《胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论课件（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电生理学技术及临床应用电生理学技术及临床应用 胡优敏胡优敏 博士博士 副教授副教授Tel:Tel: 63846590-77654263846590-776542Email:Email: 办公室：四号楼办公室：四号楼413413室室1胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论电生理学及其研究对象电生理学及其研究对象u生物电生物电(biological electricity)u细胞内电位、运动终板电位、心电、肌电、脑电等。细胞内电位、运动终板电位、心电、肌电、脑电等。u生物电与兴奋性生物电与兴奋性u电生理学：电生理学：u研究机体生物电现象和探讨各种内外环境刺激对机体研究机体生物电现象和探讨各种内外
2、环境刺激对机体电现象的影响的科学。电现象的影响的科学。u研究对象研究对象u研究细胞和组织的一般电特性、极性、结构中电压和研究细胞和组织的一般电特性、极性、结构中电压和电流的变化，以及电流对活体的作用。电流的变化，以及电流对活体的作用。2胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论u电生理技术电生理技术（electrophysiological techniques）u是以多种形式的能量（电、声等）刺激生物体，是以多种形式的能量（电、声等）刺激生物体，测量、记录和分析生物体发生的电现象测量、记录和分析生物体发生的电现象（生物电）和生物体的电特性的技术，是和生物体的电特性的技术，是电生理学研究的主研究
3、的主要技术。要技术。3胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论应用与展望应用与展望u应用应用u基础研究：细胞电生理。神经生物、中枢传导途径、基础研究：细胞电生理。神经生物、中枢传导途径、中枢定位、中枢机能等。中枢定位、中枢机能等。u临床应用：肌电、脑电、心电、皮肤电、胃电图、临床应用：肌电、脑电、心电、皮肤电、胃电图、视网膜电图、脊髓诱发电位、听脑干电位、整体神视网膜电图、脊髓诱发电位、听脑干电位、整体神经传导速度等。经传导速度等。u展望展望u胃电图与胃溃疡、胃癌及术后胃功能紊乱；胃电图与胃溃疡、胃癌及术后胃功能紊乱；u皮肤电与心理活动；皮肤电与心理活动；u生物电控制假肢、操纵车；生物电控制假
4、肢、操纵车；u电子耳、鼻等电子耳、鼻等4胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论考核评估考核评估u卷面考试（卷面考试（60%，开卷），开卷）u实验课实验课+报告（报告（10%）u平时平时+短文（短文（30%）：查找和阅读）：查找和阅读5篇以上现代电篇以上现代电生理技术在本人专业领域中的应用文献，并写生理技术在本人专业领域中的应用文献，并写（PPT介绍？）一篇技术、应用和展望的介绍文介绍？）一篇技术、应用和展望的介绍文章（章（1500字以上，列出引用文献）。字以上，列出引用文献）。5胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论u细胞生物电现象细胞生物电现象u生物膜的电学特性与细胞电活动生物膜的电学特
5、性与细胞电活动u细胞电信号研究方法细胞电信号研究方法u电压钳电压钳与膜片钳技术与膜片钳技术细胞电生理学基础及研究方法细胞电生理学基础及研究方法6胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论细胞的生物电现象细胞的生物电现象7胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论 人体及生物体活细胞在安静和活动时都存在电人体及生物体活细胞在安静和活动时都存在电活动，这种电活动称为生物电现象活动，这种电活动称为生物电现象(bioelectricity)。细胞生物电现象是普遍存在的，临床上广泛应用的心细胞生物电现象是普遍存在的，临床上广泛应用的心电图、脑电图、肌电图及视网膜电图等就是这些不同电图、脑电图、肌电图及视网膜
6、电图等就是这些不同器官和组织活动时生物电变化的表现。器官和组织活动时生物电变化的表现。概概 述述跨膜电位（跨膜电位（transmembrane potential）静息电位（静息电位（resting potential）动作电位（动作电位（action potential）局部电位（局部电位（localized graded potential）8胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论n1786年路易吉伽伐尼（Luigi Galvani） 首次在蛙类体内发现生物电现象(证明自脊髓伸出的神经能产生电)，电生理学的创始人。n1902年Bernstein提出膜学说，从细胞表面膜的水平说明生物电现象
7、，为理解生物电的产生机理开创了正确的途径。n19世纪物理学的先驱法拉第则认识到电是一个很基本的现象。 “无论其来源，自然界中的电都是相同的”。神经确实是电的一个源泉，但并非其专有。 9胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论细胞的生物电现象细胞的生物电现象极化(Polarisation)膜电位(Membranepotential)去极化(Depolarisation)超极化(Hyperpolarisation)复极化(Repolarisation)10胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论静息电位静息电位( (resting potentialresting potential RP) RP
8、)细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差。细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差。内负外正的内负外正的极化状态极化状态(Polarisation) AB图8-2 静息电位的记录A为插入前的0电位；B为插入细胞后，所记录到的静息电位11胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论动作电位动作电位(Action potential AP)(Action potential AP)可兴奋细胞受可兴奋细胞受到刺激，细胞到刺激，细胞膜在静息电位膜在静息电位基础上发生一基础上发生一次次短暂的短暂的、可可逆的逆的, ,并可向周并可向周围围扩布扩布的电位的电位波动称为动作波动称为动作电位。电位。1
9、2胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论 锋电位特点：锋电位特点： 具具有有“全全或或无无”现现象象。其其幅幅值值不不随随刺刺激激强强度度的的增增加加而而增增大。大。 传传 播播 性性 扩扩 布布(propagation)(propagation)。其其幅幅值值不不随随着着传传播播距距离离而而改变。改变。 脉脉冲冲式式，无无总总和和效应。效应。13胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论 锋电位特点：锋电位特点： 具具有有“全全或或无无”现现象象。其其幅幅值值不不随随刺刺激激强强度度的的增增加加而而增增大。大。 传传 播播 性性 扩扩 布布(propagation) (propagation
10、) 。其其幅幅值值不不随随着着传传播播距距离离而而改变。改变。 脉脉冲冲式式，无无总总和和效应。效应。14胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论局部电位局部电位（localized graded potentiallocalized graded potential）刺激引起的低刺激引起的低于阈电位的去于阈电位的去极化（即局部极化（即局部电位），称局电位），称局部反应或局部部反应或局部兴奋。兴奋。感受器电位，突触后膜电位，运动终板电位等感受器电位，突触后膜电位，运动终板电位等15胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论局部电位特点：局部电位特点： 不不具具有有“全全或或无无”现现象象。其其幅
11、幅值值可可随随刺刺激激强强度度的的增增加加而而增大。增大。 电电紧紧张张方方式式扩扩布布。其其幅幅值值随随着着传传播播距离的增加而减小。距离的增加而减小。 具具有有总总和和效效应应：时时间间性性和和空空间间性性总总和和。 16胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论时间性总和时间性总和空间性总和空间性总和17胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论Flipping the membrane potential by changing the relative ionic permeability of the membrane.神经纤维静息电位与动作神经纤维静息电位与动作电位波形与产生机制电位
12、波形与产生机制Thevoltage-gatedchannel18胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论动作电位的传导动作电位的传导（Conduction)（1 1）传导机制：局部电流）传导机制：局部电流19胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论（1）传导机制）传导机制局部电流局部电流localcurrent阈阈刺刺激激动动作作电电位位局局部部电电流流电电紧紧张张电电位位局局部部反反应应去去极极化化达达阈阈电电位位邻邻近近膜膜产产生生动动作作电电位位动作电位沿细胞膜传导动作电位沿细胞膜传导20胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论（2 2）传导方式）传导方式：无髓鞘无髓鞘N N纤维纤维:
13、:近距离局部电流；近距离局部电流；有有 髓髓 鞘鞘 N N纤纤 维维 : :远远 距距 离离 局局 部部 电电 流流 ( (跳跳 跃跃 式式saltatory conduction) )21胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论Node of Ranvier：髓鞘间的轴突裸露区，：髓鞘间的轴突裸露区，有丰富的有丰富的Na+通道；结间发生局部电流，通道；结间发生局部电流，从而完成动作电位的跳跃式传导。从而完成动作电位的跳跃式传导。特点：快速且节能特点：快速且节能 22胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论(3)(3)传导特点传导特点 双向性双向性 相对不疲劳性相对不疲劳性 绝缘性绝缘性不衰减
14、性或不衰减性或“全或无全或无”现象现象(4)(4)影响动作电位传导的因素影响动作电位传导的因素1 1）细胞的直径增加，有利于传导加快；）细胞的直径增加，有利于传导加快；有髓的神经纤维传导较快。有髓的神经纤维传导较快。2 2）动作电位的去极化速度和幅度）动作电位的去极化速度和幅度 23胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论Synaptic transmission Synapse -A junction that mediates information transfer from one neuron to another neuron or an effector cell（一）（一）细胞
15、之间兴奋传递突触和接头联系细胞之间兴奋传递突触和接头联系24胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论一一.经典的突触传递经典的突触传递(一一)分类分类(二二)结构结构突触小体突触小体突触前膜突触前膜7nm突触突触突触间隙突触间隙20nm突触后膜突触后膜7nm（一）（一）细胞之间兴奋传递突触和接头联系细胞之间兴奋传递突触和接头联系25胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论26胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论27胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论ProcessofProcessofTransmissionTransmission28胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论(三三)电
16、化学电的传递过程电化学电的传递过程前神经元前神经元AP神经末梢神经末梢前膜去极前膜去极化化前膜上电压门控式前膜上电压门控式Ca2+通道开放通道开放Ca2+进人突触前膜进人突触前膜突触小泡和前膜突触小泡和前膜接触、融合和胞裂接触、融合和胞裂神经递质释放神经递质释放突突触间隙触间隙突触后膜上的特异性受体或化突触后膜上的特异性受体或化学门控式通道学门控式通道突触后电位突触后电位29胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论(四四)突触后神经元的电活动变化突触后神经元的电活动变化1.兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位EPSP* *易化易化(facilitation):兴奋性递质；兴奋性递质；Na+内流；内
17、流；去去极化；后膜易化极化；后膜易化2.抑制性突触后电位抑制性突触后电位IPSP* *后膜抑制：后膜抑制：抑制性递质；抑制性递质；Cl-内流；内流；超极化；后膜抑制超极化；后膜抑制30胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论31胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论32胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论33胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论3.动作电位在突触后神经元的产生：动作电位在突触后神经元的产生：取决于同时产生取决于同时产生的的EPSPEPSP和和IPSPIPSP的的代数和代数和轴突的始段轴突的始段34胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论4.突触传递的特征：突触传递的特
18、征：n单向传播；单向传播；n中枢延搁；中枢延搁；n总和与阻塞；总和与阻塞；n兴奋节律的改变；兴奋节律的改变；n后发放；后发放；n局部化与扩散；局部化与扩散；n对内环境变化敏感和易疲劳对内环境变化敏感和易疲劳35胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论36胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论1 1、N-MN-M接头的结构接头的结构 接接头头前前膜膜：囊囊泡泡内内含含AChAChACh量子释放量子释放(quantal release) 接头间隙：约接头间隙：约50-6050-60nmnm 接头后膜：又称接头后膜：又称终板膜终板膜存在存在AChACh（N N2 2）受体）受体接头间隙接头间隙（一
19、）（一）细胞之间兴奋传递突触联系细胞之间兴奋传递突触联系神经肌肉接头神经肌肉接头: :运动神经元轴突运动神经元轴突末梢与肌细胞间形成的突触联末梢与肌细胞间形成的突触联系。系。37胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论38胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论2.N-M2.N-M接头处的兴奋传递过程接头处的兴奋传递过程当神经冲动传到轴突末当神经冲动传到轴突末膜膜CaCa2 2通道开放，膜外通道开放，膜外CaCa2 2向膜内流动向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的囊泡中的AChACh释放释放( (量子释放量子释放) )AChACh与终板膜上的与终板
20、膜上的N N2 2受体结合，受体结合，受体蛋白分子构型改变受体蛋白分子构型改变终板膜对终板膜对NaNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性终板膜去极化终板膜去极化终板电位（终板电位（EPPEPP）EPPEPP电紧张性扩布至肌膜电紧张性扩布至肌膜去极化达到阈电位去极化达到阈电位爆发肌细胞膜动作电位爆发肌细胞膜动作电位39胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论40胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论3.3.说明：说明：(1)Ca(1)Ca2+2+的作用的作用: :神神经经递递质质的的释释放放需需膜膜外外CaCa2+2+内内流流，凡凡是是提提高高末末梢梢膜膜内内CaCa2+2
21、+ 的浓度，都能促进递质的释放，否则相反。的浓度，都能促进递质的释放，否则相反。(2) Ach(2) Ach的量子释放的量子释放(quantal release)(quantal release)EPPEPP(endplate potential)(endplate potential)的大小与的大小与AchAch释放量呈正相关。释放量呈正相关。(3)(3)终板电位的产生和特性终板电位的产生和特性EPPEPP的特征：的特征：v无无“全或无全或无”现象现象v电紧张性扩布电紧张性扩布v有总和现象有总和现象41胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论（4 4）具）具1 1对对1 1的关系：的关系：
22、接接头头前前膜膜传传来来一一个个APAP，便便能能引引起起肌肌细细胞胞兴兴奋奋和和收收缩缩一一次次（因因每每次次AChACh释释放放的的量量，产产生的生的EPPEPP是引起肌膜是引起肌膜APAP所需阈值的所需阈值的3-43-4倍）。倍）。 神神经经末末梢梢的的一一次次APAP只只能能引引起起一一次次肌肌细细胞胞兴兴奋奋和和收收缩缩（因因终终板板膜膜上上含含有有丰丰富富的的胆胆碱碱酯酯酶，能迅速水解酶，能迅速水解AChACh）。）。 42胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论 4 4. .影响影响N-MN-M接头处兴奋传递的接头处兴奋传递的因素：因素： （1 1）阻阻断断AChACh受受体体：
23、箭箭毒毒和和银银环环蛇蛇毒毒，肌肌松剂（驰肌碘）。松剂（驰肌碘）。 （2 2）抑抑制制胆胆碱碱酯酯酶酶活活性性：有有机机磷磷农农药药，新新斯的明。斯的明。 （3 3）自自身身免免疫疫性性疾疾病病：重重症症肌肌无无力力（抗抗体体破破坏坏AChACh受受体体），肌肌无无力力综综合合征征（抗抗体体破破坏坏N N末末梢梢CaCa2+2+通道）。通道）。 （4 4）接头前膜）接头前膜AchAch释放释放：肉毒杆菌中毒。：肉毒杆菌中毒。 43胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论5. 5. 神经神经- -肌接头兴奋传递的特点肌接头兴奋传递的特点单向性传递；单向性传递； 时间延搁；时间延搁； 易受环境变化影响。易受环境变化影响。44胡优敏电生理学技术及临床应用电生理学绪论
