概述恩格斯在100多年前就指出：“地球上幾乎沒有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的變化”。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng)，這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)象（bioelectricity）。包括靜息電位和動(dòng)作電位。第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象一、細(xì)胞的靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制（一）靜息電位(restingpotential)—在靜息狀態(tài)下，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差（膜內(nèi)為負(fù)，膜外為正）。

1.

神經(jīng)纖維細(xì)胞-70mV2.

骨骼肌細(xì)胞-90mV3.

紅細(xì)胞-10mV4平滑肌細(xì)胞-55mVRP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：3.證明RP的實(shí)驗(yàn)：（甲）當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差。（乙）當(dāng)A電極位于細(xì)胞膜外，B電極插入膜內(nèi)時(shí)，有電位改變，證明膜內(nèi)、外間有電位差。（丙）當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜內(nèi)，無電位改變，證明膜內(nèi)無電位差。

與RP相關(guān)的概念：

膜電位:因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為膜電位（membranepotential）。極化安靜時(shí),膜兩側(cè)電位外正內(nèi)負(fù)超極化膜兩側(cè)電位差加大,膜內(nèi)負(fù)值增大去極化膜兩側(cè)電位差減小,膜內(nèi)負(fù)值變小復(fù)極化去極化后，膜內(nèi)電位向負(fù)值逐漸變大，恢復(fù)到靜息電位狀態(tài)反極化膜兩側(cè)電位發(fā)生倒轉(zhuǎn),膜外為負(fù),膜內(nèi)為正RP的產(chǎn)生需滿足二個(gè)條件：①安靜時(shí)C內(nèi)外離子分布不均：C內(nèi)K+、P-多，C外Na+、Ca++、Cl-多。②安靜時(shí)C膜對(duì)K+的通透性,膜內(nèi)帶負(fù)電的蛋白質(zhì)有隨K+外流的傾向，但不能出膜，形成與K+隔膜相吸的極化狀態(tài)。（二）靜息電位形成的機(jī)制(2)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性

通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-膜內(nèi)外K濃度比約

30

1(動(dòng)力)

安靜時(shí)K通道開放

(通透性)

膜內(nèi)帶負(fù)電的蛋白質(zhì)有隨K+外流的傾向，但不能出膜，形成與K+隔膜相吸的極化狀態(tài)。

K+

外流

電位差（阻力）

K+平衡電位

=

（二）靜息電位產(chǎn)生機(jī)制：→濃度差（動(dòng)力）

靜息電位二,動(dòng)作及其產(chǎn)生機(jī)制（二）動(dòng)作電位(actionpotentialAP)1.概念：是指可興奮性細(xì)胞受到一個(gè)適當(dāng)?shù)拇碳r(shí)，膜電位在靜息電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一個(gè)迅速可逆的電位翻轉(zhuǎn)與復(fù)原。2.AP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2．Ap分期（以神經(jīng)細(xì)胞為例）（F）

鋒電位去極化（-70—0—+30）復(fù)極化（+30—0—-70）

后電位：鋒電位后一種時(shí)間較長(zhǎng)，波動(dòng)較小的電位變化

1）去極相：膜受刺激后原來的膜內(nèi)負(fù)值消失變?yōu)檎担ǚ礃O化），構(gòu)成AP的上升支。膜電位由0~+35mv稱超射值。2）復(fù)極相：去極相的膜電位倒轉(zhuǎn)短暫，很快出現(xiàn)RP的恢復(fù)，構(gòu)成AP的下降支。其持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，有電位的波動(dòng)稱后電位：正后電位（超極化后電位）負(fù)后電位（去極化后電位）（圖）正后電位負(fù)后電位

（1）閾刺激是產(chǎn)生Ap的必須條件

可興奮組織（Rp）———閾電位————Ap閾刺激、閾上刺激

不需任何刺激

（2）閾強(qiáng)度為衡量組織興奮性高低的指標(biāo)，與興奮性大小成反比。

（3）閾電位：

膜去極化到一臨界值，Na+通道爆發(fā)性開放產(chǎn)生Ap，此膜電位稱~。（圖）3動(dòng)作電位產(chǎn)生過程閾下刺激閾刺激閾電位比靜息電位小10mV~20mV細(xì)胞興奮的高低與二者差值呈反變關(guān)系：差值大，興奮性低。1.AP產(chǎn)生的基本條件:①膜內(nèi)外存在[Na+]差:[Na+]i＞[Na+]O≈10∶1；②膜在受到閾刺激而興奮時(shí)，對(duì)離子的通透性增加：

即電壓門控性Na+、K+通道激活而開放。動(dòng)作電位的產(chǎn)生離子機(jī)制

膜內(nèi)外Na+濃度比約1

12(動(dòng)力)

受刺激時(shí)Na+通道開放(通透性)

電位差（阻力）

=

（二）動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制

1、電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力（去極化）：細(xì)胞受刺激時(shí)

Na+通道開放，Na+快速內(nèi)流（內(nèi)正外負(fù)）。Na+內(nèi)流濃度差（動(dòng)力）Na+平衡電位動(dòng)作電位2）復(fù)極化：細(xì)胞去極化至一定程度

Na+通道關(guān)閉，K+通道開放，在細(xì)胞內(nèi)外△【K+】的作用下K+外流，形成復(fù)極化。3）后電位：鈉泵

排鈉攝鉀

形成微小的電位波動(dòng)。NF受刺激→膜去極化→部分電壓門控Na+通道開放（激活）→Na+順電－化學(xué)梯度入C→膜進(jìn)一步去極化（閾電位）→大量Na+通道開放→形成AP上升支（去極相）→達(dá)到Na+平衡電位，膜電位內(nèi)正外負(fù)（動(dòng)力：電位差，濃度差；阻力：電位差）→Na+通道失活→膜對(duì)K+通道開放→膜內(nèi)K+順電－化學(xué)梯度向外擴(kuò)散→膜內(nèi)電位變負(fù)→AP下降支（復(fù)極期）→K+平衡電位→Na+通道恢復(fù)（復(fù)活）。結(jié)論：①AP的上升支由Na＋內(nèi)流形成，下降支是K＋外流形成的，后電位是Na＋－K＋泵活動(dòng)引起的。②AP的產(chǎn)生是不消耗能量的，AP的恢復(fù)是消耗能量的（Na＋－K＋泵的活動(dòng)）。

③AP=Na＋的平衡電位。4.動(dòng)作電位的特征：①具有“全或無”的現(xiàn)象②是不衰減式傳導(dǎo)的電位

③具有不應(yīng)期:和離子通道功能狀態(tài)有關(guān)(備用-激活-失活)5.動(dòng)作電位的意義：

AP的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。

（三）動(dòng)作電位的傳導(dǎo)傳導(dǎo)機(jī)制：局部電流電流

興奮在神經(jīng)纖維傳導(dǎo)方式：無髓鞘N纖維為近距離局部電流有髓鞘N纖維為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流三閾下刺激和局部興奮概念：閾下刺激引起的低于閾電位的去極化反應(yīng)（即局部電位），稱局部興奮。特點(diǎn)：

①電位幅度小且呈衰減性擴(kuò)布。②非全或無式。③總和效應(yīng)：時(shí)間性和空間性總和。。

五、組織的興奮與興奮性興奮性(excitability)：

活組織或細(xì)胞對(duì)刺激(stimulus)發(fā)生反應(yīng)的能力。

電生理學(xué)中,指細(xì)胞受到剌激時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力或特性。興奮(excitation)：

細(xì)胞對(duì)剌激發(fā)生反應(yīng)的過程。電生理學(xué)中指動(dòng)作電位的產(chǎn)生。

刺激是原因,反應(yīng)是結(jié)果-產(chǎn)生動(dòng)作電位。

可興奮細(xì)胞(excitationcell)：

神經(jīng)肌肉腺體常表現(xiàn)出較高的興奮性,習(xí)慣上稱為可興奮細(xì)胞.(二)細(xì)胞興奮過程中興奮性的變化絕對(duì)不應(yīng)期在興奮發(fā)生的最初階段，給任何強(qiáng)度的刺激，均不能引起再次興奮。興奮性為零相對(duì)不應(yīng)期在絕對(duì)不應(yīng)期后，給予閾上刺激才能引起興奮。興奮性低于正常超常期在相對(duì)不應(yīng)期后，刺激強(qiáng)度低于閾值就能引起興奮。興奮性高于正常低常期在超常期后興奮性低于正常第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮功能

1.神經(jīng)沖動(dòng)如何引起肌細(xì)胞的興奮？2.肌細(xì)胞的興奮如何引起肌肉收縮？一骨骼肌的興奮和收縮功能(一)、N—M接頭處的興奮傳遞1、N-M接頭結(jié)構(gòu)

接頭前膜

接頭間隙

接頭后膜終板膜。接頭間隙結(jié)構(gòu)特征:1在軸突未梢的軸漿中,有豐富的線粒體和內(nèi)含乙酰膽堿的囊胞2終板膜形成很多皺褶，前后膜接觸面積增加３終板膜上有Ｎ２型膽堿能受體４終板膜上有膽堿脂酶，可水解ＡＣh2.N-M接頭處的興奮傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2＋通道開放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡中ACh釋放ACh與終板膜上的受體結(jié)合終板膜對(duì)Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑終板膜去極化→終板電位（EPP）EPP電緊張性擴(kuò)布至肌膜去極化達(dá)到閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位N-M接頭處的興奮傳遞過程膜Ca2＋通道開放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂，囊泡中的ACh釋放(量子釋放)ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變終板膜對(duì)Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑（二）骨骼肌的超微結(jié)構(gòu)（二）骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)

1、肌原纖維和肌小節(jié)

肌纖維

暗帶（粗、細(xì)肌絲，總長(zhǎng)不變）肌原纖維明帶，中央Z線（細(xì)肌絲，縮→窄，舒→寬）

中央透明H帶，中央M線

（粗肌絲，長(zhǎng)度可變，縮→窄舒→寬）暗帶兩側(cè)較暗

（粗、細(xì)肌絲重疊，縮→寬舒→窄）肌小節(jié)=1/2明帶+暗帶+1/2明帶3.5μm=1.0+1.5+1.0（理論值）實(shí)際其長(zhǎng)2.0-2.2μm說明粗細(xì)肌絲有重疊。

肌管系統(tǒng)

橫管系統(tǒng)（T管）

縱管系統(tǒng)（L管）終末池

三聯(lián)管結(jié)構(gòu)：橫管+兩側(cè)終末池

肌管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式圖（三）骨骼肌收縮機(jī)制

滑行學(xué)說：

肌肉收縮時(shí)，在每一肌小節(jié)內(nèi)發(fā)生了細(xì)肌絲向粗肌絲之間滑行，相鄰的Z線互相靠近，肌小節(jié)長(zhǎng)度變短肌絲的分子組成（1）粗肌絲（myosin）：由肌凝蛋白組成桿+頭（橫橋crossbridge)，呈豆芽形與桿垂直伸出桿外，各橫橋間夾角60o，間距14.3nm，每一平面一周上只有二個(gè)橫橋（相隔180o）。每條粗肌絲周圍有六條細(xì)肌絲可與橫橋接觸。橫橋特點(diǎn):

與細(xì)肌絲可逆結(jié)合，拖動(dòng)細(xì)肌絲向M線滑行具ATP酶活性，分解ATP供能細(xì)肌絲的分子結(jié)構(gòu)(1)肌纖蛋白（肌動(dòng)蛋白）：細(xì)肌絲的主