神經(jīng)元的電活動(dòng)課件

神經(jīng)元的電活動(dòng)主講人：高雋

南京醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)系2、膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用3、膜片鉗系統(tǒng)裝置1、細(xì)胞電生理學(xué)意大利解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)教授伽伐尼（LuigiGalvani,1737～1789）生物電的發(fā)現(xiàn)用兩種不同的金屬碰觸青蛙腿的兩端，可以引起它的收縮。神經(jīng)系統(tǒng)信號(hào)的傳遞都通過(guò)電或者化學(xué)信號(hào)，其中電信號(hào)對(duì)于信息的快速及長(zhǎng)距離傳播具有重要意義。所有的電信號(hào)（受體電位、突觸電位、動(dòng)作電位）都是通過(guò)膜兩側(cè)的離子濃度變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，離子進(jìn)入或者流出細(xì)胞導(dǎo)致細(xì)胞偏離其靜息狀態(tài)。能夠產(chǎn)生和傳導(dǎo)興奮的細(xì)胞具有可興奮性膜（excitablemembrane）,其在靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)外具有的電勢(shì)差稱之為靜息膜電位。靜息態(tài)的神經(jīng)元膜膜的化學(xué)特性膜上的離子流動(dòng)靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)一、膜的化學(xué)特性1，膜兩邊的鹽溶液細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外液水和離子水是一極性溶劑Cation:K+,Na+,Ca2+Anion:Cl-一、膜的化學(xué)特性2，磷脂膜一、膜的化學(xué)特性3，跨膜蛋白質(zhì)酶

受體

離子泵

離子通道

離子選擇性（ionselectivity）

門控特性(gate)二、膜上的離子流動(dòng)離子移動(dòng)所需的外力：1、濃度梯度擴(kuò)散Diffusion

a.膜兩側(cè)具有濃度梯度

b.膜上具有離子通道二、膜上的離子流動(dòng)離子移動(dòng)所需的外力：2、電場(chǎng)作用Electricity

a.膜上具有離子通道

b.膜兩側(cè)具有電勢(shì)差

I＝gVI，電流；g，電導(dǎo)；V，電壓。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)1、靜息膜電位：Vm

在任何狀態(tài)下跨神經(jīng)元膜的電壓稱為膜電位。典型的神經(jīng)元的靜息膜電位大約為-65mV。

靜息膜電位的測(cè)量方法三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)2、離子平衡電位Eion平衡某種離子濃度梯度的電位差，簡(jiǎn)稱為平衡電位，是針對(duì)某種特定離子的電位，Eion。a、當(dāng)膜不能通透離子時(shí)，雖然有濃度差，但沒(méi)有離子的流動(dòng)，故膜電位為零，Vm=0。b、膜上有鉀離子通道時(shí)，鉀離子可以順濃度梯度流出到胞外，則胞內(nèi)會(huì)有過(guò)多的A-，而細(xì)胞外就會(huì)積聚過(guò)多的正電荷K+，則會(huì)出現(xiàn)跨膜電位。

c、隨著胞內(nèi)越來(lái)越多的負(fù)電荷積聚，負(fù)電荷就會(huì)吸引帶正電的鉀離子返回胞內(nèi)。當(dāng)達(dá)到一定的電位差后，吸引K＋回胞內(nèi)的電勢(shì)與擴(kuò)散力剛好相等，但方向相反，就會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)。字母大小代表濃度高低三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)2、離子平衡電位Eiona，膜電位的巨大改變是由離子濃度的小變化引起的b，凈電荷差發(fā)生在膜的內(nèi)和外表面c，離子被驅(qū)動(dòng)跨膜運(yùn)動(dòng)的速率與膜電位和平衡電位之差成正比；（Vm-Eion）被稱為離子驅(qū)動(dòng)力d，如果已知某一離子的跨膜濃度差，可以計(jì)算其平衡電位跨膜電荷分布三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)計(jì)算離子平衡電位的Nernst方程

如果膜兩側(cè)存在濃度梯度，且膜只對(duì)某種離子通透，則可以得到穩(wěn)態(tài)電位?？梢愿鶕?jù)Nernst方程計(jì)算其平衡電位：

Eion=RT/zF×ln[ion]o/[ion]iR氣體常數(shù)，T絕對(duì)溫度，z離子電荷，F(xiàn)法拉第常數(shù)，[ion]內(nèi)外膜離子濃度三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)3、離子的跨膜分布鉀離子膜內(nèi)多，鈉鈣氯離子膜外多三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)3、離子的跨膜分布離子濃度梯度的建立是因?yàn)殡x子泵的作用。1)Na-Kpump，將鉀離子泵進(jìn)胞內(nèi)，鈉離子泵出胞外。2)Calciumpump，將鈣離子泵出到胞外，此外內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、鈣結(jié)合蛋白等也可以降低胞內(nèi)鈣離子濃度。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)4、膜在靜息狀態(tài)下離子的相對(duì)通透性神經(jīng)元在靜息時(shí)，對(duì)離子具有選擇通透性，假如僅對(duì)一種離子通透：

K+，則Vm=Ek+=-80mVNa+,則Vm=ENa+=62mV

實(shí)際上Vm～－65mV，介于EK和ENa之間。對(duì)鉀離子的通透遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)鈉離子的通透性。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)4、膜在靜息狀態(tài)下離子的相對(duì)通透性C、去極化使鉀離子平衡狀態(tài)被打破，鉀離子濃度梯度大于電場(chǎng)作用力，使鉀離子流出，與流入的鈉電流方向相反，最終達(dá)到平衡。此為新的靜息膜電位。B、膜上有少部分鈉通道開放，鈉離子在濃度梯度和電場(chǎng)作用下進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)部，細(xì)胞開始去極化。A、只對(duì)鉀離子通透，Vm=Ek神經(jīng)元靜息膜電位的形成三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)4、膜在靜息狀態(tài)下離子的相對(duì)通透性當(dāng)膜電位受幾種離子影響的時(shí)候，每一種離子對(duì)膜電位的影響不僅取決于膜內(nèi)外的離子濃度，而且也取決于該離子對(duì)膜的通透性(permeability,P)。G-H-K

Equation:方程表明：離子濃度越大，通透能力越強(qiáng)，其在維持靜息膜電位中就具有更大的作用。*Goldman-Hodgkin-Katz三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)4、膜在靜息狀態(tài)下離子的相對(duì)通透性如果某一種離子的通透性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它離子，Goldman方程等同于Nernst方程。如膠質(zhì)細(xì)胞中PK>>PCl,PNa.AlanHodgkin,BernardKatz測(cè)定了幾種離子在靜息電位的通透能力：PK：PNa：PCl＝1.0:0.04:0.45在動(dòng)作電位峰值，其通透性為：PK：PNa：PCl＝1.0:20:0.45三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)5、調(diào)控細(xì)胞外鉀離子濃度的重要性靜息膜電位受胞外鉀離子濃度影響因?yàn)樯窠?jīng)元膜在靜息狀態(tài)下對(duì)鉀離子有更高的通透性，使得靜息膜電位接近于鉀離子平衡電位膜電位對(duì)胞外鉀離子濃度變化特別敏感。提高胞外鉀離子濃度可以使膜電位去極化。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)5、調(diào)控細(xì)胞外鉀離子濃度的重要性1）胞外鉀離子濃度升高將造成細(xì)胞去極化，細(xì)胞興奮；2）血腦屏障限制鉀離子進(jìn)入腦部胞外液；3）星形膠質(zhì)細(xì)胞具有空間緩沖胞外鉀離子的作用；4）其它可興奮細(xì)胞沒(méi)有這種保護(hù)機(jī)制，則鉀離子濃度升高可導(dǎo)致心臟停止跳動(dòng)。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)5、調(diào)控細(xì)胞外鉀離子濃度的重要性星形膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)節(jié)胞外鉀離子濃度的機(jī)理：鉀離子立體緩沖(Potassiumspatialbuffering)當(dāng)胞外鉀離子濃度升高時(shí)，鉀離子進(jìn)入星形膠質(zhì)細(xì)胞，導(dǎo)致膠質(zhì)細(xì)胞去極化。鉀離子的進(jìn)入增加胞內(nèi)鉀離子濃度，繼而被延伸的星星膠質(zhì)細(xì)胞突起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分散到一個(gè)很大的區(qū)域。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)5、調(diào)控細(xì)胞外鉀離子濃度的重要性JackKevorkianDr.Death致死注射：1990年4月，JackKevorkian幫助了患有AD的54歲的JanetAdkins結(jié)束她的生命。Adkins夫人首先滴注了一種含有麻醉劑的溶液，然后自動(dòng)轉(zhuǎn)換為氯化鉀溶液。麻醉劑可以使Adkins夫人喪失知覺(jué)。心臟停止跳動(dòng)以及死亡是由于氯化鉀注射導(dǎo)致的?？膳d奮細(xì)胞（包括心?。┑墓δ苄枰?xì)胞膜在不產(chǎn)生動(dòng)作電位是維持在靜息膜電位水平。由于胞外鉀離子濃度大量升高，細(xì)胞去極化，沒(méi)有負(fù)的靜息膜電位，心肌細(xì)胞不再能夠產(chǎn)生導(dǎo)致收縮的沖動(dòng)，心臟就立刻停止了跳動(dòng)。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)6、離子通道定義：可以傳導(dǎo)離子；識(shí)別和選擇性傳導(dǎo)離子；對(duì)特定的電、化學(xué)和機(jī)械信號(hào)作出反應(yīng)而開放或者關(guān)閉通道可被一些藥物和毒素等阻斷；離子通道的功能失調(diào)可導(dǎo)致疾病的發(fā)生；三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)6、離子通道結(jié)構(gòu)：

離子通道是由插入膜中形成孔洞的蛋白質(zhì)組成，由兩個(gè)或者多個(gè)相同或者不同的亞基組成的，某些通道還有調(diào)節(jié)其功能的附屬亞基。

根據(jù)相似的氨基酸序列和跨膜結(jié)構(gòu)，離子通道被分為以下三類：配體門控通道(Ligand-gated)、縫隙連接通道(Gap-junction)、電壓門控通道(Voltage-gated)。離子通道的結(jié)構(gòu)功能可以通過(guò)PatchClamp、Genecloning、X-raycrystallography、NMR、EPR等方法研究。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)7、多姿多彩的鉀離子通道Shaker鉀通道鉀通道的選擇性通透是決定靜息膜電位的重要因素，其選擇性的分子基礎(chǔ)主要是在通道內(nèi)氨基酸殘基的排列。鉀通道由四個(gè)亞單位所組成。Poreloop去作為選擇性濾器使得通道對(duì)鉀離子有最高的通透性。該區(qū)域一個(gè)氨基酸的突變就能嚴(yán)重破壞神經(jīng)元功能。7、多姿多彩的鉀離子通道LilyJan&Yuh

NungJan果蠅中有一種突變體Shaker，對(duì)乙醚的反應(yīng)是晃動(dòng)腿、翅膀和腹部。電生理研究揭示Shaker突變體的鉀通道功能異常。利用分子生物學(xué)技術(shù)，Jan等人繪出了Shaker體內(nèi)突變的基因。這個(gè)Shaker基因編碼一種鉀通道。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)7、多姿多彩的鉀離子通道鉀通道可分為以下幾種：1、IK，delayedrectifier,延時(shí)整流鉀通道，慢激活2、IA，A-type,瞬時(shí)鉀電流，快激活，快失活3、Ica，Calciumactivated，鈣激活鉀電流，去極化+鈣4、Iir，inward-retifier,內(nèi)向整流，超極化激活5.IM，M-typechannel,小的去極化激活，Ach失活。三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)7、多姿多彩的鉀離子通道鉀通道孔道俯視圖中間紅球?yàn)镵+三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)7、多姿多彩的鉀離子通道三種鉀離子通道電壓門控內(nèi)向整流Twoporedomain三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)7、多姿多彩的鉀離子通道內(nèi)向整流鉀通道的X-ray衍射結(jié)構(gòu)三、靜息膜電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)動(dòng)作電位動(dòng)作電位特性理論上的動(dòng)作電位實(shí)際中的動(dòng)作電位動(dòng)作電位的傳導(dǎo)動(dòng)作電位、軸突和樹突一、動(dòng)作電位特性1，動(dòng)作電位的上升相和下降相示波器記錄及動(dòng)作電位的上升和下降相上升相risingphase超射 overshoot下降相fallingphase回射 undershootNa+內(nèi)流引起去極化K+外流引起復(fù)極化動(dòng)作電位特征的形成原因：

閾值(threshold):足夠多的鈉通道的開放使鈉離子通透性大于鉀離子上升相（risingphase)：鈉通道完全開放，鈉離子迅速進(jìn)入胞內(nèi)超射（Overshoot）：趨向于鈉平衡電位下降相(fallingphase)：鈉通道失活，鉀通道開放增加回射（后超級(jí)化，undershoot)：接近于鉀平衡電位2，動(dòng)作電位的記錄方法胞內(nèi)記錄(Intracellularrecording)胞外記錄(Extracellularrecording)復(fù)合動(dòng)作電位記錄(CompoundAPrecording)一、動(dòng)作電位特性3，單個(gè)或多個(gè)動(dòng)作電位的產(chǎn)生不同的神經(jīng)元，去極化以不同的形式引發(fā)動(dòng)作電位：皮膚受刺激，通過(guò)牽張敏感的(stretch)鈉離子通道；神經(jīng)遞質(zhì)引起的鈉通道開放，如中間神經(jīng)元；胞內(nèi)注射電流也可以產(chǎn)生動(dòng)作電位。“閾值”一、動(dòng)作電位特性3，單個(gè)或多個(gè)動(dòng)作電位的產(chǎn)生動(dòng)作電位發(fā)放頻率依賴于去極化電流的強(qiáng)度，即刺激強(qiáng)度被編碼為神經(jīng)沖動(dòng)頻率。發(fā)放動(dòng)作電位的速率是有上限的，最大發(fā)放頻率大約為1000Hz。一、動(dòng)作電位特性二、理論上的動(dòng)作電位1，膜電流和膜電導(dǎo)鈉、鉀通道關(guān)閉Vm=0僅鉀通道開放通道開放，有電導(dǎo)，驅(qū)動(dòng)力為Vm-Ek平衡狀態(tài)Vm=Ek驅(qū)動(dòng)力(Vm-EK)，電流，電導(dǎo)三者之間關(guān)系：IK=gK(Vm-EK)Iion=gion(Vm-Eion)2，動(dòng)作電位過(guò)程中離子的進(jìn)出動(dòng)作電位可以看做是離子通道的通透性轉(zhuǎn)變導(dǎo)致膜電位的翻轉(zhuǎn)靜息狀態(tài)下，鈉離子具有很大的驅(qū)動(dòng)力Vm-ENa=-80-62=-142mV。膜對(duì)離子的通透性由鉀離子變?yōu)殁c離子，膜電位可以在極短的時(shí)間內(nèi)逆轉(zhuǎn)。二、理論上的動(dòng)作電位三、實(shí)際的動(dòng)作電位1，電壓鉗方法1963NobelPrize要驗(yàn)證理論上的動(dòng)作電位，可以通過(guò)測(cè)定在動(dòng)作電位的不同時(shí)期各離子的電導(dǎo)，以期確定鉀鈉離子及其通道在動(dòng)作電位產(chǎn)生過(guò)程中的作用。測(cè)電導(dǎo)的工具，電壓鉗，就是將膜電位鉗制在某一預(yù)設(shè)數(shù)值的裝置，由KennethC.Cole發(fā)明。50年代，Hodgkin&Huxley用電壓鉗方法把神經(jīng)元軸突膜電位鉗制在任意數(shù)值，然后通過(guò)測(cè)量在不同膜電位時(shí)流過(guò)膜的電流來(lái)推測(cè)膜電導(dǎo)變化。g=I/VAlanHodgkinAndrewHuxley2，膜片鉗方法ErwinNeherBertSakmann1991NobelPrize三、實(shí)際的動(dòng)作電位3，電壓門控鈉通道通道選擇性地對(duì)鈉離子開放，且通道的開放與關(guān)閉與膜電位的變化有關(guān)。1）鈉通道結(jié)構(gòu)一個(gè)完整的鈉通道是由一條多肽長(zhǎng)鏈組成。除了這個(gè)多肽長(zhǎng)鏈組成的α單位以外，還有兩個(gè)β亞單位(β1,β2）起修飾作用。多肽長(zhǎng)鏈由四個(gè)結(jié)構(gòu)域(I-IV)組成，每個(gè)結(jié)構(gòu)域含6個(gè)跨膜alpha螺旋(S1-S6)。III-IV之間可能調(diào)節(jié)失活。S4片段上有電壓感受器；S5-S6組成通道選擇性濾過(guò)器。TTX作用位點(diǎn)三、實(shí)際的動(dòng)作電位3，電壓門控鈉通道2）鈉通道開放模式圖S4段含有正電荷(每隔兩個(gè)氨基酸殘基就有一個(gè)帶正電荷的賴氨酸或者精氨酸)，當(dāng)膜電位發(fā)生變化的時(shí)候，S4片段便會(huì)被迫發(fā)生移動(dòng)，這種構(gòu)像變化可以引起鈉通道開放。三、實(shí)際的動(dòng)作電位3，電壓門控鈉通道3）鈉通道的功能特性開放延時(shí)很短暫；開放時(shí)間約1ms后失活(inactivation)；失活后繼續(xù)去極化不能使鈉通道再開放；只有當(dāng)膜電位復(fù)極化到閾值附近時(shí)，通道才能被去極化再次打開。三、實(shí)際的動(dòng)作電位3，電壓門控鈉通道4）作用于鈉通道的毒素活化阻斷劑（阻斷鈉電流）河豚毒素(Tetrodotoxin,TTX),特點(diǎn)：作用迅速，可逆石房蛤毒素(Saxitoxin,STX),赤潮中的旋溝藻，專用于對(duì)TTX不敏感的鈉通道?！诟蝌?、蚌類及其它海洋殼類動(dòng)物中常常會(huì)因?yàn)橐栽孱悶槭扯e聚STX，食用會(huì)致命。b.

失活化阻斷劑（延長(zhǎng)動(dòng)作電位）海葵毒素(Seaanemonevenom),使開放的鈉通道不能立即關(guān)閉，繼續(xù)開放下去，從而使Na離子繼續(xù)內(nèi)流，峰值時(shí)間延長(zhǎng)，形成平臺(tái)。蝎毒素(Scorpiontoxin),阻止鈉通道失活化，動(dòng)作電位延長(zhǎng)。c.

鈉通道激動(dòng)劑（異常開放）

箭毒(Batrachotoxin),哥倫比亞產(chǎn)小蛙皮膚分泌物提取物。使鈉通道在更負(fù)的水平上開放，開放時(shí)間長(zhǎng)于正常開放時(shí)間。百合科藜蘆定（veratridine)或者毛茛科烏頭堿(aconitine)與箭毒作用類似?；罨钄鄤ㄗ钄噔c電流）河豚毒素(Tetrodotoxin,TTX),特點(diǎn)：作用迅速，可逆石房蛤毒素(Saxitoxin,STX),赤潮中的旋溝藻，專用于對(duì)TTX不敏感的鈉通道?！诟蝌邸鲱惣捌渌Ｑ髿ゎ悇?dòng)物中常常會(huì)因?yàn)橐栽孱悶槭扯e聚STX，食用會(huì)致命。三、實(shí)際的動(dòng)作電位3，電壓門控鈉通道d.

毒素的作用特點(diǎn)及功能不同的毒素結(jié)合于通道蛋白的不同位點(diǎn)，故不同的毒素結(jié)合位點(diǎn)可以幫助我們推斷鈉通道的三維結(jié)構(gòu)；鈉通道毒素可以阻斷動(dòng)作電位的產(chǎn)生，可以用來(lái)分離不同的離子電流毒理學(xué)研究，當(dāng)心吃入嘴中的東西。4）作用于鈉通道的毒素三、實(shí)際的動(dòng)作電位3，電壓門控鈉通道局部麻醉劑局部麻醉劑是能夠暫時(shí)阻斷軸突上動(dòng)作電位的藥物，被直接注射到需要局部感覺(jué)缺失的組織中。利多卡因是現(xiàn)在最廣泛應(yīng)用的局麻藥。它位于通道蛋白質(zhì)的IV區(qū)中的S6alpha螺旋區(qū)。小軸突要求更多的電壓門控鈉通道參與，因此較細(xì)的軸突對(duì)局麻藥更敏感，這在臨床上非常有意義。三、實(shí)際的動(dòng)作電位4，電壓門控鉀通道1）在去極化時(shí)，鉀通道開放比鈉通道稍晚。2）鉀通道是由四個(gè)獨(dú)立的多肽亞基組成，4個(gè)亞基聚合成一個(gè)通道；3）對(duì)于鉀通道的認(rèn)識(shí)主要來(lái)源于Shaker鉀通道，多種電壓門控鉀離子通道三、實(shí)際的動(dòng)作電位5，小結(jié)：動(dòng)作電位特征的形成原因：閾值(threshold):足夠多的鈉通道的開放使鈉離子通透性大于鉀離子上升相（risingphase)：鈉通道完全開放，鈉離子迅速進(jìn)入胞內(nèi)超射（Overshoot）：趨向于鈉平衡電位下降相(fallingphase)：鈉通道失活，鉀通道開放增加回射（后超級(jí)化，undershoot)：接近于鉀平衡電位

絕對(duì)不應(yīng)期(absoluterefractoryperiod)：鈉通道失活，不能被激活相對(duì)不應(yīng)期(relativerefractoryperiod)：超極化狀態(tài)，接近于Ek，需要大的去極化三、實(shí)際的動(dòng)作電位動(dòng)作電位產(chǎn)生動(dòng)作電位傳導(dǎo)動(dòng)作電位的傳導(dǎo)速度是不相同的，10m/s是比較典型的速率。四、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)四、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)影響傳導(dǎo)速度的因素軸突直徑v=κd1/2有無(wú)髓鞘，髓鞘厚度myelin

溫度的高低髓鞘和跳躍傳導(dǎo)朗飛氏結(jié)動(dòng)作電位產(chǎn)生部位：軸丘(axonhillock)-鋒電位起始區(qū)感覺(jué)神經(jīng)元：鋒電位起始區(qū)靠近感覺(jué)神經(jīng)末梢一般軸丘上含有較多的電壓門控鈉通道。五、動(dòng)作電位、軸突和樹突動(dòng)作電位的發(fā)放形式不同與神經(jīng)元的離子通道種類和數(shù)量有關(guān)。神經(jīng)元選擇性電行為五、動(dòng)作電位、軸突和樹突五、動(dòng)作電位、軸突和樹突離子通道在神經(jīng)元細(xì)胞上的分布的不同與動(dòng)作電位傳播有關(guān)：1）樹突：鈣、鉀、鈉；電緊張電位2）triggerzone：高密度鈉通道，模擬數(shù)字3）軸突：鈉通道4）突觸前：鈣通道六、神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生和傳導(dǎo)（一）神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生

外向電流和電緊張性電位1、極性法則

概念：當(dāng)用短暫的直流電刺激神經(jīng)時(shí)，通常僅在通電和斷電時(shí)各引起一次興奮，通電時(shí)興奮發(fā)生在陰極部位，斷電時(shí)則在陽(yáng)極部位。

原因：當(dāng)電極置于神經(jīng)纖維表面通電時(shí)，刺激電流在陽(yáng)極處由膜外流向膜內(nèi)，再在陰極處由膜內(nèi)流向膜外，即在陽(yáng)極處存在著內(nèi)向電流，在陰極處存在著外向電流。

內(nèi)向電流造成電壓降與膜兩側(cè)原有靜息電位（內(nèi)負(fù)外正）一致，結(jié)果使膜電位數(shù)值增大，膜處于超極化狀態(tài)，即膜興奮性下降。外向電流造成電壓降與膜兩側(cè)原有靜息電位（外正內(nèi)負(fù)）電壓差方向相反，兩者互相抵消，結(jié)果使陰極下膜靜息電位數(shù)值減少，處于去極化狀態(tài)，即興奮性升高。2、電緊張性電位概念：閾下強(qiáng)度刺激作用所引起的膜電位變化通稱為電緊張性電位。特點(diǎn)：●隨著刺激強(qiáng)度增強(qiáng)而增大；●按一般電學(xué)規(guī)律向周圍擴(kuò)布，呈指數(shù)衰減。（電緊張性擴(kuò)布）。（二）局部反應(yīng)、閾電位和動(dòng)作電位

1、局部反應(yīng)外向電流加大到一定程度便可導(dǎo)致神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生。局部反應(yīng)與電緊張性電位相同點(diǎn)：局部反應(yīng)幅度也可隨著刺激強(qiáng)度的強(qiáng)弱而增減，并作電緊張性擴(kuò)布。局部反應(yīng)特點(diǎn)：不同點(diǎn)：●電緊張性電位完全是由于電刺激造成的去極化（膜電容電流）所引起；●局部反應(yīng)是由于電刺激造成的去極化和少量Na+內(nèi)流造成的去極化疊加所引起，是動(dòng)作電位前身。2、閾電位和動(dòng)作電位閾電位：當(dāng)刺激增強(qiáng)到閾值，使膜電位減小到臨界水平（神經(jīng)、肌肉細(xì)胞約在-50至-70mv），便爆發(fā)動(dòng)作電位。這一臨界膜電位水平稱為閾值膜電位或簡(jiǎn)稱閾電位。閾刺激與閾電位關(guān)系閾刺激：刺激強(qiáng)度和作用時(shí)間等參數(shù)足以使膜電位去極化到閾電位的刺激（二）閾下刺激、局部反應(yīng)及其總和

1、閾下刺激與局部反應(yīng)單個(gè)閾下刺激產(chǎn)生的局部反應(yīng)可以使膜的興奮性提高。2、局部反應(yīng)與總和（1）時(shí)間性總和：在膜同一部位相繼給予兩個(gè)閾下刺激，二個(gè)閾下刺激引起的局部反應(yīng)發(fā)生疊加，稱為時(shí)間性總和；

（2）空間性總和：在膜相鄰的兩個(gè)部位同時(shí)給予閾下刺激，各自的局部反應(yīng)發(fā)生疊加，稱為空間性總和。

局部反應(yīng)經(jīng)過(guò)總和使靜息電位減?。ㄈO化）到閾電位水平，細(xì)胞膜可產(chǎn)生一次動(dòng)作電位?？偤同F(xiàn)象生理意義在于使局部的興奮有可能轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)距離傳導(dǎo)的動(dòng)作電位

閾刺激

細(xì)胞興奮可由兩種方式引起

閾下刺激的總和效應(yīng)二、神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)

(一)神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)機(jī)制

傳導(dǎo)與傳遞

當(dāng)神經(jīng)纖維某一局部發(fā)生興奮時(shí)，膜外為負(fù)電位，膜內(nèi)為正電位，但臨近靜息部位的膜外仍然是正電位，膜內(nèi)是負(fù)電位。膜外興奮部位與未興奮部位之間的電位差形成內(nèi)向電流；膜內(nèi)興奮部位與未興奮部位之間的電位差形成外向電流。局部電流學(xué)說(shuō)（二）神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)方式與速度1、神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)方式●有髓神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)方式：

跳躍式傳導(dǎo)●無(wú)髓神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)方式：局部產(chǎn)生的動(dòng)作電位沿膜表面依次傳導(dǎo)。2、影響神經(jīng)纖維傳導(dǎo)速度的因素●神經(jīng)纖維粗細(xì)、髓鞘厚度一般說(shuō)來(lái)，神經(jīng)纖維越粗，髓鞘越厚，其傳導(dǎo)速度越快?！駵囟入S著溫度降低，傳導(dǎo)速度減慢，當(dāng)溫度降低到0℃時(shí)，神經(jīng)纖維興奮傳導(dǎo)就會(huì)發(fā)生阻滯。（三）神經(jīng)傳導(dǎo)的一般特征

1、生理完整性；2、絕緣性；

3、雙向性；4、相對(duì)不疲勞性；

5、非遞減性●動(dòng)作電位的幅度不隨刺激強(qiáng)度增加而增大；刺激強(qiáng)度使靜息電位減小到閾電位水平時(shí)爆發(fā)動(dòng)作電位。之后，動(dòng)作電位幅度、波形以及它在膜上傳導(dǎo)情況與原先刺激無(wú)關(guān)，僅取決于膜本身當(dāng)時(shí)生物物理特性與膜內(nèi)外離子分布情況?！癫浑S傳導(dǎo)距離增加而減小原因：傳導(dǎo)通過(guò)局部電流引起。2、膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用3、膜片鉗系統(tǒng)裝置1、細(xì)胞電生理學(xué)1.電生理學(xué)——生命科學(xué)中的信息科學(xué)組織的生物電場(chǎng)信息高級(jí)處理細(xì)胞的電脈沖信息整合和編碼細(xì)胞膜的電流電信號(hào)發(fā)生和傳遞1.電生理學(xué)——生命科學(xué)中的信息科學(xué)之一離子通道：生物電發(fā)生的基本元件，也是重要的藥物治療靶點(diǎn)。組織的生物電場(chǎng)信息高級(jí)處理細(xì)胞的電脈沖信息整合和編碼細(xì)胞膜的電流電信號(hào)發(fā)生和傳遞2.離子通道：重要的藥物靶點(diǎn)2.1重要的生理功能細(xì)胞生物電現(xiàn)象的基礎(chǔ)參與維持細(xì)胞正常形態(tài)細(xì)胞興奮-收縮偶聯(lián)和興奮-分泌偶聯(lián)細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)2.1重要的生理功能細(xì)胞生物電現(xiàn)象的基礎(chǔ)——靜息電位的形成2.1重要的生理功能細(xì)胞生物電現(xiàn)象的基礎(chǔ)——?jiǎng)幼麟娢坏男纬?.1重要的生理功能參與維持細(xì)胞正常形態(tài)2.1重要的生理功能細(xì)胞興奮-收縮偶聯(lián)2.1重要的生理功能細(xì)胞興奮-分泌-興奮偶聯(lián)2.1重要的生理功能細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)2.離子通道：重要的藥物靶點(diǎn)2.2關(guān)鍵的藥物治療靶點(diǎn)2002年由FDA提供的分析報(bào)告指出，目前所有FDA認(rèn)可的藥品中涉及到的治療靶點(diǎn)基因僅為273個(gè)，其中完全認(rèn)定為藥物靶點(diǎn)的7%為離子通道；2006年的調(diào)研表明，配體門控和電壓門控的離子通道是第三和第四大現(xiàn)有的可治療基因家族（僅排在G蛋白基因家族和核受體基因家族之后），分別占據(jù)7.9%和5.5%；經(jīng)典的離子通道類臨床用藥見表1：藥物類別藥物靶點(diǎn)藥物名稱抗高血壓藥物鈣通道硝苯地平西尼地平鉀通道尼克地爾抗心律失常藥物鈉/鉀通道奎尼丁鈣通道地爾硫桌維拉帕米鉀通道胺碘酮麻醉藥鈉通道利多卡因普魯卡因氯通道/NMDA丙泊酚鎮(zhèn)靜/催眠/抗癲癇藥物鈉通道苯妥英鈉卡馬西平鈣通道乙琥胺鉀通道氯丙嗪氯通道苯二氮?缺血腦保護(hù)藥物鈣通道氟桂利嗪鈉通道利法利嗪鉀通道氟芬那酸糖尿病藥物鉀通道優(yōu)降糖、達(dá)美康表1.離子通道：重要的藥物靶點(diǎn)3.離子通道——分類分類方法具體類別電壓門控性，voltagegated又稱電壓依賴性(voltagedependent)或電壓敏感性(voltagesensitive)離子通道:因膜電位變化而開啟和關(guān)閉，以最容易通過(guò)的離子命名，如K+、Na+、Ca2+、Cl-通道4種主要類型，各型又分若干亞型.配體門控性，ligandgated又稱化學(xué)門控性(chemicalgated)離子通道，由遞質(zhì)與通道蛋白質(zhì)受體分子上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合而開啟，以遞質(zhì)受體命名，如乙酰膽堿受體通道、谷氨酸受體通道、門冬氨酸受體通道等.非選擇性陽(yáng)離子通道(non-selectivecationchannels)系由配體作用于相應(yīng)受體而開放，同時(shí)允許Na+、Ca2+

或K+

通過(guò)，屬于該類.機(jī)械門控性，mechanogated又稱機(jī)械敏感性(mechanosensitive)離子通道:是一類感受細(xì)胞膜表面應(yīng)力變化，實(shí)現(xiàn)胞外機(jī)械信號(hào)向胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)的通道，根據(jù)通透性分為離子選擇性和非離子選擇性通道，根據(jù)功能作用分為張力激活型和張力失活型離子通道.基因相似性根據(jù)基因序列的相似性或同源性而歸類的離子通道，例如TRP家族等。在1902年，Bernstein創(chuàng)造性地將Nernst的理論應(yīng)用到生物膜上，提出了“膜學(xué)說(shuō)”。他認(rèn)為在靜息狀態(tài)下，細(xì)胞膜只對(duì)鉀離子具有通透性，即細(xì)胞靜息電位的鉀離子學(xué)說(shuō)；而當(dāng)細(xì)胞興奮的瞬間，膜的破裂使其喪失了選擇通透性，所有的離子都可以自由通過(guò)。Hodgkin、Huxley、Katz等人在20世紀(jì)30—50年代做出了開創(chuàng)性研究。他們基于電壓鉗技術(shù)，提出并驗(yàn)證了所謂的Hodgkin—Huxley方程，數(shù)學(xué)模擬出和真實(shí)狀況相符合的神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)，由此建立了細(xì)胞動(dòng)作電位的鈉離子學(xué)說(shuō)。離子通道的近代觀念也由此產(chǎn)生。4.離子通道研究理論4.離子通道研究技術(shù)微電極電壓鉗-電流鉗技術(shù)傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)ErwinNeher(1944-)KennethCole(1900-1984)表2.膜片鉗技術(shù)的歷史角色年份電生理學(xué)中標(biāo)志性事件1786LuigiGalvani首次在蛙類體內(nèi)發(fā)現(xiàn)生物電現(xiàn)象，電生理學(xué)的創(chuàng)始人，1887SidneyRinger發(fā)明了蛙心灌流試驗(yàn)用的溶液。1888WaltherNernst提出了Nernst方程。1902JuliusBemstein

提出靜息電位的K+學(xué)說(shuō)。1937Renshaw

首次使用微電極成功記錄到了脊髓中間神經(jīng)元的電活動(dòng)。1946Gerard首次使用微電極測(cè)定了蛙肌細(xì)胞膜電位。1949Ling發(fā)明了微電極細(xì)胞內(nèi)記錄技術(shù)，Cole首創(chuàng)的電壓鉗技術(shù)問(wèn)世，成為電生理學(xué)史上重要的里程碑，電生理研究進(jìn)入細(xì)胞時(shí)代。1949Hodgkin和Katz提出了動(dòng)作電位Na+學(xué)說(shuō)。1952Hodgkin和Huxley分離出Na+、K+電流和漏電流。1953Fatt和Katz分離出了Ca2+電流。1964Deck、Kern和Trantwein在浦肯野氏纖維上進(jìn)行電壓鉗研究。1976E.Neher和B.Sakmann創(chuàng)立了膜片鉗技術(shù)，使電生理研究空前活躍，并作為重要的里程碑，標(biāo)志著電生理分子時(shí)代的到來(lái)。1980~膜片鉗技術(shù)、生物大分子技術(shù)以及生物光學(xué)技術(shù)的結(jié)合，使人們對(duì)生物電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)水平在分子水平取得了重大的突破和豐富。5.傳統(tǒng)膜片鉗設(shè)備的組成電學(xué)部分信號(hào)放大器數(shù)據(jù)采集卡

PC

周邊設(shè)備控制器等光學(xué)部分：熒光顯微鏡

CCD照相機(jī)監(jiān)視器激光器等機(jī)械部分防震臺(tái)，氣壓泵或氣瓶高精密微電極操作器灌流操作器顯微鏡移動(dòng)平臺(tái)或可移動(dòng)載物臺(tái)輔助部分：信號(hào)屏蔽罩微電極拉制儀藥物灌流設(shè)備溫度控制器2、膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用3、膜片鉗系統(tǒng)裝置1、細(xì)胞電生理學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)室基本設(shè)備膜片鉗放大器信號(hào)轉(zhuǎn)換器倒置顯微鏡微操縱器防震工作臺(tái)及靜電屏蔽籠微電極拉制儀及拋光儀計(jì)算機(jī)專用軟件細(xì)胞記錄槽恒速灌流泵FaradaycageVibrationIsolationTableMicroscopeMicro-ManipulatorsRemoteControllerAmplifiersCCDCameraMicro-ManipulatorsDAD-VCsystemCCDCameraElectrophysiology-ApparatusElectrophysiology-ApparatusPatchclamp膜片鉗記錄的基本步驟可概括為4大部分：1.液體配制。主要根據(jù)研究通道的不同，配制相應(yīng)的液體，基本原則是保持2個(gè)平衡：滲透壓平衡和酸堿平衡。2.標(biāo)本的制備。膜片鉗記錄標(biāo)本的制備主要有：急性分離、細(xì)胞培養(yǎng)、腦片或其它組織薄片。當(dāng)根據(jù)不同的研究要求而相應(yīng)選擇。3.膜片鉗記錄4.資料分析用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行3.膜片鉗記錄電極拉制：一般采用常規(guī)二步法完成，電極尖端直徑在0.5-2.0μm之間，是否涂膠與拋光應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定，不必強(qiáng)求。億歐姆封接：電極充灌安裝后即給持續(xù)正壓，在倒置顯微鏡監(jiān)視下將電極貼近細(xì)胞，以微操縱器將電極貼于細(xì)胞，去掉正壓后再稍施負(fù)壓吸引，億歐姆封接便瞬間形成。要保證億歐姆封接就必須做到：1)電極電阻適當(dāng)；2)電極尖端清潔；3)電極氣路通暢；4)電極與細(xì)胞相貼寧不及而勿過(guò)之；5)細(xì)胞膜清潔，活性好。

4.資料分析一般電學(xué)性質(zhì)：通過(guò)I/V關(guān)系計(jì)算單通道電導(dǎo)，觀察通道有無(wú)整流。通過(guò)離子選擇性、翻轉(zhuǎn)電位或其它通道激活條件初步確定通道類型。通道動(dòng)力學(xué)分析：開放時(shí)間、開放概率、關(guān)閉時(shí)間、通道的時(shí)間依賴性失活、開放與關(guān)閉類型(簇狀猝發(fā)，Burst)樣開放與閃動(dòng)樣短暫關(guān)閉(flickering)，化學(xué)門控性通道的開、關(guān)速率常數(shù)等。藥理學(xué)研究：研究的藥物，阻斷劑、激動(dòng)劑或其它調(diào)制因素對(duì)通道活動(dòng)的影響情況。綜合分析得出最后結(jié)淪．膜片鉗在藥理學(xué)研究中的應(yīng)用膜片鉗技術(shù)不僅對(duì)于細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展以及對(duì)于闡明各種疾病的機(jī)制具有革命性意義，而且開辟了一條探索藥物作用機(jī)制和發(fā)展新的更為有效藥物的途徑。正如諾貝爾基金會(huì)在頒獎(jiǎng)時(shí)所說(shuō):“Neher和Sadmann的貢獻(xiàn)有利于了解不同疾病機(jī)理,為研制新的更為特效的藥物開辟了道路”。

膜片鉗技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)就是在通道電流記錄中,可分別于不同時(shí)間、不同部位(膜內(nèi)或膜外)施加各種濃度的藥物或毒素,研究它們對(duì)通道功能的可能影響。通過(guò)研究,一方面可深入了解哪些選擇性作用于通道的藥物和毒素影響人和動(dòng)物生理功能的分子機(jī)理;另一方面,分析各種藥物對(duì)通道蛋白的選擇性相互作用的特點(diǎn),提供有關(guān)通道蛋白亞單位結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的信息。藥物作用機(jī)制研究膜片鉗技術(shù)對(duì)離子通道的動(dòng)力學(xué)研究以及藥物與通道相互作用機(jī)制的研究。藥物對(duì)通道電壓依賴的激活和滅活過(guò)程的影響藥物對(duì)離子通道狀態(tài)依賴性的作用（如大多數(shù)Ⅰ類抗心律失常藥與失活狀態(tài)的Na+通道結(jié)合而發(fā)揮作用）。藥物的頻率依賴性（frequency-dependent）或使用依賴性（use-dependent）（如維拉帕米）以及藥物對(duì)離子通道亞型的選擇性作用等。膜片鉗技術(shù)還在作用于通道活性受體和第二信使調(diào)節(jié)的藥物的機(jī)制研究中發(fā)揮了重要作用。如證明了腎上腺素能介質(zhì)及藥物激活β受體后，通過(guò)第二信使cAMP激活蛋白激酶A，使鈣通道磷酸化，由關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為開放。

新藥開發(fā)

在現(xiàn)代藥物研究中，新靶點(diǎn)的建立往往是新藥創(chuàng)制的前提。隨著膜片鉗技術(shù)運(yùn)用對(duì)許多新受體亞型的發(fā)現(xiàn)和特性研究，新型受體阻斷劑將在選擇性

、高效性上發(fā)揮更大的作用。

近十年來(lái)藥物學(xué)研究最重要的成就之一就是首先合成了各類鈣拮抗劑(如硝苯砒啶、硫氮卓酮和維拉帕米及其衍生物)。研制出鉀通道開放劑（nicorandil、pinacidil等）

Ⅲ類抗心律失常新藥是近年來(lái)心血管藥理的重要研究方向。離子通道病及與離子通道調(diào)節(jié)缺陷有關(guān)疾病的研究。將基因工程與膜片鉗技術(shù)結(jié)合起來(lái),把通道蛋白有目的地重組于人工膜中進(jìn)行研究。設(shè)想將合成的通道蛋白分子接種入機(jī)體以替換有缺陷和異常的通道的功能而達(dá)到治療的目的。

離子通道藥理學(xué)Patch-clamp技術(shù)新藥開發(fā)Na+,Ca2+,K+,Cl-等電流分子生物學(xué)技術(shù)單細(xì)胞電流記錄離子通道的結(jié)構(gòu)與功能藥物作用機(jī)制基因克隆及蛋白表達(dá)通道蛋白功能測(cè)定一、離子選擇性(selectivity)（大小和電荷）：某一種離子只能通過(guò)與其相應(yīng)的通道跨膜擴(kuò)散(安靜：K>Na100倍、興奮：Na>K10-20倍）；各離子通道在不同狀態(tài)下，對(duì)相應(yīng)離子的通透性不同。二、門控特性(Gating)：失活狀態(tài)不僅是通道處于關(guān)閉狀態(tài)，而且只有在經(jīng)過(guò)一個(gè)額外刺激使通道從失活關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)入靜息關(guān)閉狀態(tài)后，通道才能再度接受外界刺激而激活開放。開放

狀態(tài)openstate

失活狀態(tài)Inactivestate

靜息

狀態(tài)restingstate激活activation失活

inactivation復(fù)活

recovery二、離子通道的特性

(CharacteristicofIonChannels)一、離子選擇性(selectivity)（大小和電荷）：某一種離子只能通過(guò)與其相應(yīng)的通道跨膜擴(kuò)散(安靜：K>Na100倍、興奮：Na>K10-20倍）；各離子通道在不同狀態(tài)下，對(duì)相應(yīng)離子的通透性不同。二、門控特性(Gating)：失活狀態(tài)不僅是通道處于關(guān)閉狀態(tài)，而且只有在經(jīng)過(guò)一個(gè)額外刺激使通道從失活關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)入靜息關(guān)閉狀態(tài)后，通道才能再度接受外界刺激而激活開放。三、離子通道的功能

(FunctionofIonChannels)1.產(chǎn)生細(xì)胞生物電現(xiàn)象,與細(xì)胞興奮性相關(guān)。2.神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、腺體的分泌、肌肉的運(yùn)動(dòng)、學(xué)習(xí)和記憶3.維持細(xì)胞正常形態(tài)和功能完整性

膜離子通道的基因變異及功能障礙與許多疾病有關(guān)，某些先天性與后天獲得性疾病是離子通道基因缺陷與功能改變的結(jié)果，稱為離子通道病(ionchannelpathies)。四、離子通道的分類（一）、非門控離子通道（背景或漏通道）：始終處于開放狀態(tài)，離子可隨時(shí)進(jìn)出細(xì)胞，并不受外界信號(hào)的明顯影響，如產(chǎn)生靜息電位的K+通道。（二）、門控離子通道：①電壓門控（Voltagegatedchannels)離子通道：受膜電位的變化影響，如決定細(xì)胞興奮性、不應(yīng)期和傳導(dǎo)性的K+通道、Na+通道、Ca2+通道。②配體門控（Ligandgatedchannels)離子通道：由遞質(zhì)與通道蛋白分子上結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合開啟，如乙酰膽堿激活鉀通道等。③機(jī)械門控離子通道(Mechanicallygatedionchannels)：由機(jī)械牽拉激活，如內(nèi)耳毛細(xì)胞頂端機(jī)械門控通道。電壓門控離子通道的分子結(jié)構(gòu)示意圖

亞基(,,等）α亞基的四個(gè)跨膜區(qū)（D1-D4）S1

S2

S3

S5

S6

S4

電壓感受器（voltagesensor）

孔道區(qū)（poreregion）6個(gè)呈α螺旋式的跨膜片斷（transmembranesegments,S1-S6）

離子通道的晶體結(jié)構(gòu)與模型

鉀離子孔道螺旋選擇性過(guò)濾器NC（一）電壓門控離子通道的分類鈉通道神經(jīng)類鈉通道骨骼肌類鈉通道心肌類鈉通道(持久、瞬時(shí))鈣通道L-型（心肌竇房結(jié)、房室結(jié)）；T-型（心臟傳導(dǎo)組織）；N-型（中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元和突觸部位）；P-型（大腦）；Q-型（小腦、海馬、脊髓）；R-型（神經(jīng)細(xì)胞）鉀通道瞬時(shí)外向鉀通道(Ito)延遲整流鉀通道(IK)內(nèi)向整流鉀通道(IK1)起搏電流(If)快反應(yīng)細(xì)胞APandIonchannels01234INaICaIKrIKsIK1IK1IToINa-CaIto1Ito21.電壓門控鈉通道選擇性允許Na+跨膜通過(guò)。維持細(xì)胞膜興奮性及其傳導(dǎo)（AP的0相）。存在于心房、心室肌細(xì)胞和希普系統(tǒng)。特征電壓依賴性：去極化激活，產(chǎn)生內(nèi)向鈉電流（INa）快速激活（1ms）和快速失活（10ms）有特異性激活劑（BTX、GTX）和阻滯劑（TTX、STX、μCTX）電壓門控鈉通道分類神經(jīng)類鈉通道（對(duì)TTX敏感性高、對(duì)μCTX敏感性