神经肌肉一般生理PPT课件

1、. 1、第二章，细胞膜的基本功能和神经肌的一般生理特性，绍兴文理学院生命科学学院潘伟槐，2020/8/5，2，要点，膜的物质输送静定电位和动作电位及其形成机制兴奋的传导(传递) 骨骼肌的超微结构和收缩细胞膜的结构细胞膜的物质旋转功能细胞膜的跨膜信号传递神经肌的兴奋和兴奋性细胞生物电现象骨骼肌细胞的兴奋和收缩功能，2020/8/5， 4，细胞膜的结构fundamentalstructureofcellmembrane，2020/8/5英国人Robert Hooke(1635-1703 )在300多年前用放大镜观察软木塞片，首次描绘细胞壁构成的小室，被称为“cell”，1838-1839年成为德国

2、学者Schleiden (施来登1804-的细胞是所有植物在2020/8/5、7、细胞膜Cell membrane、细胞膜结构的研究19世纪中叶，K.W.Nageli通过实验提出了质膜的概念，1895年e。 水溶性和脂溶性物质透过细胞膜的能力不同，1925年E.Gorter和F.Grendel首先是膜结构模型，即脂双层模型、亲水性极性基团(磷酸和碱)、疏水性非极性基团(长烃平衡电位(equilibrium 只有一种离子(例如k )因膜扩散而产生的理论电位值电位差(Potential difference )的膜两侧的电荷的大小差，即，假定膜两侧电位的高低，电位差抵消推进扩散的浓度梯度，在膜内比

3、膜外高20-40倍的计数中，电位差为电位差即k平衡电位(K Equilibrium Potentials )为90 mV、非平衡(Nernst Equation )、静态其他离子、特别是Na能够同时进入细胞内的低速的Na内流和k流出同时进行，因此膜电位(Vm，membbotials ) restingmembranepotential (RP ) 65mv .2020/刺激是从去极化(depolarization )到阈值电位(TP，threshold Potential )的电压栅极na on (VG， 电压门控k通道开放外向的电化学梯度负反馈过程膜电位的变化引起电压门控(Voltage g

4、ated )内的电化学梯度(electrochemical gradients )产生动作电位，Hodgkin cycle在细胞膜受到刺激时去极化(de polare ) 引起Na通道开放，增加钠电导，Na流入膜内，增加膜内正电荷(去极化)，这一过程又促进膜nn这是一种促进去极化、Na通道开放增加(钠电导增加)、Na内流、去极化的正反馈过程，也称为Hodgkin cycle，由于Na扩散增加导致AP后k扩散增加，AP完成Na /K泵排出Na泵输入动作电位为“全部该现象，当刺激达到阈值电位时，将产生最大的电位变化强度代码，通过增加的频率代码编码刺激强度，2020/8/5，Threshold Po

5、tential能够突然打开膜上的Na通道简称为阈值电位的特性是，对于膜上的Na沟道的活性化引起的膜的去极化的正反馈给予刺激使膜去极化，当静定电位值减少到某个阈值(阈值电位)时，膜突然出现峰值电位上升分支(hodgg )的原来的刺激强度、电压门Na和k沟道， 膜片钳方法的建立是这些通道研究的技术支撑Na通道是膜中的内在蛋白质，中央是亲水通道， 有m门和h门，离子通道的活动静止状态resting state: m开关h开关激活状态active state:全开非激活状态inactive state: m开关h开关恢复：离子通道到状态的过程非活性状态Deactive state: m开关兴奋性和Na

6、通道的活性状态的关系绝对不应期和Na通道的性状： Na通道失活相对不应期和Na通道的性状：部分复活超常期的机制： Na通道预备， 膜电位和阈值电位相近的低常规机制： Na通道备用，膜电位和阈值电位远的安静期和Na通道的性状：备用(闭合)，Na通道通过某些去极化而活化(开放)的Na通道对离子有高选择性渗透性，而对Na具有渗透性的河豚毒素(TTX )不仅能够有选择地阻断Na通道，而且一个TTX分子能够阻断一个Na通道，k通道也在去极化时被激活，其活性逐渐增加，该k通道与在膜上形成静定电位的k通道不同， k通道可以通过四乙胺(tetraethyl ammonium，TEA )阻断普鲁卡因是Na、k通

7、道两种通道的共同阻断剂，局部反应(Local response )、 作为细胞的少量Na内流引起的去极化和电刺激自身形成的去极化型电紧张电位重合，受到刺激的局部膜上没有达到轻度阈值电位水平的去极化局部兴奋的特征性电紧张性扩散(electrotonic propagation )可以没有“全或无”现象地重合或总和空间性总和局部反应和AP的不同，通过2020/8/5，132，神经干的复合动作电位(compound action potential )，实验装置，神经屏蔽，实验进行了测量2020/8/5，137，传导的一般性质，动作电位的传导conductionofap (localcircuitt

8、heory )，一个动作电位不能传递到整个轴索作为每个动作电位一个刺激，刺激其邻接的下一个区域产生一个髓鞘轴突兴奋和未兴奋区域的膜内、膜外有电位差，局部电流内流动的Na引起邻接膜的去极化，传导动作电位的传导速度慢，2020/8/5， 140，有髓鞘轴突(Myelinated Axon )传导的髓鞘(Myelin ) 可以阻断Na和k通过细胞膜仅在郎飞氏节(Nodes of Ranvier )部位存在Na和k电压控制通道，在此产生去极化，AP跃进传导(Saltatory conduction，leaps )传导速度快。 包括生理完整性结构和功能在内的完整性绝缘性神经干有很多纤维，有输入、输出，可

9、以相互不干扰双向和单向刺激纤维地双向传导，在体内单向传导相对来说，与皮肤劳动性和突触相比，皮肤劳动非衰减性较难，2020/8/5， 144神经肌肉接触(neuromuscular junction )的结构接触是神经肌肉接触的部位，能够将神经纤维冲动传递给肌纤维的特殊结构主要有终板(或突触)前膜、终板(板)膜(突触后膜)及突触间隙三种兴奋的Synaptic cleft (100-500 )，(100-500 )，2020/8/5， 150，接点的传导过程，AP传导到末梢， 外周去极化引起外周膜上Ca2的突触小泡将Ach释放到间隙(兴奋分泌结合excitation-secretion coupl

10、ing )，Ach扩散到间隙，Ach与终板膜上的受体通道结合，通道开放，Na、k的透过性增加正离子按照电化学梯度产生流过通道的EPP(End plate potential，终板电位)，EPP超过阈值电位，诱发筋膜AP，如果间隙内有胆碱酯酶(AchE )，就会使Ach分解、失活，使受体通道一次保证冲动使肌肉收缩的传递过程相关因素的研究发现，兴奋分泌耦合(excitation-secretion coupling )神经末端的兴奋从动作电位经一定机制转化为物质分泌的过程Ca2:细胞外低Ca2浓度阻碍Ach释放， Mg2是当对Ca2有拮抗作用时能够减少Ach释放的神经纤维无冲动地传递到末梢时，突触

11、小胞自发地释放Ach，受体信道分子Ach的受体和信道是膜上的同一蛋白质分子(属N2)，是由4个子单元(、)组成的五聚体每个分子有两个Ach受体部位，处于上竞争性的阻滞位置：矢毒、三碘四级氨基酚、-银环蛇毒素具有争夺受体的作用，是阻滞剂，可阻滞接头传递，该通道为化学门控通道，结合Ach 打开时，在对Na、k具有相同透过性的静定电位电平(Vm=VNa )下，Na内流大于k流出膜的去极化，去极化后，在Vm=VNa下，k流出大于Na内流，在某个中间电平下(约-15mv )膜的净电流=0，将此时的膜电位反转为电位() 这样的终板电位(End plate potential，EPP )冲动地作用，突触小泡

12、释放出Ach后，终板膜上的电位降低，该电位仅限于终板膜区域，随着传播距离急速衰减， “All or None”现象在神经纤维无冲动的情况下在终端传递的该电位被称为小终板电位(miniature endplate potential，MEPP )，但不能诱发筋膜AP，而是乙酰胆碱酯酶(acetylcholial ) Ach传达冲动后，胆碱酯酶(AchE )可在2ms内将其水解，增强毒平豆碱，因为间隙必须立即去除才能保证正常的继续传递(这是AchE的抑制剂)，而AChE:则可以阻止Ach水解(这是AchE的抑制剂) 伊斯兰、新斯的明等导致胆碱酯酶无法分解Ach，有机磷农药成为敌人的解毒药有脱磷固定

13、等，能够恢复胆碱酯酶活性。 尼古丁(nicotine )也能增加兴奋作用的张西龙能保护Ach不被胆碱酯酶水解，传递的特点是单向传递时间延长0.5-1.0ms，易受化学物质或其他因素的影响，容易疲劳，2020/8/5， 166骨骼肌细胞兴奋和收缩excitationandcontractionofskeletalmusclecells (SMC )，2020/8/5， 168， 肌原纤维(myofibril )和肌小节(sarcomere )的肌细胞，即肌纤维内多条肌原纤维和肌原纤维上可见明带和暗带(light and Dark band )、肌纤维的亚微观结构、肌原纤维为肌丝(myosin )

14、的肌线规则排列z线等构造肌原纤维上相邻的2根z线之间的肌原纤维具有1个肌小节(sarcomere )，肌小节具有肌细胞的基本功能单位、肌(小)节、头具有ATP酶活性的amyosinmoleculeiselongatedwithanenlargedheadd 长丝由三种蛋白质组成的：肌动蛋白(actin )、蛋白蛋白(tropomyosin )和肌动蛋白(troponin) 7个肌动蛋白单体分子(G actin )的长度相当于蛋白分子的长度，各普TnI是抑制肌动蛋白与肌红蛋白相互作用的亚基，2020/8/5， 180，肌红蛋白系统(内膜系统internal membrane system )是指围绕各肌原纤维的膜束管状结构。由来和功