细胞的电活动

细胞 的电活动是很多生理反应的基础。本思维导图结合人卫第九版教材，最新考研精品课程，大学本科课堂制作而成，思路清晰，图文并茂，内容详尽，主次分明。希望能够帮助到你呀！

细胞的电活动

• 几个概念： 电活动=生物电=离子跨膜转运 膜电位=跨膜电位=电位差=电位差=电场=细胞内电位（胞外接地） 安静
• 静息电位
  • 概念
    • 静息状态下细胞膜外正内负且相对平衡的电位差
  • 相关的名词解释
    • 细胞生物电
      • 细胞在进行生物电活动时都伴有电现象
    • 跨膜电位
      • 由一些带电离子（Na+ k+ cl- Ca2+跨膜流动产生
    • 膜电位
      • 静息电位
        • 安静状态下 的电位
      • 动作电位
        • 受刺激时迅速产生，并向远处传播
        • 动作电位多 见于神经细胞、肌细胞、部分腺细胞等可兴奋细胞
    • 极化
      • 安静状态时细胞处于外正内负的稳定状态
    • 超极化
      • 静息电位增大膜的极化状态增强
    • 去极化
      • 静息电位减小的状态
    • 反极化
      • 膜内电位变成正值，膜俩侧极性倒转的状态
    • 复极化
      • 膜去极化后再向静息电位方向恢复状态的过程
    • 电化学驱动力
      • 某些离子在膜俩侧的电位差和浓度差的代数和
    • K+离子平衡电位
      • 静息状态下细胞膜对钾离子的通透性最高，电化学驱动力为零时，净扩散量为0
        • 静息电位主要是由K+外流产生，但是其实测值略小于K+平衡电位
  • 静息电位的产生机制
    • 细胞内钾离子的浓度约为细胞外液的30倍，细胞外液钠离子浓度约为细胞内液 的10倍 静息电位时，跨膜电位梯度和氯离子 钠离子的浓度梯度方向相同和钾离子的跨膜浓度梯度相反，可以阻碍钾离子的外流
    • 离子在细胞膜俩侧的浓度差
      • 是离子跨膜转运的直接动力
      • 细胞膜对钾离子的通透性最高，细胞膜中存在非钾离子门控通道
      • 细胞膜对其他离子有通透性，但是对静息电位的形成没有影响
    • 膜对该离子的通透性
      • 通透性与电压的变化有关
    • 决定了离子跨膜转运的速率
      • 离子通过细胞膜的扩散量取决于
        • 膜俩侧该离子的浓度梯度，膜对该离子的通透性和该离子所受的电场力
  • 钠钾泵的生电作用
    • 通过主动转运维持细胞膜俩侧钠离子和钾离子的浓度差，为钠离子和钾离子的 跨膜扩散形成惊醒电位奠定基础
    • 本身具有生电作用直接影响静息电位
    • 钠泵活动增强时，膜发生超极化，钠泵活动受抑制时，可使静息电位减小
    • 哇巴因抑制钠泵
      • 静息电位的绝对值减小 动作电位幅度减小 胞质渗透压增大
  • 影响因素
    • 增加细胞外液钾离子浓度时，细胞内液钾离子外流减少，静息电位的绝对值将减小，减低细胞外液的钾离子浓度，钾离子外流，静息电位的绝对值增大，膜电位的负值也随之增大
    • 膜对钾离子的通透性增大，静息电位增大；膜对钠离子的通透性增大，静息电位减小
    • 钠钾泵的活动增强 ，生电效应增强，膜发生一定的超极化；钠泵活动抑制，静息电位减小。
• 动作电位
  • 概念
    • 是指细胞在静息电位的基础上。接受有效刺激后产生一个向远处传播的膜电位冲动
  • 主要相关概念
    • 锋电位
      • 动作电位的升支和降支共同形成的尖峰状
        • 是动作电位的主要部分
    • 后电位
      • 后去极化电位ADP负后电位
        • 膜电位仍小于静息电位
      • 后超极化电位AHP正后电位
        • 膜电位大于静息电位
    • 阈强度（阈值）
      • 能使细胞产生动作电位的最小刺激强度
    • 阈刺激
      • 相当于阈强度的刺激
    • 阈电位
      • 能触发动作点位的膜电位的动作电位的临界值
  • 特点
    • 细胞不同，AP的幅度和持续的时间不同
      • 神经细胞的动作电位时程很短，锋电位的持续时间约1ms
      • 骨骼肌的细胞的动作电位的持续时间略长，为数毫秒，但是波形仍呈现尖峰状
      • 心室肌细胞动作电位的时程较长，可达300ms左右，期间形成一个平台
    • 全或无现象
      • 刺激未达一定强度，不会产生AP；达到一定强度时，AP的幅度为最大值，不会随强度的增大而增大
    • 不衰减传播
    • 脉冲式开放
      • 连续刺激的多个动作电位不会融合，呈分离的脉冲式开放
  • 产生的机制
    • 安静时，钠离子的内向驱动力明显大于外向驱动力；当膜电位向钠离子的平衡电位发展时，钠离子的内向驱动力减小，钾离子的外向驱动力增大
    • 离子的电化学驱动力
    • 当神经细胞处于静息电位时，电化学驱动力最大的离子是Ca2+,cl-离子的电化学驱动力最小，神经细胞膜受到刺激时通透性最大的离子是钠离子
    • 钠离子通道特点
      • 具有电压依赖性和时间依赖性
      • 功能状态
        • 静息态、激活态、失活态
      • 以上三种状态是通道分子内部俩个闸门激活门和失活门的作用
        • 只有当这俩种门都开放时，通道才导通表现为激活状态
        • 激活门关闭 失活门开放表现为静息状态
        • 激活门开放，失活门关闭都表现为失活状态
    • 钾离子通道的特点
      • 有俩种功能状态
        • 静息态，激活态
    • 动作电位的形成过程以（以神经细胞为例子）
      • 有效刺激
        • 阈刺激或者阈上刺激作用于兴奋细胞
      • 细胞膜开始去极化 达到阈电位水平
        • 少量的钠离子通道开放，
        • 细胞膜发生去极化
        • 电压门控钠离子通道开放
        • 钠离子通道被激活
        • 钠离子内流
        • 电场力与浓度差同向
          • 但是此过程电位差电场力都在逐步下降
      • 膜去极化程度增大 动作电位快速上升相
        • 阈电位刺激使得膜上大量的电压门控钠通道开放
        • 电场力与浓度差同向
        • 膜电位迅速去极化
          • 爆发AP形成上升支，电场力逐渐为0
            • 此过程为经过通道易化扩散
      • 电场力与浓度差同向
      • AP达到最大值
        • 电场力与浓度差反向，电场力上升，上升到和化学驱动力相等时达到顶峰，离子净向流动为0
        • 去极化到达一定程度时，Na+通道逐渐失活，0电位时9成以上的钠离子通道失活
      • 快速复极相
        • 钠离子通道关闭，电压门控钾离子通道开放，钾离子外流，开始复极化，形成下降支
        • 电场力与化学驱动力同向，电场力逐渐减小
      • 负后电位
        • 钾离子外流导致电场力与化学驱动力反向
        • 迅速蓄积的钾离子蓄积在膜外侧，阻碍钾离子外流
      • 正后电位
        • 生理性钠泵调整细胞内外钠钾水平，导致的膜电位变化
  • 影响因素
    • 钠离子内流和钾离子外流 的量取决于各自的平衡电位
    • 动作电位的幅度主要是与钠离子内流的数量有关钠离子内流越多，动作电位越大
    • 钾离子外流形成 的复极相速度较慢，时程较长，为影响动作电位时程的主要因素
    • 超射值的大小和钠离子内流的数量有关，钠离子内流越多超射值越大，反之越小
• 细胞的电活动
  • 兴奋性及其变化
    • 相关概念
      • 兴奋
        • 动作电位的产生过程
    • 可兴奋细胞
      • 受刺激后能产生动作电位的细胞
    • 兴奋性
      • 细胞接受刺激后产生动作电位 的能力
  • 兴奋后的变化
    • 绝对不应期
      • 无论施加多大的刺激都不能再兴奋
        • 俩个相邻锋电位的时间间隔至少应该大于其绝对不应期
    • 相对不应期
      • 对应负后电位的前半段
      • 大于原先的刺激才能再次兴奋
    • 超常期
      • 对应负后电位的后半段
      • 小于原先刺激可以再次兴奋
    • 低常期
      • 对应正后电位
      • 大于原先的刺激才可以再次兴奋
• 局部电位
  • 概念
    • 细胞膜受到阈下刺激时，细胞膜产生的低于阈电位 轻度去极化或者超极化
  • 特点
    • 等级性电位
      • 电位幅度与刺激强度相关
        • 无全或无现象
    • 衰减性传导
      • 只能在局部形成电紧张扩布
    • 没有相对不应期
      • 反应可以叠加
  • 例子
    • 神经末梢上的感受器电位
    • 突触后膜上的兴奋性突触后电位
    • 骨骼肌膜上的终版电位
• 主题
• 主题