生理学

生理第二章第三节，细胞电活动GNa、Gk随去极化的幅度的增大而增大：意义：GNa和去极化呈现正反馈，快速去极化达到峰值；GK促使快速复极化；从而形成锋电位

细胞的电活动

• 静息电位RP
  • 概念
    • 静息状态下存在于膜两侧内负外正的电位差
    • 极化：安静时膜两侧处于内负外正的稳定状态
    • 超级化：静息电位增大的过程
    • 去极化：静息电位减小的过程
    • 反极化：膜内变为正值，膜两侧极性倒转的状态
    • 复极化：去极化后向静息电位方向恢复的的过程
    • 概要
  • 产生机制
    • 膜两侧离子的浓度差和平衡电位
      • [Na+]i＞[Na+]o≈1∶12, [K+]i＞[K+]o≈30∶1
      • 当扩散动力与阻力达到动态平衡时，跨膜电位差就是K+的平衡电位（实际值偏小，膜对其他离子仍有通透性）
      • 驱动力:浓度差 阻力：电位差
    • 静息时膜对离子的相对通透性
      • 安静时通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
      • 胞外K+浓度升高， 静息电位减小
      • K+的通透性↑,则RP↑ ;Na+的通透性↑,则RP↓
      • 钠泵的生电作用：每分解1分子ATP,钠泵可使3个Na+移出胞外，同时2个K+移入胞内。膜内负值增大，向静息电位发展，
• 动作电位AP
  • 概念特点
    • 是细胞兴奋的标志
    • 峰电位：动作电位的主要部分，也是动作电位的标志
    • 后电位：峰电位后膜电位的低幅、缓慢的波动
    • 特点
      • ”全“或”无“现象：刺激未到一定程度，不产生动作电位；幅度不随刺激强度增而增大
      • 不衰减传播：幅度和波形在传播过程中保持不变
      • 脉冲式发放：动作电位有一定间隔，呈一个个分离大脉冲式发放
    • 概要
  • 产生机制
    • 电-化学驱动力及其变化
      • 膜电位与离子平衡电位的差值表示，值越大，电-化学驱动力越大，负号内流，正号外流；X=Em-Ek（ENa）
      • 带电离子跨膜移动产生离子电流：阳离子内流（如Na+、Ca2+内流）称内向电流，引起去极化；阳离子外流或阴离子内流（如K+外流、Cl-内流）称为外向电流，引起复极化或超极化
      • 受到的电化学驱动力：浓度差：[Na+]o>[Na+]i； [K+]i>[K+]o；电场力：静息电位内负外正，推动Na+内流，阻止K+外流
    • 动作电位期间膜通透性的变化
      • 钠电导和钾电导的变化
        • GNa、Gk随去极化的幅度的增大而增大：意义：GNa和去极化呈现正反馈，快速去极化达到峰值；GK促使快速复极化；从而形成锋电位
          • 概要
        • GNa 快速、一过性增大GK 缓慢、持续性增大。意义：保证了先去极化，后复极化的顺序
        • 动作电位期间，钠电导先增加，随及衰减，同时钾电导增加
          • 河豚毒素TTX特异性阻断钠通道 四乙胺TEA特异性阻断钾通道
      • 膜导电改变的实质：单通道开放的数量、开放率、电导有关
      • 离子通道的功能状态
        • 静息态:钠通道激活门（m)关闭，失活门（h)开放，不通
        • 激活态：受去极化影响，m门开放而h门逐渐关闭，瞬间增加Na+的通透性
        • 失活态：激活态后对刺激不在反应的状态，h门关闭，m门开放，不通
      • 概要
  • 动作电位的触发
    • 阈刺激
      • 3要点：刺激强度、持续时间、刺激强度-时间变化率
      • 阈强度（阈值）：能使细胞产生动作电位的最小刺激
      • 阈刺激与兴奋性的关系：引起细胞兴奋的阈值大则表示细胞兴奋性低
    • 阈电位
      • 能触发动作电位的膜电位的临界值，一般比静息电位小10~20mv
  • 动作电位的传播
    • 机制：局部电流
      • 同细胞上传播
        • 局部电流：兴奋区与邻近未兴奋区之间将出现的电位差，并产生又正电位区流向负电位区的电流
        • 安全性：兴奋区与邻旁安静区之间电位差远大于阈电位，局部刺激强度远大于阈值
        • 郎飞结：髓鞘之间的一个轴突裸露区，只有一层轴突膜，局部电流引起的去极化易达到阈电位；Na+门控通道多
        • 有髓纤维跳跃式传导的意义：减少能量消耗，加快传递速度
          • 有髓纤维的传导速度比无髓纤维快
      • 细胞间传播
        • 缝隙连接：是一种特殊的细胞间连接方式，可使动作电位在细胞之间直接传播。
  • 兴奋性及其变化
    • 兴奋性：是指机体的组织或细胞接受刺激后发生反应的能力或特性，是生命活动的基本特征之一。
    • 兴奋后兴奋性的变化
      • 绝对不应期：兴奋发生后最初的时间，大部分Na通道进入失活状态，不可能再次接受刺激。限制峰电位的最大频率
      • 相对不应期：兴奋性逐渐恢复Na+通道复活部分，给予阈上刺激可引起AP
      • 超常期：Na+通道基本复活，给予阈下刺激可引起AP
      • 低常期：超常期后出现的兴奋性轻度减低，通道完全复活，但膜电位处于轻度超级化，与阈电位水平距离增大，需要给予与阈上刺激才能引起AP
      • 概要
• 电紧张电位和局部电位
  • 细胞膜和胞质膜的被动电学特性
    • 膜电容
    • 膜电阻
    • 轴向电阻
  • 电紧张电位
    • 概念：由膜的被动电学特性决定其空间分布和时间变化的膜电位
    • 空间常数、时间常数
    • 特征：等级性电位，电紧张电位幅度随刺激强度强度增大而增大；衰减性传导，随传播距离的增加而下降；电位可融合，达到一定程度可形成局部电位
  • 局部电位
    • 概念：细胞受到刺激后，有膜主动特性参与即部分离子通道开放形成的不能向远距离抵得膜电位的改变
    • 特征意义
      • 等级性电位，幅度与刺激强度相关，不具有“全或无”的特点
      • 衰减性传播，以电紧张的方式向周围扩布
      • 没有不应期，可叠加，空间总和（多个局部同时产生）、时间总和（多个局部先后产生）。总和到一定程度可使膜去极化达到阈电位，引发AP