中国医科大学生理教研室：神经系统信息传递的基础（PPT讲稿，赵书芬）

www Inhtt cn 神经系统信息传递的基础 中国医科大学生理教研 赵书芬 辽宁卫生人才培训网

中国医科大学生理教研室 赵书芬 神经系统信息传递的基础

www Inhtt cn 细胞的生物电现象及其产生机制 1.可兴奋细胞或组织 组织:受刺激后能产生反应(即AP)的细 胞或组织。神经、肌肉、腺体的 细胞或组织属于此类 兴奋性:可兴奋细胞或组织 受刺激后产生动作电位的能力。 辽宁卫生人才培训网

一、细胞的生物电现象及其产生机制 1.可兴奋细胞或组织 组织:受刺激后能产生反应(即AP)的细 胞或组织。神经、肌肉、腺体的 细胞或组织属于此类。 2.兴奋性：可兴奋细胞或组织 受刺激后产生动作电位的能力

www Inhtt cn 3.衡量兴奋性指标: 衡量兴奋性高低的指标一阈值(阈刺激) Excitability∝ threshold intensity 阈上刺激 supraliminal stimulus 阈下刺激 subthreshold stimulus 辽宁卫生人才培训网

3.衡量兴奋性指标: 衡量兴奋性高低的指标—阈值(阈刺激) Excitability∝ ———————— 阈上刺激 supraliminal stimulus 阈下刺激 subthreshold stimulus 1 threshold intensity

www Inhtt cn (一)、静息电位及其产生机制 1.静息电位 Resting potentia1,RP 细胞在未受刺激时(静息状态下), 存在于细胞膜内外的电位差。 放大器 波器 放大器 ++ 十+ +++口+++++ 示波器 细 胞 细 胞 ++++ (甲) (乙) 细胞生物电记录方法示意图 甲:细胞外记录乙:细胞内记录 辽宁卫生人才培训网

(一)、静息电位及其产生机制 1.静息电位Resting potential，RP 细胞在未受刺激时(静息状态下), 存在于细胞膜内外的电位差

www Inhtt cn A.在微电极尖刚插入膜内的瞬间,记录仪器显现 突然的电位跃变; B.静息电位是一个稳定的直流电位 C.范围:-10mV~-100mV(随细胞种类而不同); 极化( polarization):外正内负 去极化( depolarization):|RP值减小 超极化( hyperpolarization):RP值增大 反极化( reversepolarization):去极到正值 复极化( repolarization):去极后向RP恢复 超射( overshoot):膜电位高于0电位部分 辽宁卫生人才培训网

A.在微电极尖刚插入膜内的瞬间,记录仪器显现 一个突然的电位跃变； B.静息电位是一个稳定的直流电位； C.范围:-10mV～-100mV(随细胞种类而不同); 极化(polarization):外正内负 去极化(depolarization):|RP|值减小 超极化(hyperpolarization):|RP|值增大 反极化(reversepolarization):去极到正值 复极化(repolarization):去极后向RP恢复 超射(overshoot):膜电位高于0电位部分

www Inhtt cn 2.静息电位产生机制 A.生物电活动的基础:钠泵活动造成膜内外离 子不均衡分布:胞外[Na]>胞内[Na,胞内 [K+>胞外[K B.离子扩散与离子平衡电位 ①扩散驱动力:浓度差和电位差 ②膜通透性:安静状态下,膜主要对K通透 ③扩散平衡:电位差浓度差,驱动力=0 ④根据 Nernst公式可计算出离子平衡电位 辽宁卫生人才培训网

2.静息电位产生机制 A.生物电活动的基础:钠泵活动造成膜内外离 子不均衡分布:胞外[Na+]>胞内[Na+],胞内 [K+]>胞外[K+] B.离子扩散与离子平衡电位： ① 扩散驱动力：浓度差和电位差 ② 膜通透性：安静状态下,膜主要对K +通透 ③ 扩散平衡：电位差=浓度差,驱动力=0 ④ 根据Nernst公式可计算出离子平衡电位

www Inhtt cn 离子平衡电位 (A) (A) (A) Na K+- Na#二 (-88mV) (+68mV) A B 钾平衡电位 钠平衡电位 (90~-100mV) (+50~+70mV) 辽宁卫生人才培训网

钠平衡电位 (+50～+70mV) 离子平衡电位 钾平衡电位 (-90～-100mV)

www Inhtt cn 静息电位 膜主要对K通透 Resting Potential (A)- 37(4 细胞内外K势能差 K:1K经通道易化扩散 扩散出的K形成阻碍K 十 非练续打散的电场力 (-88mV) #[ K的浓度差动力和电 A 场力阻力平衡 辽宁卫生人才培训网

膜主要对K +通透 ↓ 细胞内外K +势能差 ↓ K +经通道易化扩散 ↓ 扩散出的K +形成阻碍K + 继续扩散的电场力 ↓ K +的浓度差动力和电 场力阻力平衡 静息电位 Resting Potential:

www Inhtt cn Nernst公式(环境温度为27℃时) [K+] =59.510g m [K+] ∴R相当于E,但实测值总是小于 Nernst公式的计算值,原因是静息时, 细胞膜对№a等离子也存在一定的通透性 辽宁卫生人才培训网

Nernst公式(环境温度为27℃时) EK=59.5 log —————(mV) ∴ RP相当于EK，但实测值总是小于 Nernst公式的计算值，原因是静息时， 细胞膜对Na+等离子也存在一定的通透性 [K+]o [K+]i

www Inhtt cn Resting Potential 影响RP因素: ①胞内、外的[K+ [K与〖K的差值决定E [K+ ②膜对K、Na通透性: K的通透性↑,则RP↑ Na+的通透性↑,则RP↓ ③Na+K+泵的活动水平 辽宁卫生人才培训网

影响RP因素： ① 胞内、外的[K+]: ∵[K+]o与 [K+] i的差值决定EK， ∴[K+]o ↑ → EK ↓ ② 膜对K + 、Na+通透性: K +的通透性↑,则RP↑ Na+的通透性↑,则RP↓ ③ Na+-K +泵的活动水平 Resting Potential