第六章电信号在神经元上的产生和传导

在继发性主动转运中，离子运动的方向是顺 浓度梯度（下坡运动）；而被转运分子的净移 动方向是逆浓度方向(上坡运动）。
2）继发性主动转运
继发性主动转运示意图
继发性主动转运
①同向转运:
转运的离子和被转运分子向同一方向移动。 如肾小管液中的葡萄糖等与Na+的同向转运相 偶联。
②反（逆）向转运：
如肾小管细胞分泌H+、K+与Na+的反向转运 相偶联
时，则可能引起一次兴奋，这种现象称为 阈下总和。
空间总和 时间总和
第二节 神经和肌肉的生物电现象
一、生物电
生物体在生命活动过程中所表现的电现象 称为生物电。 二、静息电位 和动作电位
(一)静息电位
在静息状态下,存在于细胞膜内外两侧的电位差为
静息电位,外正内负。
极化 :把静息电位时所保持的外正内负的状
Na+通道有两 种门控状态： 激活态和失 活态。
K+通道仅有 一个门控状 态： 或是处于开 放状态，或 是处于关闭 状态。
3主动转运
主动转运是指细胞膜通过被称为“泵”的膜
白 质，将某种物质分子或离子经细胞膜逆浓度或 电位梯度，而且消耗能量的转运过程。
钠泵 结构：
膜蛋白质，具有ATP酶活性
功能：分解ATP，释放出能量，
动的能力称为兴奋性 。
兴奋是兴奋性的表现,兴奋性则是兴奋的前提。
三、引起兴奋的主要条件 1、组织的机能状态 2、刺激的特征 (1)阈强度:当刺激作用时间不变的情况下，刚能 引起组织兴奋的最小刺激强度称为阈强度.
和兴奋性的关系：
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(2) 阈刺激:达到这一强度的刺激是有效 刺激称为阈刺激. (3) 阈上刺激:高于阈强度的刺激.
③是一种生电性泵
4入胞和出胞 入胞和出胞是细胞膜对某些大分子物质或物质
团块的转运形式。
入胞是指细胞外大分子物质团块进入细胞的
过程。如进入的是固态物称为吞噬，如进入 的物质为液态物称为吞饮。
出胞是指大分子物质由细胞排出的过程。
入胞和出跑过程均要消耗能量，它主要是
来自于细胞内线粒体氧化过程中所形成的
(4) 阈下刺激:低于阈强度的刺激则不能引起 兴奋称为阈下刺激.
四、可兴奋组织的兴奋性
1.兴奋后兴奋性的改变 ：以神经纤维为例:
（1）绝对不应期 （2)相对不应期 （3)超常期
（4）低常期
（二）阈下总和：当条件刺激和测试刺激 都是阈下的，当它们单独作用时，都不能 引起组织兴奋，但当它们相继或同时作用
利用这一能量，不断地将Na+从 胞内泵出胞外，将K+从胞外泵入 胞内
特性：
3个Na+移出膜外2个K+ 移入膜内
生理意义： ① 建立一种势能贮备，供细胞其他耗能过程利用 （Na + -H +交换，易化扩散，继发性主动转运等） ② 产生和维持细胞内高K+ 、细胞外高Na+的 状态，是细胞产生生物电的基础
2)双向传导
3)非递减性 4)绝缘性 5)相对不疲劳性
（2）冲动传导的局部电流学说
4、神经干的复合动作电位 用较粗大的电极在神经干表面作记录，所得 到的乃是神经干所包含的许多神经纤维生物电 变化的总合，称为复合动作电位。
五、兴奋性及其影响因素
（一）兴奋性
兴奋性是指活组织或细胞对外界刺激发生反应的 能力或特性(广义概念)。 把可兴奋细胞受到刺激后，产生动作电位的能 力称之为兴奋性,兴奋便成为动作电位及其产生过 程的同义语。
电紧张扩布
不衰减扩布
兴奋性与Na +通道的性状
绝对不应期与Na +通道的性状：Na +通道失活
相对不应期与Na +通道的性状：部分复活（备用） 超常期的机制： Na +通道备用，膜电位与阈电位较近 低常期的机制： Na +通道备用，膜电位与阈电位较远 静息期与Na +通道的性状：备用（关闭）
3、神经冲动的传导 （1）冲动传导的一般特征 1)生理完整性
它包括去极化、反极化和复极化的相继过 程,一次刺激导致这样一个电位波动,代表一 次兴奋,这种电位波动就称为动作电位.
特点：1、具有“全或无”的性质 2、非递减性传导
三
生物电现象的离子学说
(一)细胞膜 (二)细胞膜的物质转运功能
1单纯扩散
一些脂溶性物质分子顺着浓度梯度或电位梯 度的跨细胞膜的转运形式，称为单纯扩散。 02和CO2等脂溶性的气体分子的转运形式，就 是单纯扩散过程。
2易化扩散
体内有些物质不溶于脂质或溶解度甚小， 但在细胞膜上某些特殊蛋白质的“帮助”下， 由 膜的高浓度一侧向低浓度一侧的转运形式，称 为易化扩散。它可区分为以下两类
(1)．以“载体”为中介的易化扩散 以“载体”为中介的易化扩散如葡萄糖和氨 基 酸通过一般细胞膜进入细胞内的过程.
(2)．以通道为中介的易化扩散
第六章 电信号在神经元上的产生和传导
第一节 神经元的兴奋性
一 、刺激与反应 1、 刺激:凡能引起机体的活动状态发生变化 的任何环境变化因子都称为刺激。 2、 反应：由刺激而引起的机体活动状 态的改变都称为反应。
二、兴奋与兴奋性: （1）兴奋:活组织因刺激而产生冲动的反应称 为兴奋。 （2）兴奋性:可兴奋组织具有产生兴奋即产生冲
（二）影响兴奋性的因素
1．静息电位水平
静息电位绝对值增大，其与阈电位的差距增大， 此时兴奋性降低；反之则增高。 2．阈电位水平 阈电位上移，其与静息电位的差距增大，此时 兴奋性降低；反之则增高。
3.通道的性状 引起动作电位去极相的主要离子的通道处 于失活状态时，通道关闭且不能被再激活，细胞 的兴奋性下降至零。只有当该通道处于静息状态 或复活后，细胞才能够再应激而兴奋。
局部电位的性质：
1、 电紧张性扩布
2、不具有“全或无”的性 质 3、当局部电位增加到一定程度时，
就产生可传导的动作电位。
局部兴奋与动作电位的区别:
区别
①刺激强度 ②钠通道开放数 ③膜电位变化幅度 ④‘全或无’特点 ⑤总和现象
局部兴奋
阈下刺激 少 小 无 有
动作电位
阈或阈上刺激 多 大 有 无
⑥传播特点
以通道为中介的易化扩散
与此种扩散有关的膜蛋白质称通道蛋白（简称
通道）。
通道介导的易化扩散
门控离子通道分为三类：
①电压门控通道：当膜去极化达到一定水平时， 通道蛋白质的分子构象发生改变。通道打开。 目前发现至少三种Na+ 通道、五种K+通道和三 种Ca2+通道属于此类通道。
② 化学门控通道：受膜环境中某些化学物质的影响 而开放,这类化学物质（配基）主要来自细胞外液， 如激素、递质等； ③ 机械门控通道：当膜的局部受牵拉变形时被激活 ，如触觉的神经末梢、听觉的毛细胞等都存在这类通 道。
ATP。
(三)静息电位和动作电位的离子基础 1静息电位的离子基础： 静息电位主要是K+大量外流形成的； 主要表现为K+的平衡电位。
2 动作电位的离子基础 上升支（除极相）：Na+大量内流形成的 ；
下降支（复极相）；是由于K+大量外流形成的； 动作电位发生后的恢复期间钠一钾泵活动增强, 排 Na +,同时将透出膜外的K+重新移入膜内, 恢复静息电位。
态称为膜的极化
去极化：静息电位的数值向膜内负值减小的方 向变化
超极化 ：静息电位的数值向膜内负值加大的
方向变化 复极化 ：细胞先发生去极化，然后再向正常
安静时膜内所处的负值恢复 反极化：外负内正
(二)动作电位
各种可兴奋细胞在受到刺激而发生兴奋时，其
共同的表现就是在静息电位的基础上，细胞膜上
发生一次短暂的电位波动.
(四)兴奋的引起和传导
1 兴奋的引起
(1)外向电流： 阴极:外向电流,膜除极化,兴奋性升高 阳极:内向电流,膜超极化,兴奋性降低
（2）阈电位
当膜电位减小到某一临界水平时便爆发 动作电位，这一临界水平的膜电位数值， 称为阈电位
2 局部电位（反应、兴奋）
可兴奋细胞在用阈下外向电流刺激时，除了外 向电流直接造成的电压降以外，膜自身也发生了 一些轻微的去极化反应，二者叠加在一起，就使 膜产生了较大的去极化，这个去极化型的电反应， 就是局部反应或局部电位。
继发性主动转运
入胞和出胞
相 对 不 应 超 期 常 期 阈电位 绝 对 不 应 期
100%
0
低 常 期
2）继发性主动转运 一些物质在进行逆浓度梯度或电势梯度的跨膜转 运时，所需的能量并不直接来源于ATP的分解，而是 使用某种离子浓度梯度作为能量的来源。此种离子从 高浓度梯度（高能状态）到低浓度梯度（低能状态） 的移动为被转运物质逆浓度梯度的主动转运提供了能 量，而此种离子浓度梯度的建立则是通过钠泵分解 ATP获得的能量建立的，将这种间接利用ATP能量的转 运方式称为继发性主动转运。
在原发性主动转运中，转运蛋白的变化是通ATP和转运蛋白磷 酸化的共价连接来调节的。
生理学第8版 30页
局部兴奋及其总和