2016西医综合考研复习:动作电位
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动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位由峰电位(迅速去极化上升支和迅速复极化下降支的总称)和后电位(缓慢的电位变化,包括负后电位和正后电位)组成。峰电位是动作电位的主要组成成分,因此通常意义的动作电位主要指峰电位。动作电位的幅度约为90~130mV,动作电位超过零电位水平约35mV,这一段称为超射。神经纤维的动作电位一般历时约0.5~2.0ms,可沿膜传播,又称神经冲动,即兴奋和神经冲动是动作电位意义相同。
形成条件
①细胞膜两侧存在离子浓度差,细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外,而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内,这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运医学全在线www.med126.com。(主要是钠-钾泵(每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。即:Na+:K+ =3:2)的转运)。
②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同,例如,安静时主要允许钾离子通透,而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。
③可兴奋组织或细胞受阈刺激或阈上刺激。
2形成过程动作电位上升支
大于或等于阈刺激→细胞部分去极化→钠离子少量内流→去极化至阈电位水平→钠离子内流与去极化形成正反馈(钠离子爆发性内流)→基本达到钠离子平衡电位(膜内为正膜外为负,因有少量钾离子外流导致最大值只是几乎接近钠离子平衡电位)。
动作电位下降支
膜去极化达一定电位水平→钠离子内流停止、钾离子迅速外流。
传导原理
在细胞膜上任何一点产生的动作电位会不衰减地传播到整个细胞膜上,这称之为动作电位的传导。如果是发生在神经纤维上,传导的动作电位又称为神经冲动。
以神经元为例,动作电位沿轴突的传导是通过跨膜的局部电流实
动作电位在神经纤维上的传导现的。给轴突的某一位点以足够强的刺激,可使其产生动作电位。此时该段膜内外两侧的电位差发生暂时的翻转,即由安静时膜内为负、膜外为正的状态转化为兴奋时的膜内为正、膜外为负的状态,称其为兴奋膜。兴奋膜与周围的静息膜(未兴奋的膜)无论在膜内还是膜外均存在有电位差,同时细胞膜的两侧的溶液都是导电的,所以兴奋膜与静息膜之间可发生电荷移动,这种电荷移动就是局部电流。在膜外侧,电流从静息膜流向兴奋膜;在膜内侧,电流由兴奋膜流向静息膜。结果使静息膜膜内侧电位升高而膜外侧降低,即发生了去极化医学全在线www.med126.com。当去极化使静息膜的膜电位达到阈电位水平时,大量钠通道被激活,引起动作电位。此时,原来的静息膜转变为兴奋膜,继续向周围的静息膜传导。因此,所谓动作电位的传导实际上就是兴奋膜向前移动的过程。在受到刺激产生兴奋的轴突与周围静息膜之间都可以产生局部电流,因此可以向两个方向传导,被称之为动作电位的双向传导。
动作电位在传导过程中是不衰减的,其原因在于动作电位在传导时,实际上是去极化区域的移动和动作电位的逐次产生,每次产生的动作电位幅度都接近于钠离子的平衡电位,可见其传导距离与幅度是不相关的,因此动作电位幅度不会因传导距离的增加而发生变化。
神经纤维的传导速度极快,但不同的神经纤维的传导速度变化很大。例如,人体的一些较粗的骨髓纤维传导速度可达100m/s,而某些较细的无髓纤维的传导速度甚至低于1m/s。