细胞的兴奋性和生物电现象

作者&投稿:汪德 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
细胞的兴奋性和生物电现象

  一、兴奋性和阈值

  兴奋性是指机体对刺激发生反应(或产生动作电位)的能力或特性。

  生理学上把能够引起机体或组织发生兴奋反应的最小刺激强度,称为阈值。刺激强度等于阈值的刺激,称为阈刺激。组织的兴奋性与阈值成反比关系,即阈值越小,说明组织的兴奋性越高。故阈值大小可以反映兴奋性的高低。

  二、静息电位和动作电位及其产生原理

  生物电现象是指生物细胞在生命活动过程中所伴随的电现象。它与细胞兴奋的产生和传导有着密切关系。细胞的生物电现象主要出现在细胞膜两侧,故把这种电位称为跨膜电位,主要表现为细胞在安静时所具有的静息电位和细胞在受到刺激时产生的动作电位。心电图、脑电图等均是由生物电引导出来的。

  (一)静息电位及其产生原理

  静息电位是指细胞在安静时,存在于膜内外的电位差。

  生物电产生的原理可用“离子学说”解释。该学说认为:膜电位的产生是由于膜内外各种离子的分布不均衡,以及膜在不同情况下,对各种离子的通透性不同所造成的。在静息状态下,细胞膜对K+有较高的通透性,而膜内K+又高于膜外,K+顺浓度差向膜外扩散;细胞膜对蛋白质负离子(A-)无通透性,膜内大分子A-被考试,大网站收集阻止在膜的内侧,从而形成膜内为负、膜外为正的电位差。这种电位差产生后,可阻止K+的进一步向外扩散,使膜内外电位差达到一个稳定的数值,即静息电位。因此,静息电位主要是K+外流所形成的电-化学平衡电位。

  (二)动作电位及其产生原理

  细胞膜受刺激而兴奋时,在静息电位的基础上,发生一次扩布性的电位变化,称为动作电位。

  动作电位是一个连续的膜电位变化过程,波形分为上升相和下降相。细胞膜受刺激而兴奋时,膜上Na+通道迅速开放,由于膜外Na+浓度高于膜内,电位比膜内正,所以,Na+顺浓度差和电位差内流,使膜内的负电位迅速消失,并进而转为正电位。这种膜内为正、膜外为负的电位梯度,阻止Na+继续内流。当促使Na+内流的浓度梯度与阻止Na+内流的电位梯度相等时,Na+内流停止。因此,动作电位的上升相的顶点是Na+内流所形成的电-化学平衡电位。

  在动作电位上升相达到值时,膜上Na+通道迅速关闭,膜对Na+的通透性迅速下降,Na+内流停止。此时,膜对K+的通透性增大,K+外流使膜内电位迅速下降,直到恢复静息时的电位水平,形成动作电位的下降相。

  可兴奋细胞每发生一次动作电位,膜内外的Na+、K+比例都会发生变化,于是钠-钾泵加速转运,将进入膜内的Na+泵出,同时将逸出膜外的K+泵入,从而恢复静息时膜内外的离子分布,维持细胞的兴奋性。

  三、极化、去极化、超极化、阈电位的概念

  1.静息时,细胞膜内外两侧维持内负外正的稳定状态,称为极化。

  2.当细胞受刺激时,膜内电位向负值减小方向变化,称为去极化。

  3.若膜内电位数值向负值增大方向变化,称为超极化。

  4.当神经纤维受到阈刺激时,膜上Na+通道开放,Na+内流,膜发生去极化反应,静息电位有所减小,当静息电位减小到某一临界数值时,膜对Na+的通透性突然增大,Na+迅速内流,出现动作电位的上升相。这个临界点时的跨膜电位数值称为阈电位。

  四、兴奋在同一细胞上传导的特点

  1.动作电位传导时,不会因距离增大而幅度减小,为不衰减性传导。

  2.动作电位一旦发生,不随刺激的强度增大而增大幅度,呈“全或无”现象。

  3.如果刺激神经纤维中段,产生的动作电位可沿膜向两端传导,呈双向性传导。

  4.动作电位的传导具有瞬时性和极化反转。连续的多个动作电位不融合,两个动作电位之间总有一定间隔。

~

生理学笔记——第二章 细胞的基本功能
答:2.膜受体结合的特征:①特异性;②饱和性;③可逆性。 四、细胞的生物电现象 生物电的表现形式: 静息电位——所有细胞在安静时均存在,不同的细胞其静息电位值不同。 动作电位——可兴奋细胞受到阈或阈上刺激时产生。 局部电位——所有细胞受到阈下刺激时产生。 1.静息电位:细胞处于安静状态下(未受刺激时)膜内外...

公卫助理医师《生理学》细胞的基本功能知识
答:2.膜受体结合的特征:①特异性;②饱和性;③可逆性。 四、细胞的生物电现象 生物电的表现形式: 静息电位——所有细胞在安静时均存在,不同的细胞其静息电位值不同。 动作电位——可兴奋细胞受到阈或阈上刺激时产生。 局部电位——所有细胞受到阈下刺激时产生。 1.静息电位:细胞处于安静状态下(未受刺激时)膜内...

生物电是什么
答:200多年前,人类就发现动物体带电的事实,并利用电鳐所发生的生物电治疗精神病。18世纪末,L.伽伐尼发现蛙肌与不同金属所构成的环路相接触时发生收缩的现象,提出“动物电”的观点。但被伏特推翻证明蛙肌的收缩只是由于蛙肌中含有导电液体,将绑在青蛙肌肉两端的不同金属连接成闭合回路,这才是产生电...

什么是生物电
答:200多年前,人类就发现动物体带电的事实,并利用电鳐所发生的生物电治疗精神病。18世纪末,L.伽伐尼发现蛙肌与不同金属所构成的环路相接触时发生收缩的现象,提出“动物电”的观点。1960年,电子计算机开始应用于电生理的研究,使诱发电位能从自发性的脑电波中,清晰地区分出来,并可对细胞发放的参数...

细胞是这么产生电的
答:细胞膜上有钠-钾泵(一种蛋白质,能跨膜运输Na+、K+),它能造成细胞内K+是细胞外30倍,细胞外Na+使细胞内12倍。因为细胞膜两侧K+的浓度差,K+会外流。当细胞膜外的正电荷大到能阻止同样带正电荷的K+出来时(同种电荷相排斥),K+就停止内流。但是因为细胞膜对Na+的通透性很小,Na...

心肌细胞电生理特性的生理意义
答:为什么心脏四个腔室能够作协调的收缩活动?为什么心脏的收缩活动始终是收缩和舒张交替而不出现强直收缩?要回答这些问题,必须了解心肌的生理特性,主要是心肌兴奋和兴奋传导的特征。兴奋和传导是以细胞膜的生物电活动为基础的。因此,首先叙述心肌细胞的生物电现象,然后,根据生物电现象分析叙述心肌兴奋和兴奋...

生物电!!!
答:可见不同的细胞,甚至同一细胞的不同区域的细胞膜,在兴奋时所产生的膜电位变化是不相同的。 总的来说,无论是静息膜电位或各种动作膜电位变化,都可以用细胞膜对各种离子通透性的不同来解释。由于通透性的不同变化,膜内外各种离子浓度的差别,表现出各种极性、幅值、频率、相位不同的生物电现象。 在组织或器官上发生...

细胞组织在人体的作用?
答:细胞的基本功能有 1.细胞的跨膜物质交换 2.细胞的兴奋性和生物电现象 3.兴奋的引起和传播 4.骨骼肌细胞的收缩功能

肌肉收缩分为哪三类?
答:③ 粘滞性:肌肉活动时由于肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内部阻力为肌肉的粘滞性。肌肉的物理特性受温度的影响。当肌肉温度升高时,肌肉的粘滞性下降,伸展性和弹性增加。2、肌肉的生理特性①兴奋性:肌肉具有对刺激发生反应兴奋的能力。②收缩性三、细胞的生物电现象1. 细胞的兴奋性;兴奋2. 单一细胞的跨膜静息...

比较神经细胞,心肌细胞,窦房结细胞生物电产生的异同点。
答:研究和了解心肌的生物电现象对进一步理解心肌生理特性具有重大意义。从组织学,电生理特点和功能可将心肌细胞分为两大类。一类是普通细胞,含有丰富的肌原纤维。具有收缩功能,称为工作细胞,工作细胞属于非自律性细胞,它不能产生节律性兴奋活动,但它具有兴奋性和传导兴奋的能力。它们包括心房肌和心室...