细胞基本功能

第一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三生物电：细胞水平的生物电现象有两种表现：一切活组织的细胞，不论在安静状态还是在活动过程中均表现有电的变化，这种电变化是伴随着细胞生命活动出现的，所以称为生物电。

静息电位动作电位第二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三一、静息电位及其产生机制细胞的静息电位(restingpotential，RP

)

：指细胞未受刺激时（静息状态）存在于细胞膜内外两侧的电位差。

膜内电位较膜外为负的稳定的直流电。

范围在-10～-100mV之间。第三页，共二十五页，编辑于2023年，星期三一、静息电位及其产生机制去极化(depolarization):极化(polarization):外正内负0超极化(hyperpolarization):膜内电位向负值增大的方向变化。反极化(reversepolarization):去极到正值。复极化(repolarization):去极后向RP恢复。超射(overshoot):

膜电位高于0电位部分。膜电位向0mV方向变化的过程第四页，共二十五页，编辑于2023年，星期三一、静息电位及其产生机制

静息电位产生的机制

：静息时离子的跨膜扩散离子扩散与离子平衡电位：

电化学驱动力：浓度差和电位差。

膜通透性：安静状态下,膜主要对K+通透。

扩散平衡：电位差=浓度差,驱动力=0。

根据Nernst公式可计算出离子平衡电位。第五页，共二十五页，编辑于2023年，星期三一、静息电位及其产生机制

离子平衡电位计算公式：

Nernst方程：

Ek=60log—————(mV)[K+]o

[K+]i

[K+]o为膜外K+浓度

[K+]i为膜内K+浓度第六页，共二十五页，编辑于2023年，星期三一、静息电位及其产生机制

影响静息电位的因素：胞内、外的[K+]:∵[K+]o与[K+]i的差值决定EK∴[K+]o↑→EK↓

膜对K+、Na+通透性:K+的通透性↑,则RP↑,更趋向于EK

Na+的通透性↑,则RP↓,更趋向于ENaNa+-K+泵的活动↑

，引起超极化。第七页，共二十五页，编辑于2023年，星期三二、动作电位及其产生机制

细胞的动作电位(Actionpotential,AP)

：定义：在静息电位的基础上，如果细胞受到一个适当的刺激，可触发其产生可传播的膜电位波动。

第八页，共二十五页，编辑于2023年，星期三二、动作电位及其产生机制

细胞的动作电位(Actionpotential,AP)

：0锋电位升支（去极化相）降支（复极化相）锋电位：AP的特征和标志负后电位正后电位升支降支负后电位正后电位后电位第九页，共二十五页，编辑于2023年，星期三二、动作电位及其产生机制

单一细胞产生动作电位的特点

：

“全或无”现象：刺激强度未达到阈值，动作电位不会发生；只要刺激达到阈值即可产生动作电位，AP的幅度不随刺激强度增加而增大。不衰减可传播性：

AP不仅出现在受刺激的局部，它可迅速向周围C膜传播，直至整个细胞膜都一次产生AP，且大小不因传播距离而改变。

第十页，共二十五页，编辑于2023年，星期三复极化超射0mV时间膜电位30mV去极化AP产生机制静息膜电位insideoutsideA-A-A-A-A-A-A-K+K+K+K+K+K+K+++++____MembraneNa+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+++++____Na+insideoutsideA-A-A-A-A-A-A-K+K+K+K+K+K+K+K+K+++++____++++____Na+Na+Na+Na+ATPNa+K+K+Atrest第十一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三二、动作电位及其产生机制动作电位的引起

：阈电位（thresholdpotential，TP）能引起膜去极化和Na+通道开放之间出现正反馈,导致膜迅速去极化，形成AP的临界膜电位。阈电位一般比RP小10～20mV。如神经细胞RP=-70mV，TP≈-55mV阈电位特性：引起膜上电压门控性Na+通道大量开放。第十二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三

HodgkinandHuxleymodel

(H-Hmodel)mhhhh+静息状态激活失活静息状态两个门三种状态mmmhNa+通道的结构及功能模式时间、电压依赖第十三页，共二十五页，编辑于2023年，星期三二、动作电位及其产生机制阈强度（thresholdintensity)

：作用于细胞使膜的静息电位去极化到阈电位的刺激强度。

阈刺激

：具有阈强度的刺激。阈下刺激

：比阈强度弱的刺激，引起少量的Na+内流，从而产生较小的去极化，不引起AP，但可引起膜电位有所变化。第十四页，共二十五页，编辑于2023年，星期三二、动作电位及其产生机制局部电位（Localpotential）

：阈下刺激因强度较弱而不能使膜的去极化达到阈电位，不能触发AP，但可引起局部电位。

局部电位的特征

：等级性：非“全或无”现象。衰减性：电紧张性扩布

。总和现象

⑴空间总和。⑵时间总和。总和或叠加后的局部电位若≥阈电位，则产生AP。

第十五页，共二十五页，编辑于2023年，星期三二、动作电位及其产生机制第十六页，共二十五页，编辑于2023年，星期三局部电位与动作电位的比较：局部电位与动作电位的比较：项目局部电位动作电位刺激强度开放的钠通道电位变化幅度总和“全或无”现象传播特点阈下少小（<阈电位）有（空间，时间）无呈电紧张性扩布，随时间和距离的延长迅速衰减，不能连续向远处传播。阈或阈上多大（>阈电位）无有以局部电流的形式连续不衰减地向远处传播。第十七页，共二十五页，编辑于2023年，星期三无髓鞘神经纤维AP传导机制—局部电流学说

：三、动作电位的传导NF某处产生AP时，该处膜电位倒转，与邻近未兴奋段之间存在一电位差→电荷移动→局部电流→刺激邻近静息膜去极化到阈电位→Na+大量内流→该处产生AP。

第十八页，共二十五页，编辑于2023年，星期三三、动作电位的传导第十九页，共二十五页，编辑于2023年，星期三有髓鞘神经纤维AP传导机制—跳跃式传导

：三、动作电位的传导有髓NF传导速度>>无髓NF

第二十页，共二十五页，编辑于2023年，星期三三、组织的兴奋和兴奋性局部电位与动作电位的比较：兴奋（excitation）

：可兴奋组织或细胞受刺激后产生生物电反应的过程。可兴奋细胞

：凡在受刺激后能产生动作电位的细胞。如：神经、肌、腺细胞。兴奋性（excitability）

：可兴奋组织或细胞受刺激后产生动作电位的能力。第二十一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三三、组织的兴奋和兴奋性局部电位与动作电位的比较：刺激(stimulation)

：细胞和组织所处的内外环境的变化。刺激的形式：物理化学机械等.刺激量的三个参数

：刺激的强度；刺激的持续时间；刺激强度对时间的变化率。在“刺激强度对时间的变化率”固定时，在一定范围内，引起组织兴奋的刺激强度与时间呈反比。第二十二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三三、组织的兴奋和兴奋性局部电位与动作电位的比较：衡量细胞兴奋性大小的指标：阈强度（threshold）：

（或阈刺激）在刺激时间固定时，引起组织兴奋即产生动作电位的最小刺激强度称为阈强度。第二十三页，共二十五页，编辑于2023年，星期三三、组织的兴奋和兴奋性局部电位与动作电位的比较：细胞兴奋后兴奋性的变化：绝对不应期(相当于锋电位)(absoluterefractoryperiod)兴奋性＝0相对不应期(相当于负