細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與細(xì)胞生物電現(xiàn)象培訓(xùn)課件_第1頁
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細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與細(xì)胞生物電現(xiàn)象培訓(xùn)課件_第3頁
細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與細(xì)胞生物電現(xiàn)象培訓(xùn)課件_第4頁
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文檔簡介

※二、細(xì)胞的膜跨物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)不依賴膜蛋白的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動轉(zhuǎn)運(yùn)載體運(yùn)輸通道運(yùn)輸原發(fā)性繼發(fā)性膜泡運(yùn)輸——入胞和出胞借助膜的通道蛋白借助膜的載體蛋白1※(一)單純擴(kuò)散(simplediffusion)脂溶性(疏水性)的小分子物質(zhì),如氧氣、二氧化碳、氮?dú)?、類固醇激素、乙醇、尿素、甘油、水等。高濃度低濃度水的分子極小,也能通過單純擴(kuò)散通過細(xì)胞膜,但也能通過水通道進(jìn)行易化擴(kuò)散。2※(二)易化擴(kuò)散

(facilitateddiffusion)※非脂溶性的小分子物質(zhì)或帶電離子,如葡萄糖、氨基酸、各種電解質(zhì)離子(如Na+、K+)等。高濃度低濃度膜蛋白※易化擴(kuò)散(分類)經(jīng)通道易化擴(kuò)散(通道運(yùn)輸)經(jīng)載體易化擴(kuò)散(載體運(yùn)輸)31.經(jīng)通道易化擴(kuò)散※帶電離子借助膜上通道蛋白(離子、化學(xué)、電壓等)來轉(zhuǎn)運(yùn)的易化擴(kuò)散,如Na+離子通道、K+離子通道、N2型乙酰膽堿受體通道等物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)?!攸c(diǎn):①離子選擇性;②門控特性(即“開”或“關(guān)”特性)。③順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn),且速度極快(比載體易化擴(kuò)散還快)?!咎卣?通道易化擴(kuò)散5離子通道的主要分類(1)電壓門控通道由細(xì)胞膜電位改變來調(diào)控通道開關(guān)的離子通道稱為電壓門控通道。Na+通道,由α、β1、β2三個(gè)亞單位組成,其中是形成孔道的單位。6N2型Ach受體通道:激活后引起Na+、K+、Ca2+通透↑(以Na+為主),但對Cl-沒有通透性。離子通道的主要分類(2)化學(xué)門控通道由細(xì)胞膜內(nèi)、外化學(xué)物質(zhì)來調(diào)控通道開關(guān)的離子通道稱為化學(xué)門控通道。7離子通道的主要分類(3)機(jī)械門控通道是指由機(jī)械刺激來調(diào)控通道開關(guān)的離子通道稱為機(jī)械門控通道。如觸覺神經(jīng)末梢、聽毛細(xì)胞膜存在有此類離子通道。8※借助膜上載體蛋白來轉(zhuǎn)運(yùn)的易化擴(kuò)散,如葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體、氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)等完成的轉(zhuǎn)運(yùn)。2.經(jīng)載體易化擴(kuò)散※特點(diǎn):①順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn),速度很快(比單純擴(kuò)散快);②化學(xué)結(jié)構(gòu)特異性;③飽和現(xiàn)象;④競爭性抑制?!饕卣?※(三)主動轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)高濃度膜蛋白(生物泵和/或載體)低濃度耗能量小分子的物質(zhì)通過直接或間接消耗細(xì)胞內(nèi)能量※特點(diǎn):①耗能;②逆電-化學(xué)梯度差進(jìn)行?!诸悾孩僭l(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)②繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)10(1)原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)

(primaryactivetransport)※是指直接利用細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量(ATP)來完成主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程。如各種生物泵完成的轉(zhuǎn)運(yùn)。鈉-鉀泵活動→3個(gè)Na+的泵出,2個(gè)細(xì)胞外K+的泵入(由離子泵介導(dǎo)的離子轉(zhuǎn)運(yùn))。11(2)繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)

(secondaryactivetransport)※是指借助某種物質(zhì)順電-化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)過程提供的能量來完成的主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程。如葡萄糖由腸腔進(jìn)入到腸上皮細(xì)胞的過程。其是細(xì)胞膜上的葡萄轉(zhuǎn)運(yùn)載體借助Na+順濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)過程提供的勢能來完成葡萄糖逆濃度轉(zhuǎn)運(yùn),而Na+濃度差是靠鈉泵來維持的。因此葡萄糖逆濃度轉(zhuǎn)運(yùn)其實(shí)是間接消耗鈉泵的ATP能量來完成。12繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)(果糖的轉(zhuǎn)運(yùn)需要H+)13原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)方向低濃度向高濃度轉(zhuǎn)運(yùn)同左膜蛋白質(zhì)生物泵轉(zhuǎn)運(yùn)體+生物泵轉(zhuǎn)運(yùn)介質(zhì)生物泵轉(zhuǎn)運(yùn)體能量來源生物泵,如鈉泵生物泵,如鈉泵舉例鈉泵、鈣泵、質(zhì)子泵活動發(fā)生的離子轉(zhuǎn)運(yùn)等小腸對GS和AA的吸收,碘被甲狀腺細(xì)胞攝取等14※鈉-鉀泵(sodium-potassiumpump)★鈉泵的概念:鈉泵:是指細(xì)胞膜上一種由α和β兩個(gè)亞基組成二聚體蛋白質(zhì),其活動時(shí)把細(xì)胞內(nèi)Na+泵出,K+泵入細(xì)胞內(nèi)。鈉泵是鈉-鉀泵的簡稱,其本質(zhì)是鈉-鉀依賴式ATP酶。15鈉泵的作用※作用:①主要是每消耗1個(gè)ATP,就泵出3個(gè)Na+,泵入2個(gè)K+;②具有ATP酶的活性。

激活條件:當(dāng)細(xì)胞內(nèi)高Na+或細(xì)胞外高K+時(shí)被激活,且呈正變性改變。鈉泵特異性抑制劑:哇巴因。16★鈉-鉀泵活動的意義①造成細(xì)胞內(nèi)高K+低Na+

狀態(tài),使K+、Na+在細(xì)胞內(nèi)外保持濃度差,建立起一種勢能的貯備,這是物質(zhì)代謝所必需的,也是細(xì)胞生物電活動的基礎(chǔ)。(主要)②將多余Na+逐出細(xì)胞外,維持細(xì)胞質(zhì)滲透壓和細(xì)胞容積的相對穩(wěn)定,從而維持細(xì)胞正常形態(tài)。③為繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)提供勢能,如驅(qū)動Na+-H+、Na+-Ca2+交換等提供動力,對維持細(xì)胞內(nèi)pH和Ca2

+穩(wěn)定有重要意義。④使膜電位負(fù)值增大。鈉泵活動為生電性,鈉泵活動增強(qiáng),膜內(nèi)外K+濃度差增大,使靜息電位負(fù)值增大。17區(qū)別點(diǎn)被動轉(zhuǎn)運(yùn)主動轉(zhuǎn)運(yùn)單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散原發(fā)性繼發(fā)性轉(zhuǎn)運(yùn)方向順電-化學(xué)梯度逆電-化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)動力轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)本身的電-化學(xué)梯度的勢能ATP另一物質(zhì)的電-化學(xué)梯度勢能結(jié)果膜兩側(cè)物質(zhì)分布平衡差距更大直接參與的膜蛋白無載體或離子通道生物泵轉(zhuǎn)運(yùn)體被動轉(zhuǎn)運(yùn)和主動轉(zhuǎn)運(yùn)的區(qū)別18(四)膜泡運(yùn)輸概念:大分子或顆粒物質(zhì),由膜包圍形成囊泡,經(jīng)膜包裹、膜融合和膜斷離等一系列過程完成的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。特點(diǎn):主動,耗能,復(fù)雜,需大量蛋白質(zhì)和大面積細(xì)胞膜共同參與。分類:出胞和入胞。出胞入胞入胞:以囊包形式進(jìn)入細(xì)胞。出胞:以囊包形式跑出細(xì)胞。19三、細(xì)胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式:(1)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式:①離子通道型受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo);②G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo);③酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)。④招募型受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)。(2)核受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)方式。20跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

(transmembranesignaltransduction)外界信號細(xì)胞膜細(xì)胞膜特殊蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變膜離子轉(zhuǎn)運(yùn)或膜內(nèi)酶活性改變細(xì)胞電活動及其功能改變21常見跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要方式:(1)離子通道型受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)(2)G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)(3)酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)(4)招募型受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)22化學(xué)、電、機(jī)械等刺激引起細(xì)胞膜上離子通道開或關(guān)膜電位發(fā)生改變細(xì)胞膜對離子通透性改變引發(fā)細(xì)胞生物效應(yīng)(一)離子通道受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)23(二)G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)化學(xué)信號細(xì)胞膜受體膜效應(yīng)器酶被活化細(xì)胞膜內(nèi)G-蛋白第二信使↑(細(xì)胞內(nèi))細(xì)胞產(chǎn)生生物效應(yīng)24第二信使(secondmessenger)※(1)第二信使的概念:是指激素等化學(xué)信號分子作用于細(xì)胞膜后產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號分子,它們可把細(xì)胞外信號分子攜帶的信息轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)。※(2)目前比較重要的第二信使:

cAMP、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、cGMP、Ca2+、花生四烯酸(AA)及其代謝產(chǎn)物(如前列腺素(PG))、一氧化氮(NO)等。25(三)酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體共同特征:受體為一個(gè)貫穿整個(gè)細(xì)胞膜的α螺旋結(jié)構(gòu),分胞外段、跨膜區(qū)和胞內(nèi)段。當(dāng)胞外段與配體結(jié)合,通過跨膜區(qū)變構(gòu)作用,使胞內(nèi)段含酶基團(tuán)激活,引起細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)磷酸化而發(fā)揮生物效應(yīng)。如酪氨酸蛋白激酶受體的特征:在胞內(nèi)段含酪氨酸蛋白激酶結(jié)構(gòu)域。N-端C-端26酶聯(lián)型受體介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑27(四)招募型受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)

(補(bǔ)充)招募型受體特征:結(jié)構(gòu)類似酶耦聯(lián)型受體,但是胞內(nèi)段沒有任何酶的活性結(jié)構(gòu)域,不能直接激活蛋白酶類,但可招募相關(guān)的蛋白激酶或轉(zhuǎn)接蛋白。如細(xì)胞因子等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。28四、細(xì)胞的生物電現(xiàn)象與臨床應(yīng)用主要內(nèi)容:1.靜息電位、動作電位的概念、特點(diǎn)。2.神經(jīng)纖維、心室肌細(xì)胞、竇房結(jié)P細(xì)胞動作電位產(chǎn)生的離子機(jī)制。3.閾電位及其與動作電位的產(chǎn)生。4.動作電位在同一細(xì)胞上傳導(dǎo)。4.局部電位的概念、特點(diǎn)、產(chǎn)生機(jī)制。5.組織細(xì)胞的興奮性及其興奮后的興奮性變化。29(一)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象細(xì)胞內(nèi)記錄

細(xì)胞外記錄30※細(xì)胞生物電的主要表現(xiàn)形式①細(xì)胞處于靜息(不受刺激)時(shí)的膜電位:靜息電位(restingpotential,RP)②細(xì)胞受到刺激時(shí)的膜電位變化:動作電位

(actionpotential,AP)311.靜息電位(1)靜息電位的概念與測定※靜息電位(RP):是指細(xì)胞未受刺激(安靜)時(shí),存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差。絕大多數(shù)的RP為負(fù)電位,通常所說的RP增大,是指RP向負(fù)值方向增大,即相當(dāng)于RP的絕對值增大。多數(shù)RP數(shù)值一般在-10~-100mV之間。如紅細(xì)胞RP為-10mV;平滑肌細(xì)胞的RP為-50~60mV;神經(jīng)細(xì)胞RP:-70mV;骨骼肌、心室肌細(xì)胞RP:-90mV。32(2)靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制※靜息電位產(chǎn)生的基本條件:①細(xì)胞內(nèi)、外各種離子濃度并不均等,細(xì)胞內(nèi)處于高K+低Na+狀態(tài)(由鈉泵來維持),這是形成細(xì)胞生物電的基礎(chǔ)。(因?yàn)殡x子形成濃度差是引起發(fā)生離子跨膜易化擴(kuò)散的動力)。(動力條件)②在不同狀態(tài)下,細(xì)胞膜本身對各種離子的通透性不同。靜息狀態(tài)下膜主要對K+通透性↑。(前提條件)33表2-1細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子的濃度和電位(T=37℃)組織離子胞外(mmol/L)胞內(nèi)(mmol/L)胞外/胞內(nèi)濃度比離子流動趨勢計(jì)算得離子平衡電位(mV)實(shí)測得靜息電位(mV)槍烏鲗大神經(jīng)-60Na+440508.8:1向內(nèi)流+58K+204001:20向外流-80Cl-5605210.8:1向內(nèi)流-64有機(jī)負(fù)離子385哺乳動物骨骼肌-80Na+1451212.1:1向內(nèi)流+67K+4.51551:34.5向外流-95Cl-1164.228:1向內(nèi)流-89有機(jī)負(fù)離子15534※靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制①靜息電位的產(chǎn)生主要是K+外流引起的。靜息電位主要是K+外流達(dá)到平衡時(shí),在膜內(nèi)、外兩側(cè)形成一薄層的電位差。因此靜息電位≈K+的平衡電位。②Na+內(nèi)流也參與,但起作用小。35(3)靜息電位實(shí)測值低于K+平衡電位的原因①在靜息狀態(tài)下也有Na+通過鉀漏通道等漏入細(xì)胞內(nèi),約為K+外流的1/50~1/100。②少量Na+內(nèi)流,可抵消由K+外流形成的膜內(nèi)負(fù)電位。Em=Ek×PkPk+PNa+ENa×Pk+PNaPNaEm—靜息電位;Ek、ENa—分別為K+、Na+平衡電位;Pk、PNa—分別為K+、Na+的通透性。36※(4)影響靜息電位的因素①細(xì)胞外液K+濃度改變:細(xì)胞膜外K+濃度升高(如高血鉀),膜內(nèi)、外K+濃度差減少,K+外流減少,形成的靜息電位就減少,細(xì)胞更容易興奮。②細(xì)胞膜對K+、Na+的通透性大?。ㄓ绊懽铒@著):細(xì)胞膜對K+通透性越大,K+外流增多,則靜息電位增大。靜息時(shí)細(xì)胞膜對Na+的通透性變大,Na+內(nèi)流增多,更多地抵消由K+外流形成膜內(nèi)負(fù)電位,則靜息電位減少。③鈉-鉀泵活動水平(影響很小,在神經(jīng)纖維影響不到5%):鈉-鉀泵活動相當(dāng)于把一個(gè)凈正電荷移出膜外,增強(qiáng)了K+外流的作用,使靜息電位增大。當(dāng)鈉-鉀泵活動下降(如缺氧等造成ATP供應(yīng)不足),細(xì)胞膜內(nèi)外離子濃度差減少,則靜息電位減少。如果鈉-鉀泵失去活動(細(xì)胞死亡),則細(xì)胞膜內(nèi)外不存在電位差。372.動作電位(AP)(1)動作電位的概念及其波形演變※AP概念:是指可興奮細(xì)胞受到刺激時(shí),在靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生一個(gè)快速的、可遠(yuǎn)處傳播的膜電位波動。注意:AP是一個(gè)連續(xù)的膜電位變化過程,而RP是一個(gè)相對靜止的膜電位固定值?!鵄P波形演變:由鋒電位和后電位組成,其中鋒電位是AP的主要成分,只要記錄到鋒電位就說明AP已經(jīng)發(fā)生。38※(2)動作電位的特點(diǎn)①有“全或無”現(xiàn)象。這是因?yàn)閯幼麟娢环仁怯赡る娢淮笮 a+通道開放速率和概率、Na+電流間的正反饋過程決定的,外界刺激只是相當(dāng)于“點(diǎn)燃”作用。AP幅度與刺激強(qiáng)度無關(guān)。②可傳播性傳導(dǎo),或不衰減性傳導(dǎo)。因?yàn)橐床划a(chǎn)生,而動作電位一旦產(chǎn)生就達(dá)到最大幅度。③脈沖式傳導(dǎo),不會發(fā)生時(shí)間上或空間的總和。因?yàn)樵趥鲗?dǎo)過程中動作電位幅度始終不變。兩個(gè)重要特性39(3)動作電位的產(chǎn)生條件★當(dāng)細(xì)胞受到刺激,首先引起少量Na+通道開放,使膜靜息電位減少;當(dāng)膜靜息電位減少,達(dá)到某一電位水平(閾電位)時(shí)才引起電壓依從式Na+通道大量開放,從而產(chǎn)生動作電位。※閾電位(thresholdpotential):是指能使膜對Na+通道突然大量開放而爆發(fā)動作電位的臨界膜電位數(shù)值。(即能誘發(fā)動作電位去極化的臨界電位值。)40※

(4)動作電位的產(chǎn)生機(jī)制描述膜兩側(cè)電荷分布的術(shù)語。

41A、神經(jīng)纖維動作電位產(chǎn)生機(jī)制當(dāng)細(xì)胞受到刺激時(shí),引起膜少量Na+通道開放,Na+內(nèi)流,膜內(nèi)電位上升,導(dǎo)致膜去極化。當(dāng)膜內(nèi)電位上升達(dá)到一定水平時(shí)(閾電位水平),引起膜電壓門控式Na+通道大量開放,Na+內(nèi)流明顯超過K+外流,引起膜迅速去極化,甚至產(chǎn)生反極化;這就是鋒電位的上升支。當(dāng)膜電位上升而發(fā)生反極化時(shí),Na+通道關(guān)閉,這時(shí)K+外流增加,使膜電位下降,形成鋒電位的下降支;隨后因K+外流堆集于膜外側(cè),影響K+進(jìn)一步外流,K+外流緩慢,形成負(fù)后電位。此時(shí)因上述離子轉(zhuǎn)運(yùn)過程中導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Na+濃度增高,細(xì)胞外K+濃度增多,激活鈉-鉀泵,把細(xì)胞內(nèi)多余的Na+泵出細(xì)胞外,細(xì)胞外K+濃度泵入細(xì)胞內(nèi),這過程是生電性的,引起細(xì)胞電位出現(xiàn)微小的波動,形成了正后電位。42※神經(jīng)纖維動作電位產(chǎn)生的主要離子機(jī)制①去極化時(shí)相:(通過正反饋過程引起)以Na+快速內(nèi)流(為電壓依從式Na+通道開放所致)為主。②復(fù)極化時(shí)相:K+外流增加。③后電位:

膜外大量堆積K+,阻止K+外流(產(chǎn)生負(fù)后電位);以及在鈉泵的作用下,泵出3個(gè)Na+和泵入2個(gè)K+

(產(chǎn)生正后電位)。AP的超射值≈Na+平衡電位。4344B.心室肌細(xì)胞的動作電位時(shí)程:200~300ms,時(shí)程很長。分為(1)去極化過程:即0期,1~2mS。(2)復(fù)極化過程:最復(fù)雜,且占時(shí)間較長;又分四個(gè)時(shí)期:①1期:又稱快速復(fù)極初期,10mS。②2期:又稱平臺期(緩慢復(fù)極期),膜電位基本為零,且占時(shí)間最長,100~150mS,是心肌細(xì)胞AP的特征(時(shí)程很長的主要原因),也是區(qū)別于神經(jīng)、骨骼肌AP的主要特征。③3期:又稱快速復(fù)極末期,100~150mS。④4期:又稱靜息期。45心室肌細(xì)胞與骨骼肌、神經(jīng)細(xì)胞AP的比較神經(jīng)細(xì)胞心室肌細(xì)胞竇房結(jié)細(xì)胞(心室肌、骨骼肌細(xì)胞的閾電位-70mV;神經(jīng)細(xì)胞閾的電位-55mV。)心室肌細(xì)胞與骨骼肌細(xì)胞AP的比較,具有如下主要特征:①持續(xù)時(shí)間長(時(shí)程長);②復(fù)極過程復(fù)雜;③AP升降支不對稱。46不同的心肌細(xì)胞動作電位波形與機(jī)制也不一樣(1)心房肌細(xì)胞:與心室肌細(xì)胞相似,但時(shí)程短,復(fù)極快,復(fù)極2期不明顯。(2)房室結(jié):與竇房結(jié)P細(xì)胞相似,但4期自動去極慢。(3)浦肯野細(xì)胞:與心室肌細(xì)胞相似,但4期能自動去極化。47心室肌細(xì)胞AP與膜離子電流快鈉通道L-鈣通道慢鈉通道瞬時(shí)鉀通道延遲整流鉀通道內(nèi)向整流鉀通道直線為離子電流記錄。電流方向:直線下方為內(nèi)向電流;直線上方為外向電流。48※心室肌AP主要離子機(jī)制①0期:大量Na+快速內(nèi)流。②1期:以K+為主的一過性外向電流。③2期:Ca2+內(nèi)流和K+外流達(dá)到平衡。④3期:大量K+外流。⑤4期:鈉泵、鈉-鈣交換、鈣泵等活動。

鈉-鈣交換:可引起3個(gè)Na+移入細(xì)胞,一個(gè)Ca2+移出細(xì)胞,形成了內(nèi)向電流,電流標(biāo)志:INa-ca。49心室肌細(xì)胞AP各波段及其對應(yīng)主要離子流動50心室肌細(xì)胞AP各波段及其對應(yīng)主要離子通道活動51C、竇房結(jié)P細(xì)胞動作電位的形成機(jī)制※竇房結(jié)P細(xì)胞AP特征:①最大復(fù)極電位低于心室肌的靜息電位;②0期去極化速度慢、幅度小,超射極小;③無明顯的1期和2期(因?yàn)闆]有Ito通道);④4期能緩慢自動去極化。(這是自律性細(xì)胞的主要特征)

最大復(fù)極電位:是指自律性細(xì)胞AP在3期復(fù)極末達(dá)到的最大極化狀態(tài)時(shí)的電位。52※竇房結(jié)P細(xì)胞AP產(chǎn)生離子機(jī)制竇房結(jié)P細(xì)胞閾電位約:-40mV。(1)0期:主要是以Ca2+內(nèi)流為主的內(nèi)向電流(Ica-L)引起。(Ca2+內(nèi)流為L型慢Ca2+通道緩慢開放所致,此通道可被Mn2+和異搏定(維拉帕米)等阻斷)。(2)3期:主要是K+外流(主要是Ik通道)引起的結(jié)果。53(3)4期:由外向電流減弱與內(nèi)向電流增強(qiáng)兩方面共同引起。①外向電流減弱(是主要因素):主要是K+外流(主要是IK通道)的進(jìn)行性衰減所致。(于AP復(fù)極達(dá)時(shí)-50mV開始發(fā)生)②內(nèi)向電流增強(qiáng)(僅是主要因素的1/6):A.Na+內(nèi)流(主要是If通道)逐漸增強(qiáng)也有關(guān)。B.Ca2+內(nèi)流(由T型慢Ca2+通道(Ica-T)激活引起),當(dāng)自動去極化達(dá)-50mV時(shí)發(fā)生。C.鈉-鈣交換電流(INa-ca):于自動去極化后1/3期間發(fā)生。54(5)動作電位的傳播傳導(dǎo)方式:局部電流電流的流動方向:在膜外側(cè),電流方向是由未興奮點(diǎn)向己興奮點(diǎn);在膜內(nèi)側(cè),電流方向是由已興奮點(diǎn)向未興奮點(diǎn)。55AP在有髓神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)同樣以局部電流方式,但因在朗飛結(jié)處鈉通道密集,易發(fā)生AP;另外在髓鞘區(qū)有多層細(xì)胞膜,使膜電位在此外不易去極化達(dá)到閾電位水平,因此AP在有髓神經(jīng)纖維上在傳導(dǎo)只能在兩個(gè)朗飛結(jié)之間進(jìn)行,呈跳躍式傳導(dǎo),這種傳導(dǎo)速度很快。563.局部電位(局部興奮)★(1)概念:刺激引起細(xì)胞膜少量Na+通道開放,使膜靜息電位發(fā)生少量去極化,但還沒有達(dá)到閾電位水平,不能爆發(fā)AP,此時(shí)在細(xì)胞膜局部出現(xiàn)一個(gè)較小的去極化電位波動,稱為局部電位(局部興奮)。57★(2)局部興奮特點(diǎn)①具有等級性電位(即沒有“全或無”式的現(xiàn)象,局部反應(yīng)可隨刺激強(qiáng)度增強(qiáng)而增大。②電位幅度小,且呈衰減性傳導(dǎo)(呈電緊張性擴(kuò)布)。③沒有不應(yīng)期,且電位可發(fā)生融合(即在時(shí)間上和空間上可發(fā)生總和效應(yīng))。58※局部反應(yīng)與AP的區(qū)別區(qū)別點(diǎn)局部反應(yīng)動作電位刺激強(qiáng)度閾下刺激閾(上)刺激鈉通道開放少量大量膜電位變化<閾電位≥閾電位不應(yīng)期無有特點(diǎn)“全或無”現(xiàn)象沒有,隨刺激強(qiáng)度變化有總和效應(yīng)有無傳播衰減性不衰減,可以遠(yuǎn)傳594.興奮性及其變化★細(xì)胞對刺激后發(fā)生動作電位的過程稱為興奮。受刺激后能產(chǎn)生動作電位的細(xì)胞稱為可興奮細(xì)胞,如神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞、腺體細(xì)胞等。※興奮性(excitability)的概念:指機(jī)體感受刺激所產(chǎn)生反應(yīng)的特性或能力。(興奮性是指細(xì)胞在受到刺激時(shí)產(chǎn)生動作電位的能力。)60★細(xì)胞興奮后興奮過程中的變化1.絕對不應(yīng)期(ARP):此時(shí)鈉通道失活,興奮性=0。絕對不應(yīng)期長短決定了組織兩次之間的最短時(shí)間間隔。2.相對不應(yīng)期(RRP):興奮性<正常。3.超常期(SNP):興奮性>正常。4.低常期:興奮性<正常。61※心肌興奮性的周期性變化(2)相對不應(yīng)期(RRP)(-60mV~-80mV)興奮性↓,因?yàn)镹a+通道復(fù)活還沒有達(dá)靜息水平。(3)超常期(SNP)(-80mV~-90mV)興奮性↑因?yàn)镹a+通道完全復(fù)活,而膜電位絕對值低于RP(1)絕對不應(yīng)期(ARP)和有效不應(yīng)期(ERP):有效不應(yīng)期=絕對不應(yīng)期+局部反應(yīng)期(-55mV~-60mV)興奮性=0,因?yàn)镹a+通道完全失活或僅少量復(fù)活。62(二)細(xì)胞生物電在臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用

1.體表心電圖※心電圖(electrocardiogram,ECG)的概念:心臟活動時(shí)產(chǎn)生的心電變化,通過組織和體液的傳導(dǎo)到達(dá)體表。用測量電極放置體表一定部位,記錄到的心電活動變化波形,稱心電圖。63※主要波段三個(gè)波:兩個(gè)間隙:兩個(gè)段:------P波、QRS波、T波---PR間期、QT間期---

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