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2017年主管中藥師知識(shí)點(diǎn)：細(xì)胞的生物電現(xiàn)象
導(dǎo)語(yǔ)：生物體在生命活動(dòng)過程中表現(xiàn)的電現(xiàn)象，稱為生物電(bioelectricity)現(xiàn)象。在主管中藥師考試中，關(guān)于細(xì)胞的生物電現(xiàn)象的內(nèi)容你知道多少?
靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制：靜息電位是指細(xì)胞在未受刺激時(shí)存在于細(xì)胞膜內(nèi)、外兩側(cè)的電位差。多數(shù)細(xì)胞的靜息電位是穩(wěn)定的負(fù)電位。
機(jī)制：
①鈉泵主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)造成的細(xì)胞膜內(nèi)、外Na+和K+ 的不均勻分布是形成生物電的基礎(chǔ)。
�、陟o息狀態(tài)下細(xì)胞膜主要是K+通道開放，K+受濃度差的驅(qū)動(dòng)向膜外擴(kuò)散，膜內(nèi)帶負(fù)電荷的大分子蛋白質(zhì)與K+隔膜相吸，形成膜外為正，膜內(nèi)為負(fù)的跨膜電位差。當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，K+電—化學(xué)驅(qū)動(dòng)力為零，此時(shí)的跨膜電位稱為K+平衡電位。
動(dòng)作電位及其產(chǎn)生機(jī)制：在靜息電位的基礎(chǔ)上，可興奮細(xì)胞膜受到一個(gè)適當(dāng)?shù)拇碳�，膜電位發(fā)生迅速的一過性的波動(dòng)，這種膜電位的波動(dòng)稱為動(dòng)作電位。鋒電位、去極化、復(fù)極化和后電位。
產(chǎn)生機(jī)制：
�、偕仙У男纬桑寒�(dāng)細(xì)胞受到閾刺激時(shí)，引起Na+內(nèi)流，去極化達(dá)閾電位水平時(shí)，Na+通道大量開放，Na+迅速內(nèi)流的再生性循環(huán)，造成膜的快速去極化，使膜內(nèi)正電位迅速升高，形成上升支。當(dāng)Na+內(nèi)流達(dá)到平衡時(shí)，此時(shí)存在于膜內(nèi)外的電位差即Na+的平衡電位。動(dòng)作電位的幅度相當(dāng)于靜息電位的絕對(duì)值與超射值之和。動(dòng)作電位上升支主要是Na+的平衡電位。
�、谙陆抵У男纬桑衡c通道為快反應(yīng)通道，激活后很快失活，隨后膜上的電壓門控K+通道開放，K+順梯度快速外流，使膜內(nèi)電位由正變負(fù)，迅速恢復(fù)到刺激前的靜息電位水平，形成動(dòng)作電位下降支。
定義
動(dòng)作電位(action potential)可興奮組織在興奮時(shí)所產(chǎn)生的生物電活動(dòng)。如在用纖維內(nèi)的電級(jí)記錄靜息電位的同時(shí)，在纖維的另一端給予電刺激，經(jīng)過極短時(shí)間的潛伏期約0.06毫秒(ms)后，記錄電極部位就會(huì)在靜息電位的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)一個(gè)快速的生物電變化，歷時(shí)約1毫秒。包括一個(gè)極陡峭的上升相和一個(gè)較緩慢的下降相。上升相表現(xiàn)為先是膜電位由原來的靜息水平(—45毫伏)迅速減小，原先的極化狀態(tài)消失，稱為去極化(或稱除極化 depolariza-tion)，繼而導(dǎo)致膜極性倒轉(zhuǎn)，變成膜內(nèi)為正( 40毫伏)的相反極化狀態(tài)，稱為反極化。極性倒轉(zhuǎn)的部分(即由膜電位零到 40毫伏)稱為超射(overshoot)。整個(gè)上升相達(dá)85毫伏，等于靜息電位的絕對(duì)值與超射的總和。然后為下降相，膜電位逐漸恢復(fù)到原先的靜息電位水平，稱為復(fù)極化(repolarization)。
特點(diǎn)
全或無性質(zhì)與傳導(dǎo)性。全或無(all or none)性質(zhì);如刺激為閾下刺激，則引不起動(dòng)作電位;而刺激一達(dá)到閾值，即引起動(dòng)作電位，而動(dòng)作電位一經(jīng)引起，其幅度就達(dá)到最大值，即使刺激強(qiáng)度繼續(xù)增加，動(dòng)作電位也不再增大。傳導(dǎo)性：動(dòng)作電位一經(jīng)產(chǎn)生就可在同一細(xì)胞范圍內(nèi)沿細(xì)胞膜傳到遠(yuǎn)處，而且電位幅度不會(huì)隨傳導(dǎo)距離增加而衰減，即非遞減性傳導(dǎo)。
全過程
動(dòng)作電位全過程包括鋒電位和后電位兩大部分。(1)鋒電位(spike potential)：在刺激后幾乎立即出現(xiàn)，潛伏期不超過0.06毫秒。其幅度為靜息電位與超射值之和，并服從全或無定律和非遞減性傳導(dǎo)。鋒電位總是伴隨著沖動(dòng)出現(xiàn)，兩者具有相同的閾值、相同的傳導(dǎo)速度，并可在一些因素的作用下同時(shí)被阻斷。鋒電位持續(xù)時(shí)間約0.5毫秒，在此期內(nèi)，神經(jīng)纖維不再對(duì)第二個(gè)刺激發(fā)生反應(yīng)，即處于絕對(duì)不應(yīng)期。根據(jù)離子學(xué)說，此時(shí)Na 通道處于被激活后的暫時(shí)失活狀態(tài)，不可能發(fā)生進(jìn)一步的Na 內(nèi)流，從而保證了它作為一個(gè)獨(dú)立信息單位而不受干擾。(2)后電位(after potential)：鋒電位過后即為歷時(shí)較長(zhǎng)的后電位：先為負(fù)后電位，歷時(shí)約15毫秒，其幅度約為鋒電位的5～6%，前半期與興奮后興奮性變化周期中的相對(duì)不應(yīng)期相當(dāng)，其機(jī)制同Na 通道僅部分地恢復(fù)有關(guān);后半期大致和超常期相對(duì)應(yīng)，此時(shí)膜處于部分去極化狀態(tài)。正后電位(positive after potential)持續(xù)60～80毫秒，其幅度僅為鋒電位的0.2%，正后電位與低常期同時(shí)出現(xiàn)，可能是由于膜在復(fù)極化過程中，膜外陽(yáng)離子暫時(shí)性積聚造成的輕度超極化所致。
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