第六章 電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)課件

第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第一節(jié)神經(jīng)元的興奮性一、刺激與反應(yīng)

2、反應(yīng)：由刺激而引起的機體活動狀態(tài)的改變都稱為反應(yīng)。

1、刺激:凡能引起機體的活動狀態(tài)發(fā)生變化的任何環(huán)境變化因子都稱為刺激。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)興奮是興奮性的表現(xiàn),興奮性則是興奮的前提。（1）興奮:活組織因刺激而產(chǎn)生沖動的反應(yīng)稱為興奮。（2）興奮性:可興奮組織具有產(chǎn)生興奮即產(chǎn)生沖動的能力稱為興奮性。二、興奮與興奮性:第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)三、引起興奮的主要條件1、組織的機能狀態(tài)

2、刺激的特征

閾強度:當(dāng)刺激作用時間不變的情況下，剛能引起組織興奮的最小刺激強度稱為閾強度.

和興奮性的關(guān)系：第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)(2)閾刺激:達到這一強度的刺激是有效刺激稱為閾刺激.(3)閾上刺激:高于閾強度的刺激.(4)閾下刺激:低于閾強度的刺激則不能引起興奮稱為閾下刺激.第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)四、可興奮組織的興奮性

1.興奮后興奮性的改變：以神經(jīng)纖維為例:（1）絕對不應(yīng)期（2)相對不應(yīng)期（3)超常期（4）低常期第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)（二）閾下總和：當(dāng)條件刺激和測試刺激都是閾下的，當(dāng)它們單獨作用時，都不能引起組織興奮，但當(dāng)它們相繼或同時作用時，則可能引起一次興奮，這種現(xiàn)象稱為閾下總和。

空間總和時間總和第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第二節(jié)神經(jīng)和肌肉的生物電現(xiàn)象一、生物電生物體在生命活動過程中所表現(xiàn)的電現(xiàn)象稱為生物電。

二、靜息電位和動作電位

(一)靜息電位在靜息狀態(tài)下,存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差為靜息電位,外正內(nèi)負(fù)。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)極化:把靜息電位時所保持的外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)稱為膜的極化去極化：靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值減小的方向變化第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)超極化：靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值加大的方向變化復(fù)極化：細(xì)胞先發(fā)生去極化，然后再向正常安靜時膜內(nèi)所處的負(fù)值恢復(fù)反極化：外負(fù)內(nèi)正

第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)(二)動作電位

各種可興奮細(xì)胞在受到刺激而發(fā)生興奮時，其共同的表現(xiàn)就是在靜息電位的基礎(chǔ)上，細(xì)胞膜上發(fā)生一次短暫的電位波動.第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)特點：1、具有“全或無”的性質(zhì)2、非遞減性傳導(dǎo)它包括去極化、反極化和復(fù)極化的相繼過程,一次刺激導(dǎo)致這樣一個電位波動,代表一次興奮,這種電位波動就稱為動作電位.第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)三

生物電現(xiàn)象的離子學(xué)說(一)細(xì)胞膜(二)細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能

一些脂溶性物質(zhì)分子順著濃度梯度或電位梯度的跨細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運形式，稱為單純擴散。02和CO2等脂溶性的氣體分子的轉(zhuǎn)運形式，就是單純擴散過程。

1單純擴散第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

體內(nèi)有些物質(zhì)不溶于脂質(zhì)或溶解度甚小，但在細(xì)胞膜上某些特殊蛋白質(zhì)的“幫助”下，由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)的轉(zhuǎn)運形式，稱為易化擴散。它可區(qū)分為以下兩類2易化擴散第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

以“載體”為中介的易化擴散如葡萄糖和氨基酸通過一般細(xì)胞膜進入細(xì)胞內(nèi)的過程.(1)．以“載體”為中介的易化擴散第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

以通道為中介的易化擴散與此種擴散有關(guān)的膜蛋白質(zhì)稱通道蛋白（簡稱通道）。(2)．以通道為中介的易化擴散第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)通道介導(dǎo)的易化擴散門控離子通道分為三類：

③

機械門控通道：當(dāng)膜的局部受牽拉變形時被激活，如觸覺的神經(jīng)末梢、聽覺的毛細(xì)胞等都存在這類通道。②

化學(xué)門控通道：受膜環(huán)境中某些化學(xué)物質(zhì)的影響而開放,這類化學(xué)物質(zhì)（配基）主要來自細(xì)胞外液，如激素、遞質(zhì)等；①電壓門控通道：當(dāng)膜去極化達到一定水平時，通道蛋白質(zhì)的分子構(gòu)象發(fā)生改變。通道打開。目前發(fā)現(xiàn)至少三種Na+通道、五種K+通道和三種Ca2+通道屬于此類通道。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)Na+通道有兩種門控狀態(tài)：

激活態(tài)和失活態(tài)。K+通道僅有一個門控狀態(tài)：

或是處于開放狀態(tài)，或是處于關(guān)閉狀態(tài)。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)3主動轉(zhuǎn)運

主動轉(zhuǎn)運是指細(xì)胞膜通過被稱為“泵”的膜白質(zhì)，將某種物質(zhì)分子或離子經(jīng)細(xì)胞膜逆濃度或電位梯度，而且消耗能量的轉(zhuǎn)運過程。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)鈉泵

結(jié)構(gòu)：膜蛋白質(zhì)，具有ATP酶活性第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)功能：分解ATP，釋放出能量，利用這一能量，不斷地將Na+從胞內(nèi)泵出胞外，將K+從胞外泵入胞內(nèi)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)特性：3個Na+移出膜外2個K+移入膜內(nèi)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)生理意義：

③是一種生電性泵②產(chǎn)生和維持細(xì)胞內(nèi)高K+

、細(xì)胞外高Na+的狀態(tài)，是細(xì)胞產(chǎn)生生物電的基礎(chǔ)①建立一種勢能貯備，供細(xì)胞其他耗能過程利用（Na+-H+交換，易化擴散，繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運等）第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

入胞是指細(xì)胞外大分子物質(zhì)團塊進入細(xì)胞的過程。如進入的是固態(tài)物稱為吞噬，如進入的物質(zhì)為液態(tài)物稱為吞飲。4入胞和出胞

入胞和出胞是細(xì)胞膜對某些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊的轉(zhuǎn)運形式。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)出胞是指大分子物質(zhì)由細(xì)胞排出的過程。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

入胞和出跑過程均要消耗能量，它主要是來自于細(xì)胞內(nèi)線粒體氧化過程中所形成的ATP。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)(三)靜息電位和動作電位的離子基礎(chǔ)

靜息電位主要是K+大量外流形成的；主要表現(xiàn)為K+的平衡電位。

1靜息電位的離子基礎(chǔ)：第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)2動作電位的離子基礎(chǔ)

上升支（除極相）：Na+大量內(nèi)流形成的；下降支（復(fù)極相）；是由于K+大量外流形成的；動作電位發(fā)生后的恢復(fù)期間鈉一鉀泵活動增強,排Na+,同時將透出膜外的K+重新移入膜內(nèi),恢復(fù)靜息電位。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)陽極:內(nèi)向電流,膜超極化,興奮性降低(四)興奮的引起和傳導(dǎo)

1興奮的引起

(1)外向電流：陰極:外向電流,膜除極化,興奮性升高第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)（2）閾電位當(dāng)膜電位減小到某一臨界水平時便爆發(fā)動作電位，這一臨界水平的膜電位數(shù)值，稱為閾電位第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)可興奮細(xì)胞在用閾下外向電流刺激時，除了外向電流直接造成的電壓降以外，膜自身也發(fā)生了一些輕微的去極化反應(yīng)，二者疊加在一起，就使膜產(chǎn)生了較大的去極化，這個去極化型的電反應(yīng)，就是局部反應(yīng)或局部電位。

2局部電位（反應(yīng)、興奮）第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)局部電位的性質(zhì)：

3、當(dāng)局部電位增加到一定程度時，就產(chǎn)生可傳導(dǎo)的動作電位。2、不具有“全或無”的性質(zhì)

1、電緊張性擴布第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)局部興奮與動作電位的區(qū)別:不衰減擴布電緊張擴布⑥傳播特點無有⑤總和現(xiàn)象有無④‘全或無’特點大?、勰る娢蛔兓榷嗌佗阝c通道開放數(shù)閾或閾上刺激閾下刺激①刺激強度動作電位局部興奮區(qū)別第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)興奮性與Na+通道的性狀絕對不應(yīng)期與Na+通道的性狀：Na+通道失活相對不應(yīng)期與Na+通道的性狀：部分復(fù)活（備用）超常期的機制：Na+通道備用，膜電位與閾電位較近低常期的機制：Na+通道備用，膜電位與閾電位較遠(yuǎn)靜息期與Na+通道的性狀：備用（關(guān)閉）第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)3、神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)

1)生理完整性（1）沖動傳導(dǎo)的一般特征5)相對不疲勞性4)絕緣性3)非遞減性2)雙向傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)（2）沖動傳導(dǎo)的局部電流學(xué)說4、神經(jīng)干的復(fù)合動作電位用較粗大的電極在神經(jīng)干表面作記錄，所得到的乃是神經(jīng)干所包含的許多神經(jīng)纖維生物電變化的總合，稱為復(fù)合動作電位。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

五、興奮性及其影響因素

（一）興奮性

興奮性是指活組織或細(xì)胞對外界刺激發(fā)生反應(yīng)的能力或特性(廣義概念)。把可興奮細(xì)胞受到刺激后，產(chǎn)生動作電位的能力稱之為興奮性,興奮便成為動作電位及其產(chǎn)生過程的同義語。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)（二）影響興奮性的因素1．靜息電位水平靜息電位絕對值增大，其與閾電位的差距增大，此時興奮性降低；反之則增高。2．閾電位水平閾電位上移，其與靜息電位的差距增大，此時興奮性降低；反之則增高。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)3.通道的性狀引起動作電位去極相的主要離子的通道處于失活狀態(tài)時，通道關(guān)閉且不能被再激活，細(xì)胞的興奮性下降至零。只有當(dāng)該通道處于靜息狀態(tài)或復(fù)活后，細(xì)胞才能夠再應(yīng)激而興奮。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)入胞和出胞第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)絕對不應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期低常期閾電位100%0第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)2）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運一些物質(zhì)在進行逆濃度梯度或電勢梯度的跨膜轉(zhuǎn)運時，所需的能量并不直接來源于ATP的分解，而是使用某種離子濃度梯度作為能量的來源。此種離子從高濃度梯度（高能狀態(tài)）到低濃度梯度（低能狀態(tài)）的移動為被轉(zhuǎn)運物質(zhì)逆濃度梯度的主動轉(zhuǎn)運提供了能量，而此種離子濃度梯度的建立則是通過鈉泵分解ATP獲得的能量建立的，將這種間接利用ATP能量的轉(zhuǎn)運方式稱為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。

在繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運中，離子運動的方向是順濃度梯度（下坡運動）；而被轉(zhuǎn)運分子的凈移動方向是逆濃度方向(上坡運動）。第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運示意圖2）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運第六章電信號在神經(jīng)元上的產(chǎn)生和傳導(dǎo)①同向轉(zhuǎn)運:

轉(zhuǎn)運的離子和被轉(zhuǎn)運分子向同一方向移動。如腎小管液中的葡萄糖等與Na+的同向轉(zhuǎn)運相偶聯(lián)。

②反（逆）向轉(zhuǎn)運：

如腎小