医学生理学：二 动作电位.ppt

二 动作电位（一）细胞的动作电位 Action Potential 细胞在安静状态下存在着静息膜电位，在此基础上如果受到一个适当的刺激，膜电位会发生一次迅速的一过性的波动，这种膜电位的波动称之为动作电位动作电位 action potential AP 概念: 细胞在安静状态下细胞膜维持静息电位在此基础上如果受到一个适当的刺激，会发生膜内原来存在的负电位迅速消逝，进而倒转，而后恢复到原有的负电位水平的一过性的波动，这种膜电位的波动称之为动作电位 Action potential means the rapid change in the membrane potential that spreads rapidly along the cell membrane or the never fiber membrane-80-60-40-20 0204060mV1 mSec-100-60-40-20 0204060mVThresholdpotentialmsec-70mv-0mvdepolarizationrepolarizationovershoot相关术语：极化(polarization): 指静息电位存在时细胞膜外正内负的状态. * 超极化(hyperpolarization):静息电位的增大称为超极化. (from 80mv to 90mv)去极化(depolarization): 静息电位的减小称为去极化. (from 90mv to 80mv)复极化(repolarization): 细胞膜去极化后再向静息电位方向的恢复,称为复极化* 超射值：动作电位上升支中零位线以上的部分* 锋电位：构成动作电位主要部分的脉冲样变化称为锋电位* 后电位：在锋电位下降支最后恢复到静息电位水平以前，膜两侧电位发生的一些微小而缓慢的波动称为后电位 负后电位：去极化后电位 正后电位：超极化后电位 (二） 动作电位的特点 1、有“全或无”现象 2、 不衰减性传导 3、可扩播性 (三）动作电位的产生机制1. 电化学驱动力 Na+平衡电位 * 存在离子跨膜浓度梯度Na+o : 142 mEq/L Na+i : 14 mEq/L K+o : 4 mEq/L K+i : 140 mEq/L * 存在电梯度 ：静息电位 Na+_ _ _ _ _ +n n（1 1）去极化过程）去极化过程阈电位: 能使快钠通道大量激活，形成正反馈的跨膜电位临界水平（55mv55mv）Na+Na+_ _ _ _+_ _ _ _ _ +55mvFast Na+ channelNa+Na+Na+Fast Na+ channel.阈电位（TP）：使细胞膜上所有钠通道开放的临界膜电位。

TP:-50mV（2）复极化过程 a.钠通道开放不足1毫秒， 而后失活 b.钾通道快速开放，钾外流， 恢复到静息膜电位_ _ _ _ _ +K+（3 3）后电位的成因： 负后电位：复极化时迅速外流 的钾离子蓄积在膜 外侧附近，暂时阻 碍了钾外流的结果 正后电位：生电性钠泵活动通道转运与钠-钾泵转运模式图动作电位的离子机制动作电位的离子机制上升支下降支正后电位膜对Na+通透性增加Na+内流、膜去极化膜去极化达阈电位水平钠迅速内流，超射达Na+平衡电位 K+外流、复极化至静息电位水平快Na+通道失活、 K+通透性增加Na+ - K+泵活动、恢复离子分布阈刺激三、三、细胞的兴奋与兴奋性1、刺激与兴奋 a.刺激三要素：强度（v） 时间（s） 强度时间变化率（方波） 阈强度（阈值）: : 时间不变 强度时间变化率（方波） 引起细胞兴奋的最小刺激强度 阈值与兴奋性的关系：反比 b、阈电位阈电位Threshold potential : 能使快钠通道大量激活， 形成正反馈的跨膜电位 临界水平2、局部反应 local response （1）概念：阈下刺激虽不能触发动作电位，但它也会会引起少量的Na+内流，从而产生较小的去极化变化，但幅度达不到阈电位，而且只限于受刺激的局部。

这种产生于膜的局部、较小的去极化反应称为局部反应2mv4mv10mv20mv（2）局部反应特点: Characteristics a.不表现“全或无”的特征. b.电位幅度小且成衰减性传导，传播到很小的距 离即消失或称为电紧张扩布(electrotonicpro- pagation)， 不能在膜上进行远距离传播 c .有总和效应 总和效应：一次阈下刺激引起的一个局部反应虽然不能引发动作电位，如果多个阈下刺激引起的多个局部反应 在时间上或空间上叠加起来，就可能使膜的去极化达阈电位，从而引发动作电位，这种现象称为总和现象 分为：空间总和(spatial summation) 时间总和(time summation) 膜电位阈电位刺激强度动作电位与局部兴奋的比较动作电位与局部兴奋的比较 动作电位动作电位 局部兴奋局部兴奋 “ “全或无全或无” ” 不是不是“ “全或无全或无” ” 能向整个细胞膜能向整个细胞膜 扩布是衰减性扩布是衰减性 不衰减的传播不衰减的传播 不能远距离传播不能远距离传播 不能发生总和不能发生总和 可发生时间性总可发生时间性总 和、空间性总和和、空间性总和2mv4mv10mv20mv2mv4mv2mv10mv4mv2mv动作电位 局部反应3 3 兴奋性兴奋性a.a.概念：概念：细胞在受刺激时产生动作电位细胞在受刺激时产生动作电位 的能力。

的能力n n刺激刺激是引起兴奋的是引起兴奋的外部条件外部条件；n n兴奋性兴奋性是引起兴奋的是引起兴奋的内在因素内在因素n n兴奋兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应活组织或细胞对刺激发生的反应 细胞受刺激时产生动作电位细胞受刺激时产生动作电位n n兴奋性兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力组织或细胞对刺激发生反应的能力 细胞受刺激时产生动作电位的能力细胞受刺激时产生动作电位的能力b.b.兴奋性的衡量指标：兴奋性的衡量指标：阈值（阈刺激）阈值（阈刺激） 兴奋性兴奋性1/1/阈值阈值 例：例： 指指 标标 AA肌肉肌肉 BB肌肉肌肉 阈阈 值值 0.7V 1.2V0.7V 1.2V 兴奋性兴奋性 较大较大 较小较小c c兴奋性的规律变化兴奋性的规律变化绝对不应期（absoluterefractoryperiod）相对不应期（relative refactory period）超常期低常期分分 期期 兴奋性兴奋性 反反 应应绝对不应期绝对不应期 零零 对任何刺激不起反应对任何刺激不起反应相对不应期相对不应期 低于正常低于正常 对阈上刺激起反应对阈上刺激起反应 超超 常常 期期 稍高于正常稍高于正常 对阈下刺激可起反应对阈下刺激可起反应低低 常常 期期 稍低于正常稍低于正常 对阈上刺激起反应对阈上刺激起反应绝对不应期相对不应期超常期低常期阈电位100%0n n神经细胞或骨骼肌细胞绝对不应期神经细胞或骨骼肌细胞绝对不应期 0.5-2.0ms0.5-2.0ms其长短决定了组织细胞在单位时间内所能接其长短决定了组织细胞在单位时间内所能接受刺激产生兴奋的系数受刺激产生兴奋的系数机理：机理： 钠通道的状态钠通道的状态MPTPMPTP的距离的距离（三）兴奋的传导 1. 兴奋在同一细胞上的传导机制： Propagation of the Action Potential or Conduction of The Action Potential 动作电位一旦在细胞膜的某一点产生，就会沿着细胞膜向周围传播，一直到整个细胞膜都相继发生一次兴奋。

这种在同一细胞上动作电位的传播称为传导动作电位以局部电流的方式传导n n2 2、无髓神经纤维兴奋传导机制、无髓神经纤维兴奋传导机制3、有髓神经纤维传导机制：跳跃式传导 For the myelinated有髓鞘的 nerve fiber , the mechanism of the conduction is the same as unmyelinated fiber except that the conduction is “saltatory跳跃式” from one node节点 of Ranvier to another.跳跃式传导无髓鞘神经纤维吴丰华E-mail：Qq:284420292Tel:15872430580研究方向：肿瘤免疫。