C——电流方向 电流方向A 概念 膜电位变化 举例 内向电流 离子流动造成膜外的正电荷流入膜内,称为内向电流 内向电流使膜内电位的负值减小,引起膜的去极化 通常Na+和Ca2+由细胞外向细胞内的流动都属于内向电流 关闭(刺激前状态) 激活(刺激后钠电流增大的状态) 失活(刺激仍持续而钠通道却无反应的状态) 钾通道 关闭 激活 外向电流 离子流动造成正电荷由胞内流出胞外,称为外向电流 外向电流使膜两侧外正内负的电位差增大,引起膜的复极化或超极化 通常K+由胞内流出,或Cl-由胞外流入胞内,都属于外向电流 不开放 开放 不开放 不开放 开放 D——离子通道状态 钠通道
(2009-2A)神经细胞膜上钠泵活动受抑制时,可导致的变化是(C) A.静息电位绝对值减小,动作电位幅度增大 B.静息电位绝对值增大,动作电位幅度减小 C.静息电位绝对值和动作电位幅度均减小 D.静息电位绝对值和动作电位幅度均增大
(2007-3A)神经纤维电压门控的Na+通道与K+通道的共同点中,错误的是(D) A.都有开放状态 B.都有关闭状态 C.都有激活状态 D.都有失活状态 E.都有静息状态
A.Na+ B.K+ C.Ca2+ D.Cl- E.HCO3-
(2002-93B)神经细胞膜在静息时通透性最大的离子是(B)
(2002-94B)神经细胞膜在受刺激兴奋时通透性最大的离子是(A)
(四)刺激和阈刺激,可兴奋细胞(或组织),组织的兴奋,兴奋性及兴奋后兴奋性的变化。电紧张电位和局部电位
1.刺激和阈刺激,可兴奋细胞(或组织),组织的兴奋,兴奋性 刺激 兴奋 可兴奋细胞 概念 概念 概念 举例 特点 是指细胞所处环境因素的变化,任何能量形式的理化因素的改变都可能构成对细胞的刺激 在现代生理学中,兴奋已被看作是动作电位的同义语或动作电位的产生过程 受刺激后能产生动作电位的细胞,称为可兴奋细胞或电可兴奋细胞 神经细胞、肌细胞(心肌细胞、消化道平滑肌细胞)和腺细胞等 所有可兴奋细胞都必然具有电压门控钠通道或电压门控钙通道,其在受刺激后首先发生的共同反应就是基于这些离子通道激活而产生的动作电位 效应 ①神经细胞则以动作电位沿细胞膜传播而形成的神经冲动作为其活动特征 ②肌细胞通过兴奋-收缩耦联产生收缩 ③腺细胞通过兴奋-分泌耦联引起分泌 兴奋的发生 条件 ①细胞的反应能力(生理学中将可兴奋细胞接受刺激后产生动作电位的能力称为细胞的兴奋性) ②刺激量A的大小 可兴奋细胞受刺激后并不一定发生兴奋 刺激要能使细胞发生兴奋,就必须达到一定的刺激量 注:A——刺激量参数
刺激量参数刺激量通常包括三个参数,即刺激的强度、刺激的持续时间和刺激强度对时间的变化率。三个参数之间存在相互影响的关系。 固定刺激强度对时间的变化率刺激强度和刺激持续时间两个参数互相影响。在一定范围内,如果刺激持续时间较短,引起细胞兴奋所需的刺激强度就较大;反之,刺激持续时间越长,则所需的刺激强度就越小 固定刺激的持续时间①(2010-3A)外加刺激引起细胞兴奋的必要条件是(C) A.刺激达到一定的强度 B.刺激达到一定的持续时间 C.膜去极化达到阈电位 D.局部兴奋必须发生总和
2.细胞兴奋后兴奋性的变化 出现时间 绝对不应期 在兴奋发生的当时以及兴奋后最初的一段时间 无限大 相对不应期 在绝对不应期之后 超常期 相对不应期过后 低常期 相对不应期过后 阈刺激 细胞兴奋性 与动作电位对应 能使组织发生兴奋的最小刺激强度,即阈强度阈刺激或阈强度一般可(刺激神经、肌肉引发动作电位需要一定的强度。能作为衡量细胞兴奋性的引发动作电位的最小刺激强度,称为刺激的阈值) 指标(阈刺激增大表示细相当于阈强度的刺激称为阈刺激(可引起组织兴奋) 胞兴奋性下降;反之,则大于阈强度的刺激称为阈上刺激(可引起组织兴奋) 表示细胞兴奋性升高) 小于阈强度的刺激称为阈下刺激 ② 刺激强度必须大于原来的阈强度 逐渐恢复,受刺激后可发生兴奋(从无到有,直至接近正常的一个恢复时期) 刺激强度稍小于刺激强度稍原来的阈强度 大于原来的阈强度 轻度的高于正常水平 轻度的低于正常水平 无 大约相当于锋电大约相当于负后电位位发生的时期(锋(后去极化)出现的电位不会发生叠加,并时期 且细胞产生锋电位的最高频率也受到绝对不应期的限制) 大约相当于负相当于正后后电位(后去极电位(后超极化)出现的时期 化)出现的时期 (2007-2A)与低常期相对应的动作电位时相是(C) A.锋电位升支 B.锋电位降支 C.正后电位 D.负后电位
(2006-3A)组织细胞处于绝对不应期时,其兴奋性为(E) A.无限大 B.大于正常 C.等于正常 D.小于正常 E.零
(2002-2A)可兴奋细胞兴奋的共同标志是(E) A.反射活动 B.肌肉收缩 C.腺体分泌 D.神经冲动 E.动作电位
(2002-3A)神经纤维上前后两次兴奋,后一次兴奋最早可出现于前一次兴奋后的(B) A.绝对不应期 B.相对不应期 C.超常期 D.低常期
E.低常期结束后
3.电紧张电位和局部电位 电紧张电位 概念 在神经纤维的某一点向轴浆内注入电流,注入电流处的膜电位最大,其周围一定距离外的膜电位将作为距离的指数函数衰减,这种由膜的被动电学特性决定其空间分布的膜电位称为电紧张电位 当去极化的刺激很弱时,钠通道并未被激活,仅在膜的局部产生电紧张电位 电紧张电位完全是由膜固有的静息电学特性所决定的。其产生过程中如果幅度较小,一般也不会引起膜自身所包含的离子通道的激活和膜电导的改变 但其与动作电位的产生和传播有着密切关系。一个去极化电紧张电位,如果其幅度达到一定水平,就会引起相当多的钠通道或钙通道激活,从而引发动作电位;细胞膜电紧张电位发生的速度和扩布的范围也是影响动作电位产生和传播速度的重要因素 局部电位 产生 当给予稍大的去极化刺激时,可引起部分钠通道激活和内向离子电流,使膜在电紧张电位的基础上进一步去极化,但此时膜的去极化可增加K+的外向驱动力,且外向K+电流大于内向Na+电流,遂使膜电位又复极到静息电位水平,如此形成的膜电位波动称为局部电位 去极化的局部电位多是由于去极化电紧张电位和少量离子通道开放产生的主动反应叠加而形成的。局部电位中尽管包含一部分细胞的主动反应(即少量钠通道开放和钠离子内流形成的膜去极化),但它仍具有电紧张电位的电学特征 产生 特点 特点
局部电位与动作电位的区别 刺激 局部电位(过渡性慢电位) 去极化刺激 阈下刺激 未达阈电位 电位产生 不应期 总和 传播 不具有“全或无”的特征(其幅度与刺激强度相关) 没有不应期 可以发生空间总和和时间总和 电紧张扩布 向周围逐渐衰减 短距离扩布 举例 终板电位、突触后电位(兴奋性突触后电位、抑制性突触后电位)、感受器电位、发生器电位 去极化刺激 阈刺激或阈上刺激 达阈电位 “全或无”特性 有不应期 不能总和 局部电流传导 不衰减传播(即幅度和波形始终保持不变) 远距离传导 神经细胞动作电位 骨骼肌细胞动作电位 心肌细胞动作电位等 动作电位
(五)动作电位(或兴奋)的引起和它在同一细胞上的传导。 1.无髓鞘神经纤维和肌纤维等细胞上 细胞膜某一部分产生的动作电位可沿细胞膜不衰减地传播至整个细胞 局部电流将依据膜的被动电学性质,在动作电位前方的静息部位首先形成电紧张电位,并在电紧张电位达到阈电位的细胞膜上引起动作电位 动作电位便通过局部电流沿细胞膜传导,并带有一个电紧张电位的波前 动作电位的传导是一个由电紧张电位引起的沿细胞膜不断产生新动作电位的扩布过程,也称为是动作电位的传播或兴奋的传播,这是它的幅度在长距离传导中不衰减的原因 2.有髓鞘神经纤维 局部电流仅在郎飞结之间发生,即在发生动作电位的郎飞结与静息的郎飞结之间产生。这种传导方式称为跳跃式传导 有髓鞘神经纤维及其跳跃式传导是生物进化的产物 髓鞘不仅能提高神经纤维的传导速度,还能减少能量消耗。因为动作电位只发生在郎飞结,因而传导过程中跨膜流入和流出的离子将减少,它们经主动转运返回时所消耗的能量也将减少
(六)神经-骨骼肌接头处的兴奋传递。 1.神经-骨骼肌接头处的结构 神经骨骼肌接头骨骼肌的神经-肌接头由运动神经末梢和与它接触的骨骼肌细胞膜所构成 接头前膜 突触囊泡 接头间隙 终板膜 (接头后膜) 神经末梢在接近肌细胞处失去髓鞘,裸露的轴突末梢沿肌膜表面深入到一些向内凹陷的突触沟槽,这部分轴突末梢膜也称为接头前膜 接头前的神经轴突末梢中含有许多囊泡,称为突触囊泡,也称突触小泡。囊泡内含有大量的乙酰胆碱(Ach)(每个囊泡约含有1万个Ach分子) 接头前膜与接头后膜之间充满细胞外液的间隙称为接头间隙 与接头前膜相对的肌膜,称为终板膜或接头后膜 终板膜又进一步向内凹陷形成许多接头皱褶 在接头后的终板膜上有ACh受体,即N2型ACh受体阳离子通道,它们- 集中分布于皱褶的开口处 在终板膜的表面还分布有乙酰胆碱酯酶,其可将ACh分解为胆碱和乙酸 2.神经-骨骼肌接头处的兴奋传递 神经骨骼肌接头处的兴奋传递神经纤维传来的动作电位到达神经末梢 接头前膜去极化和膜上电压门控Ca2+通道瞬间开放 Ca2+借助于膜两侧的电化学驱动力流入神经末梢内,使末梢轴浆内Ca2+浓度升高 Ca2+可启动突触囊泡的出胞机制,将囊泡内的ACh排放到接头间隙A ACh在接头间隙内扩散至终板膜,与ACh受体阳离子通道结合并使之激活,于是通++道开放,导致Na和 K的跨膜流动 在静息状态下,细胞对Na的内向驱动力远大于对K的外向驱动力,因而跨膜的Na++内流远大于K外流,从而使终板膜发生去极化。这一去极化的电位变化称为终板电位(EPP),其幅度约50mV 终板膜上无电压门控钠通道,因而不会产生动作电位。但具有局部电位特征的EPP...可通过电紧张电位刺激周围具有电压门控钠通道的肌膜,使之产生动作电位,并传播至整个肌细胞膜 ACh在刺激终板膜产生终板电位的同时,可被终板膜表面的乙酰胆碱酯酶迅速分解,所以EPP的持续时间仅几毫秒 EPP的迅速消除可使终板膜继续接受新的刺激 ++-
注:A——突触囊泡释放ACh
1)神经末梢释放ACh的量不是一个连续的变量,而是以一个突触囊泡所含的一定数目的ACh分子(约1万个)为最小单位量,“倾囊”或成“份”排出的。这个单位量被称为一个“量子”,因此,囊泡释放递质分子的这种形式称为量子式释放 2)在静息状态下,接头前膜也会发生约每秒钟1次的ACh量子的自发释放,并引起终板膜电位的微小变化。这种由一个ACh量子 (一个囊泡)引起的终板膜电位变化称为微终板电位 (MEPP)。每个MEPP的幅度平均仅0.4mV 3)当接头前膜产生动作电位和Ca2+内流时,大量的突触囊泡几乎同步释放ACh;ACh量子所引起的MEPP此时会发生叠加,形成平均幅度约50mV的EPP。产生一个正常的EPP,约需释放250个突触囊泡
(2009-3A)在神经-骨骼肌接头完成信息传递后,能消除接头处神经递质的酶是(B) A.Na+-K+-ATP酶 B.乙酰胆碱酯酶 C.腺苷酸环化酶 D.磷酸二酯酶
(2006-4A)当神经冲动达神经末梢时,可引起接头前膜(B) A.Na+通道关闭 B.Ca2+通道开放 C.K+通道关闭 D.Cl-通道开放 E.Ca2+通道关闭
(2001-5A)下列有关神经-肌肉接点处终板膜上离子通道的叙述,错误的是(B) A.对Na+和K+均有选择性 B.当终板膜去极化时打开