生理动作电位ppt课件.ppt

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1、生理课件动作电位,动作电位的特征,“全或无”不衰减传导不能总和,膜内外两侧电位维持内负外正的稳定状态极化 膜内负电位减小甚至由负转正去极化如先去极化，再向静息电位水平恢复复极化膜内负电位增大超极化,常用术语,去极化： 细胞受刺激时，膜内电位短时内由-90mV上升到30mV，构成动作电位曲线的上升支。其中，超过零电位至去极相顶端的电位数值称为超射值。,动作电位的形成机制,Na+的平衡电位,去极化 细胞受到有效刺激Na+通道开放Na+顺电-化学梯度内流膜外电位、膜内电位(去极化) 阈电位内负外正变成内正外负电位差成为Na+内流阻力对抗Na+内流Na+内流的动力 (浓度差)与阻力 (电位差)相等Na

2、+的平衡电位。,去极化的形成机制：,刺激激活快Na+通道Na+内流Na+平衡电位（0期）,Na+通道：-70mV激活，持续1-ms，特异性强(只对Na+通透) 。,按任意键显示动画2,动作电位去极相和复极相的初期，电位变化迅速，曲线形如尖锋，故称锋电位。它是动作电位的主要部分，被认为是动作电位的同义语。,复极化： 去极相结束时膜内电位迅速下降并向静息水平恢复，构成了动作电位曲线的下降支。,复极化：Na+通道失活+K+通道激活K+外流 复极化,超极化： 钠钾泵的不对称转运重新建立膜内外静息状态下Na+和K+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,

3、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：AP的产生机制,AP上升支,AP下降支,证实动作电位产生机制的依据,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。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Na+的依赖性,1 在正常海水中2 在低Na+海水中3 正常海水冲洗后,证实动作电位产生机制的依据,采用Na+通道特异性阻断剂河豚毒等后，动作电位不再产生。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贼大

4、神经轴突的膜电流及其离子成分的分析,：钳制电压：记录的内向电流和外向电流：河豚毒(TTX)阻断了Na+内向电流：四乙铵(TEA)阻断了K+外向电流 (引自Kuffler等,1984),Patch clamp,Patch-clamp set-up,http:/ib-biology2010-,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 激活 失活 静息 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）,概念：能引起可兴奋细胞产生动作电位的最小刺激强度。,阈强度(threshold intensity)：又称阈值。

5、 能引起组织兴奋的最小刺激强度。 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,1. 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.有髓纤维：跳跃式传导 (saltatory conduction),局部电流发生在相邻的郎飞氏结之间。 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（connexin）亲水性通道，低电阻区，双向意义：快速同步化活动,(五)兴奋性 (excitability)：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 (excitation)：细胞产生了动作电位。,可兴奋细胞（

6、excitable cell）：生理学将神经细胞、肌细胞和部分腺细胞，称为可兴奋细胞。,（三）. 细胞兴奋后兴奋性的变化 :,1.绝对不应期(absolute refractory period，ARP） 细胞膜上的Na+通道处于失活状态，兴奋性降低到零。2.相对不应期（relative refractory period），RRP）Na+通道开始逐渐复活：但处于静息状态的Na+通道数目及其开放能力尚未恢复到正常水平，兴奋性低于正常。,组织兴奋后兴奋性的变化：,组织兴奋后兴奋性的变化：,23,3超常期（supranormal period， SP） 此时Na+通道基本恢复到静息状态，但由于膜电

7、位与阈电位的差距小，兴奋性高于正常。 4低常期（subnormal period）虽然此时Na+通道已完全恢复到静息状态，但由于膜电位与阈电位的差距大，兴奋性低于正常。,分期 兴奋性 原因 持续时间绝对不应期 钠通道均失活 0 - -60mV相对不应期 正常 少数钠通道复活 -60-80mV超常期 正常 多数钠通道复活 -80-90mV 低常期 正常 超极化 -90mV,兴奋性变化分期,三 电紧张电位和局部电位,局部兴奋(local potential)有去极化和超极化两种类型 1、不是“全或无” 2、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,No summation,Temporal summation,Spatial summation,