第二章 神經(jīng)肌肉的一般生理特性課件

第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第一節(jié)神經(jīng)肌肉的興奮和興奮性第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)運輸和信號傳遞功能第三節(jié)神經(jīng)沖動的產(chǎn)生與傳導(dǎo)第四節(jié)興奮由神經(jīng)向肌肉的傳遞第五節(jié)肌肉收縮第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第一節(jié)神經(jīng)肌肉的興奮和興奮性一、神經(jīng)和肌肉的興奮性二、神經(jīng)肌肉的跨膜電位第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性一、神經(jīng)和肌肉的興奮性1、刺激與反應(yīng)刺激:引起機體活動狀態(tài)發(fā)生變化的任何環(huán)境變化因子。反應(yīng):刺激引起的機體活動狀態(tài)的改變。2、興奮與興奮性興奮:機體對外界環(huán)境變化做出的反應(yīng)。興奮性:機體對外界環(huán)境變化做出的反應(yīng)的能力第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性3、引起興奮的主要條件一定的刺激強度一定的刺激作用時間閾強度——剛能引起組織興奮的刺激強度閾刺激——達到閾強度的有效刺激閾上刺激——高于閾強度的刺激閾下刺激——低于閾強度的刺激第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性4、組織興奮后興奮性的變化絕對不應(yīng)期——組織興奮后，在去極之后到復(fù)極達到一定程度之前對任何強度的刺激均不產(chǎn)生反應(yīng)相對不應(yīng)期——絕對不應(yīng)期之后，隨著復(fù)極化的繼續(xù)，組織的興奮性有所恢復(fù)，只對閾上刺激產(chǎn)生興奮超常期——相對不應(yīng)期之后，興奮恢復(fù)高于原有水平，用閾下刺激就可引起興奮低常期——超常期之后，組織進入興奮性較低時期，只有閾上刺激才能引起興奮第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性5、閾下總和——2個閾下刺激單獨作用時均不能引起興奮，但當二者同時或相繼作用時，則可引起一次興奮，稱之為閾下總和，前者為空間總和，后者為時間總和。6、電緊張——直流電通電過程中及斷電后的短時間內(nèi)組織的興奮性發(fā)生變化的現(xiàn)象為電緊張。通電過程中陰極部位的組織興奮性增高為陰極電緊張，而陽極部位的組織興奮性降低為陽極電緊張；斷電后即刻陽極部位的組織興奮性升高為陽極后加強，陰極部位的組織興奮性降低為陰極后壓抑；第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性二、神經(jīng)肌肉的跨膜電位1、損傷電位——將電位計一端置于神經(jīng)—肌肉的表面，另一端置于損傷部位，測得損傷部位為負，完整部位為正的電位。2、靜息電位——細胞在靜息狀態(tài)下，存在于細胞膜兩側(cè)的內(nèi)負外正的電荷狀態(tài)機制：K+的外流3、動作電位——細胞受刺激而興奮后，細胞膜的Na+通道打開，Na+內(nèi)流，膜電位有內(nèi)負外正轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)正外負第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性★動作電位形成的機制包括去極相、復(fù)極相和后電位三個時相◆去極相與Na+平衡電位——即上升相，由Na+內(nèi)流引起，當Na+內(nèi)流形成的膜內(nèi)正電位足以阻止Na+進一步內(nèi)流時，則達到Na+平衡電位。◆復(fù)極相——當達到Na+平衡電位后，細胞膜上Na+通道失活，K+通道打開，K+外流，造成動作電位的復(fù)極相◆后電位——動作電位在復(fù)極后期發(fā)生的一些微小而緩慢的電位波動，為后電位，包括負后電位和正后電位第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性

負后電位:復(fù)極后期，膜電位恢復(fù)到靜息電位水平之前的緩慢的復(fù)極過程，稱之為負后電位機制：K+蓄積于膜外而進一步阻止K+的外流所致正后電位:繼負后電位之后，膜電位有一個低于靜息電位水平的電位波動，稱之為正后電位機制：由于Na+—K+泵活動，將向細胞內(nèi)泵入3K+，而向細胞外泵出2Na+

，因此時盡管細胞復(fù)極已達靜息水平，但膜兩側(cè)的離子尚為恢復(fù)到原來的水平第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性4、幾個概念極化:

在靜息狀態(tài)下，細胞膜兩側(cè)存在的內(nèi)負外正的電荷狀態(tài)，為極化去極化:

細胞受刺激而興奮后，細胞膜兩側(cè)存在的內(nèi)負外正的電荷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)正外負的電荷狀態(tài)，為去極化復(fù)極化:

細胞興奮后，細胞膜兩側(cè)的電荷由內(nèi)正外負向內(nèi)負外正轉(zhuǎn)化，為復(fù)極化超極化:

細胞膜內(nèi)負電荷向負值減小的方向轉(zhuǎn)化，為超極化第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二節(jié)細胞的跨膜物質(zhì)運輸

和信號傳遞功能一、細胞膜的結(jié)構(gòu)二、細胞膜的物質(zhì)運輸功能三、信號分子對靶細胞的作用機理第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性一、細胞膜的結(jié)構(gòu)第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性二、細胞膜的物質(zhì)運輸功能1、被動運輸：物質(zhì)透過細胞膜由高濃度的一側(cè)運送到低濃度的一側(cè)，不需要消耗能力，為被動運輸，包括單純擴散和易化擴散單純擴散:一些溶于水和脂肪的物質(zhì)，如CO2，O2、醇、脂肪酸，通過溶解與膜的脂質(zhì)而被動運輸。易化擴散:一些親水性物質(zhì)（葡萄糖、氨基酸等）和帶電荷的離子（K+、Na+、Ca2+等）不能透過細胞膜上的脂質(zhì)雙分子層，必須借助膜上的一種特殊的蛋白質(zhì)作為載體被動運輸，包括載體介導(dǎo)的易化擴散和通道介導(dǎo)的易化擴散第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性二、細胞膜的物質(zhì)運輸功能載體介導(dǎo)的易化擴散:在膜高濃度側(cè)載體選擇性的與某物結(jié)合，引起構(gòu)象發(fā)生變化，載體移向細胞膜低濃度一側(cè)是，與結(jié)合物分離通道介導(dǎo)的易化擴散:瞬間是通道激活與失活，離子順濃度梯度差移動2、主動運輸：物質(zhì)透過細胞膜由低濃度的一側(cè)運送到高濃度的一側(cè)，需要消耗ATP的能量，如Na+—K+泵（圖）。第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性3、入胞與出胞作用入胞作用（endocytosis）:大分子物質(zhì)進入細胞時，先與膜接觸，經(jīng)膜凹陷、包裹、脫離等進入細胞的過程，稱之為入胞作用，包括吞噬作用（顆粒）和胞飲作用（液體）受體介導(dǎo)的入胞作用：有一部分入胞作用過程中，外來的大分子團塊首先被細胞膜上的受體蛋白質(zhì)辨認而發(fā)生特異性結(jié)合后引起，稱之為受體介導(dǎo)的入胞作用出胞作用(exocytosis):指細胞內(nèi)物質(zhì)向膜外的轉(zhuǎn)運過程，主要見于細胞的分泌、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，細胞廢物的排出等，過程與出胞相反第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性三、信號分子對靶細胞的作用機理1、由本身帶有離子通道的受體蛋白質(zhì)進行跨膜信號傳遞由化學(xué)門控通道完成的跨膜信號傳遞：化學(xué)門控通道直接受神經(jīng)末梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)的控制。如N型乙酰膽堿受體的通道由

1、

2、、、五個亞單位組成梅花狀通道樣結(jié)構(gòu)，其中1、

2與Ahh具有較高的特意性結(jié)合能力（圖）第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性2）由電壓門控通道完成的跨膜信號傳遞：電壓門控通道受膜去極化水平的影響，當膜去極化達到一定水平時，載體分子的構(gòu)象發(fā)生變化，通道被打開，。目前發(fā)現(xiàn)的至少有3種Na+通道、5種K+通道、3種Ca2+通道。如Na+通道由質(zhì)量大的亞單位、兩個較小的1、2亞單位組成，其中亞單位包括4個結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)域，在膜中以螺旋形式存在，包繞成一個通道樣結(jié)構(gòu)（圖）第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性2、與G蛋白偶聯(lián)進行信號傳遞外界化學(xué)因子與受體結(jié)合（1）——激活與其耦聯(lián)的G蛋白（2），G蛋白的

-亞單位與其他兩種亞單位分離，并結(jié)合GTP——作用于效應(yīng)器酶（3）（如cAMP酶）——第二信使含量增加并發(fā)揮作用。第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性3、原癌基因作為第三信號參

與跨膜信號傳遞

第二信使激活一類核蛋白（稱之為第三信使，即刻早期基因，屬于原癌基因家族）——核蛋白與靶基因的特異序列結(jié)合——發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子的作用。第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第三節(jié)神經(jīng)沖動的產(chǎn)生與傳導(dǎo)一、靜細電位與動作電位的離子基礎(chǔ)二、神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)三、神經(jīng)干復(fù)合動作電位第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性一、靜細電位與動作電位的離子基礎(chǔ)

1、靜細電位及其機制定義：細胞在安靜狀態(tài)下存在于細胞膜兩側(cè)內(nèi)負外正的電荷變化機制：K+離子外流2、動作電位及其機制（圖）定義：細胞興奮后存在于細胞膜兩側(cè)內(nèi)正外負的電荷變化機制：去極相：Na+離子內(nèi)流復(fù)極相:K+離子外流后電位:復(fù)極后期發(fā)生的微小而緩慢的電位波動，包括負后電位（細胞膜外K+離子排斥K+離子外流）和正后電位（Na+-K+泵，3Na+，2K+）第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性二、神經(jīng)沖動的產(chǎn)生與傳導(dǎo)1、神經(jīng)沖動的產(chǎn)生1）外向電流與電緊張電位（圖）內(nèi)向電流與超級化：內(nèi)向電流與細胞膜的內(nèi)負外正方向一致，超級化外向電流與去極化：外向電流與細胞膜的靜細電位方向相反，去極化。電緊張電位：閾下刺激下所引起的膜電位變化（圖）特點：隨擴布距離的增加而減小第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性

2）局部電流當刺激強度增至閾值的60%左右，由陰極部位的外向電流引起的一種特殊的電變化。緩慢回到基線。（圖）3）閾電位與動作電位閾電位：能產(chǎn)生動作電位的臨界膜電位閾刺激：使膜電位達到閾電位的臨界刺激強度動作電位特點：全或無，非遞減性傳導(dǎo)第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性2、神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)1）神經(jīng)沖動傳導(dǎo)的一般特點生理完整性雙向性非遞減性絕緣性相對不疲勞性

第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性沖動傳導(dǎo)的局部電流與兩種

纖維的傳導(dǎo)特點

局部電流：興奮部位與非興奮部位之間構(gòu)成局部電流有髓神經(jīng)纖維：跳躍式傳導(dǎo)，速度快無髓神經(jīng)纖維：連續(xù)傳遞，速度慢第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性三、神經(jīng)干復(fù)合動作電位1、神經(jīng)干復(fù)合動作電位的定義與特點1）定義：神經(jīng)干所包含的許多神經(jīng)纖維的生物電變化的總和2）特點：興奮快慢與閾值有關(guān)：閾值低的先興奮，閾值高的后興奮興奮傳導(dǎo)速度與纖維直徑成正相關(guān)系第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性三、神經(jīng)干復(fù)合動作電位2、神經(jīng)纖維的分類電生理特征：A、B、C三類直徑大?。篒、II、III、IV四類3、雙相動作電位和單相動作電位第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第四節(jié)興奮由神經(jīng)向肌肉的傳遞一、神經(jīng)-肌肉接頭結(jié)構(gòu)和興奮傳遞特征二、神經(jīng)-肌肉傳遞興奮的過程第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性一、神經(jīng)-肌肉接頭結(jié)構(gòu)和

興奮傳遞特征1、神經(jīng)-肌肉接頭的結(jié)構(gòu)：突觸前膜、突觸后膜（終板膜）和突觸間隙2、神經(jīng)-肌肉接頭傳遞興奮的特征：單向傳遞：突觸延擱：高敏感性和易疲勞性：第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性圖45運動終板光鏡像(氯化金染色)第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性圖46運動終板超微結(jié)構(gòu)模式圖第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性圖47運動終板掃描電鏡像第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性二、神經(jīng)-肌肉傳遞興奮的過程1、過程：興奮——神經(jīng)終末——乙酰膽堿——乙酰膽堿受體結(jié)合——后膜去極化——動作電位——肌肉收縮2、終板電位第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第五節(jié)肌肉收縮一、骨骼肌細胞的結(jié)構(gòu)二、興奮收縮偶聯(lián)三、興奮在骨骼肌細胞傳遞過程四、肌肉收縮的機械變化第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性一、骨骼肌細胞的結(jié)構(gòu)1、肌肉—肌束—肌細胞—肌原纖維2、肌原纖維：

1）暗帶（A）、明帶（I）、H帶、M線、Z線

2）肌絲：粗肌絲：肌球蛋白（頭、尾）細肌絲：肌動蛋白、原肌球蛋白、肌原蛋白（Tnc、Tnt、Tni）

3）橫小管、縱小管、肌質(zhì)網(wǎng)、三聯(lián)體、二聯(lián)體

第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性肌絲的滑行第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神經(jīng)肌肉的一般生理特性第二章神