臨床助理醫(yī)師輔導(dǎo)：靜息和動(dòng)作電位

　　臨床助理醫(yī)師輔導(dǎo)：靜息和動(dòng)作電位

　　(一)靜息電位和動(dòng)作電位及其產(chǎn)生原理

　　生物電與細(xì)胞興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)有關(guān)，叫做跨膜電位。

　　生物電的表現(xiàn)形式： (心電圖，腦電圖)

　　1.靜息電位和動(dòng)作電位

　　(1)靜息電位

　　靜息電位——所有細(xì)胞在安靜時(shí)均存在，不同的細(xì)胞其靜息電位值不同。

　　動(dòng)作電位——可興奮細(xì)胞受到閾或閾上刺激時(shí)產(chǎn)生。

　　局部電位——所有細(xì)胞受到閾下刺激時(shí)產(chǎn)生。

　　(2)動(dòng)作電位及其產(chǎn)生原理

　　定義：細(xì)胞膜受到刺激而興奮，在靜息電位的基礎(chǔ)上，發(fā)生一次擴(kuò)布性的電位變化

　　特點(diǎn)：是一個(gè)連續(xù)的膜電位變化，分為上升相與下降相

　　動(dòng)作電位特征：

　?、佼a(chǎn)生和傳播都是“全或無”式的。

　?、趥鞑サ姆绞綖榫植侩娏鳎瑐鞑ニ俣扰c細(xì)胞直徑成正比。

　?、蹌?dòng)作電位是一種快速，可逆的電變化，產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞膜將經(jīng)歷一系列興奮性的變化：絕對不應(yīng)期——相對不應(yīng)期——超常期——低常期，它們與動(dòng)作電位各時(shí)期的對應(yīng)關(guān)系是：峰電位——絕對不應(yīng)期;負(fù)后電位——相對不應(yīng)期和超常期;正后電位——低常期。

　?、軇?dòng)作電位期間Na+、K+離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)是通過通道蛋白進(jìn)行的，通道有開放、關(guān)閉、備用三種狀態(tài)，由當(dāng)時(shí)的膜電位決定，故這種離子通道稱為電壓門控的離子通道，而形成靜息電位的K+通道是非門控的離子通道。當(dāng)膜的某一離子通道處于失活(關(guān)閉)狀態(tài)時(shí)，膜對該離子的通透性為零，同時(shí)膜電導(dǎo)就為零(電導(dǎo)與通透性一致)，而且不會(huì)受刺激而開放，只有通道恢復(fù)到備用狀態(tài)時(shí)才可以在特定刺激作用下開放。

　　動(dòng)作電位的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志

　　2.靜息電位和動(dòng)作電位產(chǎn)生原理

　　(1)靜息電位和鉀離子平衡電位

　　定義：安靜時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差(膜內(nèi)較膜外為負(fù)，-10mV～ -100mV);

　　原理：“離子學(xué)說” ①膜內(nèi)外離子分布不均衡，內(nèi)鉀外鈉

　　②膜在不同情況下對各種離子通透性不同，靜息狀態(tài)下對鉀離子通透性大。

　　正常細(xì)胞，膜內(nèi)高鉀，膜外高鈉，安靜時(shí)，細(xì)胞膜對鉀離子有通透性，鉀由高—→低，細(xì)胞內(nèi)—→細(xì)胞外，帶負(fù)電蛋白阻留膜內(nèi)

　　—→膜內(nèi)電位為負(fù)，膜外為正—→此為阻止鉀外流的力量(膜兩側(cè)的電位差)—→膜內(nèi)外電位差達(dá)到穩(wěn)定—→靜息電位

　　靜息電位是鉀離子外流形成的電—化學(xué)平衡電位

　　靜息電位形成過程不消耗能量

　　(2)動(dòng)作電位和鈉離子平衡電位

　　1)上升支：細(xì)胞受刺激達(dá)到一定程度時(shí),膜上的鈉通開放, 因膜外鈉濃度高于膜內(nèi)且受膜內(nèi)負(fù)電的吸引,故鈉內(nèi)流引起上升支直至內(nèi)移的鈉在膜內(nèi)形成的正電位足以阻止鈉的凈移入時(shí)為止.

　　2)下降支：鈉通道關(guān)閉,鉀通道開放,鉀外流引起.隨后鈉泵工作,泵出鈉,泵入鉀,恢復(fù)膜兩側(cè)原濃度差.

　　靜息期:：電位最后恢復(fù)到靜息時(shí)的極化狀態(tài),由于膜內(nèi)Na+增加,膜外K+增加,激活Na+ - K+泵 ,泵出三個(gè)Na+ ,泵入二個(gè)K+ .

　　綜合：靜息狀態(tài)，膜外鈉離子濃度高于膜內(nèi); (內(nèi)鉀外鈉，內(nèi)負(fù)外正)

　　膜內(nèi)存在負(fù)電位的吸引; 但靜息時(shí)鈉離子通道關(guān)閉—→鈉無法進(jìn)入膜內(nèi)

　　閾刺激—→鈉離子通道開放—→鈉大量內(nèi)流—→膜內(nèi)負(fù)電荷消失(內(nèi)正外負(fù))—→阻止鈉內(nèi)流—→濃度梯度與電位梯度相等—→鈉離子內(nèi)流停止(上升相—鈉內(nèi)流引起)

　　動(dòng)作電位的上升相的頂點(diǎn)是鈉離子內(nèi)流形成的電--化學(xué)平衡電位。

　　上升支到最高—→鈉通道關(guān)閉—→內(nèi)流停止—→膜對鉀通透性增大—→鉀離子外流—→膜內(nèi)電位下降—→恢復(fù)靜息電位—→動(dòng)作電位的下降相(鉀外流引起)

　　每次動(dòng)作電位，膜內(nèi)外的鈉鉀離子比例都變化，鈉鉀泵排出鈉，攝入鉀，恢復(fù)靜息時(shí)膜內(nèi)外的離子分布，維持細(xì)胞興奮性。

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