神经生理学PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生电性，即每分解一分子ATP可泵出3个Na+，同时泵入 2个K+
13
14
15
第三节 神经元的生物电现象
16
▪ 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)
17
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
后电位
ห้องสมุดไป่ตู้
继续外流.
正后电位:生电性钠泵活动加强
35
▪ 改变膜外［Na+］， 观察AP变化
36
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
37
38
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。 2） 不衰减传导.即动作电位沿细胞膜扩布时，其大小 也不随传导距离的增加而衰减. 3） 互不融合. 即SP不会发生总合.
▪ Cl～o>Cl～i
▪ 细胞内为An-有机负离子
22
(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
23
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
39
三、兴奋过程中兴奋性的变化
▪ 兴奋性周期变化
组织/细胞发生兴奋后，反应能力发生改变， 即兴奋过程中兴奋性顺序出现一系列变化， 随后恢复至其兴奋前的状态。
▪ 组织兴奋性的高低，
通常用引起组织兴奋的阈值(强度) 来衡量
40
41
四. 兴奋的引起和传导
（一）引起兴奋的条件
▪ 阈强度 threshold intensity :引起细胞兴奋最 小的刺激强度.
• 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K+外流 、CI-内流
Ca2+ Na+
CI-
K+
34
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
负后电位:复极末,膜外K+蓄积妨碍K+
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
21
(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
18
19
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
20
(二)RP形成的机制-离子学说
6
7
8
9
10
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
11
12
▪ 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
25
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
26
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
27
St 示波器
RP
刺激伪迹伪迹
（后去极化） （后超极化） 28
1. AP概念：指给细胞一次有效刺激,在细
▪ 阈电位 threshold potential: 是使去极化突然 转变为锋电位时的最小膜电位水平，也可以说 是能使Na+ 通道突然大量开放产生动作电位的 临界膜电位数值。一般比RP的绝对值小 10~20mv。
神经生理学
neurophysiology
1
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。
2
一.神经元的结构特点
3
胞体( soma) — 合成蛋白质；神经代谢和营养的 中心。
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。
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）
32
TP RP -70 mV
Na+ Na+ Na+
－＋－＋
2K+ 3Na+
K+ K+
＋－ ＋－ K+
ATP
K+ 2K+ 3Na+
－
＋
St
33
• 内向离子流:
▪ 带正电的离子由膜外流入膜内,如Na+、Ca2+内流
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.
29
3. AP的波形及构成
0
30
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
后电位
(正后电位)
31
(二)AP产生机制
4
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
5
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
▪ 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
24
有少量Na+内漏(极少; Cl-)； 钠泵生电作用的影响（2-16mV） ▪ 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.
13
14
15
第三节 神经元的生物电现象
16
▪ 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)
17
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
后电位
ห้องสมุดไป่ตู้
继续外流.
正后电位:生电性钠泵活动加强
35
▪ 改变膜外［Na+］， 观察AP变化
36
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
37
38
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。 2） 不衰减传导.即动作电位沿细胞膜扩布时，其大小 也不随传导距离的增加而衰减. 3） 互不融合. 即SP不会发生总合.
▪ Cl～o>Cl～i
▪ 细胞内为An-有机负离子
22
(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
23
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
39
三、兴奋过程中兴奋性的变化
▪ 兴奋性周期变化
组织/细胞发生兴奋后，反应能力发生改变， 即兴奋过程中兴奋性顺序出现一系列变化， 随后恢复至其兴奋前的状态。
▪ 组织兴奋性的高低，
通常用引起组织兴奋的阈值(强度) 来衡量
40
41
四. 兴奋的引起和传导
（一）引起兴奋的条件
▪ 阈强度 threshold intensity :引起细胞兴奋最 小的刺激强度.
• 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K+外流 、CI-内流
Ca2+ Na+
CI-
K+
34
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
负后电位:复极末,膜外K+蓄积妨碍K+
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
21
(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
18
19
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
20
(二)RP形成的机制-离子学说
6
7
8
9
10
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
11
12
▪ 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
25
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
26
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
27
St 示波器
RP
刺激伪迹伪迹
（后去极化） （后超极化） 28
1. AP概念：指给细胞一次有效刺激,在细
▪ 阈电位 threshold potential: 是使去极化突然 转变为锋电位时的最小膜电位水平，也可以说 是能使Na+ 通道突然大量开放产生动作电位的 临界膜电位数值。一般比RP的绝对值小 10~20mv。
神经生理学
neurophysiology
1
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。
2
一.神经元的结构特点
3
胞体( soma) — 合成蛋白质；神经代谢和营养的 中心。
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。
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）
32
TP RP -70 mV
Na+ Na+ Na+
－＋－＋
2K+ 3Na+
K+ K+
＋－ ＋－ K+
ATP
K+ 2K+ 3Na+
－
＋
St
33
• 内向离子流:
▪ 带正电的离子由膜外流入膜内,如Na+、Ca2+内流
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.
29
3. AP的波形及构成
0
30
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
后电位
(正后电位)
31
(二)AP产生机制
4
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
5
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
▪ 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
24
有少量Na+内漏(极少; Cl-)； 钠泵生电作用的影响（2-16mV） ▪ 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.