神經(jīng)和肌肉生理課件

第三章神經(jīng)和肌肉的生理神經(jīng)和肌肉生理在生命活動過程中，機(jī)體的功能活動會隨著體內(nèi)、外環(huán)境變化而發(fā)生相應(yīng)的改變。

肢體→傷害性刺激→屈曲眼→強(qiáng)光照射→瞳孔縮小血管、汗腺→氣溫升高→血管擴(kuò)張、汗腺分泌增加。。。。。。。這些改變通過神經(jīng)和肌肉活動來完成神經(jīng)和肌肉生理第一節(jié)興奮性生命的基本特征：

新陳代謝興奮性生殖興奮性：機(jī)體或組織細(xì)胞對刺激發(fā)生反應(yīng)的能力或特征。神經(jīng)和肌肉生理一、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→形成對機(jī)體的刺激神經(jīng)和肌肉生理刺激的種類：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、心理因素刺激---語言、文字、思維神經(jīng)和肌肉生理刺激的三要素：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)度刺激持續(xù)時(shí)間刺激強(qiáng)度時(shí)間變率神經(jīng)和肌肉生理閾強(qiáng)度：又稱閾值或刺激閾，是指能引起組織興奮所需的最小刺激強(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神經(jīng)和肌肉生理興奮與閾強(qiáng)度的關(guān)系：興奮性=1∕閾強(qiáng)度閾強(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)神經(jīng)和肌肉生理二、反應(yīng)概念：機(jī)體或組織細(xì)胞受到刺激后，出現(xiàn)功能活動的變化。兩種基本形式：興奮和抑制興奮：相對靜止→活動狀態(tài)抑制：活動狀態(tài)→相對靜止神經(jīng)和肌肉生理刺激和反應(yīng)的關(guān)系：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

寒冷→皮膚血管收縮溫?zé)帷つw血管擴(kuò)張神經(jīng)和肌肉生理刺激的性質(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，甚至停止神經(jīng)和肌肉生理刺激的性質(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。神經(jīng)和肌肉生理第二節(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)下還是活動過程中，都存在著電活動，這種電活動稱為生物電現(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、肌點(diǎn)圖等。細(xì)胞的生物電活動包括：安靜狀態(tài)下的靜息電位活動狀態(tài)下的動作電位神經(jīng)和肌肉生理一、靜息電位的產(chǎn)生機(jī)制（一）靜息電位概念：指細(xì)胞未受刺激時(shí)存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。

存在于安靜細(xì)胞的表面膜兩側(cè)的，故稱為跨膜靜息電位，簡稱靜息電位。多數(shù)細(xì)胞的靜息電位都表現(xiàn)膜內(nèi)電位低于膜外，把膜外電位規(guī)定為零，膜內(nèi)電位即為負(fù)值，靜息電位用膜內(nèi)電位表示，所以，靜息電位是負(fù)值。多數(shù)細(xì)胞的靜息電位在﹣50～﹣100mV之間。神經(jīng)和肌肉生理（一）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)下對各種離子的通透性不同。對K+的通透性大于Na+

神經(jīng)和肌肉生理K+驅(qū)動力：K+濃度、電位勢能?；A(chǔ)條件：安靜狀態(tài)下膜對K+有通透性，K+外流①鉀外流，帶負(fù)電的蛋白不能外流，使膜外帶正電荷，膜內(nèi)帶負(fù)電荷。②當(dāng)促使鉀外流的濃度勢能差同阻礙鉀外流的電勢能差相等時(shí)，鉀跨膜凈移動量為零。膜兩側(cè)的電位差也穩(wěn)定于某一數(shù)值不變，這個(gè)電位差稱為K+的電化學(xué)平衡。神經(jīng)和肌肉生理極化:靜息電位時(shí)膜兩側(cè)所保持的外正內(nèi)負(fù)狀態(tài)超極化：膜內(nèi)外電位差的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值加大的方向變化時(shí)去極化：膜內(nèi)電位向負(fù)值減小的方向變化，也稱為除極化神經(jīng)和肌肉生理反極化：去極化至零電位后膜電位進(jìn)一步變?yōu)檎祻?fù)極化：細(xì)胞先發(fā)生去極化，然后再向正常安靜時(shí)膜內(nèi)所處的負(fù)值恢復(fù)神經(jīng)和肌肉生理二、動作電位及其產(chǎn)生機(jī)制(一)動作電位概念：在靜息電位的基礎(chǔ)上，可興奮組織或細(xì)胞受到一個(gè)適當(dāng)刺激時(shí)，其膜電位發(fā)生迅速的一過性的波動，這種短暫可逆的、擴(kuò)布性電變化稱為動作電位。神經(jīng)和肌肉生理上升支去極化（-70到0）

超射（0到+30）

下降支復(fù)極化（+30到-70）神經(jīng)和肌肉生理（二）動作電位的產(chǎn)生機(jī)制動作電位上升支：細(xì)胞受剌激時(shí)，迅速增加Na+電導(dǎo)動力：Na+在很強(qiáng)的電化學(xué)驅(qū)動力作用下，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。神經(jīng)和肌肉生理動作電位降支：Na+通道失活，Na+電導(dǎo)減小形成峰電位降支，同時(shí)K+電壓門控性通道的開放。在膜內(nèi)電-化學(xué)梯度的作用下,出現(xiàn)了K+外向電流，使膜內(nèi)電位變負(fù)，加速了膜的復(fù)極，參與峰電位降支的形成。

動作電位的上升支主要是Na+大量內(nèi)流形成；下降支主要是由于K+大量快速外流形成。神經(jīng)和肌肉生理三、局部興奮特征：不表現(xiàn)“全或無”特征；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。電緊張擴(kuò)布隨擴(kuò)布距離增加而衰減；電緊張電位(局部興奮)沒有不應(yīng)期,一次閾下剌激引起一個(gè)局部反應(yīng)雖然不能引發(fā)動作電位,可疊加或總和后導(dǎo)致膜去極化到閾電位,從而爆發(fā)動作電位?？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。神經(jīng)和肌肉生理局部興奮與動作電位的區(qū)別:區(qū)別局部興奮動作電位刺激強(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)布神經(jīng)和肌肉生理四、動作電位的傳導(dǎo)特點(diǎn)①“全或無”性質(zhì)。當(dāng)刺激未達(dá)閾值時(shí)，動作電位不會出現(xiàn)，一旦達(dá)到閾電位水平，動作電位便迅速產(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。②動作電位能沿細(xì)胞膜向周圍不衰減性傳導(dǎo)，其幅度和波形始終保持不變。③雙向性：如果刺激神經(jīng)纖維中斷，動作電位可沿著細(xì)胞膜向兩端傳導(dǎo)。神經(jīng)和肌肉生理第三節(jié)肌細(xì)胞的收縮功能

骨骼肌

橫紋肌

肌肉

心肌

平滑肌神經(jīng)和肌肉生理一、神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞1.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：

接頭前膜電鏡下神經(jīng)-肌肉接頭間隙接頭后膜(終板膜)神經(jīng)和肌肉生理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受體陽離子通道

（N2-AChreceptorcationchannel）

乙酰膽堿酯酶神經(jīng)和肌肉生理2.傳遞過程：①神經(jīng)末梢處神經(jīng)沖動→接頭前膜電壓門控性Ca2+通道瞬間開放→膜對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，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→接頭間隙神經(jīng)和肌肉生理③ACh→擴(kuò)散到后膜(終板膜)→N2型ACh受體陽離子通道α亞單位結(jié)合→終板膜Na+

、K+(以Na+為主，)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。神經(jīng)和肌肉生理3、傳遞特點(diǎn)：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。神經(jīng)和肌肉生理興奮傳遞是1對1的。終板膜本身沒有電壓門控鈉通道，不產(chǎn)生動作電位。每次神經(jīng)沖動引起的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)的動作電位。神經(jīng)和肌肉生理影響神經(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(阿曲庫銨）

膽堿酯酶抑制劑:新斯的明神經(jīng)和肌肉生理影響神經(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(阿曲庫銨）

膽堿酯酶抑制劑:新斯的明神經(jīng)和肌肉生理病理變化：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-膽堿酯酶磷酰化→膽堿酯酶失活→接頭間隙ACh↑↑

神經(jīng)和肌肉生理等長收縮(isometriccontraction):后負(fù)荷如果超過肌肉收縮所能產(chǎn)生的最大張力，肌肉收縮時(shí)不再表現(xiàn)縮短，這種不出現(xiàn)肌肉長度變短而只有張力增加的收縮過程。等張收縮(isotoniccontraction)：收縮時(shí)止發(fā)生肌肉縮短而張力保持不變。神經(jīng)和肌肉生理分為三個(gè)時(shí)期：

潛伏期收縮期舒張期在一次單收縮中動作電位時(shí)程近1～2ms（相當(dāng)于絕對不應(yīng)期），而收縮過程可達(dá)幾十或幾百毫秒，因而在收縮過程中有可能接受新的刺激，發(fā)生新的興奮和收縮。神經(jīng)和肌肉生理(2)運(yùn)動神經(jīng)元發(fā)放沖動頻率與骨骼肌收縮形式單收縮(singletwitch)

：骨骼肌受到一次短促刺激,可產(chǎn)生一次動作電位,隨后會出現(xiàn)一次機(jī)械收縮.稱為單收縮。神經(jīng)和肌肉生理剌激頻率較高時(shí),剌激間隔時(shí)間短于單個(gè)單收縮持續(xù)的時(shí)間,肌肉發(fā)生收縮復(fù)合,稱為復(fù)合收縮。肌肉發(fā)生復(fù)合收縮時(shí),出現(xiàn)了收