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1、 動物的門類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但不同種類的動物或不同的生理活動都表現(xiàn)出共同的基本特性和普遍規(guī)律。本章將從動物整體和細(xì)胞的角度討論這些特性和規(guī)律。第一節(jié) 穩(wěn)態(tài)與機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié) 第二節(jié) 細(xì)胞的基本功能 第一章 機(jī)體的基本生理過程 1一、生命的基本特征二、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)三、機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)第一節(jié) 穩(wěn)態(tài)與機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)21.新陳代謝(metabolism) 概念:新陳代謝是指機(jī)體主動地與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換,以及機(jī)體內(nèi)部物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)移過程。同化作用:把從外界環(huán)境攝入體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過改造或轉(zhuǎn)化,以提供建造自身結(jié)構(gòu)所需的原料和能量,稱為 異化作用:將組成自身的物質(zhì)或貯存于體內(nèi)的物質(zhì)分解,并
2、把分解后的終產(chǎn)物排出體外,稱為一,生命的基本特征3 2 .興奮性(excitability) 一切活組織或細(xì)胞,當(dāng)其周圍環(huán)境條件迅速改變時,有產(chǎn)生動作電位并發(fā)生反應(yīng)(response)的能力或特性,稱為興奮性或應(yīng)激性(感應(yīng)性,irritability)。刺激(stimulus) :引起反應(yīng)的環(huán)境條件的迅速變化稱為刺激??膳d奮細(xì)胞:在動物組織中,通常以神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞以及腺細(xì)胞表現(xiàn)出較高的興奮性,因此被稱為可興奮細(xì)胞或可興奮組織(excitable tissue)。興奮(excitation):由相對靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著活動狀態(tài),或由活動弱變?yōu)榛顒訌?qiáng)。抑制(inhibition):另一種是由顯著活
3、動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬o止?fàn)顟B(tài),或由活動強(qiáng)變?yōu)榛顒尤酢?一,生命的基本特征4 3.生殖(reproduction) 生殖(自我復(fù)制,self-replication):是個體生長發(fā)育到一定階段時可產(chǎn)生相似的另一新個體的過程。 新陳代謝、興奮性和生殖是生命的基本特征,是從生命的普遍現(xiàn)象和種群角度出發(fā)的,并不一定在每個生物個體表現(xiàn)出來,也不一定在個體生活史的每一個階段表現(xiàn)出來。一,生命的基本特征5 1.內(nèi)環(huán)境(internal environment):血漿、淋巴液、組織液等組成細(xì)胞外液(extracellular fluid),也稱細(xì)胞外液為機(jī)體的內(nèi)環(huán)境。 2.穩(wěn)態(tài)(homeostasis):機(jī)體依賴
4、調(diào)節(jié)機(jī)制對抗內(nèi)外環(huán)境變化的影響,維持內(nèi)環(huán)境等生命指標(biāo)和生命現(xiàn)象動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定狀態(tài)。 維持穩(wěn)態(tài)的生理意義: 穩(wěn)態(tài)是新陳代謝的必要保證。 細(xì)胞正常興奮性的維持需要膜內(nèi)外離子濃度的相對穩(wěn)定。 在外界環(huán)境劇烈變化(如溫度)時,內(nèi)環(huán)境保持相對穩(wěn)定是機(jī)體具有適應(yīng)能力的前提。二、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)6 3. 生物節(jié)律(biorhythm) :在生理學(xué)中,把按一定的時間順序發(fā)生變化,即按一定的時間重復(fù)出現(xiàn)、周而復(fù)始的功能活動變化節(jié)律叫做生物節(jié)律。動物生物節(jié)律的形成既源于遺傳的固有節(jié)律,又受環(huán)境影響,是動物對生存環(huán)境長期適應(yīng)、世代積累的結(jié)果。 二,內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)7(一)機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)方式 1、 神經(jīng)調(diào)節(jié) 2、體液
5、調(diào)節(jié) 3、自身調(diào)節(jié)(二)機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)控模式 1.非自動控制系統(tǒng) 2.反饋(feedback)控制系統(tǒng) 3.前饋(feedforward)控制系統(tǒng)三、機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)8 整合作用(integration):機(jī)體不斷地調(diào)節(jié)體內(nèi)各器官、系統(tǒng)的活動,使它們相互密切協(xié)調(diào)配合,同時也要不斷地調(diào)節(jié)機(jī)體的各種機(jī)能活動,以便與內(nèi)、外環(huán)境的變化相適應(yīng)。機(jī)體的這種調(diào)節(jié)作用稱為 方式:通過神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)以及器官、組織、細(xì)胞的自身調(diào)節(jié)等三種方式進(jìn)行的。 1.神經(jīng)調(diào)節(jié)(neuroregulation) 反射:在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下,機(jī)體對內(nèi)、外環(huán)境刺激所發(fā)生的反應(yīng)。 反射弧(reflex arc):反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
6、稱為 反射弧組成:感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五個部分。 三、機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)9 2.體液調(diào)節(jié)(humoral regulation) 概念:機(jī)體的內(nèi)分泌細(xì)胞能產(chǎn)生某些特異性化學(xué)物質(zhì)(如激素),通過血液循環(huán)輸送到全身各處,對某些特定的組織起作用,以調(diào)節(jié)機(jī)體的 機(jī)能活動,這種激素調(diào)節(jié)就屬于 局部性體液調(diào)節(jié):組織細(xì)胞的一些代謝產(chǎn)物在組織中含量增加時,能引起局部的血管舒張,使局部血流量增加,從而使積蓄的代謝產(chǎn)物能較迅速地被運(yùn)走,這可稱為三、機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)10 神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點:是迅速而精確,作用部位準(zhǔn)確,持續(xù)時間較短; 體液調(diào)節(jié)的特點:是出現(xiàn)緩慢,作用部位較廣泛,持續(xù)時間較長。
7、神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)(neurohumoral regulation):在人和大多數(shù)高等動物有神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)兩種機(jī)制,二者相輔相成,共同完成機(jī)體機(jī)能調(diào)節(jié)的任務(wù)。大多數(shù)內(nèi)分泌腺也直接或間接受到神經(jīng)系統(tǒng)的控制,使體液調(diào)節(jié)成為神經(jīng)調(diào)節(jié)的一環(huán),相當(dāng)于反射弧傳出路徑上的一個延續(xù)部分,這種情況稱為三、機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)11 3.自身調(diào)節(jié)(autoregulation) 自身調(diào)節(jié):指細(xì)胞、組織、器官在不依賴于外來的神經(jīng)或體液調(diào)節(jié)情況下,自身對刺激發(fā)生的適應(yīng)性反應(yīng)過程。 特點:自身調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)幅度較小,也不十分靈敏,但對生理功能的調(diào)節(jié)仍有一定意義。 三,機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)節(jié)方式12 運(yùn)用20世紀(jì)40年代發(fā)展起來的控
8、制論(cybernetics)原理分析機(jī)體的調(diào)節(jié)活動,可將其分為以下三類控制系統(tǒng)。 1.非自動控制系統(tǒng) 2.反饋(feedback)控制系統(tǒng) 3.前饋(feedforward)控制系統(tǒng) (二)機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)控模式13 1.非自動控制系統(tǒng) 象各種有害刺激引起動物應(yīng)激這樣的調(diào)節(jié)活動,刺激決定著反應(yīng),而反應(yīng)不能改變控制部分的活動,屬開環(huán)系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)無自動控制的能力,只要刺激存在,反應(yīng)就將繼續(xù)下去。非自動控制系統(tǒng)在體內(nèi)不多見。 (二)機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)控模式14 2.反饋(feedback)控制系統(tǒng) 反饋調(diào)節(jié):由受控部分送回到控制中樞的信息稱為“反饋”信息,這種調(diào)節(jié)方式稱為 負(fù)反饋(negati
9、ve feedback);正反饋(positive feedback)。 (二)機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)控模式15 3.前饋(feedforward)控制系統(tǒng) 在前饋控制系統(tǒng)中監(jiān)測裝置(感受器)不是檢測輸出變量的波動,而是直接檢測到干擾信息(條件刺激)后發(fā)出前饋信息,作用于控制系統(tǒng),調(diào)整控制信息以對抗干擾信息對受控系統(tǒng)的作用,從而使輸出變量保持穩(wěn)定。它可以避免反饋調(diào)節(jié)的波動性和反應(yīng)滯后,更好地保持穩(wěn)態(tài),其預(yù)見性更具有適應(yīng)性意義。 (二)機(jī)體機(jī)能活動的調(diào)控模式16 細(xì)胞生理學(xué)(cell physiology)的主要內(nèi)容包括: 細(xì)胞膜和組成其他細(xì)胞器的膜性結(jié)構(gòu)的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu); 不同物質(zhì)分子或離子的跨
10、膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理; 以不同帶電離子跨膜運(yùn)動為基礎(chǔ)的細(xì)胞生物電現(xiàn)象; 作為細(xì)胞接受外界影響或細(xì)胞間相互影響基礎(chǔ)的跨膜信號傳遞功能; 以及肌細(xì)胞如何在細(xì)胞膜電變化的觸發(fā)下出現(xiàn)機(jī)械性收縮活動(見第八章)。第二節(jié),細(xì)胞的基本功能17一、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 二、細(xì)胞的興奮性與生物電現(xiàn)象三、興奮的細(xì)胞間傳遞第二節(jié) 細(xì)胞的基本功能18(一)膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)(二)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 1.被動轉(zhuǎn)運(yùn) 2.主動轉(zhuǎn)運(yùn)(active transport) 3.胞吐(exocytosis)與 入胞(endocytosis)式物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)一、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能19 在電子顯微鏡下分為三層由脂類、蛋白質(zhì)和糖
11、類等物質(zhì)組成,以蛋白質(zhì)和脂質(zhì)為主,糖類只占極少量。 流體鑲嵌模型(fluid mosaic model) :以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架,其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)和不同生理功能的蛋白質(zhì),后者主要以-螺旋或球形蛋白質(zhì)的形式存在。 (一)膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu) 2021 1. 脂質(zhì)雙分子層(lipid bilayar) 磷脂的基本結(jié)構(gòu)是:一分子甘油的兩個羥基同兩分子脂酸相結(jié)合,另一個羥基則同一分子磷酸結(jié)合,后者再同一個堿基結(jié)合。動物細(xì)胞膜中的磷脂主要有四種:磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸和磷脂酰肌醇。 (一)膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu) 222324 2. 膜蛋白質(zhì) 表面蛋白質(zhì):蛋白質(zhì)以其肽鏈中
12、帶電的氨基酸或基團(tuán),與膜兩側(cè)的脂質(zhì)極性基團(tuán)相互吸引,使蛋白質(zhì)分子像是附著在膜的表面,這稱 結(jié)合蛋白質(zhì):有些蛋白質(zhì)分子的肽鏈則可以一次或反復(fù)多次貫穿整個脂質(zhì)雙分子層,疏水的-螺旋正好與膜內(nèi)疏水性烴基相吸引,肽鏈兩端露出在膜的兩側(cè),這稱為(一)膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu) 253. 細(xì)胞膜糖類 細(xì)胞膜所含糖類甚少,主要是一些寡糖和多糖鏈,它們都以共價鍵的形式和膜脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合,形成糖脂和糖蛋白; 糖鏈的意義:以其單糖排列順序上的特異性,作為它們所在細(xì)胞或它們所結(jié)合的蛋白質(zhì)的特異性“標(biāo)志”。(一)膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu) 26 1.被動轉(zhuǎn)運(yùn) (passive transport) 概念: 物質(zhì)從高濃度的一
13、側(cè),通過細(xì)胞膜運(yùn)送到低濃度的一側(cè),即順濃度的方向跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程稱為 特點: 物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率既依賴于膜兩側(cè)被轉(zhuǎn)運(yùn)物的濃度差,又與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的分子大小、電荷和在脂質(zhì)層中的溶解性有關(guān)。 被動轉(zhuǎn)運(yùn)包括單純擴(kuò)散(simple diffusion)和易化擴(kuò)散(facilitated diffusion)。 (二)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 27282930 1.被動轉(zhuǎn)運(yùn) 單純擴(kuò)散 疏水性小分子及極性分子能迅速地經(jīng)擴(kuò)散通過脂雙層膜。是單純的物理過程的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式稱為單純擴(kuò)散。 易化擴(kuò)散 稍大些的極性分子和小的帶電離子通過細(xì)胞膜需要借助膜蛋白的幫助,擴(kuò)散速率顯著增大,稱為易化擴(kuò)散。 (二)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)
14、運(yùn)功能 31 易化擴(kuò)散 類型:1、以載體為介導(dǎo)的易化擴(kuò)散(carrier-mediated diffusion) “載體”是指細(xì)胞膜上一類特殊蛋白質(zhì),它能在物質(zhì)高濃度一側(cè)與其發(fā)生特異性結(jié)合,誘發(fā)具體過程尚不完全清楚的構(gòu)象變化,把物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到低濃度一側(cè)并解離。 2、以通道為介導(dǎo)的易化擴(kuò)散 常與一些帶電離子的跨膜擴(kuò)散有關(guān)。通道蛋白質(zhì)有多種,如Ca2+通道有3種,K+通道達(dá)7種以上。 通道區(qū)分為化學(xué)依從性通道(如ACh道)和電壓依從性通道(如Na+道)等。 323334353637 2.主動轉(zhuǎn)運(yùn)(active transport) 一些離子在細(xì)胞內(nèi)外的分布存在顯著差別。細(xì)胞之所以能維持這種恒定的離子梯
15、度差,是由于細(xì)胞膜具有逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的功能,稱為主動轉(zhuǎn)運(yùn) 。 表1-1 典型的哺乳動物細(xì)胞內(nèi)外離子濃度的比較 單位:mmol/L (二)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 38 2.主動轉(zhuǎn)運(yùn) 電化學(xué)梯度(electrochemical gradient):被運(yùn)送物質(zhì)如果帶有電荷,則轉(zhuǎn)運(yùn)逆兩個梯度,一是濃度梯度,二是電荷梯度,這二者總和稱為 鈉泵(sodium pump):由催化亞單位和一個糖蛋白以四聚體形式存在于膜上。鈉泵的活動需要Na+和K+的特定分布(Na+在膜內(nèi)、K+位于膜外)時才能分解胞內(nèi)的ATP提供能量而進(jìn)行,因此又被稱為Na+-K+依賴式ATP酶。 鈉泵生理意義:首先細(xì)胞內(nèi)高K+水平是許
16、多代謝反應(yīng)的必備條件;其次維持細(xì)胞內(nèi)外離子不均勻分布,建立起一種勢能貯備可以完成許多生理功能。394041 2.主動轉(zhuǎn)運(yùn) 繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn):間接利用了細(xì)胞提供的能量完成的逆梯度物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)又可稱為或次級主動轉(zhuǎn)運(yùn)(secondary active transport)。 原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)(primary active transport) :像Na+泵活動則稱為或初級主動轉(zhuǎn)運(yùn)。同方向進(jìn)行,叫做同向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)(symport concerted transport), 反向進(jìn)行叫做反向(antiport)協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)。 (二)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 42 3.胞吐(exocytosis)與入胞(endocyt
17、osis)式物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn) 細(xì)胞從外界吸附的大分子或顆粒,逐漸被細(xì)胞膜的一小部分包圍、內(nèi)陷,其后從細(xì)胞膜上脫落下來而形成含有攝入物質(zhì)的細(xì)胞內(nèi)囊泡的過程,稱為入胞或內(nèi)吞作用。其過程與出胞作用類似而走向相反。 (二)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 434445 入胞作用分3種形式:細(xì)胞攝取的是固體物質(zhì),可形成大的囊泡稱吞噬作用(phagocytosis);以小的囊泡形式將細(xì)胞周圍的微滴狀液體吞入細(xì)胞內(nèi)的過程稱胞飲作用(pinocytosis);以被內(nèi)吞物(配體)與細(xì)胞表面的專一性膜蛋白(受體)結(jié)合為起始的入胞稱為受體介導(dǎo)式入胞(receptor-mediated endocytosis,)。46小結(jié):通過對細(xì)
18、胞跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程的學(xué)習(xí),有助于掌握生物電現(xiàn)象、細(xì)胞間信息傳遞等生理機(jī)制,有助于理解諸如神經(jīng)遞質(zhì)釋放、細(xì)胞分泌、小腸吸收、腎小管重吸收等生理功能,為學(xué)習(xí)后續(xù)章節(jié)做好必要準(zhǔn)備。 (二)細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 47 (一)細(xì)胞生物電現(xiàn)象 1.細(xì)胞的靜息電位(resting potential) 和動作電位(action potential) 2.生物電現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理(二)興奮性和刺激引起興奮的條件 1.刺激引起興奮的條件 2.組織興奮性的變化 3.閾電位(threshold potential)和鋒電位的引起 4.局部反應(yīng)(local response)及其特性 (三)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo) 二
19、、細(xì)胞的興奮性與生物電現(xiàn)象 48生物電現(xiàn)象(bioelectric phonomenon):生命活動過程中出現(xiàn)的電現(xiàn)象稱為。靜息電位 (resting potential):細(xì)胞未受刺激時存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差,稱為靜息電位或膜電位(membrane potential)。其表現(xiàn)為膜同側(cè)表面上各點間電位相等,通常呈膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化(polarization)狀態(tài)。動作電位 (action potential):可興奮組織受到刺激而發(fā)生興奮時,細(xì)胞膜原來的極化狀態(tài)迅速消失,并繼而發(fā)生倒轉(zhuǎn)和復(fù)原等一系列電位變化,稱為動作電位。 (一)細(xì)胞生物電現(xiàn)象 4950 神經(jīng)細(xì)胞的動作電位可大體
20、看作兩部分:鋒電位(spike potential):開始是一個短促而尖銳的脈沖,習(xí)慣稱后電位(after-potential):其后是在靜息電位水平上下的微小而緩慢的電位波動稱 鋒電位包括:去極化、反極化(也稱超射,overshoot)和恢復(fù)極化的下降支3個階段。后電位包括:負(fù)后電位和正后電位(超極化狀態(tài))兩個階段。神經(jīng)沖動(impulse) :是指一個個沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的動作電位或鋒電位。 5152靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制 細(xì)胞內(nèi)的K+約為膜外的28倍,另外帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)也遠(yuǎn)高于膜外;靜息狀態(tài)下,細(xì)胞膜主要對K+有通透性,在濃度差作用下K+外流。帶正電荷的K+外流吸引了帶負(fù)電的蛋白質(zhì)分子有外流
21、傾向。但膜對蛋白質(zhì)不通透,蛋白質(zhì)被阻隔積累在膜的內(nèi)表面,相應(yīng)地吸引流出的K+集中分布于膜的外表面,這樣產(chǎn)生外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)。這種極化狀態(tài)對K+的繼續(xù)外流構(gòu)成阻力,并隨外流K+的增多而迅速增大。顯然當(dāng)K+受到向外的擴(kuò)散力和向內(nèi)的電場力相等時,跨膜凈移動為零,即達(dá)到電化學(xué)平衡(electrochemical equilibrium)。53動作電位產(chǎn)生的機(jī)制 膜在受到刺激時可能是Na+通透性的突然增大,以致超過K+通透性,使大量Na+涌入膜內(nèi)的結(jié)果。實驗數(shù)據(jù)表明,動作電位所能達(dá)到的膜內(nèi)正電位的數(shù)值相當(dāng)于Na+的平衡電位;并且實驗中隨著標(biāo)本浸浴液中Na+被同等數(shù)目的葡萄糖分子所代替(使膜外Na+濃度
22、逐漸減?。?,所記錄的超射值和整個動作電位也隨之下降,與Na+平衡電位計算值基本一致。但精確地說,動作電位并不能達(dá)到Na+平衡電位。這主要是由于在動作電位高峰時,雖然膜對Na+不能自由通透,但是尚有殘余的K+和Cl-通透。 54動作電位產(chǎn)生的機(jī)制 以神經(jīng)細(xì)胞為,外來刺激先引起膜對Na+通透性突然增大,Na+大量內(nèi)流,導(dǎo)致膜電位迅速去極化乃至反極化,構(gòu)成動作電位的上升支,時間少于1ms;在此過程中Na+通道很快關(guān)閉而K+通道(不同于形成靜息電位時的K+泄漏通道)大量開放,膜內(nèi)K+大量外流使膜電位迅速恢復(fù),構(gòu)成動作電位下降支(圖為電導(dǎo)反映膜的通透性)。負(fù)后電位表示迅速涌出的K+蓄積在膜外側(cè)附近,暫時
23、阻礙了K+進(jìn)一步外流所致復(fù)極化變慢,而正后電位是由于膜上鈉鉀泵啟動,在恢復(fù)膜兩側(cè)離子分布狀態(tài)過程中生電性作用(泵出3個Na+同時泵入2個K+,造成超極化)等原因引起,與興奮后的恢復(fù)有關(guān)。 5556其性質(zhì)可分為:物理性刺激、化學(xué)性刺激和生物刺激。適宜刺激:是指感受器對該性質(zhì)的變化最敏感(即閾值最低)、或引起興奮所需能量最低。閾刺激(threshold stimulus):強(qiáng)度時間曲線上的任何一點都表示一個剛能引起組織興奮的最小刺激,稱為。曲線右上方各點表示閾上刺激,左下方各點表示閾下刺激。時值(chronaxie法文)閾強(qiáng)度(threshold intensity):即固定刺激的強(qiáng)度時間變化率和
24、作用時間,測定引起組織興奮所需的最小刺激強(qiáng)度,又簡稱閾值(threshold)1.刺激引起興奮的條件5758絕對不應(yīng)期(absolute refractory period) :興奮一個非常短暫出現(xiàn)時期。此期內(nèi)無論第二次刺激強(qiáng)度多大,都不能使它再次興奮,又稱為乏興奮期。相對不應(yīng)期(relative refractory period):絕對不應(yīng)期后出現(xiàn)。此期內(nèi),第二個刺激有可能引起新的興奮,但所用的刺激強(qiáng)度必須超過該組織通常所需的閾強(qiáng)度。 在相對不應(yīng)期之后,組織還要經(jīng)歷一段興奮性,先是輕度增高繼而又低于正常的較緩慢的變化時期,分別稱為超常期(supranormal period)和低常期(su
25、bnormal period)。2.組織興奮性的變化5960 細(xì)胞受到電刺激時,先引起局部膜的去極化,膜對Na+通透性增大,Na+內(nèi)流。外來刺激較小時,Na+內(nèi)流的去極化傾向可被K+外流所糾正,只會發(fā)生局部微小的電位波動;而外來刺激足夠大,使靜息電位的絕對值減小到一個臨界值(稱閾電位)時,Na+通道大量開放,Na+大量內(nèi)流,膜電位進(jìn)一步去極化。如此反復(fù)促進(jìn)形成一種正反饋過程,稱為Na+內(nèi)流的再生性循環(huán)(或Hodgkin循環(huán))。3.閾電位(threshold potential)和鋒電位的引起6162 閾電位不是單一通道的屬性,而是在一段膜上能使通道開放的數(shù)目足以引起上述再生性循環(huán)出現(xiàn)的膜內(nèi)去極
26、化的臨界水平。因此,只要外來刺激大于能引起再生性循環(huán)的水平,膜內(nèi)去極化的速度就不再決定于原刺激的大小,而取決于原來靜息電位的值和膜兩側(cè)濃度差。就是說動作電位要么不產(chǎn)生(無),一旦產(chǎn)生就達(dá)到最大值(全),符合“全或無定律”(all-or-none law)。3.閾電位(threshold potential)和鋒電位的引起63局部反應(yīng):細(xì)胞受到單個閾下刺激的作用不會產(chǎn)生動作電位,但不是無反應(yīng),也將引起去極化,但未達(dá)到閾電位水平,僅能使Na+少量通道開放,這時的Na+內(nèi)流叫做局部興奮有以下幾個基本特性: 不是“全或無”的,而是隨著閾下刺激的增大而增大; 只能呈遞減性傳播,傳播數(shù)十至數(shù)百微米即消失,稱為電緊張擴(kuò)布。 具有總和(summation)效應(yīng)。 4.局部反應(yīng)(local response)及其特性 64不衰減性傳導(dǎo)(conduction):動作電位一旦在細(xì)胞膜的某一部位產(chǎn)生,它就會向整個細(xì)胞膜傳播,而且它的幅度不會因為傳播距離的增加而減弱。跳躍式傳導(dǎo)(saltatory conduction):有髓神經(jīng)纖維外面包裹著一層既不導(dǎo)電、離子又不能通過的髓鞘,動作電位只能在沒有髓鞘的朗飛結(jié)處才能傳導(dǎo),因此動作電位是越過每一段帶髓鞘的神經(jīng)纖維呈跳躍式傳導(dǎo)(三)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)6566 多
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