生理学细胞生物电现象七制.pptVIP

与动作电位相关的几个概念：极化（polarization)：膜两侧电位所保持的内负外正的状态。超极化（hyperpolarization)：膜内电位负值增大。去极化（depolarization)：膜内电位负值减小。复极化（repolarization)：膜内电位向静息电位方向变化反极化：外正内负?外负内正第31页，共65页，星期日，2025年，2月5日0第32页，共65页，星期日，2025年，2月5日不同细胞动作电位形态的差异神经和骨骼肌：是典型的锋电位，动作电位时程只有1到数毫秒。动作电位振幅约为120mV.心肌：APD可长达数百毫秒，复极相有明显的平台期。动作电位振幅约为120mV.NeuronSkeletalmusclecellGlandcellVentricularcell第33页，共65页，星期日，2025年，2月5日二、动作电位的产生机制（锋电位）离子跨膜扩散需具备的两个条件：离子的电化学驱动力（electrochemicaldrivingforce）膜对离子的通透性即膜电导（membraneconductance,G）第34页，共65页，星期日，2025年，2月5日动作电位去极相（上升支）的产生原理：Na+平衡电位Hodgkin等首次提出，动作电位上升支细胞负电性消失并转化为正电位是由于膜对Na+的通透性突然增大所致，现已得到证实。在Na+通道开放的情况下，Na+的浓度势能使细胞外Na+通过通道扩散的方式进入细胞内，并很快达到电化学平衡，动作电位的超射值相当于计算所得的Na+平衡电位（ENa)。与达到K+平衡电位所需的很小K+外流量相似，形成Na+平衡电位所需的Na+外流量亦很小（1/80000）第35页，共65页，星期日，2025年，2月5日动作电位复极相（下降支）的产生原理： 1.神经细胞、骨骼肌细胞、腺细胞：K+外流 2.心肌细胞：复杂，有K+外流、Ca2+内流等第36页，共65页，星期日，2025年，2月5日第37页，共65页，星期日，2025年，2月5日Na+和K+转运的电化学驱动力静息状态下Na+的驱动力：Em–ENa=-70mV-(+60mV)=-130mV静息状态下K+的驱动力：Em–EK=–70mV–(–90mV)=+20mV第38页，共65页，星期日，2025年，2月5日细胞电活动与离子通道Hodgkin提出离子通道的概念；Neher和Sakmann证实！1991年NobelPrize膜片钳（patchclamp）技术原理单通道电流特征单通道电流指标与全细胞电流关系第39页，共65页，星期日，2025年，2月5日离子通道的功能状态第40页，共65页，星期日，2025年，2月5日动作电位过程中膜电导的变化Hodgkin和Huxley提出钠学说：Na+通透性一过性增强证明：（1）测定超射值（2）离子取代（3）放射性核素24Na+（4）直接测定膜电导第41页，共65页，星期日，2025年，2月5日测定膜电导的根据：INa=GNa×（Em-ENa）电压钳（voltageclamp）及其测定膜电导的基本原理：第42页，共65页，星期日，2025年，2月5日电压钳测定全细胞膜电流的结果：去极化可引起GNa一过性增大和GK的逐渐增大。第43页，共65页，星期日，2025年，2月5日膜电导的电压依赖性和时间依赖性：第44页，共65页，星期日，2025年，2月5日动作电位的成因：GNa和GK依次增大，相应离子发生跨膜扩散复极化的因素：主要是GNa减小GK增大可加速复极第45页，共65页，星期日，2025年，2月5日不同细胞动作电位去极化离子通道机制的差别 绝大多数细胞是Na+内流 心肌慢反应细胞是Ca2+内流 神经细胞树突AP第46页，共65页，星期日，2025年，2月5日第47页，共65页，星期日，2025年，2月5日动作电位复极完成后膜的活动：1.IK1活动：维持静息电位2.钠泵活动：驱出Na+、泵入K+第48页，共65页，星期日，2025年，2月5日生电性钠泵：钠泵活动时由于两种离子同时转运，且出入的离子总数近似相等，故不伴有膜电位的改变。但当膜内蓄积过多Na+时，钠泵泵出的Na+有可能超过泵入的K+（3：2），于是膜电位向超级化