主管中药师知识点：细胞的生物电现象

2017年主管中药师知识点：细胞的生物电现象

　　导语：生物体在生命活动过程中表现的电现象，称为生物电(bioelectricity)现象。在主管中药师考试中，关于细胞的生物电现象的内容你知道多少?

　　静息电位及其产生机制：静息电位是指细胞在未受刺激时存在于细胞膜内、外两侧的电位差。多数细胞的静息电位是稳定的负电位。

　　机制：

　　①钠泵主动转运造成的细胞膜内、外Na+和K+ 的不均匀分布是形成生物电的基础。

　　②静息状态下细胞膜主要是K+通道开放，K+受浓度差的驱动向膜外扩散，膜内带负电荷的大分子蛋白质与K+隔膜相吸，形成膜外为正，膜内为负的跨膜电位差。当达到平衡状态时，K+电—化学驱动力为零，此时的跨膜电位称为K+平衡电位。

　　动作电位及其产生机制：在静息电位的基础上，可兴奋细胞膜受到一个适当的刺激，膜电位发生迅速的一过性的波动，这种膜电位的波动称为动作电位。锋电位、去极化、复极化和后电位。

　　产生机制：

　　①上升支的形成：当细胞受到阈刺激时，引起Na+内流，去极化达阈电位水平时，Na+通道大量开放，Na+迅速内流的再生性循环，造成膜的快速去极化，使膜内正电位迅速升高，形成上升支。当Na+内流达到平衡时，此时存在于膜内外的电位差即Na+的平衡电位。动作电位的幅度相当于静息电位的绝对值与超射值之和。动作电位上升支主要是Na+的平衡电位。

　　②下降支的形成：钠通道为快反应通道，激活后很快失活，随后膜上的电压门控K+通道开放，K+顺梯度快速外流，使膜内电位由正变负，迅速恢复到刺激前的静息电位水平，形成动作电位下降支。

　　定义

　　动作电位(action potential)可兴奋组织在兴奋时所产生的生物电活动。如在用纤维内的电级记录静息电位的同时，在纤维的另一端给予电刺激，经过极短时间的潜伏期约0.06毫秒(ms)后，记录电极部位就会在静息电位的基础上，出现一个快速的生物电变化，历时约1毫秒。包括一个极陡峭的上升相和一个较缓慢的下降相。上升相表现为先是膜电位由原来的静息水平(—45毫伏)迅速减小，原先的极化状态消失，称为去极化(或称除极化 depolariza-tion)，继而导致膜极性倒转，变成膜内为正( 40毫伏)的相反极化状态，称为反极化。极性倒转的部分(即由膜电位零到 40毫伏)称为超射(overshoot)。整个上升相达85毫伏，等于静息电位的绝对值与超射的总和。然后为下降相，膜电位逐渐恢复到原先的静息电位水平，称为复极化(repolarization)。

　　特点

　　全或无性质与传导性。全或无(all or none)性质;如刺激为阈下刺激，则引不起动作电位;而刺激一达到阈值，即引起动作电位，而动作电位一经引起，其幅度就达到最大值，即使刺激强度继续增加，动作电位也不再增大。传导性：动作电位一经产生就可在同一细胞范围内沿细胞膜传到远处，而且电位幅度不会随传导距离增加而衰减，即非递减性传导。

　　全过程

　　动作电位全过程包括锋电位和后电位两大部分。(1)锋电位(spike potential)：在刺激后几乎立即出现，潜伏期不超过0.06毫秒。其幅度为静息电位与超射值之和，并服从全或无定律和非递减性传导。锋电位总是伴随着冲动出现，两者具有相同的阈值、相同的传导速度，并可在一些因素的作用下同时被阻断。锋电位持续时间约0.5毫秒，在此期内，神经纤维不再对第二个刺激发生反应，即处于绝对不应期。根据离子学说，此时Na 通道处于被激活后的暂时失活状态，不可能发生进一步的Na 内流，从而保证了它作为一个独立信息单位而不受干扰。(2)后电位(after potential)：锋电位过后即为历时较长的后电位：先为负后电位，历时约15毫秒，其幅度约为锋电位的5～6%，前半期与兴奋后兴奋性变化周期中的相对不应期相当，其机制同Na 通道仅部分地恢复有关;后半期大致和超常期相对应，此时膜处于部分去极化状态。正后电位(positive after potential)持续60～80毫秒，其幅度仅为锋电位的0.2%，正后电位与低常期同时出现，可能是由于膜在复极化过程中，膜外阳离子暂时性积聚造成的轻度超极化所致。

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