動(dòng)物生理學(xué)第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象

1、1生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon2Luigi Galvani 1737-1798生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon3Luigi Galvani 1737-1798生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon4Luigi Galvani 1737-1798生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon5生命活動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的電現(xiàn)象稱(chēng)為生物電現(xiàn)象。概 念生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon6生命活動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的電現(xiàn)象稱(chēng)為生物電現(xiàn)象。概 念生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon71.靜息電位（Resting

2、 Potential）：（1）靜息電位的概念 細(xì)胞在安靜狀態(tài)下，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。叫做靜息電位。呈現(xiàn)出外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)。生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon8極 化：靜息時(shí)，膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的狀態(tài)。去極化：靜息電位絕對(duì)值減小的過(guò)程。反極化：膜外為負(fù)、膜內(nèi)為正的狀態(tài)。復(fù)極化：細(xì)胞膜去極化后再向靜息電位方向恢復(fù)。超極化：靜息電位絕對(duì)值增大的過(guò)程。二、細(xì)胞的興奮性與生物電現(xiàn)象 生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon9無(wú)通透性4:11560A -較小1:141108Cl-很大31:15155K+很小1:1014214Na +離 子通透性膜內(nèi)外離子濃度比

3、膜外濃度膜內(nèi)濃度主要離子哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)、外主要離子分布情況（2）靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制 前 提條 件生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon10生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon（2）靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制 靜息電位形成的實(shí)質(zhì)就是K+的跨膜平衡電位112.動(dòng)作電位（Action Potential）：（1）動(dòng)作電位的概念 可興奮細(xì)胞受到刺激而發(fā)生興奮時(shí)，細(xì)胞膜原來(lái)的極化狀態(tài)迅速消失，并繼而發(fā)生倒轉(zhuǎn)和復(fù)原等一系列電位變化，稱(chēng)為動(dòng)作電位。 生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon120-90細(xì)胞內(nèi)電位（mv）時(shí) 間（ms）靜息電位去極化復(fù)極化后電位鋒電位刺激

4、生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon2.動(dòng)作電位（Action Potential）：13（2）動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制 a.去極化過(guò)程（動(dòng)作電位的上升支）刺激0-90時(shí) 間（ms）去極化生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon14（2）動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制 a.去極化過(guò)程（動(dòng)作電位的上升支）刺激0-90時(shí) 間（ms）去極化生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenonb.復(fù)極化過(guò)程（動(dòng)作電位的下降支）復(fù)極化150-90刺激時(shí) 間（ms）c.離子主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程（后電位部分）（2）動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制 后電位生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon160

5、-90刺激時(shí) 間（ms）c.離子主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程（后電位部分）（2）動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制 后電位生物電現(xiàn)象Bioelectric Phenomenon17（3）動(dòng)作電位的特點(diǎn) a. “全或無(wú)”現(xiàn)象 給予細(xì)胞閾下刺激不會(huì)引起動(dòng)作電位，給予細(xì)胞閾刺激或閾上刺激才會(huì)引發(fā)動(dòng)作電位。動(dòng)作電位一旦產(chǎn)生，其幅度就會(huì)達(dá)到一定數(shù)值，而不會(huì)因刺激強(qiáng)度的增強(qiáng)而隨之增大。 b. 不衰減傳導(dǎo)c. 具有不應(yīng)期 細(xì)胞膜受刺激部位產(chǎn)生動(dòng)作電位后，能沿細(xì)胞膜向周?chē)杆賯鞑ィ钡秸麄€(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜都依次發(fā)生動(dòng)作電位，并且在傳播的過(guò)程中是不衰減的，動(dòng)作電位的波形和幅度始終保持不變。 動(dòng)作電位發(fā)生后的一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)任何強(qiáng)度的刺激都不再發(fā)生反

6、應(yīng)，這段時(shí)間稱(chēng)為絕對(duì)不應(yīng)期。由于絕對(duì)不應(yīng)期的存在，動(dòng)作電位不可能發(fā)生融合。 18（4）動(dòng)作電位的傳播和肌細(xì)胞無(wú)髓神經(jīng)纖維19有髓神經(jīng)纖維（4）動(dòng)作電位的傳播20213.電緊張電位和局部反應(yīng) 電緊張電位（自學(xué)） 局部反應(yīng) local response 局部反應(yīng)沒(méi)有不應(yīng)期，雖然一次閾下刺激引起的一個(gè)局部反應(yīng)不能引發(fā)動(dòng)作電位，但如果在同一部位連續(xù)給予多個(gè)刺激，形成的多個(gè)局部反應(yīng)會(huì)在時(shí)間上相疊加，即發(fā)生時(shí)間總和，或者如果在相鄰部位同時(shí)給予多個(gè)刺激，形成的多個(gè)局部反應(yīng)會(huì)在空間上相疊加，即發(fā)生空間總和，都有可能導(dǎo)致膜去極化到閾電位，從而爆發(fā)動(dòng)作電位。 當(dāng)給予細(xì)胞一個(gè)閾下刺激時(shí)，可能在受刺激的局部細(xì)胞膜產(chǎn)生

7、一個(gè)幅度較小的去極化，但尚不能達(dá)到閾電位，因而不能觸發(fā)動(dòng)作電位。這種產(chǎn)生于膜的局部、較小的去極化反應(yīng)稱(chēng)為 224. 可興奮細(xì)胞及其興奮性 受刺激后能產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞，稱(chēng)為可興奮細(xì)胞(excitable cell)，主要包括神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和腺細(xì)胞。神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的動(dòng)作電位能沿著細(xì)胞膜傳播，從而實(shí)現(xiàn)神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)；肌細(xì)胞興奮后，可以通過(guò)興奮收縮偶聯(lián)(excitation-contraction coupling)而發(fā)生收縮；腺細(xì)胞興奮后，可以通過(guò)興奮分泌偶聯(lián)(excitation-secretion coupling)而引起分泌。 23閾刺激（threshold stimulus）：強(qiáng)度時(shí)間曲線上的任何一點(diǎn)都表示一個(gè)剛能引起組織興奮的最小刺激，稱(chēng)為。曲線右上方各點(diǎn)表示閾上刺激，左下方各點(diǎn)表示閾下刺激。閾強(qiáng)度（threshold intensity）:即固定刺激的強(qiáng)度時(shí)間變化率和作用時(shí)間，測(cè)定引起組織興奮所需的最小刺激強(qiáng)度,又簡(jiǎn)稱(chēng)閾值（threshold）24 可興奮細(xì)胞的興奮性變化 相對(duì)不應(yīng)期 絕對(duì)不應(yīng)期 在興奮發(fā)生的當(dāng)時(shí)以及興奮后最初的一段時(shí)間，無(wú)論施加多強(qiáng)的刺激都不能使細(xì)胞再次興奮，這段時(shí)期稱(chēng)為 在絕對(duì)不應(yīng)期之后，細(xì)胞的興奮性逐漸恢復(fù)，受刺激后可發(fā)生興奮，但刺激強(qiáng)度必須大于原來(lái)的閾強(qiáng)度，這段時(shí)期稱(chēng)為 25 可興奮細(xì)胞的興奮性變化 超常期 低