(1)单一细胞的跨膜静息电位和动作电位 静息电位( resting potential)是指细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的 电位差。测量细胞静息电位的方法:测量仪器包括示波器和它相连的一对测量电极 有一个放在细胞的外表面,另一个连接微电极,准备刺入膜内。只要细胞未受到剌 激或损伤,当微电极刺穿细胞膜进入膜内,那么在电极尖端刚刚进入膜内的瞬间, 在记录仪器上将显示出一个突然的电位跃变,这表明细胞膜内外两侧存在着电位差 因为这一电位差是存在于安静细胞的表面膜两侧的,故称为跨膜静息电位,简称静 息电位。静息电位表现为膜内较膜外为负 通常把静息电位存在时膜两侧所保持的内负外正状态称为膜的极化 ( polarization):当静息时膜内外电位差的数值向膜内负值大的方向变化时,称为 膜的超极化( hyperpolarization):相反,如果膜内电位向负值减小的方向变化,称 为去极化或除极化( depolarization):细胞先发生去极化,然后再向正常安静时膜 内所处的负值恢复,则称作复极化( repolarization)。 动作电位( action potential)是膜受刺激后在原有的静息电位基础上发生的一 次膜两侧电位的快速的倒转和复原,亦即先出现膜的快速去极化而后又出现复极化 当神经纤维在安静状况下受到一次短促的刺激,只要刺激达到一定的强度,将会看 到膜内原来存在的负电位迅速消失,进而变成正电位,即膜内电位在短时间内由原 来的-70-90mV变到+20+40mV的水平,由原来相对的内负外正变为内正外负。 这样,整个膜内外电位变化的幅度应是90°130mV,这构成了动作电位变化曲线的上 升支。如果计算这时膜内电位由零值变正的数值,则应在整个幅值中减去膜内电位 由负上升到零的数值,约为35mV,称为超射值。但是,由刺激所引起的这种膜内外 电位的倒转只是暂时的,很快就出现膜内电位的下降,由正值的减小发展到膜内出 现剌激前原有的负电位状态,这构成了动作电位曲线的下降支。在描记的图形上表 现为一次短促而尖锐的脉冲样变化,因而人们常把这种构成动作电位主要部分的脉 冲样变化称为锋电位。在锋电位下降支最后恢复到静息电位水平以前,膜两侧电位 还要经历一些微小而较缓慢的波动,称为后电位,一般是先有一段持续5∽30ms 的负后电位,再出现一段延续更长的正后电位。 动作电位或锋电位的产生是细胞兴奋的标志,它只在外加刺激达到一定强度时 才能出现。但单一神经或肌细胞动作电位的一个特点是,在剌激过弱时不出现,但 在刺激达到一定强度以后,它并不随刺激的强弱而改变固有的大小和波形。此外, 动作电位在受剌激部位产生后,还可沿着细胞膜向周围传播,而且传播的范围和距10 (1)单一细胞的跨膜静息电位和动作电位 静息电位(resting potential)是指细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的 电位差。测量细胞静息电位的方法：测量仪器包括示波器和它相连的一对测量电极， 有一个放在细胞的外表面，另一个连接微电极，准备刺入膜内。只要细胞未受到剌 激或损伤，当微电极刺穿细胞膜进入膜内，那么在电极尖端刚刚进入膜内的瞬间， 在记录仪器上将显示出一个突然的电位跃变，这表明细胞膜内外两侧存在着电位差。 因为这一电位差是存在于安静细胞的表面膜两侧的，故称为跨膜静息电位，简称静 息电位。静息电位表现为膜内较膜外为负。 通 常 把静 息电 位存 在时 膜 两侧 所保 持的 内负 外正 状 态称 为膜 的极 化 (polarization)；当静息时膜内外电位差的数值向膜内负值大的方向变化时，称为 膜的超极化(hyperpolarization)；相反，如果膜内电位向负值减小的方向变化，称 为去极化或除极化(depolarization)；细胞先发生去极化，然后再向正常安静时膜 内所处的负值恢复，则称作复极化(repolarization)。 动作电位(action potential)是膜受刺激后在原有的静息电位基础上发生的一 次膜两侧电位的快速的倒转和复原，亦即先出现膜的快速去极化而后又出现复极化。 当神经纤维在安静状况下受到一次短促的刺激，只要刺激达到一定的强度，将会看 到膜内原来存在的负电位迅速消失，进而变成正电位，即膜内电位在短时间内由原 来的-70 ~ -90mV 变到+20 ~ +40mV 的水平，由原来相对的内负外正变为内正外负。 这样，整个膜内外电位变化的幅度应是 90~130mV，这构成了动作电位变化曲线的上 升支。如果计算这时膜内电位由零值变正的数值，则应在整个幅值中减去膜内电位 由负上升到零的数值，约为 35mV，称为超射值。但是，由刺激所引起的这种膜内外 电位的倒转只是暂时的，很快就出现膜内电位的下降，由正值的减小发展到膜内出 现剌激前原有的负电位状态，这构成了动作电位曲线的下降支。在描记的图形上表 现为一次短促而尖锐的脉冲样变化，因而人们常把这种构成动作电位主要部分的脉 冲样变化称为锋电位。在锋电位下降支最后恢复到静息电位水平以前，膜两侧电位 还要经历一些微小而较缓慢的波动，称为后电位，一般是先有一段持续 5 ~ 30ms 的负后电位，再出现一段延续更长的正后电位。 动作电位或锋电位的产生是细胞兴奋的标志，它只在外加刺激达到一定强度时 才能出现。但单一神经或肌细胞动作电位的一个特点是，在剌激过弱时不出现，但 在刺激达到一定强度以后，它并不随刺激的强弱而改变固有的大小和波形。此外， 动作电位在受剌激部位产生后，还可沿着细胞膜向周围传播，而且传播的范围和距