生理第二章细胞的基本功能

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第二章

• 细胞的电活动
  • 静息电位
    • 概念
      • 静息状态下存在于细胞膜内外两侧的电位差
    • 产生机制
      • 钾离子跨膜浓度差
      • 静息时，膜对钾离子有通透性
      • 钾离子外流
        • 钾离子扩散电位
          • 钾离子平衡电位
            • 钾离子平衡电位略小于静息电位
              • 静息电位
            • 静息时膜对钠离子有弱通透性
            • 钠泵生电作用
          • 电化学驱动力为0
    • 影响因素
      • 细胞外液钾离子浓度
        • 细胞内外钾离子浓度差降低
          • 静息电位负值减小
      • 膜对钾离子和钠离子相对通透性
        • 膜对钾离子通透性增大
          • 静息电位负值增大
        • 膜对钠离子通透性增大
          • 静息电位负值减小
      • 钠泵活动水平
        • 钠泵活动水平增强
          • 生电效应增强
            • 超极化增强
              • 静息电位负值增大
  • 动作电位
    • 概念
      • 细胞在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个快速并可向远处传播的膜电位波动
        • 锋电位是动作电位的主要部分，是动作电位的标志
    • 特点
      • “全或无”现象
      • 不衰减传播
      • 脉冲式发放
    • 产生机制
      • 电化学驱动力
        • 决定离子流动的方向和速度
      • 细胞膜对离子的通透性
      • 有效刺激
        • 膜对钠离子通透性升高
          • 钠离子内流
            • 膜去极化
              • 动作电位去极化相形成
                • 钠离子通透性降低，钾离子通透性增大
                  • 钾离子外流
                    • 膜迅速复极化
                      • 动作电位复极化相形成
    • 触发
      • 阈强度
        • 能使细胞产生动作电位的最小刺激强度
      • 有效刺激
        • 阈刺激或阈上刺激
      • 影响阈电位水平的主要因素
        • 细胞外钙离子水平
          • 钙离子浓度升高，阈电位上移，细胞兴奋性下降
        • 静息电位和阈电位水平，差值越小，兴奋性越大
    • 传播
      • 机制
        • 局部电流
      • 特点
        • 双向传播，无衰减
        • 动作电位在有髓神经纤维的传导
          • 跳跃式传导
            • 高速，节能
        • 缝隙连接
          • 心肌电传导的结构基础
          • 使同类细胞快速发生同步化活动
    • 兴奋性
      • 兴奋
        • 动作电位产生过程
      • 可兴奋细胞
        • 神经细胞，肌细胞，腺细胞
      • 细胞兴奋后兴奋性的变化
        • 绝对不应期
          • 细胞兴奋性为0
            • 电压门控钠通道已经激活或进入失活状态
        • 相对不应期
  • 局部电位
    • 产生
      • 阈下刺激
    • 特点
      • 等级性电位
        • 不具有全或无的特点
      • 衰减性传导
        • 没有不应期，可以叠加总和
  • 膜片钳
    • 研究离子通道
• 肌细胞的收缩
  • 骨骼肌神经肌肉接头的兴奋传递
    • 特点
      • 一对一单向
    • 过程
      • 运动神经末梢动作电位
        • 接头前膜去极化
          • 电压门控钙通道开放
            • 钙离子进入运动神经末梢
              • 突触囊泡出胞，乙酰胆碱释放
                • 乙酰胆碱激活N₂型乙酰胆碱受体阳离子通道
                  • 终板膜对钠离子，钾离子等通透性增高（钠离子内流为主）
                    • 终板膜去极化（终板电位∈局部电位）
                      • 激活电压门控钠通道
                        • 骨骼肌细胞动作电位
    • 影响因素
      • 筒箭毒碱和α-银环蛇毒阻滞终板膜中的N₂型乙酰胆碱受体阳离子通道
      • 机体产生自身抗体破坏N₂型乙酰胆碱受体阳离子通道
      • 新斯的明抑制AChE
      • 有机磷中毒使AChE被磷酸化
  • 横纹肌细胞
    • 结构特征
      • 肌节是肌肉收缩和舒张的基本单位
      • 横管
      • 纵管
        • 肌质网
      • 雷诺丁受体
        • 钙离子释放通道
      • 三联体，二联体
        • 兴奋-收缩耦联的关键部位
    • 收缩机制
      • 肌丝滑行
        • 横纹肌的肌原纤维由与其走向平行的粗肌丝和细肌丝构成，肌肉的缩短和伸长是粗肌丝与细肌丝在肌节内发生相互滑行所致，而粗肌丝和细肌丝本身的长度均不改变
      • 粗肌丝
        • 肌球蛋白
      • 细肌丝
        • 肌动蛋白
        • 原肌球蛋白
        • 肌钙蛋白
      • 横桥周期
        • 肌球蛋白的横桥与肌动蛋白结合，扭动，复位的过程
  • 兴奋-收缩耦联
    • 概念
      • 将横纹肌细胞产生动作电位的电兴奋过程与肌丝滑行的机械收缩联系起来的中介机制
    • 关键耦联因子
      • 钙离子
    • 场所
      • 骨骼肌的三联体
      • 心肌的二联体
    • 过程
      • 骨骼肌细胞动作电位沿肌膜和T管膜传至肌细胞内部
        • 终池膜上钙通道开放，终池内钙离子进入肌浆
          • 钙离子与肌钙蛋白结合，肌钙蛋白构象改变
            • 原肌球蛋白位移，暴露出肌动蛋白上的结合位点
              • 横桥与肌动蛋白结合
                • 横桥释放其头部贮存的能量，横桥摆动
                  • 牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
                    • 肌节缩短=肌细胞收缩
                      • 肌膜电位复极化
                        • 终池膜对钙离子通透性降低，肌浆网膜钙离子泵激活
                          • 肌浆钙离子浓度降低
                            • 原肌凝蛋白复盖的横桥结合位点
                              • 骨骼肌舒张（耗能）
  • 影响因素
    • 前负荷
      • 指肌肉在收缩前所承受的负荷
      • 决定肌肉在收缩前的长度，即初长度
      • 肌肉存在最适初长度
        • 产生最大收缩张力的初长度
    • 后负荷
      • 指肌肉在收缩后所承受的负荷
      • 数值上可用后负荷反映收缩张力大小
    • 肌肉收缩能力
      • 肌肉收缩能力越强
        • 肌缩速度，幅度和张力越大
    • 收缩总和
      • 多纤维总和
      • 频率总和
        • 单收缩
        • 不完全强直收缩
          • 叠加在前一次舒张期
        • 完全强直收缩
          • 叠加在前一次收缩期
            • 骨骼肌进行
            • 心肌不进行