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1、第三节 细胞的生物电现象The Bioelectric Phenomena of Cell,概述一、细胞的静息电位及其产生机制二、细胞的动作电位及其产生机制三、组织的兴奋和兴奋性,概述,生物电的观察与记录方法:,一、细胞的静息电位及其产生机制 Resting potential of cell and its mechanism,(一)细胞的静息电位 细胞在安静时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。极化(polarization)超极化(hyperpolarization)去极化(depolarization)复极化(repolarization),产生条件：细胞膜内外的离子分布不均匀。细胞膜对离
2、子的通透性不同。产生机理 在静息状态下，钾通道开放，膜对K+的通透性较高。由于膜内的K+浓度高于膜外，K+顺浓度差扩散膜外。,(二)静息电位产生的机制,随K+外流的增加，膜两侧电位差加大，使同性电荷相斥，异性电荷相吸引的力量不断加大，即阻止K+外流的力量不断增大，因此K+无法再扩散，净通量为零，到达K+平衡电位（静息电位）。,二、细胞的动作电位及其产生机制 Action potential of cell and its mechanism,(一)细胞的动作电位 细胞受到刺激兴奋时，细胞膜在静息电位的基础上发生一次迅速而短暂的电位波动。特点：全或无定律(all-or-none law)不衰减传
3、导,(二)动作电位产生机制,1.细胞膜通透性与离子通道 决定膜通透性的改变的本质是离子通道的功能状态。有三种功能状态：备用状态(reservation)激活状态(activation)失活状态(inactivation),2.动作电位的产生,当细胞受到刺激时，膜电位降低，当降低到阈电位时，Na+通道开放。（激活）由于膜外Na+浓度较高,所以Na+大量内流。由于Na+内流，膜电位降低，Na+通道关闭。（失活）K+通道开放，K+外流，恢复极化状态。,3.动作电位的传导,动作电位以局部电流的形式进行传导，其本质是沿着细胞膜不断产生新的动作电位。有髓鞘的神经纤维动作电位的跳跃式传导影响传导速度的主要因
4、素有：轴突直径大小。神经纤维有无髓鞘。,4.神经干的动作电位,双相动作电位(biphasic action potential)单相动作电位(monophasic action potential)复合动作电位(compound action potential，CAP),三、组织的兴奋和兴奋性 excitation and excitability of tissue,(一)兴奋和可兴奋细胞 反应(reaction)：当环境发生变化时，生物体内部的代谢及外表的活动将发生相应的改变，这种改变称为反应。,反应的形式,兴奋:由静止活动 或 活动弱活动强抑制:由活动静止 或 活动强活动弱 兴奋性 一
5、切活组织、细胞或机体具有对刺激发生反应的能力。刺激 引起细胞、组织或机体发生反应的各种环境变化。,(二)刺激引起兴奋的条件,剌激必需具备三个条件：一定的强度 一定的持续时间 一定的强度-时间变化率。阈强度(threshold intensity)：能使组织发生兴奋的最小刺激强度。,(三)细胞兴奋后的兴奋性改变,细胞兴奋后，兴奋性发生的一系列周期性的变化。绝对不应期(absolute refractory period)相对不应期(relative refractory period)超常期(supranormal period)低常期(subnormal period),第四节 肌细胞收缩功能
6、The Contraction of Muscle Cell,一、神经-骨骼肌接头处兴奋的传递(The transmission on neuromuscular junction)二、骨骼肌细胞的微细结构(The micro-organization of skeletal muscle cell),一、神经-骨骼肌接头处兴奋的传递(The transmission on neuromuscular junction),传递过程 AP传到轴突末梢，钙通道开放，钙内流，ACh释放、扩散；ACh与终板膜化学门控通道结合，后者开放，钠内流为主/钾外流，引起终板电位，后者扩布使邻近肌膜去极化达阈电位，引发AP。,二、骨骼肌细胞的微细结构(The micro-organization of skeletal muscle cell),（一）肌原纤维和肌小节,肌原纤维肌小节：1/2明带 暗带 1/2明带,肌丝排列,（二）肌管系统,纵管及横管 三联管,横 纵管 管,(三)骨骼肌的收缩机制和兴奋-收缩耦联,Na+通道功能状态的变化,动作电位传导示意图A:表示无髓神经纤维的传导 B:表示有髓神经纤维的传导,哺乳动物骨骼肌细胞内外主要离子的浓度及平衡电位,注：单位：mmol/L,动作电位波形,兴奋的周期变化,
