神经兴奋与传导ppt课件

《神经兴奋与传导ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《神经兴奋与传导ppt课件（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第二章第二章 神神经的的兴奋与与传导第一第一节 生物生物电景象景象1.1 生物生物电电的的发现发现电鳗电鳗伽伐尼伽伐尼 1786 动动物物电电 图图2-10、2-12伏特伏特 双金属双金属电电流流马马泰泰乌乌奇奇 图图2-13雷蒙雷蒙 损伤电损伤电位位1.2 静息静息电电位位(resting potential)(1)概念：概念： 静息形状下静息形状下细细胞膜两胞膜两侧侧所存在的所存在的电电位差。位差。 丈量：微丈量：微电电极极 大小：大小：-50 -100mv(2)极化： 静息形状下，膜是有极性的，为内负外正的极化(polarization)形状。 静 息 电 位 的 增 大 称 为 超 极

2、 化(hyperpolarization)。 静息电位减小称为去极化(depolarization)。 细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复称为复极化(repolarization)。带电离子的跨膜分散KCL 0.1molKCL 0.01mol EK = 59.5 lg(k+ o/k+i)K+-+(3)静息电位产生的机制膜学膜学说(membrane theory)：1902年由德国生理学年由德国生理学家家Bernstein提出，主要解提出，主要解释RP。膜两膜两侧离子分布离子分布: 胞内高胞内高钾，具，具较多的由有机分子构成的多的由有机分子构成的负离子；离子； 胞外高胞外高钠，负离子以离子以Cl

3、-为主。主。静息静息电位的位的产活力制：活力制：静息形状下，静息形状下，带电离子在膜两离子在膜两侧呈不平衡分布；呈不平衡分布；静息形状下，膜的通透性主要表静息形状下，膜的通透性主要表现为钾的通透的通透 性，性，总的表的表现为钾外流；外流；RP的的产生主要是由于生主要是由于钾离子的外流呵斥的，离子的外流呵斥的，RP 相当于相当于EK。1.3 动动作作电电位位(action potential)(1)概念：概念：细细胞膜遭到刺激后在原有胞膜遭到刺激后在原有RP根底上根底上发发生的一次膜两生的一次膜两侧电侧电位的位的快速而可逆的倒快速而可逆的倒转转与复原。与复原。 刺激刺激(stimulus)是指能

4、引起是指能引起细细胞胞产产生生动动作作电电位的内外位的内外环环境条件的境条件的变变化。化。 动作电位产生后并不局限于受刺激部位，而是迅速向周围扩播，直至整个细胞的细胞膜都依次产生动作电位。动作电位的扩播是不衰减的，其幅度和波形一直坚持不变。 产生与扩播: 图2-16(2)动作电位产生的机制动作电位产生的机制证据：证据： 钠对钠对AP的影响的影响 图图2-29离子学说：离子学说：1949年由年由Hodgkin和和Huxley提提出，主要解释出，主要解释AP。AP产活力制产活力制(上升支上升支)： 细细 胞胞 受受 刺刺 激激 时时 ， 膜膜 缓缓 慢慢 去去 极极 化化(depolarizati

5、on)，膜膜对对钠钠的的通通透透性性添添加加，钠钠内内流流，到到达达阈阈电电位位时时，钠钠内内流流 ，膜膜进进一一 步步 去去 极极 化化 ， 膜膜 电电 位位 与与 钠钠 电电 导导 间间 构构 成成Hodgkin cycle，钠钠快快速速内内流流构构成成AP的的上上升升支，当趋近于支，当趋近于ENa时，钠通道失活。时，钠通道失活。钠通道封锁，钾通道开放，钾外流引起钠通道封锁，钾通道开放，钾外流引起, 膜复极化膜复极化(repolarization)。 AP机制机制(下降支下降支)：图2-42(3)下面我们把动作电位构成的全过程归纳一下：刺激使细胞的静息电位值降低，引起受刺激部位的细胞膜首先

6、去极化。少数Na+内流。当去极化使膜电位降低到一定程度，膜上的钠通道大量开放，Na+内流并很快超越K+外流，引起细胞内电压升高。净内向电流引起膜的进一步去极化，使新的钠通道开放，进一步加速Na+内流，使膜内电位进一步升高。构成动作电位上升相。当膜电位趋于ENa，Na+内流变慢，钠通道失活，而钾通道开放，K+在强大的电动势作用下迅速外流，从细胞内移去了正电荷，使膜复极化，回到静息程度。 生物电产生的根本原理：细胞生物电景生物电产生的根本原理：细胞生物电景象的各种表现，主要是由于某些带电离子在象的各种表现，主要是由于某些带电离子在细胞膜两侧不平衡分布，以及膜在不同情况细胞膜两侧不平衡分布，以及膜在

7、不同情况下对这些离子的通透性发生改动所呵斥的。下对这些离子的通透性发生改动所呵斥的。1.4 钠钾泵钠钾泵的自的自动转动转运运Na-K泵ATP酶自动转运：耗费一个ATP，运进2个K，运出3个Na1.5 膜片膜片钳钳(patch clamp)实验实验和和单单通道离通道离子子电电流流图图2-36、2-37 膜膜片片钳钳实实验验通道的特性：通道的特性：通道的开或关是忽然的；通道的开或关是忽然的；通道开放通道开放时时具有恒定的具有恒定的电导电导；开放开放时间长时间长短不一；短不一；特定信号使开放的机率增大，而特定信号使开放的机率增大，而“失活失活信号使开放机率减小。信号使开放机率减小。第二第二节 组织的

8、的兴奋和和兴奋性性2.1 应应激性激性应应激性激性(irritability)是活的机体、是活的机体、组组织织、细细胞胞 对对刺激刺激发发生反响生反响的才干。的才干。例子：例子：变变形虫，合形虫，合欢欢，含羞草，植物，含羞草，植物的向性等。的向性等。一切生命物一切生命物质质都具有都具有对对刺激刺激发发生反响生反响的才干。的才干。 生物体要对刺激发生反响必需具备三个条件： 条件： 1 对刺激的感受才干 2 刺激信号的传导才干 3 效应器的反响 可兴奋细胞：感受器细胞、神经细胞、肌肉细胞可兴奋性细胞的应激性称为兴奋性感受器细胞神经细胞肌肉细胞例子：坐骨N-腓肠肌标本2.2 刺激刺激2.2.1 刺激

9、的定刺激的定义义刺激刺激(stimulus)是指能引起是指能引起细细胞胞兴奋兴奋的内的内外外环环境条件的境条件的变变化。化。性性质质与种与种类类性性质质：机械刺激、化学刺激、温度刺激、：机械刺激、化学刺激、温度刺激、电电刺激等。刺激等。电电刺激：矩形波刺激：矩形波电电刺激，刺激，强强度度时间时间可控，可控，损伤损伤小小2.2.2 刺激的三要素强度阈强度(threshold intensity)：引起组织兴奋所需的最小刺激强度。阈 刺 激：强度等于阈强度的刺激。阈下刺激：强度小于阈强度的刺激。阈上刺激：强度大于阈强度的刺激。顶强度(maximal intensity):引起组织做最大收缩反响的最

10、小刺激强度。全或无(all or none): 对单个细胞来说，一旦刺激强度到达阈值，就会引起这个细胞作最大反响。时间可兴奋组织的强度-时间曲线(strength-duration curve)图2-6 基强度(rheobase)：最小的阈强度成效时间：用基强度刺激，引起兴奋所需求的最短刺激时间，又叫利用时(utilization time)。强度的变化率(rate of change)图2-7恒定的直流电在继续作用过程中不会引起肌肉收缩第三第三节 兴奋性的目的和性的目的和兴奋性的性的变化化3.1 兴奋兴奋性的目的性的目的3.1.1基基强强度度(rheobase) 兴奋兴奋性性1/基基强强度度

11、 指指 标标 A肌肉肌肉 B肌肉肌肉 基基强强度度 0.7V 1.2V 兴奋兴奋性性 较较大大 较较小小 例：例：3.1.2 时值 (chronaxie)概念：当刺激强度为基强度的二倍时，引起兴奋所需的最短刺激作用时间。兴奋性性1/时值3.2 组织兴奋组织兴奋及其恢复及其恢复过过程中程中兴奋兴奋性的性的变变化化 分分 期期 兴奋性兴奋性 反反 应应绝对不应期绝对不应期 零零 对任何刺激不起反响对任何刺激不起反响相对不应期相对不应期 低于正常低于正常 对较强的阈上刺激起对较强的阈上刺激起反响反响 超超 常常 期期 稍高于正常稍高于正常 对阈下刺激可起反响对阈下刺激可起反响低低 常常 期期 稍低于

12、正常稍低于正常 对阈上刺激起反响对阈上刺激起反响3.3阈阈下下总总和和 假假设给设给神神经经一个一个阈阈下刺激，神下刺激，神经经就不会就不会兴奋兴奋，但假，但假设设延延续给续给两个两个阈阈下下刺激，却能刺激，却能够够引起神引起神经兴奋经兴奋，这这种景种景象叫象叫阈阈下刺激下刺激总总和或和或阈阈下下总总和。和。这这种种景象景象产产生的生的缘缘由是由于第一个刺激提由是由于第一个刺激提高了神高了神经经的的兴奋兴奋性，所以相性，所以相继继的第二的第二个个阈阈下刺激成了有效刺激，引起了神下刺激成了有效刺激，引起了神经兴奋经兴奋。 4.1 神神经经元元 神神经细经细胞胞(neuron) 又叫神又叫神经经元

13、元神神经组织经组织 作用：功能作用：功能细细胞胞 神神经经胶胶质细质细胞胞(neuroglia) 作用：支持作用：支持 、营营养、养、维维护护、绝缘绝缘 第四第四节 神神经的的兴奋与与传导神经元(neuron)神经元 胞体 位于脑，脊髓和内脏神经节等 突起 位于中枢，外周 分为 树突(dendrite)短，1N个 轴突(axon)长，一个 图2-3NF (nerve fiber)：长的突起， 主要是轴突神经元又叫神经纤维(NF)。 有髓鞘NF(myelinated NF) 许旺氏细胞(Schwan cell)NF分为 朗飞氏结(node of Ranvier) 无髓鞘NF (unmyelina

14、ted NF) 图2-3 2-4 2-54.2 神神经经激激动动的的产产生生(兴奋兴奋的引起的引起)4.2.1阈电阈电位和位和AP阈阈电电位位(threshold potential)：膜膜内内负负电电位位去去极极化化到到能能引引起起动动作作电电位位产产生生的的临临界界膜膜电电位数位数值值。阈阈强强度度就就是是刚刚好好使使细细胞胞的的静静息息电电位位降降低低到到阈阈电电位位，因因此此引引起起动动作作电电位位出出现现的的最最小小刺刺激激强强度。度。 4.3 神神经经激激动动在在轴轴突上的突上的传导传导 (兴奋兴奋在同一在同一细细胞上的胞上的传导传导)本质：已兴奋处和未兴奋处因电位差而引起的本质：

15、已兴奋处和未兴奋处因电位差而引起的 电荷挪动。电荷挪动。无髓鞘无髓鞘NF: + + + + + - - + + + 胞外胞外 - - - - - + + - - - 胞内胞内 有髓鞘NF：腾跃传导(saltatory conduction)已兴奋的与未兴奋的朗飞氏结间的部分电流。图2-50高等动物：腾跃传导的方式处理了神经激动的高速传导问题，使信号的传导远比无髓鞘要快。低等动物：增大神经直径以处理此问题。4.4 N激激动动的的传导传导速度速度 传导传导速度速度NF的直径的直径 图图2-22 A：最粗，有髓鞘：最粗，有髓鞘NF的分的分类类： B：较较粗，有髓鞘粗，有髓鞘 C：最：最细细，无髓鞘，无髓鞘4.5 NF上神上神经经激激动传导动传导的特点的特点1. 绝缘绝缘性性2.双向双向传导传导3.非衰减性非衰减性4.相相对对不疲不疲劳劳性性5.生理完好性生理完好性