03细胞的生物电现象和兴奋性 生理学.ppt

第3章神经的兴奋与传导,学习重点,1.理解刺激、反应、兴奋性的概念。2.掌握阈值的概念及意义。3.理解静息电位、动作电位的概念、特征，了解其产生机制。4.理解动作电位的传导，了解传导原理。,第一节刺激、反应与兴奋性,兴奋性（excitability）是指组织细胞对刺激发生反应的能力或特性，是生命的基本特征之一。刺激（stimulus）能被机体或组织细胞感受到得环境变化。分类：物理、化学、生物、社会心理等方面。反应（reaction）机体或组织细胞受到刺激后所发生的一切变化。,形式,兴奋相对静止变为活动状态或活动由弱变强,抑制活动变为相对静止状态或活动由强变弱,刺激引起组织细胞发生反应的条件,衡量不同组织细胞兴奋性高低的指标,阈值（threshold）如果将刺激持续时间、强度-时间变化率固定不变，测量能引起组织或细胞产生兴奋的最小刺激强度,阈值与兴奋性呈反变关系,根据阈值把刺激分为,第二节细胞的生物电现象与细胞的兴奋,静息电位动作电位,静息电位细胞处于安静状态时，存在于细胞膜内、外两侧的电位差，称为静息电位(restingpotential，RP)。,证明RP的实验：,（甲）当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。,（乙）当A电极位于细胞膜外，B电极插入膜内时，有电位改变，证明膜内、外间有电位差。,（丙）当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。,极化：静息时，细胞所保持的稳定的内负外正状态超极化：以静息电位为基准，膜内电位向负值增大的方向变化(膜内外电位差增大)去极化：膜内电位向负值减小方向变化复极化：细胞发生去极化后，再向原来的极化状态恢复的过程反极化：如果膜电位由外正内负，变为内正外负,基本概念,静息电位产生的机制,离子流学说认为，生物电的产生要有两个前提条件：一是细胞膜内外的离子分布不均匀；二是细胞膜对各种离子的通透性不同。,哺乳动物细胞内、外主要离子的分布,RP产生机制的膜学说:静息状态下细胞膜内外离子分布不均；细胞膜对离子的通透具有选择性:K+Cl-Na+A-,Ki顺浓度差向膜外扩散A-i不能向膜外扩散,K+i、A-i膜内电位(负电场)K+o膜内电位(正电场),膜外为正、膜内为负的极化状态,当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP,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,动作电位(actionpotential，AP)是可兴奋细胞受刺激时，在静息电位的基础上发生的一次迅速的可扩布性电位变化。,去极化,上升支,下降支,3.动作电位的图形,刺激,局部电位变化,阈电位,去极化,零电位,反极化（超射）,复极化,（负、正）后电位,1.AP产生的基本条件:膜内外存在Na+差:Na+iNa+O110；膜在受到阈刺激而兴奋时，对离子的通透性增加：即电压门控性Na+、K+通道激活而开放。,动作电位的产生机制,当细胞受到刺激,细胞膜上少量Na+通道激活而开放,Na+顺浓度差少量内流膜内外电位差局部电位,当膜内电位变化到阈电位时Na通道大量开放,Na+顺电化学差和膜内负电位的吸引再生式内流,Na+i、K+O激活Na+K+泵,AP的产生机制:,膜内负电位减小到零并变为正电位（AP上升支）,Na+通道关Na+内流停+同时K+通道激活而开放,K顺浓度差和膜内正电位的吸引K迅速外流,膜内电位迅速下降，恢复到RP水平（AP下降支）,Na+泵出、K+泵回，离子恢复到兴奋前水平后电位,动作电位的特征：具有“全或无”的现象：allornonephenomenon即同一细胞上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。动作电位的意义：AP的产生是细胞兴奋的标志。,局部兴奋,概念：阈下刺激引起的低于阈电位的去极化（即局部电位），称局部反应或局部兴奋。,特点：不具有“全或无”现象。其幅值可随刺激强度的增加而增大。电紧张方式扩布。其幅值随着传播距离的增加而减小。具有总和效应：时间性和空间性总和。,时间性总和,空间性总和,兴奋在同一细胞上的传导（一）传导机制：局部电流,静息部位膜内为负电位，膜外为正电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位,在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差,膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动,形成局部电流,膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降,去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发新的AP,局部电流学说,（二）传导方式：无髓鞘N纤维的兴奋传导为近距离局部电流；有髓鞘N纤维的兴奋传导为远距离局部电流(跳跃式)。,传导特点1、生理完整性2、双向性3、相对不疲劳性4、绝缘性5、不衰减性或“全或无”现象,目标检测,一、单项选择题1.通常用作判断组织兴奋性高低的指标是A阈电位B阈强度C基强度D刺激强度对时间的变化率E动作电位的幅度2.关于兴奋性的叙述，错误的是A.与静息电位绝对值成正比B.与阈电位绝对值成正比C.衡量指标是阈强度D.是心肌和腺体细胞共有的特性E.是生命活动的基本特征之一3.关于阈电位的叙述，错误的是A.只要去极化达到阈电位便可诱发动作电位B.一次阈下刺激不能使膜去极化达到阈电位C.阈电位与静息电位差值越大，细胞兴奋性越大D.阈电位的大小与细胞兴奋性有关E.比静息电位绝对值小1020mV4.当达到K+平衡电位时A膜两侧K+浓度梯度为零B膜外K+浓度大于膜内C膜两侧电位梯度为零D膜内电位较膜外电位相对较正E膜内侧K+的净外流为零5.关于神经纤维的静息电位，下述哪项是错误的A它是膜外为正、膜内为负的电位B接近于钾离子的平衡电位C在不同的细胞，其大小可以不同D它是个相对稳定的电位E相当于钠离子的平衡电位,6.增加细胞外液K+的浓度，静息电位的绝对值将A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小E.先减小后增大7.在静息电位的基础上，细胞膜内电位负值（绝对值）增大，称为A.极化B.去极化C.反极化D.复极化E.超极化8.锋电位由顶点向静息电位水平方向变化的过程称为A极化B去极化C超极化D复极化E反极化9.刺激引起兴奋的基本条件是使跨膜电位达到A.阈电位B.锋电位C.负后电位D.正后电位E.局部电位10.神经细胞的静息电位负值（绝对值）加大时,其兴奋性A.不变B.减小C.增大D.先减小后增大E.先增大后减小11.各种可兴奋组织产生兴奋的共同标志是A.肌肉收缩B.腺体分泌C.神经冲动D.动作电位E.局部电位12.动作电位的“全或无”特性是指同一细胞动作电位的幅度A.不受细胞外K+浓度的影响B.不受细胞外Na+浓度的影响C.与刺激强度和传导距离无关D.与静息电位无关E.与Na+通道的状态无关,13.下列关于神经纤维动作电位的描述，正确的是A.刺激强度小于阈值时，出现低幅度的动作电位B.刺激强度达到阈值时，再增加刺激强度，则动作电位的幅度随之增大C.动作电位一旦产生，可沿细胞膜作电紧张传播D.动作电位的大小随着传导距离的增加而变小E.不同可兴奋细胞动作电位的幅度和持续时间可以不一样14.对于单根神经纤维来说，在阈强度的基础上将刺激强度增大一倍时，动作电位的幅度将A.增加一倍B.减少一倍C.增加二倍D.减少二倍E.保持不变15.神经纤维动作电位的上升支是由于AK+内流BK+外流CNa+内流DNa+外流ECl-外流16.神经纤维动作电位的下降支是由于AK+内流BK+外流CNa+内流DNa+外流ECl-外流17.以下关于可兴奋细胞动作电位的描述，正确的是A动作电位是细胞受刺激时出现的快速而不可逆的电位变化B在动作电位的去极相，膜电位由内正外负变为内负外正C动作电位的大小不随刺激强度和传导距离而改变D动作电位的传导距离随刺激强度的大小而改变E不同的细胞，动作电位的幅值都相同,18.神经细胞动作电位的幅度接近于A钾离子平衡电位的绝对值B钠离子平衡电位的绝对值C静息电位绝对值与超射值之和D静息电位绝对值与超射值之差E超射值19.有髓神经纤维的传导特点是A单向传导B传导速度慢C衰减性传导D跳跃式传导E离子跨膜移动总数多20.下列关于神经细胞兴奋传导的叙述，错误的是A动作电位可沿细胞膜传导到整个细胞B传导的方式是通过产生局部电流来刺激未兴奋部位，使之也出现动作电位C动作电位的幅度随传导距离增加而衰减D传导速度与神经纤维的直径有关E传导速度与温度有关,二、多项选择题1.神经纤维锋电位的形成机制，正确的是A上升支由K+内流引起B上升支由Na+内流引起C下降支由K+外流引起D下降支由Na+外流引起E恢复后可