细胞的兴奋和生物电现象

生物的兴奋性和生物电现象

一、兴奋地兴奋性和刺激引起兴奋地条件

兴奋：由相对静止状态变为显著活动状态，或由活动弱变为活动强 抑制：由显著活动状态变为相对静止状态，或由活动强边为活动弱 组织产生了动作电位就是产生了兴奋 二、细胞的生物电现象及其产生机制

1、静息电位：细胞未受刺激时存在膜两侧的电位差 极化状态：膜两侧电位维持在內负外正的稳定状态 膜电位负值加大——超极化 膜电位负值减少——去极化 去极后恢复——复极化 膜内侧变正值——反极化

2、动作电位或峰电位：可兴奋细胞受到有效刺激时在膜两侧产生快速，可逆，扩布性

电位变化

包括：①去极化或除计划

②反极化或超射

③复极化

后电位：在峰电位之后还会出现一个较长的、微弱的电位变化时期

后除极化和后超极化：由缓慢的复极化过程或低幅超极化过程组成的 3、生物电现象产生的机制

①膜两侧离子分布不对称——细胞生物电现象基础

②膜两侧离子受浓度梯度和电位梯度（跨膜电场）制约浓度梯度 （1）静息电位和K+平衡电位

①【K+】i>【K+】o——非对称分布 ②安静状态下膜对K+通透 ③K+外流→內负外正电势阻止

K+外流→达动态平衡→K+不移动，即K+平衡电位Ek ④【K+】i向膜外扩散-钾漏通道→电化学梯度平衡

（2）G(Na)和Gk变化特点

①电压依从性：由去极化激活，G（Na）——AP上升支基础，Gk——AP下降

支基础

②G（Na）有失活状态，Gk无此特性。

③Na通道状态：关闭、激活、失活。钾通道无失活状态。

（3）AP过程中膜通透（膜电导α）变化：电压钳技术：人工控制电位于某一水平，

测定细胞，AP时跨膜离子电流变化——电压钳法

三、动作电位的引起和他在同一个细胞上的传导

1、兴奋和兴奋性的概念

共同特征——膜两侧发生动作电位变化

①兴奋：可兴奋细胞受到刺激后产生动作电位的过程 ②兴奋性：可兴奋细胞受到刺激后产生动作电位的能力 2、刺激：能引起细胞、组织／机体发生反应的环境变化因子

刺激三要素：①刺激强度：最小的刺激强度——阈强度（阈刺激）：引起兴奋所需

的最小刺激强度。阈下刺激<阈刺激<阈上刺激

②持续时间：引起兴奋所需的最短刺激时间

③强度-时间变化率：要引起组织兴奋、强度、强度时间变化率都必须达到某一最小值。

3、阈电位：膜去极化达Na+通透性突然增大的临界电位数值，是诱发产生AP的临界

膜电位

阈强度：使静息电位去极化达阈电位的外加刺激强度 4、影响细胞兴奋性因素： ①静息电位水平

②阈电位水平 ③通道性状

兴奋性变化生理意义：动作电位不重叠，其长短决定细胞兴奋性的最高频率

细胞兴奋变化的分期

分期 绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期 5、“全或无”现象

阈下刺激不引起动作电位，一旦刺激到达阈值，引起的动作电位达最大值，

且不随刺激强度和传导距离而改变的现象。 阈刺激是引起除极化达到阈电位水平的刺激。

兴奋性 0 <正常 >正常 <正常 原因 Na通道均失活 少数Na通道复活 多数Na通道复活 超极化 时间 0~-60m ﹣60~﹣80m ﹣80~﹣90m >﹣90m 四、局部兴奋与局部电位

1、局部电位：阈下刺激是膜部分Na+通道激活，少量Na+内流去极化，称为局部

反应或局部电位

特点：①无“全或无”现象，刺激呈等级性

②以电紧张性扩布，并迅速衰减 ③无不应期，局部反应可叠加总和

2、局部兴奋总和：时间总和／前后叠加 空间总和／空间叠加

空间总和：如果距离很近的两个部位，同时给予两个阈下刺激，它们引起的除

极化可以叠加在一起以致有可能达到阈电位水平而引发一次动作电位，这称为空间总和

时间总和：如果某一部位相继接受数个阈下刺激，只要前一个刺激引起的除

极化尚未消失，就 可以与后面刺激引起的除极化发生叠加，这称为时间总和

3、从发生部位沿整个细胞膜传导，波形不变，幅度相同。 4、传播方向：兴奋段→未兴奋段 未兴奋→段兴奋段

物质基础：膜电压门控通道一内向离子流使局部电流超过阈刺激数倍