(三)生物电现象的产生机制.
(三)生物电现象的产生机制
AP机制2：
下降支：钠通道关闭，钾通道开放，钾外流引起。 随后钠泵工作，泵出钠、泵入钾，恢复膜两侧原 浓度差。
静息期：膜电位最后恢复到静 息时的极化状态，由于膜内 +增加、膜外K+增加，激活 Na + - K+泵 ，泵出三个Na+ ， Na 泵入二个K+ 。 AP产生机制
膜片钳实验
钠电流
3. Na +通道的失活和膜电位复极
兴奋性与Na +通道的性状
绝对不应期与Na +通道的性状：Na +通道失活
相对不应期与Na +通道的性状：部分复活（备用）
超常期的机制： Na +通道备用，膜电位与阈电位较近
低常期的机制： Na +通道备用，膜电位与阈电位较远
静息期与Na +通道的性状：备用（关闭）
兴奋性的变化
三、动作电位引起及其在同一细 胞的传导
（一）阈电位和锋电位的引起
阈电位：膜内负电位去极化到能引起动 作电位的临界值。
（二）局部兴奋及其特性
局部兴奋：细胞受刺激时膜电位的轻微 去极化。 特性： 1 随阈下刺激增大而增大 2 电紧张性扩布 3 总和现象（时间性、空间性）
局部反应与AP的区别
局部反应
阈下刺激引起 钠通道少量开放 反应等级性 有总和效应 衰减性传播
动作电位
阈(上)刺激引起 钠通道大量开放 “全或无” 无 非衰减性传播
（三）兴奋在同一细胞上的传导机制
传导：兴奋在同一细胞上传播的过程。
局部电流：已兴奋处和未兴奋处因电位 差而引起的电荷移动。
有髓神经纤维传导兴奋的方式是跳跃式传导
1.进入“细胞4” 2.返回“细胞2” 3.结束
生物电现象的产生机制
（二）静息电位的产生机制
1.静息电位的产生条件
(1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 [K+]i＞[K+]o≈30∶1
主要离子分布： 膜内：
膜外：
(2)静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性 通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
静息状态下细胞膜内外主要离子分布 及膜对离子通透性
[K+]i↓、[A-]i↑→膜内电位↓(负电场)
•
[K+]o↑→膜内电位↑(正电场)
膜外为正、膜内为负的极化状态
当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP
结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果。
∴RP=K+的平衡电位
生物电现象的产生机制
（一）化学现象
要在膜两侧形成电位差，必须具备两个条件：①膜两侧的离子分布不均，存在 浓度差；
②对离子有选择性通透的膜。
K K K 膜两侧[ +]差是促使 +扩散的动力，但随着 +的不断扩散，膜两侧不断 K K 加大的电位差是 +继续扩散的阻力，当动力和阻力达到动态平衡时， +的净
主要 离子
离子浓度
（mmol/L）
膜内 膜外
膜内与膜 外离子比 例
膜对离子通 透性
Na+ 14
142 1:10 通透性很小
K+ 155 5
31:1
通透性大Βιβλιοθήκη Cl- 8 A- 60110 1:14 15 4:1
通透性次之 无通透性
2.RP产生机制的膜学说:
[K＋]i顺浓度差向膜外扩散 [A-]i不能向膜外扩散
什么是人体生物电及其产生的原因
什么是人体生物电及其产生的原因 1、什么是生物电? 生物电是生物体所呈现的电现象。
其主要基础是细胞膜内外有电位差，即膜电位。
安静时膜电位之值通常为数十毫伏，内负外正，称〝静息电位〞。
当细胞膜被损伤时，膜电位减少或损失。
当可兴奋细胞(如神经元或肌肉细胞)受刺激而传导冲动时，其膜电位发生急剧变化，暂时可变为内正外负，称〝动作电位〞。
脑和心脏等器官所表现的复杂电变化，是它们的组成细胞电变化的总和。
脑电图和心电图等可以反映这些器官的功能状态，在临床诊断上被广泛地应用。
2、人体生物电产生的原因： 目前被公认的一种基本观点是：生物电来源于细胞的功能。
细胞是有细胞膜、细胞核和细胞质组成。
细胞膜的结构很复杂，它一方面把细胞与外界环境分开，同时膜上又存在一些孔道，允许细胞与周围环境交换某些物质。
实验测得在细胞内、外存在多种离子，膜内主要是钾离子(K+)及一些大的负离子基团(A-)(A-不能通过细胞膜)，膜外主要是钠离子(Na+)和氯负离子(Cl-)。
在不受外界刺激的静息状态下，实验测得活细胞的细胞膜外部带正电、内部带负电，即膜内侧电位约为-90～70毫伏。
这种电位称为静息电位。
当细胞受外界刺激时，能作出主动反应，称为细胞的兴奋。
生理学上将那些兴奋较强的组织，如神经、肌肉和腺体等统称为可兴奋组织。
它们的细胞所作出的主动反应是表现在当外界刺激强度达到一定阈值时，细胞膜对离子的通透性会发生突然变化，最后使电位发生改变。
细胞内的电位可从负电位突然变为正电位(约20～30毫伏)，大约在不到1豪秒的时间内，很快又恢复到原来的静息电位。
这种变化的电位称为动作电位。
有些细胞(如神经细胞和心机细胞)不仅在外界刺激下能产生动作电位，而且有传导兴奋的功能。
神经系统正是靠传导各种兴奋对人体各器官的生理过程起到了调节作用，使人体生命活动正常进行。
生物电传导的机制
生物电传导的机制生物电传导是指在生物体内，通过电信号的方式传递信息的过程。
可以说，生物电传导对于人类的健康和生命过程起着至关重要的作用。
这一现象早在19世纪就被人们所认识到，但是直到近十几年来，由于先进的技术手段的运用，人类对于生物电传导的了解才得以深入和完善。
本文将简要介绍生物电传导的机制。
1. 生物电现象的基础生物电现象的基础是离子平衡的不稳定性。
通俗地说，生物体内的细胞、组织和器官，都包含有不同种类的离子。
而这些离子之间的平衡状态是动态地变化着的。
当某些外部刺激作用于细胞膜或者离子通道时，离子的平衡状态就会被破坏，导致一种生物电现象的产生。
这些生物电现象能够被记录下来，称为电生理信号。
2. 电生理信号的产生和传导电生理信号的产生和传导是由离子通道的开闭来完成的。
离子通道是细胞膜上的特殊蛋白质。
当离子通道被激活时，它会束缚一定数量的离子进入细胞内部或者释放离子到外部。
这种离子的移动，就会导致负电位或正电位的变化，产生电生理信号。
这些信号可以在神经元之间、心脏组织、肌肉组织和其他器官中传递，从而影响身体各个方面的功能。
3. 细胞膜的特殊作用细胞膜是生物电传导过程中重要的组成部分，因为它充当了传递信号的通道。
细胞膜为我们提供了一个独特的电荷屏障，使离子不会直接通过细胞膜而散发到细胞外或内。
此外，细胞膜上的离子通道可以帮助细胞感知到外部环境的变化，并对这些变化做出反应。
4. 神经传递的生物电机制神经传递是指，由神经元向其他神经元、肌肉和腺体发送信号，使生物体在各个层面上进行协调和适应。
神经传递的生物电机制中，神经元吸收的钠离子和外排的钾离子能够造成负电荷和正电荷之间的差异。
这些差异可以在突触处向另一个神经元传递，形成了一个电生理信号，进而触发下一个神经元的兴奋。
5. 心脏跳动的生物电机制心脏是身体中最重要的器官之一，它的跳动是由电生理信号控制的。
心脏的电生理信号来自于心脏起搏器和心脏肌肉细胞。
心脏起搏器是位于心脏右房壁上的一组细胞，它们会周期性地形成电流，使心脏肌肉细胞产生周期性的收缩。
复旦大学医学历年试题(包括生理学生物化学病理学内科学外科学)
复旦大学医学历年试题(包括生理学生物化学病理学内科学外科学)生理学( 一 ) 绪论1. 内环境相对恒定 ( 稳态 ) 的重要意义。
2. 生理功能的神经调节、体液调节和自身调节。
3. 体内的反馈控制系统。
( 二 ) 细胞的基本功能1. 细胞膜的物质转运：单纯扩散、易化扩散、主动转运 ( 原发性和继发性 ) 、出胞与人胞。
2. 细胞膜受体。
3. 神经和骨骼肌细胞的生物电现象：细胞膜的静息电位和动作电位。
4. 兴奋、兴奋性和可兴奋细胞 ( 或组织 ) 。
5. 生物电现象产生的机制：静息电位和钾平衡电位。
动作电位和电压门控离子通道。
6. 兴奋在同一细胞上的传导机制。
7. 神经—骨骼肌接头的兴奋传递。
( 三 ) 血液1. 细胞内液与细胞外液。
2. 血液的组成和理化特性。
3. 血细胞及其机能。
4. 红细胞的生成与破坏。
5. 血液凝固与止血。
6. ABO 和 Rh 血型系统及其临床意义。
( 四 ) 血液循环1. 心脏的本泵血功能：心动周期，心脏泵血的过程和原理，心脏泵血功能的评价和调节 , 心音。
2. 心肌的生物电现象和生理特性：心肌的生物电现象及其简要原理，心肌的电生理特性，自主神经对心肌生物电活动和收缩功能的影响。
3. 血管生理：动脉血压相对稳定性及其生理意义，动脉血压的形成和影响因素。
静脉血压、中心静脉压及影响静脉自流的因素。
微循环。
组织液和淋巴液的生成和回流。
4. 心血管活动的调节：心脏及血管的神经支配及作用，心血管中枢、颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射、化学感受性反射及其他反射。
心脏和血管的体液调节和自身调节。
动脉血压的长期调节。
5. 冠脉循环和脑循环的特点和调节。
( 五 ) 呼吸1. 肺通气：肺通气的动力和阻力。
肺容量、肺通气量和肺泡通气量。
2. 呼吸气体的交换：气体交换的原理。
气体在肺的交换。
通气／血流的比值及其意义。
气体在组织的交换。
3. 气体在血液中的运输：物理溶解、化学结合及它们的关系。
氧的运输及氧解离曲线。
生物电的原理
生物电的原理生物电是指在生物体内部产生的电流现象，是生物体内部电生理活动的一种表现形式。
生物电现象最早被发现于动物体内，后来又在植物体内得到证实。
生物电的产生和传导是生物体内部正常生理活动的重要表现，对于维持生物体内部稳态具有重要的作用。
生物电的产生主要来源于细胞膜上的离子通道和离子泵。
在细胞膜上存在着多种离子通道，这些离子通道能够让特定的离子在细胞膜上快速通透，从而改变细胞内外离子浓度的分布。
而离子泵则是利用ATP能量将离子从低浓度区域转移到高浓度区域，从而维持细胞内外离子浓度的稳定。
这些离子通道和离子泵的活动，使得细胞内外的离子浓度产生差异，形成了细胞膜的电位差，从而产生了生物电现象。
生物电在生物体内部的传导主要依赖于神经元和心肌细胞。
神经元是生物体内传导生物电的主要细胞类型，它们具有高度的兴奋性和传导性，能够快速传导生物电信号。
神经元之间通过突触连接，形成了复杂的神经网络，能够实现信息的传递和处理。
而心肌细胞则是心脏内传导生物电的主要细胞类型，它们通过特定的传导系统，使得心脏能够产生规律的心跳，维持血液的循环。
生物电在生物体内部具有重要的生理功能。
在神经系统中，生物电是信息传递的基础，通过神经元之间的生物电信号传导，实现了感觉的感知、运动的执行和思维的产生。
在心脏中，生物电是心跳的基础，通过心肌细胞之间的生物电传导，实现了心脏的收缩和舒张，维持了血液的循环。
此外，生物电还参与了细胞的代谢、细胞内外物质的交换等生理活动。
生物电的异常会导致多种疾病的发生。
比如，在神经系统中，生物电异常可能导致感觉障碍、运动障碍和认知障碍等症状的出现。
在心脏中，生物电异常可能导致心律失常、心脏骤停等严重的心血管疾病。
因此，研究生物电的产生和传导机制，对于预防和治疗相关疾病具有重要的意义。
总之，生物电是生物体内部电生理活动的重要表现形式，它的产生和传导依赖于细胞膜上的离子通道和离子泵，在神经系统和心脏中具有重要的生理功能，同时也与多种疾病的发生相关。
生物电的原理
生物电的原理
生物电是指生物体内产生的电信号或电现象。
它主要与生物体的神经、肌肉和细胞之间的通讯和传导有关。
生物电产生的原理可以归结为以下几个方面。
1. 离子的扩散：生物体内的细胞膜上存在各种离子通道，这些通道可以控制离子的进出。
当细胞受到刺激时，离子通道会打开或关闭，使得特定类型的离子在细胞内外之间扩散。
这种离子扩散的过程产生了微弱的电流。
2. 离子泵：细胞膜上还存在着一种叫做“离子泵”的特殊蛋白质。
离子泵能够主动地将某些离子从低浓度的区域输送到高浓度的区域，消耗能量产生电流。
这种通过离子泵产生的电流在生物体内发挥重要的调节作用。
3. 细胞膜电位：细胞膜是一个具有电阻和电容特性的结构。
当细胞在静息状态时，细胞膜内外的电荷差异形成一个静息膜电位。
当细胞受到外界刺激时，细胞膜电位会发生短暂的变化，形成动作电位传递信号。
4. 神经传导：神经细胞是生物体内传导生物电的主要组织。
当神经细胞受到刺激时，细胞膜上的离子通道会打开，使得钠离子进入细胞内。
这导致了细胞内外电荷平衡的紊乱，进而形成动作电位。
动作电位在神经细胞内传导，从而使得信号得以传递。
总体而言，生物电的产生依赖于离子通道的开闭、离子扩散、
离子泵的作用以及细胞膜的电位变化等因素。
这些生物电信号在生物体内发挥重要的调控和传递作用，参与了多种生理过程和行为的调节。
生物电现象的原理及应用
生物电现象的原理及应用一、生物电现象的概述生物体内存在着复杂的生物电现象，即生物体产生的电力信号。
这些电力信号是由生物细胞和组织中的离子流动产生的结果。
生物电现象是生命活动的基础，而且也在医学、生物学以及工程领域有着广泛的应用。
二、生物电现象的原理生物电现象的原理可以从离子通道、电位差和电流三个方面进行解释。
1. 离子通道离子通道是生物体内实现离子流动的通道。
生物细胞的细胞膜上存在钾、钠、钙等离子通道，通过这些通道使离子进出细胞。
当细胞膜上的离子通道打开或关闭时，离子在细胞内外之间发生流动，产生电流。
2. 电位差电位差是指细胞内外离子的电荷差异。
细胞膜上的离子通道使细胞内外的离子电荷产生不平衡，形成电位差。
这种电位差在生物细胞中起到了传递信息的作用。
3. 电流电流是指电荷在单位时间内通过一个截面的量。
在生物体内，当离子通道打开时，离子会通过细胞膜，形成电流。
这种电流在神经系统中传递神经冲动，在心脏中传递心脏节律信号。
三、生物电现象的应用生物电现象的研究及应用涵盖了医学、生理学、神经科学以及生物医学工程等领域。
1. 医学应用•电生理学：通过记录和测量生物电信号来诊断疾病和监测生理功能的变化。
例如，心电图（ECG）用于检测心脏功能，脑电图（EEG）用于检测脑部活动。
•生物电刺激：利用外部电刺激手段来治疗一些疾病。
例如，电疗法和电针灸。
2. 生理学研究•神经生理学：研究神经元及其电活动对行为和感觉的影响。
例如，使用神经元电生理记录来研究神经网络的功能和电信号传递的机制。
•肌肉电活动：研究肌肉的电活动对力量和协调性的影响。
例如，肌电图（EMG）用于评估肌肉活动和研究肌肉病理生理学。
3. 生物医学工程•假肢控制：通过记录肌电信号来驱动假肢，实现运动功能的恢复。
•脑机接口：通过记录大脑电活动来实现对计算机和其他外部设备的控制。
例如，脑机接口可以帮助与残疾人士沟通。
四、总结生物电现象的原理和应用在医学、生理学和生物医学工程等领域有着广泛的应用。
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AP机制2：
下降支：钠通道关闭，钾通道开放，钾外流引起。 随后钠泵工作，泵出钠、泵入钾，恢复膜两侧原 浓度差。
静息期：膜电位最后恢复到静 息时的极化状态，由于膜内 + + Na 增加、膜外K 增加，激活 + + + Na - K 泵 ，泵出三个Na ， 泵入二个K+ 。 AP产生机制
膜片钳实验
钠电流
3. Na +通道的失活和膜电位复极
Na +通道的性状: 激活、失活、 备用 、 Na +通道的失活
通道失活的特点：它的失活出现较其它离子通 道为快；通道失活表现为通道不因为尚存在的去极 化而继续开放，也不因为新的去极化再开放；只有 当去极化消除后，通道才可能解除失活，才可能由 于新出现的去极化而再进入开放状态。
（三）生物电现象的产生机制
膜 学 说
1. 在静息状态下，细胞内钾浓度高于细胞外，安静时 膜对钾的通透性较大,故钾外流聚于膜外，带负电的蛋 白不能外流而滞于膜内, 使膜外带正电，膜内带负电。 2. 当促使钾外流的钾浓度势能差同阻碍钾外流的电势 能差（钾外流导致的外正内负）相等时，钾跨膜净移 动量为零，故RP相当于Ek—K+平衡电位。
兴奋性的变化
三、动作电位引起及其在同一细 胞的传导
（一）阈电位和锋电位的引起
阈电位：膜内负电位去极化到能引起动 作电位的临界值。
（二）局部兴奋及其特性
局部兴奋：细胞受刺激时膜电位的轻微 去极化。 特性： 1 随阈下刺激增大而增大 2 电紧张性扩布 3 总和现象（时间性、空间性）
局部反应与AP的区别
静息电位-—K+平衡电位
1.实验证实 2.Nernst公式
R—通用气体常数（8.31） T—绝对温度（237+摄氏温度） Z— 离子价 F—Faraday常数
RP产生机制
2 锋电位和 钠平衡电位
AP机制1：
上升支： 细胞受刺激达到一定程度时，膜上的钠 通开放， 因膜外钠浓度高于膜内且受膜内负电的 吸引，故钠内流引起上升支直至内移的钠在膜内形 成的正电位足以阻止钠的净移入时为止。 （ENa)。
1.进入“细胞4” 2.返回“细胞2” 3.结束
4.返回主菜单
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局部反应
阈下刺激引起 钠通道少量开放 反应等级性 有总和效应 衰减性传播
动作电位
阈(上)刺激引起 钠通道大量开放 “全或无” 无 非衰减性传播
（三）兴奋在同一细胞上的传导机制
传导：兴奋在同一细胞上传播的过程。
局部电流：已兴奋处和未兴奋处因电位 差而引起的电荷移动。
有髓神经纤维传导兴奋的方式是跳跃式传导
动作电位上升支时Na +通道的性状：激活、开 放
兴奋性与Na +通道的性状
绝对不应期与Na +通道通道的性状：部分复活（备用）
超常期的机制： Na +通道备用，膜电位与阈电位较近
低常期的机制： Na +通道备用，膜电位与阈电位较远
静息期与Na +通道的性状：备用（关闭）