生理动作电位ppt课件.ppt

生理课件动作电位动作电位的特征动作电位的特征动作电位的特征动作电位的特征1.“全或无全或无”2.不衰减传导不衰减传导3.不能总和不能总和膜内外两侧电位维持内负外正的膜内外两侧电位维持内负外正的膜内外两侧电位维持内负外正的膜内外两侧电位维持内负外正的稳定稳定稳定稳定状态状态状态状态————————极化极化 膜内负电位减小甚至由负转正膜内负电位减小甚至由负转正膜内负电位减小甚至由负转正膜内负电位减小甚至由负转正————————去极化去极化如先去极化，再向静息电位水平恢复如先去极化，再向静息电位水平恢复如先去极化，再向静息电位水平恢复如先去极化，再向静息电位水平恢复————————复极化复极化膜内负电位增大膜内负电位增大膜内负电位增大膜内负电位增大————超极化超极化常用术语常用术语去极化去极化去极化去极化：：：： 细细细细胞胞胞胞受受受受刺刺刺刺激激激激时时时时，，，，膜膜膜膜内内内内电电电电位位位位短短短短时时时时内内内内由由由由-90mV-90mV-90mV-90mV上上上上升升升升到到到到＋＋＋＋30mV30mV30mV30mV，，，，构构构构成成成成动动动动作作作作电电电电位位位位曲曲曲曲线线线线的的的的上上上上升升升升支支支支。

其其其其中中中中，，，，超超超超过过过过零零零零电电电电位位位位至至至至去去去去极极极极相相相相顶顶顶顶端端端端的的的的电电电电位位位位数数数数值值值值称称称称为为为为超射值超射值超射值超射值0mv 0mv +30mv+30mv-90mv-90mv动作电位的形成机制动作电位的形成机制NaNa+ +的平衡电位的平衡电位去极化去极化 细细胞胞受受到到有有效效刺刺激激→→NaNa+ +通通道道开开放放→→NaNa+ +顺顺电电- -化化学学梯梯度度内内流流→→膜膜外外电电位位↓↓、、膜膜内内电电位位↑↑( (去去极极化化) ) → → 阈阈阈阈电电电电位位位位→→内内负负外外正正变变成成内内正正外外负负→→电电位位差差成成为为NaNa+ +内内流流阻阻力力→→对对抗抗NaNa+ +内内流流→→NaNa+ +内内流流的的动动力力 ( (浓浓度度差差) )与与阻阻力力 ( (电电位位差差) )相等相等→→Na+Na+的平衡电位的平衡电位去极化的形成机制：去极化的形成机制： 刺激刺激↓↓激活快激活快NaNa+ +通道通道↓↓NaNa+ +内流内流↓↓NaNa+ +平衡电位平衡电位（（0 0期）期）NaNa+ +通道通道：：-70mV-70mV激活，持续激活，持续1-1-２２msms，，特异性强特异性强( (只对只对NaNa+ +通透通透) ) 。

按任意键显示动画2 动动作作电电位位去去极极相相和和复复极极相相的的初初期期，，电电位位变变化化迅迅速速，，曲曲线线形形如如尖尖锋锋，，故故称称锋锋锋锋电电电电位位位位它它是是动动作作电电位位的的主主要要部部分分，，被被认认为为是是动动作作电电位位的的同同义义语语复极化复极化复极化复极化：：：： 去去去去极极极极相相相相结结结结束束束束时时时时膜膜膜膜内内内内电电电电位位位位迅迅迅迅速速速速下下下下降降降降并并并并向向向向静静静静息息息息水水水水平平平平恢恢恢恢复复复复，，，，构构构构成成成成了了了了动动动动作作作作电电电电位位位位曲曲曲曲线线线线的的的的下下下下降降降降支复极化：复极化：NaNa+ +通道失活通道失活+ +K+通道激活通道激活↓↓K K+ +外流外流 ↓ ↓复极化复极化超极化：超极化：超极化：超极化： 钠钠钠钠钾钾钾钾泵泵泵泵的的的的不不不不对对对对称称称称转转转转运运运运重重重重新新新新建建建建立立立立膜膜膜膜内内内内外外外外静静静静息息息息状状状状态态态态下下下下NaNaNaNa+ + + +和和和和K K K K+ +的浓度差。

的浓度差的浓度差的浓度差细胞受刺激钠通道激活产生局部电流，总和达阈电位钠通道大量激活，Na+内流膜内负电位减小到零并变为正电位，直至 Na+平衡电位Na+通道关闭， K+通道激活， K+外流，恢复静息电位水平生电性钠泵激活，产生超极化动作电位产生过程小结：小结：APAP的产生机制的产生机制APAP上升支上升支APAP下降支下降支证实动作电位产生机制的依据Ø动作电位超射值与经Nernst公式计算所得Na+的平衡电位数值相近Ø改变细胞外液中Na+浓度，动作电位幅度随之改变动作电位对动作电位对动作电位对动作电位对Na+Na+的依赖性的依赖性的依赖性的依赖性1 1 在正常海水中在正常海水中2 2 在低在低Na+Na+海水中海水中3 3 正常海水冲洗后正常海水冲洗后证实动作电位产生机制的依据Ø采用Na+通道特异性阻断剂河豚毒等后，动作电位不再产生Ø用可膜片钳观察到动作电位与Na+通道开放高度相关利用电压钳技术记录的枪乌利用电压钳技术记录的枪乌利用电压钳技术记录的枪乌利用电压钳技术记录的枪乌贼大神经轴突的膜电流及其贼大神经轴突的膜电流及其贼大神经轴突的膜电流及其贼大神经轴突的膜电流及其离子成分的分析离子成分的分析离子成分的分析离子成分的分析Ａ：钳制电压Ａ：钳制电压Ｂ：记录的内向电流和外向电流Ｂ：记录的内向电流和外向电流Ｃ：河豚毒Ｃ：河豚毒(TTX)(TTX)阻断了阻断了NaNa+ +内向电流内向电流Ｄ：四乙铵Ｄ：四乙铵(TEA)(TEA)阻断了阻断了K K+ +外向电流外向电流 ( (引自引自KufflerKuffler等等,1984) ,1984) Patch clampPatch-clamp set-uphttp://ib-biology2010-膜电导变化的实质是离子通道的开放和关闭膜电导变化的实质是离子通道的开放和关闭Single channel current16静息静息 激活激活 失活失活 静息静息 延迟激活延迟激活通道功能状态的改变是细胞兴奋性发生变化的基础* *阈刺激（阈强度、阈值）阈刺激（阈强度、阈值）♦概念概念：：能能引起可兴奋细胞产生引起可兴奋细胞产生动作电位动作电位的最小刺激强度。

的最小刺激强度Ø 阈强度阈强度(threshold intensity)：：又称阈值u 能引起组织兴奋的最小刺激强度能引起组织兴奋的最小刺激强度u 使膜的静息电位去极化达到阈电位的最小刺激强度使膜的静息电位去极化达到阈电位的最小刺激强度动作电位的传导动作电位的传导1. 1. 无髓纤维和一般可兴奋细胞无髓纤维和一般可兴奋细胞 无髓鞘神经纤维动作电位传导2.2.有髓纤维：跳跃式传导有髓纤维：跳跃式传导 (saltatory conduction) 局局部部电电流流发发生生在在相相邻的郎飞氏结之间邻的郎飞氏结之间 传导速度快传导速度快有髓神经纤维动作电位传导：跳跃式传导动作电位如何从一个细胞传导到另一个细胞？连接蛋白（连接蛋白（connexin）亲水性通道，低电阻区，双向）亲水性通道，低电阻区，双向意义：快速同步化活动意义：快速同步化活动( (五五) )兴奋性兴奋性 (excitability)(excitability)：：可兴奋细胞接受刺激产生动作电位（反应）的能力或特性可兴奋细胞接受刺激产生动作电位（反应）的能力或特性 兴奋兴奋 (excitation)(excitation)：：细胞产生了动作电位。

细胞产生了动作电位可兴奋细胞可兴奋细胞（（excitable cell）：生理学将神经细胞、肌细）：生理学将神经细胞、肌细胞和部分腺细胞，称为可兴奋细胞胞和部分腺细胞，称为可兴奋细胞（（三）三）. . 细胞兴奋后兴奋性的变化细胞兴奋后兴奋性的变化 : : 1.绝绝 对对 不不 应应 期期 (absolute refractory period，，ARP）） 细细胞胞膜膜上上的的NaNa+ +通通道道处处于于失失活活状状态，兴奋性降低到零态，兴奋性降低到零2.相相对对不不应应期期（（relative refractory period）），RRP））NaNa+ +通通道道开开始始逐逐渐渐复复活活：：但但处处于于静静息息状状态态的的Na+Na+通通道道数数目目及及其其开开放放能能力力尚尚未未恢恢复复到到正正常常水水平平，，兴兴奋奋性低于正常性低于正常 组织兴奋后兴奋性的变化：组织兴奋后兴奋性的变化：•组织兴奋后兴奋性的变化：组织兴奋后兴奋性的变化：233．超常期．超常期（supranormal period， SP） 此时此时NaNa+ +通道基本恢复到静息状态，通道基本恢复到静息状态，但由于膜电位与阈电位的差但由于膜电位与阈电位的差距小，兴奋性高于正常。

距小，兴奋性高于正常 4．低常期．低常期（subnormal period）虽然此时虽然此时NaNa+ +通道通道已完全恢复到静息状态，但已完全恢复到静息状态，但由于膜电位与阈电位的差距由于膜电位与阈电位的差距大，兴奋性低于正常大，兴奋性低于正常分期分期 兴奋性兴奋性 原因原因 持续时间持续时间绝对不应期绝对不应期 ００ 钠通道均失活钠通道均失活 0 - -60mV0 - -60mV相对不应期相对不应期 ＜正常＜正常 少数钠通道复活少数钠通道复活 -60--80-60--80mVmV超常期超常期 ＞正常＞正常 多数钠通道复活多数钠通道复活 -80--90-80--90mVmV 低常期低常期 ＜正常＜正常 超极化超极化 ＞＞-90-90mVmV兴奋性变化分期兴奋性变化分期三三 电紧张电位和局部电位电紧张电位和局部电位 局部兴奋局部兴奋(local potential)有去极有去极化和超极化两种类型化和超极化两种类型 1、不是、不是“全或无全或无” 2、电紧张性扩布：不可远距离传导、电紧张性扩布：不可远距离传导 3、总和现象：时间性总和、空间性总和、总和现象：时间性总和、空间性总和No summationTemporal summationSpatial summation。