神经生理学课件

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第二节 神经元的跨膜物质转运和轴突运输
一、神经元的跨膜物质
1.脂溶性物质的跨膜转运
2.葡萄糖、氨基酸的跨膜转运
3.离子的跨膜转运
4.水通道和水的跨膜转运
5.出胞和入胞
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钠通道有三种 基本状态
①备用状态 ②激活状态 ③失活状态
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(二)RP形成的机制-离子学说
1.离子跨膜扩散的三个条件
• 膜两侧的离子浓度差 • 膜两侧的电位差
膜对离子的通透性
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(1) 静息状态下细胞膜内外Na+ 、K+ 分布不均衡
细胞膜内(i) 、外(o)基本离子分布浓度比例
• K+i>K+o (30:1)
K+具有向膜外扩散的趋势
• Na+o>Na+i (12:1) Na+具有向膜内扩散的趋势
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▪ 钠-钾泵(Na-K依赖式ATP酶)
钠-钾泵的本质：是具有ATP酶活性的膜蛋白质，可分解 ATP释放能量，用以逆电-化学梯度跨膜转运Na+、K+
钠-钾泵的激活：细胞内的Na+↑和细胞外K+↑均可激活 其酶活性
生电性，即每分解一分子ATP可泵出3个Na+，同时泵入2 个K+
神经生理学
neurophysiology
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研究对象：神经系统
基本任务：全面系统地阐述神经系统在 人体功能活动整合调控中的主导调控 作用，以及与内分泌调 节和免疫调节 的相互关系。
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一.神经元的结构特点
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胞体( soma) — 合成蛋白质；神经代谢和营养的 中心。
▪ 膜内外K+浓度(化学)势能差驱动K+外向跨膜扩散，而由于其 向外扩散所造成的外正内负电场力又阻止其进一步扩散
▪ 最终，促使K+ 外移的化学势能差与阻止K+外移的电势能差相 等，即电-化学力达到平衡， K+无跨膜净移动时，已移出K+
形成的跨膜电位即为EK， K+的平衡电位
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有少量Na+内漏(极少; Cl-)； 钠泵生电作用的影响（2-16mV）
突起: 树突（dendrite）接受信息；产生局部兴奋。
轴突（axon）传导神经冲动；末梢释放递质。
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神经元分类： 1.长轴突大神经元；短轴突小神经元 2.单极神经元；双极神经元 3.传入神经元；中间神经元；传出神经元 4.兴奋性神经元；抑制性神经元 神经纤维特点分类：传导速度、直径
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▪ 改变膜外［Na+］， 观察AP变化
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4.钠通道有三种基本状态
①备用状态 ②激活状态 ③失活状态
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5. AP的特性
1）“全或无”特性
“无”：刺激小于阈值，不能产生AP；
“全”：刺激达到或＞阈值 MP（RP） 阈电位 （TP）爆发AP. AP一旦产生,其不再随阈上刺激而改变， 也不随传播距离的增加而减小。
• Cl～o>Cl～i
• 细胞内为An-有机负离子
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(2)静息状态下细胞膜对K+的选择性通透
K+的通透性大 Na+的通透性极小 Cl-的通透性极小 An-有机负离子不通透
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2.RP形成的机制
▪ 可兴奋细胞在安静情况下膜对K+通透性 较高， 而对其它离 子，如Na+通透性较低，对有机负离子An-则不通透
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一、静息电位及其产生机制
(一)静息电位的概念: ▪ RP-细胞在安静时存在于
细胞膜两侧的电位差。通 常表现为稳定的直流电位。
▪ RP范围：﹣10～﹣100mV.
骨骼肌细胞:﹣90mV， 神经细胞:﹣70mV，
平滑肌细胞:﹣55mV，
RBC:﹣10mV
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TP RP -70 mV
Na+ Na+ Na+
－＋－＋
2K+ 3Na+
K+ K+
＋－ ＋－ K+
ATP
K+ 2K+ 3Na+
－
＋
St
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• 内向离子流:
• 带正电的离子由膜外流入膜内,如Na+、Ca2+内流
• 外向离子流:
• 带正电的离子由膜内流出膜外或带负电的离子由膜外流入膜内，如
▪ 改变膜外[K+] → 一定范围,[K+]o RP. ▪ 用四乙铵阻断K+通道RP或消失.
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3. 影响静息电位水平的因素
• 细胞膜内外K+ Na+浓度差 • 细胞膜对K+ Na+的相对通透性 • K+_ Na+泵活动水平
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二、动作电位及其产生机制（AP）
(一)AP的记录、特性、概念及意义 标本：神经纤维
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动作电位组成
• 上升支 • 下降支
锋电位 (Ap的标志）
• 去极化后电位 (负后电位)
• 超极化后电位 (正后电位)
后电位
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(二)AP产生机制
1.条件： ① RP ； ② 膜两侧的离子浓度差 ③ 膜对离子的通透性： 先Na+后K+
2. AP产生机制（过程）
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第三节 神经元的生物电现象
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• 生物电现象
可兴奋细胞无论处于安静状态还是活动状态，都具 有生物电现象。
脑电图记录与脑电图(EEG)
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心电图(ECG)
▪ 细胞水平的生物电现象主要有两种表现形式： • 静息电位 resing potential ,RP • 动作电位 action potential ,AP 细胞的生物电活动十分微弱，必须通过精密的电学测量仪器 记录
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St 示波器
RP
刺激伪迹伪迹
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（后去极化） （后超极化）
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1. AP概念：指给细胞一次有效刺激,在细
胞膜RP基础上发生的一次快速而可逆的、可 向远处传播的电位波动.
2.AP意义：兴奋的标志, 传播信息, 触发各种外 部活动.
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3. AP的波形及构成
K+外流 、CI-内流
Ca2+ Na+
CI-
K+
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动作电位产生机制小结
上升支：刺激达到阈值，膜上的钠通
锋电位
大量开放，Na+迅速内流引起
下降支: 钠通道关闭，钾通道开放，
AP
K+外流引起
后电位
负后电位:复极末,膜外K+蓄积妨碍K+ 继续外流.
正后电位:生电性钠泵活动加强
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