《生理學基礎》第二章 細胞的基本功能

1、人民衛(wèi)生出版社 章目錄1細胞膜的物質轉運功能細胞膜的物質轉運功能 2細胞的生物電現象細胞的生物電現象3肌細胞的收縮肌細胞的收縮功能功能重點與難點細胞膜轉運物質的主要方式及特點；細胞膜轉運物質的主要方式及特點；靜息電位和動作電位的概念和產生的離子基礎。靜息電位和動作電位的概念和產生的離子基礎。細胞生物電產生原理細胞生物電產生原理 ；骨骼肌收縮機制。骨骼肌收縮機制。 細胞是構成人體最基本的結構和功能單位。人體各器官和系統的功能活動都與構成該器官和系統的細胞群體密不可分。人體內共有1014個，按其功能可分為兩百余種。每一種細胞主要執(zhí)行一種特定的功能，也有的細胞可執(zhí)行多種功能，但對所有細胞或某些細胞群

2、體而言，許多基本的功能活動具有普遍性。第一節(jié) 細胞膜的物質轉運功能v是包被在細胞表面的薄膜，是具有特殊是包被在細胞表面的薄膜，是具有特殊結構和功能的半透膜；結構和功能的半透膜；v將細胞內容物與細胞外液隔開，將細胞內容物與細胞外液隔開， 使細胞使細胞獨立地存在；獨立地存在；v直接與內環(huán)境接觸，是物質進出細胞及直接與內環(huán)境接觸，是物質進出細胞及信息傳遞的必經之路。信息傳遞的必經之路。細胞膜的主要功能：細胞膜的主要功能：1.屏障作用：使細胞內各種物質成分保持 相對穩(wěn)定，及物質在細胞內、外的濃度差。2.物質轉運功能：營養(yǎng)物質與代謝產物的 進入和排出都經過細胞膜轉運。3.受體功能：細胞膜受體具有識別和接

3、受 刺激信號的能力，并引起細胞內信號轉 導過程。 細胞膜的分子排列結構，細胞膜的分子排列結構，目前目前公認的是公認的是 “ “液態(tài)液態(tài)鑲嵌模型鑲嵌模型”。其其基本內容為：細胞膜是以液態(tài)基本內容為：細胞膜是以液態(tài)脂質雙脂質雙分子層分子層為基本骨架，其中鑲嵌著不同生理功能的蛋白為基本骨架，其中鑲嵌著不同生理功能的蛋白質，細胞膜的外表面的糖類分子，與脂質和蛋白質形質，細胞膜的外表面的糖類分子，與脂質和蛋白質形成糖脂或糖蛋白。成糖脂或糖蛋白。脂質脂質：又稱脂類，由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物統稱為脂類，這是一類一般不溶于水而溶于脂溶性溶劑的化合物。脂類包括油脂（甘油三酯）和類脂（磷脂、固醇類）細胞

4、膜脂質中，磷脂占總量的70%,膽固醇占30%，糖脂10%u脂質雙層是細胞膜的基本骨架u細胞膜的功能主要是通過膜蛋白來實現的u細胞膜的糖類物質與蛋白質或脂質結合，生成糖蛋白或糖脂，具有受體或抗原的功能 在新陳代謝過程中，細胞不斷地通過細胞膜與內環(huán)境進行物質交換。而交換的物質種類繁多，理化性質各異，這決定了進出細胞的形式也是多種多樣的。常見的物質跨膜轉運形式包括四種類型。 細胞膜脂質雙層是一個天然屏障，各種離子和水溶性分子都很難穿越細胞膜脂質雙層的疏水區(qū)，從而使胞質中溶質的成分和濃度與細胞外液顯著不同。 一一、細胞膜的物質轉運功能、細胞膜的物質轉運功能 小分子物質或離子的跨膜運轉根據其小分子物質或

5、離子的跨膜運轉根據其是是順濃順濃度差度差還是還是逆濃度差逆濃度差，或，或消耗能量與否消耗能量與否，分為，分為被動被動轉運轉運和和主動轉運主動轉運兩大類：兩大類： 被動轉運被動轉運 是指是指小分子小分子物質物質順順電位差或化學梯度的轉運電位差或化學梯度的轉運過程。過程。 特點特點：不直接消耗能量；不直接消耗能量； 順電順電- -化學梯度進行化學梯度進行 分類分類：單純擴散；單純擴散； 易化擴散易化擴散轉運速率取決于轉運速率取決于膜兩側該物質的濃度差（高膜兩側該物質的濃度差（高低）低）膜對該物質的通透性膜對該物質的通透性脂溶性脂溶性小分子小分子v脂溶性小分子物質由細胞膜的高濃度一側向低脂溶性小分子

6、物質由細胞膜的高濃度一側向低濃度一側轉運的過程。濃度一側轉運的過程。特點：特點：不需要外力幫助；不需要外力幫助； 也不消耗能量；也不消耗能量；被動過程。被動過程。v非脂溶性小分子物質或離子由細胞膜的高濃度一側非脂溶性小分子物質或離子由細胞膜的高濃度一側向低濃度一側轉運的過程。向低濃度一側轉運的過程。2 2、幫助易化擴散的膜蛋白、幫助易化擴散的膜蛋白 載體、通道載體、通道 需要膜蛋白幫助；需要膜蛋白幫助； 也不消耗能量；也不消耗能量； 被動過程；被動過程；類型類型經載體擴散經載體擴散經通道擴散經通道擴散特點特點載體轉運特點載體轉運特點特異性特異性飽和性飽和性競爭性抑制競爭性抑制v不同的通道有不同

7、的離子選擇性：不同的通道有不同的離子選擇性：NaNa+ +通道、通道、K K+ +通道、通道、CaCa2+2+通道、通道、ClCl- -通道通道v不同的通道有不同的開閉控制條件：不同的通道有不同的開閉控制條件：化學門控通道化學門控通道電壓門控通道電壓門控通道(1)(1)膜兩側膜兩側( (外側外側) )化學信號化學信號(2)(2)膜兩側的電位差膜兩側的電位差(3)(3)機械刺激機械刺激機械門控通道機械門控通道離子移動的方向取決于該離子在膜兩側的濃度差和電位差離子移動的方向取決于該離子在膜兩側的濃度差和電位差v逆濃度差、逆電位差（低逆濃度差、逆電位差（低高）高）v需要泵蛋白幫助需要泵蛋白幫助v消耗

8、能量消耗能量v 膜上膜上“泵泵”的作用，由低濃度一側向高濃度一側轉運。的作用，由低濃度一側向高濃度一側轉運。v膜內外不均衡離子分布膜內外不均衡離子分布v正常情況下，正常情況下，K K+ +、NaNa+ +在細胞內外的分布有在細胞內外的分布有很大的不同，以神經細胞為例：很大的不同，以神經細胞為例：v這種不均衡的離子分布在所有細胞膜兩側普這種不均衡的離子分布在所有細胞膜兩側普遍存在，是通過消耗能量來形成和維持的。遍存在，是通過消耗能量來形成和維持的。主動轉運與被動轉運的區(qū)別主動轉運與被動轉運的區(qū)別主動轉運主動轉運被動轉運被動轉運 順濃度差順濃度差 順電位差順電位差逆濃度差逆濃度差逆電位差逆電位差不

9、直接耗能不直接耗能消耗能量消耗能量入胞入胞v指細胞外大分子物質或物質團塊（細菌、指細胞外大分子物質或物質團塊（細菌、病毒、異物等）進入細胞的過程。病毒、異物等）進入細胞的過程。吞噬吞噬吞飲吞飲四、入胞和出胞四、入胞和出胞出胞出胞 v內分泌腺分泌激素內分泌腺分泌激素v外分泌腺分泌酶粘液外分泌腺分泌酶粘液v神經末梢分泌神經遞質神經末梢分泌神經遞質 胞納和胞吐胞納和胞吐 細胞通過膜的變形和破裂，使某些細胞通過膜的變形和破裂，使某些大分子物大分子物質質或或團塊團塊進出細胞進出細胞的過程的過程，分別稱為出胞和入胞。，分別稱為出胞和入胞。出胞和入胞出胞和入胞均需消耗能量均需消耗能量，故也屬于主動轉運。，故

10、也屬于主動轉運。 胞吐胞吐: :是指細胞內某些大分子物質或物質團塊是指細胞內某些大分子物質或物質團塊 排出細胞的過程，又稱排出細胞的過程，又稱出胞出胞。 如：如：分泌分泌 胞納胞納: :指細胞外的大分子物質或團塊進入細胞指細胞外的大分子物質或團塊進入細胞 的過程，的過程，又稱又稱胞納胞納入胞入胞。 如：如：吞噬吞噬；吞飲吞飲。 胞吐示意圖胞納示意圖第二節(jié) 細胞的生物電現象任何組織細胞在產生功能活動之前，最先在細胞膜上產任何組織細胞在產生功能活動之前，最先在細胞膜上產生的是生的是生物電變化生物電變化。生物電現象生物電現象靜息電位靜息電位動作電位動作電位 安靜狀態(tài)安靜狀態(tài) 靜息電位靜息電位(RP)

11、 興奮狀態(tài)興奮狀態(tài) 動作電位動作電位(AP)膜電位膜電位:生物細胞以膜為界，膜內外的電位生物細胞以膜為界，膜內外的電位 差簡稱跨膜電位。差簡稱跨膜電位。1.1.細胞的跨膜靜息電位：細胞的跨膜靜息電位：(RP) 靜息電位靜息電位: :細胞處于安靜狀態(tài)時，膜內外細胞處于安靜狀態(tài)時，膜內外 存在的電位差。存在的電位差。 靜息電位的范圍：靜息電位的范圍： -10 -10 -100mV-100mV之間之間 極極 化化: :以膜為界，外正內負的狀態(tài)。以膜為界，外正內負的狀態(tài)。（一）靜息電位的概念（一）靜息電位的概念 v 安靜時細胞膜兩側的電位差安靜時細胞膜兩側的電位差v 神經細胞、骨骼肌細胞神經細胞、骨骼

12、肌細胞 -70mV-70mV-90mV-90mVv 平滑肌細胞：平滑肌細胞：-55mV-55mVv 紅細胞：紅細胞：-10mV-10mV一、靜息電位一、靜息電位(RP)(RP) 膜電位狀態(tài)膜電位狀態(tài)極極 化化：安靜時膜兩側穩(wěn)定的內負外正的狀態(tài)。：安靜時膜兩側穩(wěn)定的內負外正的狀態(tài)。去極化去極化：膜內負電位減小的過程。：膜內負電位減小的過程。反極化反極化：膜內電位由零變?yōu)檎档倪^程。：膜內電位由零變?yōu)檎档倪^程。復極化復極化：膜電位恢復到極化的過程。：膜電位恢復到極化的過程。超極化超極化：膜內負電位超過靜息電位的過程。：膜內負電位超過靜息電位的過程。只對只對K K+ +有通透性有通透性對其他離子通

13、透性極低對其他離子通透性極低K K+ +外流的動力：膜內的高外流的動力：膜內的高K K+ +勢能勢能K K+ +外流的條件：安靜時膜對外流的條件：安靜時膜對K K+ +有通透性有通透性（二）靜息電位的產生機制（二）靜息電位的產生機制 條件條件：安靜時膜內高安靜時膜內高K K+ + 安靜時膜對安靜時膜對K K+ +的通透性高的通透性高v細胞受到有效刺激時，細胞膜在靜息電位的基礎上發(fā)生一次快速的、可細胞受到有效刺激時，細胞膜在靜息電位的基礎上發(fā)生一次快速的、可傳導的電位變化，稱為動作電位。是細胞興奮的標志。傳導的電位變化，稱為動作電位。是細胞興奮的標志。 （1 1）上升支（去極相）上升支（去極相）

14、 （2 2）下降支（復極相）下降支（復極相） （一）動作電位的概念（一）動作電位的概念 二、動作電位二、動作電位 （AP）-70 mv -70 mv +30 mv +30 mv+30 mv +30 mv -70 mv -70 mv2.2.細胞的動作電位：細胞的動作電位：(AP) 動作電位：動作電位：神經細胞、肌肉細胞在受到刺神經細胞、肌肉細胞在受到刺 激發(fā)生興奮時細胞膜在原有靜激發(fā)生興奮時細胞膜在原有靜 息電位的基礎上發(fā)生一次迅速息電位的基礎上發(fā)生一次迅速 而短暫的電位波動，細胞興奮而短暫的電位波動，細胞興奮 時發(fā)生的這種短暫的電位波動時發(fā)生的這種短暫的電位波動 是細胞興奮的指標。是細胞興奮的

15、指標。 去極化去極化 上升支上升支 反極化或反極化或超射超射 鋒電位下降支鋒電位下降支 復極化復極化動作電位動作電位后電位負后電位后電位負后電位正后電位正后電位 單一神經或肌細胞動作電位的特性單一神經或肌細胞動作電位的特性： 1.“全或無全或無”定律定律 2.可擴播性可擴播性 3.不衰減傳導不衰減傳導去去 極極 相相上上 升升 支支下降支下降支 動作電位的圖形動作電位的圖形刺激刺激局部電位局部電位閾電位閾電位去極化去極化零電位零電位反極化（超射）反極化（超射）復極化復極化后電位后電位（負、正）（負、正）復復極極相相鋒電位、后電位鋒電位、后電位去極化（除極）：去極化（除極）： 膜內、外電位差向小

16、于膜內、外電位差向小于RPRP值的方向變化的過程。值的方向變化的過程。 ( (例如由例如由-70 -50mV)-70 -50mV)反極化（超射）反極化（超射）: : 細胞膜由細胞膜由外正內負外正內負的極化狀態(tài)變?yōu)榈臉O化狀態(tài)變?yōu)閮日庳搩日庳摰牡?極性反轉過程。極性反轉過程。復極化復極化: : 去極化后再向極化狀態(tài)恢復的過程。去極化后再向極化狀態(tài)恢復的過程。超極化超極化: : RPRP的絕對值增大的絕對值增大( (例如由例如由-70 -90mV)-70 -90mV)離 子 濃 度（ m m o l / L ） 主 要 離 子 膜 內 膜 外 膜 內 與 膜外 離 子 比例 膜 對 離 子 通透

17、 性 N N a a+ + 1 1 4 4 1 1 4 4 2 2 1 1 : : 1 1 0 0 通通 透透 性性 很很 小小 K K+ + 1 1 5 5 5 5 5 5 3 3 1 1 : : 1 1 通通 透透 性性 大大 C C l l- - 8 8 1 1 1 1 0 0 1 1 : : 1 1 4 4 通通 透透 性性 次次 之之 A A- - 6 6 0 0 1 1 5 5 4 4 : : 1 1 無無 通通 透透 性性 （三）生物電現象產生的機制（三）生物電現象產生的機制 細胞膜對各種離子的通透性不同：細胞膜對各種離子的通透性不同： 安靜時安靜時：K K+ + ClCl- -

18、 NaNa+ + A A- - 興奮時興奮時：膜對：膜對NaNa+ +的通透性突然增大的通透性突然增大1.1.細胞膜內外兩側的離子分布細胞膜內外兩側的離子分布 2.2.靜息電位與靜息電位與K K+ +的平衡電位的平衡電位 細胞處于細胞處于安靜狀態(tài)安靜狀態(tài)時，膜內外兩側存在的電位差，時，膜內外兩側存在的電位差，稱為稱為靜息電位靜息電位(resting potential RP)(resting potential RP) 。 RPRP實驗現象：實驗現象：1.1.證明靜息電位的實驗證明靜息電位的實驗（甲）當（甲）當A A、B B電極都位于電極都位于細胞膜外，無電位改變，細胞膜外，無電位改變，證明膜

19、外無電位差證明膜外無電位差。（乙）當（乙）當A A電極位于細胞電極位于細胞膜外，膜外， B B電極插入膜內時，電極插入膜內時，有電位改變，有電位改變，證明膜內、證明膜內、外間有電位差外間有電位差。（丙）當（丙）當A A、B B電極都位于電極都位于細胞膜內，無電位改變，細胞膜內，無電位改變，證明膜內無電位差證明膜內無電位差。 靜息狀態(tài)下細胞膜內、外離子分布不均：靜息狀態(tài)下細胞膜內、外離子分布不均： 細胞膜外細胞膜外的主要是的主要是NaNa+ +、ClCl- - 細胞膜內細胞膜內的主要是的主要是K K+ +、 A A- -靜息狀態(tài)下細胞膜對各種離子的通透性不同：靜息狀態(tài)下細胞膜對各種離子的通透性不

20、同： 通透性：通透性：K K+ + ClCl- - NaNa+ + A A- - 靜息狀態(tài)靜息狀態(tài)下細胞膜主要對下細胞膜主要對K K+ +有通透性。有通透性。靜息電位的產生條件靜息電位的產生條件膜內：膜內：膜外：膜外：靜息狀態(tài)下細胞膜主要對K+有通透性： 促使促使K K+ +外流的外流的動力：動力：膜兩側膜兩側 K K+ + 的的濃度差濃度差， 阻止阻止K K+ +外流的外流的阻力：阻力：膜兩側的膜兩側的電位差電位差 當當動力動力（濃度差）（濃度差） 阻力阻力（電位差）（電位差） K K+ +的跨膜凈通量的跨膜凈通量 零，此時的電位差零，此時的電位差 值稱為值稱為K K+ +的的平衡電位平衡電

21、位。靜息電位（靜息電位（RPRP）= K= K+ +的平衡電位的平衡電位3.3.動作電位與動作電位與NaNa+ +的平衡電位的平衡電位 動作電位（動作電位（AP）是細胞受到刺激后，在靜息電位）是細胞受到刺激后，在靜息電位基礎上發(fā)生的一次可擴布的快速而可逆的電位變化，基礎上發(fā)生的一次可擴布的快速而可逆的電位變化，（1 1）動作電位產生的條件）動作電位產生的條件 膜內外存在膜內外存在NaNa+ + 的濃度差的濃度差: : Na Na+ + i iNaNa+ + O O 110 110；即細胞膜外即細胞膜外NaNa+ +濃度比細胞膜內高濃度比細胞膜內高1010倍左右。倍左右。 膜受到膜受到刺激刺激時

22、，對時，對NaNa+ +的通透性突然增加：的通透性突然增加： 即細胞膜上的電壓門控性即細胞膜上的電壓門控性NaNa+ +通道通道激活開放激活開放。 3.3.動作電位的產生機制動作電位的產生機制細胞膜電壓門控性Na+通道激活開放，Na+內流 促使促使NaNa+ +內流的內流的動力：動力： NaNa+ +濃度差、電場引力濃度差、電場引力 阻止阻止NaNa+ +內流內流的的阻力阻力： 電位差電位差 當動力和阻力達到動態(tài)平當動力和阻力達到動態(tài)平衡時，衡時， NaNa+ +的凈擴散通量為的凈擴散通量為零，此時的電位差值稱為零，此時的電位差值稱為NaNa+ +的平衡電位的平衡電位。 Na Na+ +通道失

23、活，通道失活， K K+ +繼續(xù)外流，繼續(xù)外流，使膜電位恢復到使膜電位恢復到RPRP水平。水平。NaNa+ + i i、KK+ + O O激活激活NaNa+ +K K+ +泵泵細胞受到刺激時細胞受到刺激時細胞膜上細胞膜上少量少量NaNa+ +通道激活而開放通道激活而開放NaNa+ +順濃度差少量內流順濃度差少量內流膜內外電位差膜內外電位差局部電位局部電位當膜內電位變化到閾電位時當膜內電位變化到閾電位時NaNa大量內流大量內流膜內負電位減小到零并變?yōu)檎娢唬蓉撾娢粶p小到零并變?yōu)檎娢唬ǔ涑洌㎞aNa+ +通道關通道關NaNa+ +內流停內流停+ +同時同時K K+ +通透性增加通透性增加

24、 K K順濃度差和膜內正電位的吸引順濃度差和膜內正電位的吸引K K迅速外流迅速外流膜內電位迅速下降，恢復到膜內電位迅速下降，恢復到RPRP水平（水平（APAP下降支下降支） Na Na+ + i i、KK+ + O O激活激活NaNa+ +K K+ +泵泵NaNa+ +泵出、泵出、K K+ +泵回，離子恢復到興奮前水平泵回，離子恢復到興奮前水平后電位后電位（1 1）APAP的產生機制的產生機制結論：結論：APAP的去極相：由的去極相：由NaNa快速內流形成快速內流形成 NaNa通道阻斷劑通道阻斷劑：河豚毒（河豚毒（TTXTTX） APAP的復極相：是的復極相：是NaNa內流停止、內流停止、 K

25、 K外流形成外流形成 K K通道阻斷劑通道阻斷劑：四乙胺（四乙胺（TEATEA） 復極后：復極后：NaNaK K泵加速活動，排泵加速活動，排NaNa攝攝K K 二、興奮的引起和興奮在同一細胞上的傳導二、興奮的引起和興奮在同一細胞上的傳導 （一）刺激引起興奮的條件（一）刺激引起興奮的條件刺激的種類刺激的種類：化學、機械、溫度、光、電、聲等。化學、機械、溫度、光、電、聲等。刺激需要具備三個條件刺激需要具備三個條件： 一定的強度一定的強度一定的持續(xù)時間一定的持續(xù)時間一定的時間強度變化率一定的時間強度變化率 電刺激儀電刺激儀提供的提供的電刺激電刺激操作方便、刺激的條件易于控制，操作方便、刺激的條件易于

26、控制，對組織、細胞不易損傷且重復性好。對組織、細胞不易損傷且重復性好。 為研究刺激的各參數之間的相互關系，可固定為研究刺激的各參數之間的相互關系，可固定一個參數值，觀察其余兩個參數的相互關系。一個參數值，觀察其余兩個參數的相互關系。例如：當使用例如：當使用方波電脈沖方波電脈沖作為刺激時作為刺激時,時間強度變時間強度變化率固定不變?；使潭ú蛔?。強強度度刺激的持續(xù)時間刺激的持續(xù)時間時間時間實驗結果描繪曲線如下：實驗結果描繪曲線如下：時間強度曲線時間強度曲線 日常應用中，最簡便的方法是采用日常應用中，最簡便的方法是采用閾閾值值作為衡量作為衡量組織興奮性高低組織興奮性高低的指標的指標。即：在即：在刺

27、激作用時間刺激作用時間和和強度時間變化率強度時間變化率固定不變固定不變的條件下，能引起組織細胞興奮的條件下，能引起組織細胞興奮所需的最小刺激強度即為所需的最小刺激強度即為強度閾值強度閾值。 閾值閾值1/1/興奮性興奮性 達到強度閾值的達到強度閾值的刺激刺激稱為稱為閾刺激閾刺激， 強度強度小于閾值小于閾值的刺激稱為的刺激稱為閾下刺激閾下刺激， 強度強度大于閾值大于閾值的刺激稱為的刺激稱為閾上刺激閾上刺激。（二）閾電位與動作電位（二）閾電位與動作電位 直流電刺激儀直流電刺激儀閾電位：閾電位：膜電位去膜電位去極化達到能觸發(fā)細胞極化達到能觸發(fā)細胞膜產生動作電位的膜產生動作電位的臨臨界膜電位。界膜電位。

28、閾刺激閾刺激：是從外部加給細胞的刺激是從外部加給細胞的刺激強度，強度，是膜是膜被動被動去極化到去極化到閾電位的閾電位的外部條件外部條件。閾電位閾電位：是從細胞膜本身膜電位的是從細胞膜本身膜電位的數值來考慮，是數值來考慮，是膜膜自動自動去去極化產生動作電位的極化產生動作電位的膜本膜本身條件。身條件。 簡而言之，外部給細胞一個簡而言之，外部給細胞一個閾刺激閾刺激，使細胞的，使細胞的膜膜電位電位到達到達閾電位閾電位因而爆發(fā)因而爆發(fā)動作電位動作電位。 閾刺激閾刺激和和閾電位閾電位的概念不同，但對于導致細的概念不同，但對于導致細胞最后產生動作電位的結果相同，胞最后產生動作電位的結果相同，故都能反映細故都

29、能反映細胞的興奮性胞的興奮性 。 閾電位一般比靜息電位的絕對值小閾電位一般比靜息電位的絕對值小101020mV20mV，如：如：神經和肌肉細胞，閾電位為神經和肌肉細胞，閾電位為-50-50-70mV-70mV。（三）（三） 閾下刺激、局部反應及其總和閾下刺激、局部反應及其總和概念概念：閾下刺激閾下刺激引起的低于閾電位的去極化（即引起的低于閾電位的去極化（即局部電位局部電位），稱局部興奮。），稱局部興奮。不具有不具有“全或無全或無”現象?，F象。依電緊張方式擴依電緊張方式擴布。布。具有總和效應。具有總和效應。即可產生時間性和即可產生時間性和空間性總和空間性總和。 局部反應的特點：醫(yī)學全在線網站 時

30、間性總和時間性總和空間性總和空間性總和（四）細胞興奮及其恢復過程中興奮性的（四）細胞興奮及其恢復過程中興奮性的規(guī)律變化及其本質規(guī)律變化及其本質 分分 期與期與APAP對應關系對應關系 興奮性興奮性 刺激刺激絕對不應期絕對不應期 鋒電位鋒電位 無無 任何強大刺激任何強大刺激相對不應期相對不應期 負后電位前期負后電位前期 漸恢復漸恢復 閾上刺激閾上刺激超常期超常期負后電位后期負后電位后期 正常正常 閾下刺激閾下刺激低常期低常期正后電位正后電位 正常正常 閾上刺激閾上刺激 細胞在一次興奮后其興奮性要經歷一個細胞在一次興奮后其興奮性要經歷一個周期性周期性變化過程。（變化過程。（興奮周期興奮周期） 絕對

31、不應期的長短絕對不應期的長短決定了組織在單位時間內所決定了組織在單位時間內所能接受刺激能接受刺激產生興奮的次數產生興奮的次數。離子通道的三種功能狀態(tài)：以離子通道的三種功能狀態(tài)：以鈉通道鈉通道為例為例備用備用狀態(tài)狀態(tài)：通道處于靜息狀態(tài)，但能因刺：通道處于靜息狀態(tài)，但能因刺激而使之開放。激而使之開放。 激活激活狀態(tài)狀態(tài)：細胞受刺激而興奮時，鈉通：細胞受刺激而興奮時，鈉通道被激活開放，鈉離子大量內流，形成動作電道被激活開放，鈉離子大量內流，形成動作電位去極相。位去極相。 失活失活狀態(tài)狀態(tài)：超射值的頂點后鈉通道開放：超射值的頂點后鈉通道開放的概率幾乎下降到零，已進入失活狀態(tài)而不再的概率幾乎下降到零，已

32、進入失活狀態(tài)而不再打開。打開。這種由這種由膜電位膜電位決定其功能狀態(tài)的通道，稱為決定其功能狀態(tài)的通道，稱為電壓依賴式通道。電壓依賴式通道。 （五）興奮在同一細胞上的傳導（五）興奮在同一細胞上的傳導1.1.傳導機制：傳導機制：局部電流局部電流 2.2.傳導方式傳導方式：無髓鞘無髓鞘神經纖維神經纖維: :依次傳導依次傳導( (為近距離局部電流為近距離局部電流) )有髓有髓鞘神經纖維鞘神經纖維: :跳躍式傳導跳躍式傳導( (為遠距離局部電流為遠距離局部電流) )細胞受刺激產生細胞受刺激產生APAP時：時：(1)(1)膜對膜對NaNa+ +通透性突然增大通透性突然增大(2)Na(2)Na+ +大量內流

33、并達大量內流并達NaNa+ +平平 衡電位衡電位 ( AP( AP的頂點的頂點 ) )APAP上升支的產生機制上升支的產生機制NaNa+ +快速內流快速內流（二）動作電位的產生機制（二）動作電位的產生機制 在在NaNa+ +通道失活的同時，通道失活的同時，激活激活K K+ +通道，使之開放，通道，使之開放，K K+ +外流外流 APAP下降支的產生機制下降支的產生機制KK+ +外流外流（三）動作電位的引起和傳導（三）動作電位的引起和傳導 動作電位的引起動作電位的引起v膜內負電位去極化到能引起動作電位的臨界值。膜內負電位去極化到能引起動作電位的臨界值。 v閾電位的絕對值比靜息電位小閾電位的絕對值

34、比靜息電位小10mV10mV20mV20mV閾值（閾強度、閾刺激）：閾值（閾強度、閾刺激）：閾電位：閾電位：v引起細胞產生引起細胞產生APAP所需要的最小刺激強度。所需要的最小刺激強度。閾上刺激閾上刺激比閾刺激強的刺激。比閾刺激強的刺激。閾下刺激閾下刺激比閾刺激弱的刺激。比閾刺激弱的刺激。所以，所以，APAP引起的關鍵是引起的關鍵是: :刺激要達閾值刺激要達閾值閾電位閾電位APAP 膜去極化膜去極化大量大量NaNa+ +通道開放通道開放即：不管哪種性質的刺激（物理、即：不管哪種性質的刺激（物理、化學、機械、電），只要能使膜去極化化學、機械、電），只要能使膜去極化達閾電位，即可自動引起達閾電位，

35、即可自動引起APAP的爆發(fā)。的爆發(fā)。局部反應（局部反應（局部電位）局部電位）v在細胞受到閾下刺激的局部所產生的小于閾電位的去極化。在細胞受到閾下刺激的局部所產生的小于閾電位的去極化。特點：特點：(1)(1)不是不是“全或無全或無” (2)(2)電緊張傳播，不能遠傳電緊張傳播，不能遠傳 (3)(3)可以疊加?？梢辕B加。2.2.動作電位的傳導：動作電位的傳導： 局部電流局部電流動作電位特征動作電位特征: :(1)“(1)“全或無全或無”性質性質 : :動作電位的幅度和形狀是動作電位的幅度和形狀是“全或無全或無” ” 的；的；(2)(2)可傳播性：動作電位能沿細胞膜向周圍不衰減可傳播性：動作電位能沿

36、細胞膜向周圍不衰減性傳導。性傳導。第三節(jié) 肌細胞的收縮功能v肌組織的分類：肌組織的分類：形態(tài)學特點形態(tài)學特點: :橫紋肌、平滑肌橫紋肌、平滑肌功能特性功能特性: :骨骼肌、心肌、平滑肌骨骼肌、心肌、平滑肌神經支配神經支配: :隨意肌、非隨意肌隨意肌、非隨意肌一、骨骼肌的收縮原理一、骨骼肌的收縮原理骨骼肌細胞內含有大量的肌原纖維骨骼肌細胞內含有大量的肌原纖維骨骼肌骨骼肌( (橫紋肌橫紋肌) )的細微結構的細微結構肌原纖維和肌小節(jié)肌原纖維和肌小節(jié)肌小節(jié)肌小節(jié)是指肌原纖維上相鄰兩條是指肌原纖維上相鄰兩條Z Z線之間的區(qū)域線之間的區(qū)域, ,是肌細胞收縮、舒張的最基本功能單位。是肌細胞收縮、舒張的最基本功能單位。肌動蛋白（肌纖蛋白）、原肌球蛋白肌動蛋白（肌纖