细胞的生物电现象ppt课件

,第二章 细胞的基本功能 第三节 细胞的生物电现象,重庆三峡医专生理教研室：马丽华,教学内容,教学目标,教学目标,第一节,第二节,第三节,掌握新陈代谢； 掌握兴奋性。,掌握内环境的定义； 掌握内环境稳态。,掌握神经调节； 掌握体液调节； 了解自身调节 掌握正反馈和负反馈。,2019/3/17,5,生物电概述,（一）生物电 可兴奋细胞膜内外两侧存在的跨膜电变化 。,组织器官：ECG、脑电、肌电等所有细胞电位的 综合表现,受刺激时 局部电位(LP) 动作电位（AP）,（二）分类,安静时静息电位（RP）,单细胞,2019/3/17,6,(三)细胞生物电产生的机制 1。细胞生物电产生的条件 1）细胞膜两侧某些带电离子 ( 如Na+、K+) 不均衡分布。 2）细胞膜对某种带电离子(如Na+)的通透性变化，使离子跨膜移动，导致膜两侧电位发生改变.(如Na+通道开放, Na+经通道流入细胞内)。,生物电概述,2019/3/17,7,哺乳动物骨骼肌细胞内外离子浓度和电位, 离子 细胞外液 细胞内 平衡电位 (mmol/L) (mmol/L) (mV) Na+ 145 12 +65 K+ 4 155 -95 Cl- 120 3.8 有机负离子 155 -90 _,2019/3/17,8,2。离子跨膜移动的驱动力： 1）浓度梯度化学驱动力 顺浓度梯度：易化扩散 2）电位梯度电场驱动力 顺电场力： 正离子：正电场负电场 负离子：负电场正电场,-细胞生物电产生的机制,2019/3/17,9,-细胞生物电产生的机制小结,两个条件：1.细胞内外离子浓度差 2.细胞膜对离子的选择性通透 两个力量：动力浓度差、电位差 阻力电位差 一个平衡：离子的平衡电位,2019/3/17,10,（一）定义： 指静息时,细胞膜内外两侧的电位差。 实验记录:,一、静息电位,骨胳肌： -90mv ； 神经细胞：-70 -90mv; 平滑肌:-50-60mV RBC:-10mV 内负外正,2019/3/17,11,极化（polarization）： RP存在时所保持的膜两侧外正内负 状态。 超极化（hyperpolarization）： RP的数值向膜内负值加大的方向变化的过程。 去极化（depolarization）： RP的数值向膜内负值减小的方向变化的过程。,描述膜两侧电荷分布状态的术语：,一、静息电位,复极化（repolarization）： 细胞去极化后，又向原初的极化状态恢复的过程。,2019/3/17,12,（二）静息电位产生机制：,一、静息电位,结论:RP的产生主要是K向膜外扩散的结果。 RP=K+的平衡电位,2019/3/17,13,（二）静息电位产生机制：,一、静息电位,2019/3/17,14,（一）概 念： 细胞受到一个有效刺激时膜电位在静息电位基础上发 生的迅速、可逆、可向远距离传播的电位波动。 实验记录：,二、动作电位,2019/3/17,15,AP分期（以神经细胞为例）,负后电位,正后电位,二、动作电位,2019/3/17,16,二、动作电位,动作电位的特点: 全或无 all or none 不衰减 连续刺激不融合,2019/3/17,17,（二）动作电位的产生机制 1、去极化：,动作电位,二、动作电位,2019/3/17,18,（二）动作电位的产生机制 2、复极化： 去极化至一定程度 Na+通道关闭, K+通道开放 K+外流, 导致复极化。 3、后电位： 钠泵排钠摄钾 形成微小的电位波动 。,二、动作电位,2019/3/17,19,-动作电位的产生机制：,2019/3/17,20,结论： 1、AP的上升支由Na内流形成，下降支是K外流形成的， 后电位是NaK泵活动引起的 2、AP的产生是不消耗能量的，AP的恢复是消耗能量的（NaK泵的活动）。 3、AP=Na的平衡电位。,-动作电位的产生机制：,2019/3/17,21,（三）动作电位条产生的条件： 1、阈刺激是产生AP的必须条件 阈电位： 膜去极化到一临界值, Na+ 通道爆发性开放 产生AP,此膜电位称阈电位。 阈电位值比静息电位小 1020mV。 2、局部兴奋和总和,二、动作电位,2019/3/17,22,二、动作电位3.细胞兴奋后兴奋性的变化,2019/3/17,23,（四）兴奋在同一细胞上的传导,二、动作电位,1.传导机制：局部电流,2019/3/17,24,（四）兴奋在同一细胞上的传导,二、动作电位,2.无髓神经纤维AP传播-局部电流学说,2019/3/17,25,二、动作电位,3.有髓神经纤维的AP传播 跳跃式传导,（四）兴奋在同一细胞上的传导,2019/3/17,26,4. 传导特点 生理完整性 双向性 相对不疲劳性 绝缘性 不衰减性或“全或无”现象 ,二、动作电位,（四）兴奋在同一细胞上的传导,2019/3/17,27,（一）局部电位的产生： 阈下刺激虽不能引起AP，但可引起膜电位的轻微变化,此为局部电位(local potential)。 阈下刺激少量Na+内流产生低于阈电位的去极化兴奋局部电位。 阈下刺激少量Cl-内流产生低于阈电位的超极化抑制局部电位。,三、局部电位,2019/3/17,28,三、局部电位,去极化刺激,去极化程度小,钠内流小于钾外流,去极化程度大,动作电位,到达阈电位,钠再生性循环,局部兴奋,阈、阈上刺激,阈下刺激,Threshold potential,局部反应,（一）局部电位的产生：,2019/3/17,30,（二）特性： a、等级性： 去极化幅度大小与阈下刺激大小呈正比非“全或无” 现象。 b、衰减性： 其去极化幅度随传布距离而叫电紧张性扩布。 c、无不应期 总和或叠加后的局部电位若阈电位，则产生AP,三、局部电位,2019/3/17,31,d、总和现象 空间总和（spatial summation）： 在同一细胞的不同部位阈下刺激引起的局部电位可叠加在 一起。 时间总和（temporal summation）： 在同一细胞上先后的刺激引起的局部电位也可叠加在一起。,三、局部电位,（三）动作电位与局部反应的区别：,刺激强度,阈下刺激,阈刺激或阈上刺激,局部反应,动作电位,开放的Na+通道,较少,多,电位变化幅度与 刺激强度的关系,1.小（在阈电位 以下波动）,1.大 2.全或无现象,不应期,无,有,总和性,有（时间与空间总和）,无