第三章神經(jīng)和肌肉生理第1頁(yè)，共63頁(yè)。生命的基本特征：

新陳代謝

興奮性生殖還有：嚴(yán)整的結(jié)構(gòu)、遺傳變異、生長(zhǎng)發(fā)育、適應(yīng)環(huán)境第2頁(yè)，共63頁(yè)。第一節(jié)興奮性興奮性：機(jī)體或組織細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的能力或特性。第3頁(yè)，共63頁(yè)。一、刺激概念：引起機(jī)體或組織細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)的環(huán)境條件的變化灰塵→眨眼氣溫升高→出汗膀胱充盈→尿意觸電→肌肉收縮感染細(xì)菌病毒→機(jī)體發(fā)病

環(huán)境的變化→形成對(duì)機(jī)體的刺激第4頁(yè)，共63頁(yè)。（一）、刺激的種類：物理刺激---聲、光、電、機(jī)械等化學(xué)刺激---酸、堿等生物刺激---細(xì)菌、病毒等社會(huì)、心理因素刺激

---語(yǔ)言、文字、思維第5頁(yè)，共63頁(yè)。（二）、刺激的三要素：任何刺激要使機(jī)體或組織細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)必須具備三個(gè)條件：刺激強(qiáng)度刺激時(shí)間刺激強(qiáng)度時(shí)間變率第6頁(yè)，共63頁(yè)。（三）閾強(qiáng)度：又稱閾值，是指能引起組織興奮所需的最小的刺激強(qiáng)度。閾刺激：強(qiáng)度等于閾值的刺激

刺激閾上刺激：強(qiáng)度大于閾值的刺激

閾下刺激：強(qiáng)度小于閾值的刺激有效刺激第7頁(yè)，共63頁(yè)。興奮與閾強(qiáng)度的關(guān)系：興奮性=1∕閾強(qiáng)度越小，興奮性越高閾強(qiáng)度越大，興奮性越低閾強(qiáng)度的大小，是衡量組織興奮性高低的指標(biāo)呈反變關(guān)系第8頁(yè)，共63頁(yè)。二、反應(yīng)1、概念：機(jī)體或組織細(xì)胞受到刺激后，出現(xiàn)功能活動(dòng)的變化。2、兩種基本形式：興奮和抑制（1）、興奮：相對(duì)靜止→活動(dòng)狀態(tài)（2）、抑制：活動(dòng)狀態(tài)→相對(duì)靜止第9頁(yè)，共63頁(yè)。三、刺激和反應(yīng)的關(guān)系：1、刺激的性質(zhì)不同，反應(yīng)不同：心交感神經(jīng)末梢釋放的去甲腎上腺素→心臟興奮心迷走神經(jīng)末梢釋放的乙酰膽堿→心臟抑制

第10頁(yè)，共63頁(yè)。2、刺激的性質(zhì)相同，強(qiáng)度不同，反應(yīng)也不同

一般的疼痛刺激→興奮反應(yīng)劇烈的疼痛刺激→抑制反應(yīng)

CO2濃度輕度升高→呼吸加快加強(qiáng)CO2濃度過高→呼吸反而減弱減慢，甚至停止第11頁(yè)，共63頁(yè)。3、相同性質(zhì)和強(qiáng)度的刺激，功能狀態(tài)不同，反應(yīng)也不相同同一種食物，饑餓→興奮飽食→抑制同一事物的反應(yīng)，心情不同，反應(yīng)也不同。第12頁(yè)，共63頁(yè)。第二節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象生物活細(xì)胞無論是處于安靜狀態(tài)下還是活動(dòng)過程中，都存在著電活動(dòng)，這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)象。借助不同儀器，可以將不同器官的電變化紀(jì)錄下來。例如：心電圖、腦電圖、肌電圖等。細(xì)胞的生物電活動(dòng)包括：安靜狀態(tài)下的靜息電位活動(dòng)狀態(tài)下的動(dòng)作電位第13頁(yè)，共63頁(yè)。第14頁(yè)，共63頁(yè)。一、靜息電位（RP）及其產(chǎn)生機(jī)制（一）靜息電位1.概念：細(xì)胞處在未受刺激的狀態(tài)下，細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在的電位差。膜外電位規(guī)定為02.RP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：第15頁(yè)，共63頁(yè)。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。第16頁(yè)，共63頁(yè)。

4.與RP相關(guān)的概念：

靜息電位:細(xì)胞處在未受刺激的狀態(tài)下，細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在的電位差。膜電位:因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為膜電位。極化：細(xì)胞在安靜狀態(tài)下，膜外為正電位、膜內(nèi)為負(fù)電

位的狀態(tài)超極化：靜息電位增大的過程或者狀態(tài)(-70→-90mV)去極化：靜息電位減小的過程或者狀態(tài)(-70→-50mV)反極化：膜電位由負(fù)變正復(fù)極化：細(xì)胞去極化或者反極化后向靜息電位方向恢復(fù)

的過程

第17頁(yè)，共63頁(yè)。(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻

[Na+]I：[Na+]o≈1∶10,[K+]I：[K+]o≈30∶1[Cl-]I

:[Cl-]o≈1∶14,[A-]I

:[A-]o≈4∶1（二）靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制1.靜息電位的產(chǎn)生條件膜內(nèi)：膜外第18頁(yè)，共63頁(yè)。細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-1（槍烏大神經(jīng)）離子胞外(mmol/L)胞質(zhì)(mmol/L)平衡電位（mV）電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力(mV)Na+44050+55－115K+20400－75+15Cl－56052－600有機(jī)負(fù)離子385－60靜息電位第19頁(yè)，共63頁(yè)。細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中主要離子濃度和電位表2-2（哺乳動(dòng)物骨骼?。╇x子胞外(mmol/L)胞質(zhì)(mmol/L)平衡電位（mV）電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力(mV)Na+14512+67－157K+4155－98+8Cl－1204－900有機(jī)負(fù)離子155－90靜息電位第20頁(yè)，共63頁(yè)。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-第21頁(yè)，共63頁(yè)。靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制

兩個(gè)前提條件：1、細(xì)胞內(nèi)外各種離子的分布不均勻。細(xì)胞外正離子Na+濃度為細(xì)胞內(nèi)的12倍細(xì)胞內(nèi)正離子K+濃度為細(xì)胞外的30倍2、細(xì)胞膜在安靜狀態(tài)下對(duì)各種離子的通透性不同。對(duì)K+的通透性大于Na+

第22頁(yè)，共63頁(yè)。RP產(chǎn)生機(jī)制的膜學(xué)說:[K＋]i順濃度差向膜外擴(kuò)散[A-]i不能向膜外擴(kuò)散[K+]i↓、[A-]i↑→膜內(nèi)電位↓(負(fù)電場(chǎng))[K+]o↑→膜外電位↑(正電場(chǎng))膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)=RP結(jié)論:RP的產(chǎn)生主要是K＋向膜外擴(kuò)散的結(jié)果?！郣P=K+的平衡電位第23頁(yè)，共63頁(yè)。二、動(dòng)作電位(AP)及其產(chǎn)生機(jī)制AP概念：細(xì)胞接受刺激時(shí)，在靜息電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生的快速的可擴(kuò)布的電位波AP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：第24頁(yè)，共63頁(yè)。去極化上升支下降支（一）細(xì)胞的動(dòng)作電位刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化（超射）復(fù)極化（負(fù)、正）后電位第25頁(yè)，共63頁(yè)。1.電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力：決定離子跨膜流動(dòng)的方向和速度，某離子電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力應(yīng)等于膜電位與該離子平衡電位之差。如Na+：Em－ENa=－70mV-(+60mV)=-130mVAP產(chǎn)生的基本條件:①膜內(nèi)外存在[Na+]差:[Na+]i：[Na+]O≈1∶10；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。2、動(dòng)作電位期間膜電導(dǎo)的變化（二）動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制第26頁(yè)，共63頁(yè)。第27頁(yè)，共63頁(yè)。當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量?jī)?nèi)流→膜內(nèi)外電位差↓→局部電位當(dāng)膜內(nèi)電位變化到閾電位時(shí)→Na＋通道大量開放Na+順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引→再生式內(nèi)流膜內(nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋP上升支）Na+通道關(guān)→Na+內(nèi)流停+同時(shí)K+通道激活而開放K＋順濃度差和膜內(nèi)正電位的吸引→K＋迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降，恢復(fù)到RP水平（AP下降支）∵[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵Na+泵出、K+泵回，離子恢復(fù)到興奮前水平→后電位2.AP的產(chǎn)生機(jī)制:第28頁(yè)，共63頁(yè)。動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制動(dòng)作電位上升支：細(xì)胞受剌激時(shí)，迅速增加Na+電導(dǎo)動(dòng)力：Na+在很強(qiáng)的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力作用下，形成Na+內(nèi)向電流，膜內(nèi)負(fù)電位的迅速消失；超射:膜外Na+較高的濃度勢(shì)能，Na+在膜內(nèi)負(fù)電位減小到零時(shí)仍可繼續(xù)內(nèi)移，出現(xiàn)超射。阻力:內(nèi)移的Na+在膜內(nèi)形成的正電位足以阻止的Na+靜移動(dòng)為止；這時(shí)膜內(nèi)所具有的電位值，理論上應(yīng)相當(dāng)于根據(jù)膜內(nèi)、外Na+濃度差代入Nernst公式時(shí)所得出的Na+平衡電位值。第29頁(yè)，共63頁(yè)。通道轉(zhuǎn)運(yùn)與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運(yùn)模式圖第30頁(yè)，共63頁(yè)。結(jié)論：1、AP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2、AP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)）。3、AP=Na＋的平衡電位。第31頁(yè)，共63頁(yè)。三、動(dòng)作電位的引起和局部興奮（一）動(dòng)作電位的引起1.閾電位：能夠引起細(xì)胞膜上鈉通道突然大量開放的臨界膜電位2.閾電位與閾強(qiáng)度第32頁(yè)，共63頁(yè)。（二）、局部興奮1.局部興奮：由閾下刺激引起膜的局部去極化2.局部興奮特點(diǎn)：（1）.僅限于受刺激局部。不能向遠(yuǎn)處傳播,只能以電緊張的方式,使鄰近的膜也產(chǎn)生類似的去極化。去極化隨傳播距離增加而衰減至消失；（2）.不表現(xiàn)為“全或無”。去極化幅度隨刺激強(qiáng)度增大而增大：（3）.可以總和?？臻g性總和：多個(gè)閾下刺激在相鄰部位同時(shí)發(fā)生，疊加起來。時(shí)間總和：閾下剌激在同一部位連續(xù)發(fā)生，后一次反應(yīng)可在前一次反應(yīng)尚未完全消失的基礎(chǔ)上發(fā)生，多個(gè)局部反應(yīng)在時(shí)間上疊加。第33頁(yè)，共63頁(yè)。局部興奮與動(dòng)作電位的區(qū)別:區(qū)別局部興奮動(dòng)作電位刺激強(qiáng)度閾下刺激閾或閾上刺激鈉通道開放數(shù)少多膜電位變化幅度小大‘全或無’特點(diǎn)無有總和現(xiàn)象有無傳播特點(diǎn)電緊張擴(kuò)布不衰減擴(kuò)布第34頁(yè)，共63頁(yè)。四、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)1、動(dòng)作電位的引起

閾電位：能夠引起細(xì)胞膜上鈉離子通道突然大量開放的的臨界膜電位值

靜息電位去極化達(dá)到閾電位（刺激）2、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)

定義：通過局部電流形成有效刺激沿著細(xì)胞膜

不斷產(chǎn)生新動(dòng)作電位的過程

原理：動(dòng)作電位一旦在細(xì)胞的某一點(diǎn)發(fā)生，就

會(huì)沿細(xì)胞膜傳遍整個(gè)細(xì)胞

傳導(dǎo)：動(dòng)作電位在同一細(xì)胞上的擴(kuò)布

神經(jīng)沖動(dòng)：動(dòng)作電位的神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

第35頁(yè)，共63頁(yè)。（一）傳導(dǎo)原理：局部電流學(xué)說方向：未興奮點(diǎn)興奮點(diǎn)第36頁(yè)，共63頁(yè)。傳導(dǎo)方式：無髓鞘N纖維為近距離局部電流第37頁(yè)，共63頁(yè)。有髓鞘N纖維為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流第38頁(yè)，共63頁(yè)。（二）傳導(dǎo)特點(diǎn)1.“全或無”。當(dāng)刺激未達(dá)閾值時(shí)，動(dòng)作電位不會(huì)出現(xiàn)，即為“無”。一旦達(dá)到閾電位水平，動(dòng)作電位便迅速產(chǎn)生，并達(dá)到最大值，其幅度和波形不隨刺激的強(qiáng)度增強(qiáng)而增大，即為“全”。2.不衰減性傳導(dǎo)。動(dòng)作電位幅度不因?yàn)閭鲗?dǎo)距離的加大而衰減。③雙向性：如果刺激神經(jīng)纖維中斷，動(dòng)作電位可沿著細(xì)胞膜向兩端傳導(dǎo)。第39頁(yè)，共63頁(yè)。練習(xí)：1.正常狀態(tài)下細(xì)胞內(nèi)K＋濃度_______細(xì)胞外，細(xì)胞外Na＋濃度_______細(xì)胞內(nèi)2.刺激作用可興奮細(xì)胞，如神經(jīng)纖維，使之細(xì)胞膜去極化達(dá)_______水平，繼而出現(xiàn)細(xì)胞膜上_______的爆發(fā)性開放，形成動(dòng)作電位的_______3.人為減少可興奮細(xì)胞外液中_______的濃度，將導(dǎo)致動(dòng)作電位上升幅度減少。4.可興奮細(xì)胞安靜時(shí)細(xì)胞膜對(duì)_______的通透性較大，此時(shí)細(xì)胞膜上相關(guān)的_______處于開放狀態(tài)。高于高于.閾電位鈉通道去極化鈉離子K＋K＋通道蛋白第40頁(yè)，共63頁(yè)。1.只要是閾下刺激就不能引起興奮細(xì)胞的任何變化。

()2.閾下刺激可引起可興奮細(xì)胞產(chǎn)生局部反應(yīng)，局部反應(yīng)具有“全或無”的特性。

()3.局部反應(yīng)就是細(xì)胞膜上出現(xiàn)的較局限的動(dòng)作電位。

()4.局部去極化電緊張電位可以疊加而增大，一旦達(dá)到閾電位水平則產(chǎn)生擴(kuò)布性興奮。()5.單一神經(jīng)纖維動(dòng)作電位的幅度，在一定范圍內(nèi)隨刺激強(qiáng)度的增大而增大。

()××××√第41頁(yè)，共63頁(yè)。1.靜息電位大小接近于

()A.Na＋平衡電位B.K＋平穩(wěn)衡電位C.Na＋平衡電位與K＋平衡電位之和D.鋒電位與超射之差2.在神經(jīng)細(xì)胞動(dòng)作電位的去極相，通透性最大的離子是

()A.K＋

B.Na＋

C.Ca2＋

D.Cl-

3.細(xì)胞受刺激而興奮時(shí)，膜內(nèi)電位負(fù)值減少稱作

()A.極化

B.去極化

C.復(fù)極化

D.超射4.安靜時(shí)膜電位處于內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)，稱為

()A.極化

B.去極化

C.復(fù)極化

D.超極化BBBA第42頁(yè)，共63頁(yè)。1.關(guān)于神經(jīng)纖維動(dòng)作電位的敘述

()A.它是瞬時(shí)變化的電位

B.它可作衰減性擴(kuò)布C.它可作不衰減性擴(kuò)布

D.它是個(gè)極化反轉(zhuǎn)的電位E.它具有“全或無”特性2.關(guān)于細(xì)胞膜電位的敘述，正確的是

()A.動(dòng)作電位的鋒值接近Na＋平衡電位B.動(dòng)作電位復(fù)極相主要由K＋外流引起C.靜息電位水平接近于K＋平衡電位D.動(dòng)作電位可發(fā)生于任何細(xì)胞E.動(dòng)作電位復(fù)極后，Na＋和K＋順電化學(xué)梯度復(fù)原ACDEABC第43頁(yè)，共63頁(yè)。第三節(jié)肌細(xì)胞的收縮功能

肌纖維（肌細(xì)胞）收縮運(yùn)動(dòng)肌組織包括：骨骼肌、心肌、平滑肌第44頁(yè)，共63頁(yè)。一、神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞（一）神經(jīng)—肌肉接頭的結(jié)構(gòu)：

接頭前膜電鏡下神經(jīng)-肌肉接頭間隙接頭后膜(終板膜)第45頁(yè)，共63頁(yè)。軸突末梢中含有許多突觸小泡內(nèi)含大量的Ach

終板膜上有N2型ACh受體陽(yáng)離子通道

（N2-AChreceptorcationchannel）

乙酰膽堿酯酶第46頁(yè)，共63頁(yè)。（二）神經(jīng)—肌肉接頭的興奮傳遞過程：1.神經(jīng)—肌肉接頭的傳遞過程①神經(jīng)末梢處神經(jīng)沖動(dòng)→接頭前膜電壓門控性Ca2+通道瞬間開放→膜對(duì)Ca2+通透性增加②Ca2+內(nèi)流進(jìn)入軸突末梢→觸發(fā)突觸小泡向前膜移動(dòng)，突觸小泡膜與軸突膜的融合，融合處出現(xiàn)裂口、釋放遞質(zhì)ACh→接頭間隙第47頁(yè)，共63頁(yè)。③ACh→擴(kuò)散到后膜(終板膜)→N2型ACh受體陽(yáng)離子通道α亞單位結(jié)合→終板膜Na+通道開放，Na+內(nèi)流(為主)K+外流→后膜去極化,為終板電位(endplatepotential,EPP)④終板電位總和→鄰近肌膜的電壓門控鈉通道，肌膜去極到閾電位水平而產(chǎn)生動(dòng)作電位。

ACh發(fā)揮作用后被接頭間隙中的膽堿脂酶分解失活。第48頁(yè)，共63頁(yè)。2、傳遞特點(diǎn)：（1）神經(jīng)-肌肉接頭處的信息傳遞通過“電-化學(xué)-電”的單向傳遞形式。Ca2+的進(jìn)入量決定著突觸小泡釋放的數(shù)目。終板電位（EPP）產(chǎn)生的關(guān)鍵因素：

ACh和α-亞單位結(jié)合后結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致Na+內(nèi)流增加。第49頁(yè)，共63頁(yè)。（2）興奮傳遞是1對(duì)1的。終板膜本身沒有電壓門控鈉通道，不產(chǎn)生動(dòng)作電位。每次神經(jīng)沖動(dòng)引起的ACh釋放量足以使產(chǎn)生的終板電位總和達(dá)到鄰近肌膜電壓門控鈉通道的閾電位水平使肌細(xì)胞產(chǎn)生一次可沿整個(gè)肌細(xì)胞膜傳導(dǎo)的動(dòng)作電位。第50頁(yè)，共63頁(yè)。（3）神經(jīng)-肌肉接頭處的興奮傳遞受環(huán)境因素的影響影響神經(jīng)-肌肉接頭信息傳遞的因素藥物：

特異性阻斷受體通道：筒箭毒、α-銀環(huán)蛇毒

非去極化肌松劑：卡肌寧(阿曲庫(kù)銨）

膽堿酯酶抑制劑:新斯的明第51頁(yè)，共63頁(yè)。病理變化：重癥肌無力-自身免疫性抗體破環(huán)終板膜受體通道肌無力綜合征的肌病自身免疫性抗體破環(huán)前膜Ca2+通道肉毒桿菌毒素-抑制前膜釋放ACh有機(jī)磷農(nóng)藥中毒-膽堿酯酶磷?；憠A酯酶失活→接頭間隙ACh↑↑

第52頁(yè)，共63頁(yè)。二、骨骼肌的收縮原理肌絲滑行學(xué)說：

肌纖維收縮是細(xì)肌絲在粗肌絲之間滑行第53頁(yè)，共63頁(yè)。肌原纖維：粗肌絲:由肌球（肌凝蛋白）組成，其頭部有一膨大部——橫橋細(xì)肌絲:肌動(dòng)蛋白：表面有與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)，靜息時(shí)被原肌球蛋白掩蓋；原肌球蛋白：靜息時(shí)掩蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn)；肌鈣蛋白：與Ca2+結(jié)合變構(gòu)后,使原肌球蛋白位移，暴露出結(jié)合位點(diǎn)。第54頁(yè)，共63頁(yè)。第55頁(yè)，共63頁(yè)。按