第三节细胞的兴奋性和生物电现象 恩格斯在100多年前总结自然科学成就时指出:“地球几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的现象 生物体当然也不例外。事实上,在埃及残存史前古文字中,已有电鱼击人的记载:但对于生物电现象的研究, 只能是在人类对于电现象一般规律和本质有所认识以后,并随着电测量仪器的精密化而日趋深入。目前,对 健康人和患者进行心电图、脑电图、肌电图,甚至视网膜电图、胃肠电图的检査,已经成为发现、诊断和估 量疾病进程的重要手段:但人体和各器官的电现象的产生,是以细胞水平的生物电现象为基础的,并且在生 理学的发展历史上,生物电现象的研究是同生物组织或细胞的另一重要特性一兴奋性一-的研究相伴随进行 兴奋性和刺激引起兴奋的条件 (一)兴奋性和兴奋含义及其变迁 上世纪中后期的生理学家用两栖类动物做实验时,发现青蛙或螗蜍的某些组织在离体的情况下,也能在一定 的时间内维持和表现出某些生命现象。这些生命现象的表现之一是:当这些组织受到一些外加的刺激因素(如 机械的、化学的、温热的或适当的电刺激)作用时,可以应答性出现一些特定的反应或暂时性的功能改变 这些活组织或细胞对外界刺激发生反应的能力,就是生理学最早对于兴奋性( excitability)的定义。例如, 把螗蜍的腓肠肌和支配它的神经由体内剥离出来,制成神经-肌肉标本,这时如果在神经游离端一侧轻轻地 触动神经,或通以适当的电流,那么在经过一个极短的潜伏期后,可以看到肌肉出现一次快速的缩短和舒张 如把刺激直接施加于肌肉,也会引起类似的收缩反应:而且只要刺激不造成组织的损伤,上述反应可以重复 出现。这就是神经和肌肉组织具有兴奋性能证明。实际上,几乎所有活组织或细胞都具有某种程度的对外界 刺激发生反应的能力,只是反应的灵敏度和反应的表现形式有所不同。在各种动物组织中,一般以神经和肌 细胞,以及某些腺细胞表现出较高的兴奋性:这就是说它们只需接受较小的程度的刺激,就能表现出某种形 式的反应,因此称为可兴奋细胞或可兴奋组织。不同组织或细胞受刺激而发生反应时,外部可见的反应形式 有可能不同,如各种肌细胞表现机械收缩,腺细胞表现分泌活动等,但所有这些变化都是由刺激引起的,因 此把这些反应称之为兴奋( excitation)。人和高等动物的细胞和组织一样具有兴奋性,但在离体情况下要第三节 细胞的兴奋性和生物电现象 恩格斯在 100 多年前总结自然科学成就时指出：“地球几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的现象”； 生物体当然也不例外。事实上，在埃及残存史前古文字中，已有电鱼击人的记载；但对于生物电现象的研究， 只能是在人类对于电现象一般规律和本质有所认识以后，并随着电测量仪器的精密化而日趋深入。目前，对 健康人和患者进行心电图、脑电图、肌电图，甚至视网膜电图、胃肠电图的检查，已经成为发现、诊断和估 量疾病进程的重要手段；但人体和各器官的电现象的产生，是以细胞水平的生物电现象为基础的，并且在生 理学的发展历史上，生物电现象的研究是同生物组织或细胞的另一重要特性--兴奋性--的研究相伴随进行。 一、兴奋性和刺激引起兴奋的条件 （一）兴奋性和兴奋含义及其变迁 上世纪中后期的生理学家用两栖类动物做实验时，发现青蛙或蟾蜍的某些组织在离体的情况下，也能在一定 的时间内维持和表现出某些生命现象。这些生命现象的表现之一是：当这些组织受到一些外加的刺激因素（如 机械的、化学的、温热的或适当的电刺激）作用时，可以应答性出现一些特定的反应或暂时性的功能改变。 这些活组织或细胞对外界刺激发生反应的能力，就是生理学最早对于兴奋性(excitability)的定义。例如， 把蟾蜍的腓肠肌和支配它的神经由体内剥离出来，制成神经-肌肉标本，这时如果在神经游离端一侧轻轻地 触动神经，或通以适当的电流，那么在经过一个极短的潜伏期后，可以看到肌肉出现一次快速的缩短和舒张； 如把刺激直接施加于肌肉，也会引起类似的收缩反应；而且只要刺激不造成组织的损伤，上述反应可以重复 出现。这就是神经和肌肉组织具有兴奋性能证明。实际上，几乎所有活组织或细胞都具有某种程度的对外界 刺激发生反应的能力，只是反应的灵敏度和反应的表现形式有所不同。在各种动物组织中，一般以神经和肌 细胞，以及某些腺细胞表现出较高的兴奋性；这就是说它们只需接受较小的程度的刺激，就能表现出某种形 式的反应，因此称为可兴奋细胞或可兴奋组织。不同组织或细胞受刺激而发生反应时，外部可见的反应形式 有可能不同，如各种肌细胞表现机械收缩，腺细胞表现分泌活动等，但所有这些变化都是由刺激引起的，因 此把这些反应称之为兴奋（excitation）。人和高等动物的细胞和组织一样具有兴奋性，但在离体情况下要