动作电位
2.1.2 神经元动作电位的产生机制
神经元具有两个最主要的特性，即兴奋性和传导性。动作电位（action potential, AP）是神经元兴奋和活动的标志，是神经编码的基本单元，在极为复杂的神经系统网络中，是信息赖以产生、编码、传输、加工和整合的载体。下面简单的介绍动作电位的产生的机制[3-4]。
1．静息电位及产生原理
（1）静息电位：细胞膜处于安静状态下，存在于膜内、外两侧的电位差，称为静息电位。如图2.3所示，将两个电极置于安静状态下神经纤维表面任何两点时，示波器屏幕上的光点在等电位线作横向扫描，表示细胞膜表面不存在电位差。但如将两个电极中的一个微电极（直径不足1μm）的尖端刺入膜内，此时示波器屏幕上光点迅速从等电位下降到一定水平继续作横向扫描，显示膜内电位比膜外电位低，表示细胞膜的内外两侧存在着跨膜电位差。此电位差即是静息电位。一般将细胞膜外电位看作零，细胞膜内电位用负值表示。
同类细胞的静息电位较恒定，如哺乳类动物神经细胞的静息电位为－70～－90mV。安静时，细胞膜两侧这种数值比较稳定的内负外正的状态，称为极化。极化与静息电位都是细胞处于静息状态的标志。以静息电位为准，若膜内电位向负值增大的方向变化，称为超极化；若膜内电位向负值减小的方向变化，称为去极化；细胞发生去极化后向原先的极化方向恢复，称为复极化。从生物电来看，细胞的兴奋和抑制都是以极化为基础，细胞去极化时表现为兴奋，超极化时则表现为抑制（图片来源：青少年宫在线）。
图2.3 静息电位测量示意图
A．膜表面无电位差B．膜内外两侧有电位差
Fig2.3Resting potential measurement diagram.
A. Membrane surface without potential difference
B. Membrane on both sides have a potential difference.
（2）静息电位的产生原理：“离子流学说”认为，生物电产生的前提一是细胞膜内外的离子分布和浓度不同，二是在不同生理状态下，细胞膜对各种离子的通透性有差异。在静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性见表2.1。
在静息状态下，由于膜内外K+存在浓度差和膜对K+有较大的通透性，因而一部分K+顺浓度差向膜外扩散，增加膜外正电荷；虽然膜内带负电的蛋白质（A-）有随K＋外流的倾向，但因膜对A-没有通透性，被阻隔在膜的内侧面。随着K+不断外流，膜外的正电荷逐渐增多，于是膜外电位上升，膜内因负电荷增多而电位下降，这样便使紧靠膜的两侧出现一个外正内负的电位差。这种电位差的存在，使K+的继续外流受到膜外正电场的排斥和膜内负电场的吸引，以致限制了K+的外流。随着电位差的增大，K+外流的阻力也随之增大。最后，当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差所构成的两种力量所形成的电化学平衡相等时，K+的净外流量为0，此时跨膜电位就相当于K+的平衡电位。K+的平衡电位与实际测得的静息电位略有差别，通常比测定值略高（即值略小），这是由于在静息状态下，膜对Na+也有较小的通透性，有少量Na+顺浓度差向膜内扩散的缘故。简言之，静息电位主要是K+外流所形成的电一化学平衡电位。
表2.1 细胞膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性
Table2.1 The distribution of ions inside and outside cell membrane and membrane
permeability
主要离子离子浓度（mmol／L）膜内与膜外离子比例膜对离子通透性
膜内膜外
Na＋
K＋
Cl－
A－（蛋白质）14
155
8
60
142
5
110
15
1:10
31:1
1:14
4:l
通透性很小
通透性大
通透性次之
无通透性
2．动作电位及其产生原理
（1）动作电位：细胞膜受到刺激时，在静息电位的基础上发生一次可扩布的电位变化，称为动作电位。动作电位可用上述微电极插入细胞内测量记录下来。在测出静息电位的基础上，给予神经纤维一个有效刺激，此时在示波器屏幕上即显示出一个动作电位，如图2.4A 所示。动作电位包括一个上升相和一个下降相，上升相表示膜的去极化过程，此时膜内原有的负电位迅速消失，并进而变为正电位，即由－70～－90mV变为＋20～＋40mV，出现膜两侧电位倒转（外负内正），整个膜电位变化的幅度可达90～130mV。其超出零电位的部分
称为超射。下降相代表膜的复极化过程，是膜内电位从上升相顶端下降到静息电位水平的过程。神经纤维的动作电位，主要部分由于幅度大、时程短（不到2ms），电位波形呈尖峰形，称为峰电位（Spike potential）。在峰电位完全恢复到静息电位水平之前，膜两侧还有微小的连续缓慢的电变化，称为后电位。从生物电角度来看，动作电位与兴奋两者是同义语，兴奋性是指细胞或组织产生动作电位的能力。动作电位一旦产生，细胞的兴奋性也相应发生一系列改变。从时程上来说，峰电位相当于细胞的绝对不应期；后电位的前段相当于相对不应期和超常期；后电位的后段相当于低常期，如图2.4B所示。膜电位恢复到静息电位水平，兴奋性也就恢复正常。
（2）动作电位的产生及原理：细胞膜受到刺激后，首先是该部位细胞膜上Na+通道少量开放，膜对Na+的通透性稍有增加，少量Na+由膜外流入膜内，使膜内外电位差减小，称为局部去极化或局部电位，局部电位不能远传。但Na+内流使膜内负电位减小到某一临界数值时，受刺激部位的膜上Na+通道全部开放，使膜对Na+的通透性突然增大，于是膜外Na+顺浓度差和电位差迅速大量内流，从而爆发动作电位。Na+内流是一个正反馈过程（再生性）。使膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位数值，称为阈电位。阈电位比静息电位约小10～20mV。任何刺激必须使内负电位降到阈电位水平，才能爆发动作电位。
静息电位和动作电位产生的机制
静息电位和动作电位产生的机制 一、静息电位机制 静息电位是指细胞在安静状态时，存在于细胞膜两侧的电位差。这种电位差是由于细胞膜内外的离子分布不均衡所导致的。细胞膜内外的离子分布不均衡，导致细胞膜两侧存在一定的电位差。这种电位差对于细胞的正常生理功能至关重要，因为它可以维持细胞膜的稳定性和控制离子通道的开放。 具体来说，静息电位是由细胞膜内外的钾离子分布不均衡所导致的。细胞膜内钾离子浓度约为细胞膜外钾离子浓度的20倍左右。这种浓度差导致细胞膜内的钾离子相对于细胞膜外显得过低，因此存在一个由内向外的钾离子净外流（即钾离子通道开放），这样就形成了细胞膜两侧的电位差。这种电位差对于维持细胞膜的稳定性和控制离子通道的开放具有重要作用。 二、动作电位机制 动作电位是指细胞在接受刺激时，发生在细胞膜上的瞬时电位变化。动作电位是由细胞膜上电压门控通道介导的，
主要涉及钠离子和钾离子的跨膜流动。 当细胞受到刺激时，刺激通过刺激感受器传递至细胞膜，导致电压门控通道开放。钠离子通道的开放导致钠离子内流，而钾离子通道的关闭则导致钾离子无法外流。这两种效应使得细胞膜两侧的电位差发生变化，形成了动作电位。 动作电位具有“全或无”的特点，即只有当刺激强度达到一定阈值时，动作电位才会发生，而刺激强度超过一定阈值时，动作电位的幅度将不再增加。这种特点保证了细胞的反应具有高度的敏感性和精确性。 三、总结 静息电位和动作电位是细胞生理活动中的重要现象，它们的产生机制涉及到细胞膜内外离子的分布和流动。静息电位的产生主要源于细胞膜内外的钾离子分布不均衡，而动作电位的产生则与电压门控通道的开放和关闭有关。这两种电位的产生对于细胞的正常生理功能具有重要作用，它们不仅维持了细胞膜的稳定性，还控制了离子通道的开放，保证了细胞的正常生理反应。同时，它们的“全或无”特点也使得细胞的反应具有高度的敏感性和精确性。
静息电位和动作电位的概念及形成机制
静息电位和动作电位的概念及形成机制 静息电位和动作电位的概念及形成机制 一、静息电位的概念及形成机制 1. 静息电位的概念 静息电位是指神经细胞在未被刺激时的电位状态。在静息状态下，细胞内外存在电化学梯度，使神经元内外细胞膜的电位差保持在负数水平，为-70mV左右。 2. 静息电位的形成机制 静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关。在静息状态下，细胞膜上的Na+和K+离子通道处于闭合状态，但是Na+/K+泵仍在起作用，将细胞内的Na+排出，K+输进，维持细胞内外的离子平衡，保持负电位。 3. 静息电位的重要性 静息电位是神经细胞正常功能的基础，它保证了细胞对外部刺激的敏感性，使神经元能够正常传递和处理信息。 二、动作电位的概念及形成机制
1. 动作电位的概念 动作电位是神经元在受到刺激时产生的短暂的电位变化。它是神经元传递信息的基本单位，具有快速传导和全或无的特点。 2. 动作电位的形成机制 动作电位的形成包括兴奋、去极化和复极化三个阶段。当神经元受到足够的刺激时，细胞膜上的Na+通道打开，Na+大量流入细胞内，使细胞内外电位逆转，形成去极化；随后Na+通道关闭，K+通道打开，K+大量流出，使细胞内外电位恢复，形成复极化。 3. 动作电位的重要性 动作电位是神经元传递信息的方式，它能够在神经元内外迅速传递信息，使神经元之间能够进行有效的通讯，实现信息的处理和传递。 总结与回顾： 静息电位和动作电位是神经元活动的重要基础。静息电位维持着神经元的正常状态，使其对外部刺激保持敏感；而动作电位则实现了神经元信息的传递，是神经元活动中最基本的过程之一。 在细胞水平上，静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关，通过保持细胞内外的离子平衡来维持静息状态；而动作电位的形
动作电位(AP)
动作电位（actionpotential） AP AP(action potentia l)：动作电位。 （1）概念：可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时，在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电变化。动作电位的主要成份是峰电位。 （2）形成条件： ①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内K+浓度高于细胞膜外，而细胞外Na+、Ca2+、Cl-高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是Na+ -K+泵的转运）。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许K+通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许Na+通透。 ③可兴奋组织或细胞受阈上刺激。 （3）形成过程：≥阈刺激→细胞部分去极化→Na+少量内流→去极化至阈电位水平→Na+内流与去极化形成正反馈（Na+爆发性内流）→达到Na+平衡电位（产生动作电位的局部膜内为正膜外为负，这里要区别于静息电位时的内负外正）→形成动作电位上升支。 膜去极化达一定电位水平→Na+内流停止、K+迅速外流→形成动作电位下降支。 （4）形成机制：动作电位上升支——Na+内流所致。 动作电位的幅度决定于细胞内外的Na+浓度差，细胞外液Na+浓度降低动作电位幅度也相应降低，而阻断Na+通道（河豚毒）则能阻碍动作电位的产生。 动作电位下降支——K+外流所致。 动作电位时细胞受到刺激时细胞膜产生的一次可逆的、可传导的电位变化。产生的机制为①阈刺激或阈上刺激使膜对Na+的通透性增加，Na+顺浓度梯度及电位差内流，使膜去极化，形成动作电位的上升支。②Na+通道失活，而 K+通道开放，K+外流，复极化形成动作电位的下降支。③钠泵的作用，将进入膜内的Na+泵出膜外，同时将膜外多余的 K+泵入膜内，恢复兴奋前是离子分布的浓度。
动作电位
2.1.2 神经元动作电位的产生机制 神经元具有两个最主要的特性，即兴奋性和传导性。动作电位（action potential, AP）是神经元兴奋和活动的标志，是神经编码的基本单元，在极为复杂的神经系统网络中，是信息赖以产生、编码、传输、加工和整合的载体。下面简单的介绍动作电位的产生的机制[3-4]。 1．静息电位及产生原理 （1）静息电位：细胞膜处于安静状态下，存在于膜内、外两侧的电位差，称为静息电位。如图2.3所示，将两个电极置于安静状态下神经纤维表面任何两点时，示波器屏幕上的光点在等电位线作横向扫描，表示细胞膜表面不存在电位差。但如将两个电极中的一个微电极（直径不足1μm）的尖端刺入膜内，此时示波器屏幕上光点迅速从等电位下降到一定水平继续作横向扫描，显示膜内电位比膜外电位低，表示细胞膜的内外两侧存在着跨膜电位差。此电位差即是静息电位。一般将细胞膜外电位看作零，细胞膜内电位用负值表示。 同类细胞的静息电位较恒定，如哺乳类动物神经细胞的静息电位为－70～－90mV。安静时，细胞膜两侧这种数值比较稳定的内负外正的状态，称为极化。极化与静息电位都是细胞处于静息状态的标志。以静息电位为准，若膜内电位向负值增大的方向变化，称为超极化；若膜内电位向负值减小的方向变化，称为去极化；细胞发生去极化后向原先的极化方向恢复，称为复极化。从生物电来看，细胞的兴奋和抑制都是以极化为基础，细胞去极化时表现为兴奋，超极化时则表现为抑制（图片来源：青少年宫在线）。 图2.3 静息电位测量示意图 A．膜表面无电位差B．膜内外两侧有电位差 Fig2.3Resting potential measurement diagram. A. Membrane surface without potential difference B. Membrane on both sides have a potential difference.
动作电位
动作电位 百科名片 动作电位 动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位由锋电位（迅速去极化上升支和迅速复极化下降支的总称）和后电位（缓慢的电位变化，包括负后电位和正后电位）组成。锋电位是动作电位的主要组成成分，因此通常意义的动作电位主要指锋电位。动作电位的幅度约为90~130mV，动作电位超过零电位水平约35mV，这一段称为超射。神经纤维的动作电位一般历时约0.5~2.0ms，可沿膜传播，又称神经冲动，即兴奋和神经冲动是动作电位意义相同。 目录 形成条件 1形成过程动作电位上升支 1动作电位下降支 形成原理 动作电位与电压门控的离子通道的内在联系 动作电位与兴奋性的内在联系 1特点“全或无” 1不能叠加 1不衰减性传导 1局部电位定义 1特点 动作电位的传导 影响动作电位传导速度的主要因素轴突的直径 髓鞘 展开
编辑本段形成条件 ①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是钠-钾泵的转运）。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。 ③可兴奋组织或细胞受阈刺激或阈上刺激。 编辑本段形成过程 动作电位上升支 大于或等于阈刺激→细胞部分去极化→钠离子少量内流→去极化至阈电位水平→钠离子内流与去极化形成正反馈（钠离子爆发性内流）→基本达到钠离子平衡电位（膜内为正膜外为负，因有少量钾离子外流导致最大值只是几乎接近钠离子平衡电位）。 动作电位下降支 膜去极化达一定电位水平→钠离子内流停止、钾离子迅速外流。 编辑本段形成原理 细胞外钠离子的浓度比细胞内高的多，它有从细胞外向细胞内扩散的趋势，但钠离子能否进人细胞是由细胞膜上的钠通道的状态来决定的。当细胞受到刺激产生兴奋时， 测单一神经纤维静息和动作电位的实验模式图 首先是少量兴奋性较高的钠通道开放，很少量钠离子顺浓度差进人细胞，致使膜两侧的电位差减小，产生一定程度的去极化。当膜电位减小到一定数值（阈电位）时，就会引起细胞膜上大量的钠通道同时开放，此时在膜两侧钠离子浓度差和电位差（内负外正）的作用下，使细胞外的钠离子快速、大量地内流，导致细胞内正电荷迅速增加，电位急剧上升，形成了动作电位的上升支，即去极化。当膜内侧的正电位增大到足以
动作电位
静息电位和动作电位 一、静息电位及其产生机制 （一）静息电位 静息电位是指细胞在安静状态下，存在于细胞膜的电位差。这个差值在不同的细胞是不一样的，就神经纤维而言为膜外电位比膜内电位高70～90mv。如规定膜外电位为0，则膜内电位当为负值（-70～-90mv）。细胞在安静状态时，保持比较稳定的外正内负的状态，称为极化。极化状态是细胞处于生理静息状态的标志。以静息电位为准，膜内负电位增大，称为超极化。膜内负电位减小，称为去或除极化。细胞兴奋后，膜电位又恢复到极化状态，称为复极化。 （二）静息电位产生的机制 “离子学说”认为，细胞水平生物电产生的前提有二：①细胞内外离子分布和浓度不同。就正离子来说，膜内K+浓度较高，约为膜外的30倍。膜外Na+浓度较高约为膜内的10倍。从负离子来看，膜外以Cl-为主，膜内则以大分子有机负离子（A-）为主。②细胞膜在不同的情况下，对不同离子的通透性并不一样，如在静息状态下，膜对K+的通透性大，对Na+的通透性则很小。对膜内大分子A-则无通透性。 由于膜内外存在着K+浓度梯度，而且在静息状态下，膜对K+又有较大的通透性（K+通道开放），所以一部分K+便会顺着浓度梯度向膜外扩散，即K+外流。膜内带负电荷的大分子A-，由于电荷异性相吸的作用，也应随K+外流，但因不能透过细胞膜而被阻止在膜的内表面，致使膜外正电荷增多，电位变正，膜内负电荷增多，电位变负。这样膜内外之间便形成了电位差，它在膜外排斥K+外流，在膜内又牵制K+的外流，于是K+外流逐渐减少。当促使K+流的浓度梯度和阻止K+外流的电梯度这两种抵抗力量相等时，K+的净外流停止，使膜内外的电位差保持在一个稳定状态。因此，可以说静息电位主要是K+外流所形成的电一化学平衡电位。 二、动作电位及其产生机制 （一）动作电位 细胞受刺激时，在静息电位的基础上发生一次短暂的扩布性的电位变化，这种电位变化称为动作电位。 实验观察，动作电位包括一个上升相和一个下降相。上升相代表膜的去极化过程。以 0mv电位为界，上升相的下半部分为膜的去极化，是膜内负电位减小，由-70～-90mv.变为0mv；上升相的上半部分是膜的反极化（超射），是膜电位的极性发生倒转即膜外变负，膜内变正，由0mv上升到+20～40mv。上升相膜内电位上升幅度约为90～130mv。下降相代表膜的复极化过程。它是膜内电位从上升相顶端下降到静息电位水平的过程。由于动作电位幅度大、时间短不超过2ms，波形很象一个尖峰，故又称峰电位。在峰电位完全恢复到静息电位水平之前，膜两侧还有微小的连续缓慢的电变化，称为后电位。 （二）动作电位产生的机制 动作电位产生的机制与静息电位相似，都与细胞膜的通透性及离子转运有关。l.去极化过程当细胞受刺激而兴奋时，膜对Na+通透性增大，对K+通透性减小，于是细胞外的Na+便会顺其波度梯度和电梯度向胞内扩散，导致膜内负电位减小，直至膜内电位比膜外高，形成内正外负的反极化状态。当促使Na+内流的浓
神经生理学中的动作电位与神经传导速度
神经生理学中的动作电位与神经传导速度 神经生理学是研究神经系统的生理学科学，旨在了解神经元的结构 和功能。动作电位和神经传导速度是神经生理学中的重要概念，它们 对于理解神经信号传递以及神经系统相关疾病的研究具有重要意义。 一、动作电位的概念和机制 动作电位是神经元在刺激下产生的电信号，是神经细胞在功能上最基本的表达形式之一。神经细胞通常处于静息状态，细胞内外的电 位存在差异，称为静息电位。当神经细胞受到足够强度的刺激时，会 产生反应性的电位变化，这就是动作电位。 动作电位的形成主要是通过信号的传递和离子通道的开闭来实现的。一般而言，动作电位是由细胞膜上离子通道的开关行为所驱动的。当细胞受到刺激时，特定的离子通道被打开或关闭，使细胞内外的离 子浓度发生变化，进而导致细胞膜电位的变化。这种膜电位的变化以 脉冲形式存在，即动作电位。 二、神经传导速度的意义和影响因素 神经传导速度是指动作电位在神经纤维上的传播速度，它对神经信号传递的效率有着重要影响。神经传导速度的快慢决定了神经系统 的反应速度，当神经传导速度受损时，可能导致某些神经功能异常或 疾病的发生。 神经传导速度受到多种因素的影响，其中包括神经纤维直径、髓鞘的存在以及温度等。一般而言，神经纤维直径越大，神经传导速度
越快，这是因为神经纤维直径的增大可以降低跨膜电阻，从而加快动 作电位的传播速度。此外，髓鞘的存在也对神经传导速度有重要影响，髓鞘可以有效地隔离细胞膜，并使动作电位在神经纤维上迅速传播。 温度的改变也能够影响神经传导速度，通常来说，温度越高，神经传 导速度越快。 三、动作电位和神经传导速度的检测方法 为了研究动作电位和神经传导速度，科学家们开发了多种实验方法和技术工具。其中常用的包括多通道记录技术、神经刺激器以及电 生理学记录技术等。 多通道记录技术是一种可以同时记录多个神经元动作电位的方法，它可以帮助科学家们更好地研究神经传导速度以及神经网络中神经元 之间的信息传递。 神经刺激器是一种用于产生电刺激的设备，它可以模拟神经系统中的刺激信号，从而观察和测量神经元的反应。 电生理学记录技术是一种通过电极记录神经元电活动的方法，它可以直接观察和记录神经细胞产生的动作电位和传导速度。 四、动作电位和神经传导速度的应用 动作电位和神经传导速度的研究在神经科学和临床医学领域具有重要意义。通过了解动作电位和神经传导速度的基本特性，科学家们 可以更好地理解神经信号的传递过程，并有助于揭示神经系统相关疾 病的发生机制。
生理学 动作电位
动作电位 一、动作电位的概念 可兴奋细胞受刺激后，在静息电位的基础上发生一次可扩布的电位变化，称动作电位。动作点位的出现是细胞受刺激后产生的兴奋状态，是大多数可兴奋细胞受刺激时共有的特征性表现。机体各细胞的外部反应或表现，如肌细胞的收缩、腺细胞的分泌等，实际上都是由细胞膜的电变化进一步触发引起的。 二、动作电位的变化过程 实验观察到，在静息电位的基础上给予神经纤维一个有效的刺激，可在示波器上观察到一个动作电位；细胞内由原静息状态的-99mV，迅速上升到+30mV左右，细胞内电位由负变正，出现极化状态的倒转。构成动作电位上升相。当上升相达到顶峰后，迅速下降到静息电位水平，构成动作电位下降相。上升相由去极化过程引起，下降相由复极化过程引起。 去极化与复极化都非常迅速，电位变化曲线就像一个尖峰一样，故有人称峰电位。上升相超过0mV的净变正部分，称超射，在峰电位下降相恢复到静息电位水平之前，还有一个缓慢的电位波动，即膜两侧经历的一个微小而缓慢的电位变化，称后电位。后电位又可分为首先出现的负后电位（去极化后电位）；继后出现正后电位（又称超极化后电位）。 三、动作电位的产生机制 动作电位的产生机制与静息电位基本相似，都与细胞膜的通透性
及离子运转有关。当细胞受刺激时，受刺激部位膜的钠通道激活而开放，细胞膜对Na+通透性增大。由于细胞外Na+的浓度比细胞内高，Na+顺电化学梯度，从细胞外向细胞内扩散，由于Na+ 带正电荷，Na+的内流使细胞内的负电位迅速减少，转而出现正电位，形成动作电位上升相。由于Na+内流造成的膜内电位变正，对Na+的内流起着阻力作用。随着Na+ 内流的增加，这种阻力不断增大，而促使Na+ 内流的动力逐渐减小。当两者拮抗力量达到平衡时，Na+ 内流停止，膜两侧电位差达到一个新的平衡点。因此，动作电位上升相是由Na+ 内流引起，是Na+ 的平衡电位，钠通道开放时间很短，经过短暂时程后，钠通道失活而关闭，钾通道激活而开放，膜对K+ 的通透性增大，于是K+ 借电化学梯度快速外流，使膜内电位迅速降低，直到静息电位水平。因此，动作电位下降相是K+ 外流引起的。 动作电位的特点：①全或无现象：动作电位可因刺激强度不够而不产生（无），当刺激强度达到一定程度引起膜去极化达到阈值时，即可爆发动作电位，一旦动作电位产生，其幅度就达到最大，不会因刺激强度增加而增大（全）；②不衰减性传导：动作电位在细胞膜上某一点产生后，可沿细胞膜向周围传导，无论传导距离多远，其幅度不会因传导距离的增加而减小。③脉冲式与不总和：由于不应期的存在，使连续多个动作电位不可能融合在一起，动作电位之间总是具有一定间隔，而形成脉冲式。 四、动作电位产生的条件 1.阈电位刺激能造成膜对Na+ 通透性突然大量增加的临界膜电
动作电位名词解释生理学
动作电位名词解释生理学 引言 动作电位是生理学中一个重要的概念，它是神经细胞和心肌细胞等电活动的基础。本文将结合生理学理论和实验结果，对动作电位进行详细的解释和探讨。 什么是动作电位？ 动作电位（Action Potential）是神经细胞、心肌细胞等电活动中产生的一种电信号。在神经系统中，动作电位用于信息传递和神经信号的传导；在心脏中，动作电位则驱动心肌的收缩和正常的心脏节律。动作电位是一种快速且短暂的电信号，具有特定的形态和时间特性。 动作电位的产生 动作电位的产生是由神经元和心肌细胞的离子流动引起的。当细胞膜的电位发生变化时，会触发细胞膜上的离子通道开放或闭合，从而使离子在细胞内外之间流动。这些离子流动引起了细胞膜电位的快速变化，形成动作电位。 动作电位的产生可分为以下几个阶段： 静息状态 细胞在没有受到刺激时处于静息状态，细胞膜的电位稳定在一个固定的值，一般称为静息膜电位。在神经系统中，静息膜电位一般为-70mV左右；在心脏细胞中，静息膜电位一般为-90mV左右。 阈值触发 当细胞受到足够强度的刺激时，细胞膜电位会快速上升。当电位上升至一个特定的阈值时，将会触发动作电位的产生。
上升期 动作电位的上升期是指电位由负值迅速上升到正值的过程。在上升期间，细胞膜上的钠通道迅速开放，使细胞内外钠离子发生大量流动，导致电位快速上升。为了保持其快速性，钠通道在触发后迅速关闭。 下降期 动作电位的下降期是指电位从正值迅速下降到负值的过程。在下降期间，细胞膜上的钾通道逐渐开放，使大量的细胞内钾离子流出，导致电位下降。钠通道关闭后，会进入不可调节期，此时无法触发新的动作电位。 超极化 动作电位下降后，细胞膜电位会短暂地超过静息膜电位，称为超极化。在超极化期间，细胞膜上的钾通道可能还未完全关闭，导致电位偏离静息电位。 动作电位在神经系统中的作用 动作电位在神经系统中起着信息传递的重要作用。当神经元受到刺激并产生动作电位时，电信号会沿着神经纤维传导到轴突末梢，并释放出化学物质（神经递质）来传递信号。这样，通过动作电位的传导，神经系统实现了神经信号的传递和处理。 动作电位在心脏中的作用 动作电位在心脏中起着驱动心肌收缩的作用。心肌细胞中的动作电位传播通过心脏内的传导系统，使心室收缩和舒张有序进行，维持心脏的正常节律。当心脏节律发生异常时，如心律失常，可能是由于动作电位的异常引起的。 动作电位调控 动作电位的产生和传导是由一系列离子通道调控的。细胞膜上的离子通道可以对钠、钾、钙等离子的流动进行调控，从而影响动作电位的形成和传导速度。不同类型的细胞膜上的离子通道具有不同的特性，如开放和关闭的条件、速度和电位依赖性等。
动作电位的电位差
动作电位的电位差 动作电位，是指神经元在兴奋状态下产生的电位差。它是神经系统中一种特殊的电信号，用于传递信息和协调身体的各种活动。动作电位的电位差是神经元内外电荷分布不均衡所产生的结果，它在神经元膜上形成一种电压变化，从而引发神经冲动的传导和传递。 动作电位的电位差是由神经元内外电荷分布不均衡所导致的。在神经元静息状态下，细胞内部带负电的离子（如蛋白质阴离子）和细胞外带正电的离子（如钠离子和钾离子）之间存在浓度差和电位差。这种不均衡状态称为静息膜电位，通常为-70毫伏。当神经元受到刺激时，细胞膜上的离子通道会打开，使得细胞内外的离子重新分布，导致电位差的改变。这种电位差的变化被称为动作电位。 动作电位的形成过程可以分为四个阶段：极化、去极化、再极化和超极化。在极化阶段，细胞膜上的钾离子通道打开，使得细胞内外钾离子的浓度发生变化，细胞内部变得更加负电。在去极化阶段，细胞膜上的钠离子通道打开，大量的钠离子进入细胞内部，导致细胞内外电位差的快速改变，形成电压峰值。在再极化阶段，钠离子通道关闭，钾离子通道重新打开，使得细胞内外的离子重新分布，电位差逐渐恢复到静息膜电位。在超极化阶段，细胞膜上的钾离子通道关闭较晚，导致细胞内外电位差超过静息膜电位，形成超极化状态。 动作电位的电位差是非常重要的，它是神经元传递信息的基础。当
神经元受到刺激时，动作电位会沿着神经纤维传导到神经元的末梢，然后通过突触传递给下一个神经元。这种电信号的传导速度非常快，可以达到每秒几十米甚至几百米。动作电位的电位差大小和频率可以编码不同的信息，如触觉、视觉、听觉等。 动作电位的电位差还可以受到一些因素的影响。例如，细胞膜上的离子通道的开闭状态、离子浓度的变化、温度的变化等都可以影响动作电位的电位差大小和传导速度。此外，一些疾病和药物也可以对动作电位产生影响，如神经元的兴奋性增加或减弱，导致动作电位的异常。 动作电位的电位差是神经元内外电荷分布不均衡所产生的结果，它在神经系统中起着重要的作用。动作电位的电位差大小和频率可以编码不同的信息，它是神经元传递信息和协调身体活动的基础。通过研究动作电位的电位差，我们可以更好地理解神经系统的工作原理，进而研究和治疗相关的神经性疾病。
动作电位的三个特点
动作电位的三个特点 动作电位是神经细胞在受到足够强度的刺激时产生的一种电活动。它是神经系统中信息传递的基本单位，具有以下三个特点：阈值特性、全或无特性和传导特性。 动作电位具有阈值特性。即当神经细胞受到外界刺激时，只有当刺激强度超过一定的阈值才能触发动作电位的产生。阈值是一个固定的电位水平，当刺激强度低于这个水平时，神经细胞不会产生动作电位。但一旦刺激强度达到或超过阈值，神经细胞就会产生一个固定幅度和持续时间的动作电位。 动作电位具有全或无特性。即一旦动作电位被触发，它的幅度和持续时间就是固定的，与刺激强度的大小无关。无论刺激强度是微弱的还是强烈的，动作电位的幅度和持续时间都是一样的。这种全或无特性使得动作电位成为一种可靠的信号传递方式，确保了信息的准确传递。 动作电位具有传导特性。即一旦动作电位在神经细胞的一部分产生，它会沿着神经细胞的轴突传播到其他部分。动作电位的传导是一种电流传导，通过离子通道的开闭来实现。当动作电位在一处触发时，该处的电压变化会导致相邻区域的离子通道打开，从而使电位在轴突上传播。这种传导特性使得神经细胞能够将信息从一个部位传递到另一个部位，实现神经信号的传递和处理。
在上面的描述中，我们可以看到动作电位具有中心扩展的特点。中心扩展是指动作电位在神经细胞内部的传播过程。当刺激强度超过阈值时，动作电位在兴奋的区域产生，并向周围扩展。这种中心扩展的过程是通过离子通道的开闭来实现的。当动作电位在一个区域触发时，该区域的电压变化会导致相邻区域的离子通道打开，从而使电位在整个神经细胞内扩展。这种中心扩展过程确保了动作电位能够在神经细胞内部快速传播，实现信息的传递和处理。 总结一下，动作电位具有阈值特性、全或无特性和传导特性。其中，阈值特性使得动作电位只有在刺激强度超过一定阈值时才会触发；全或无特性使得动作电位的幅度和持续时间与刺激强度无关；传导特性使得动作电位能够在神经细胞内部快速传播。这些特点使得动作电位成为神经系统中信息传递的基本单位。同时，动作电位的中心扩展特点确保了它能够在神经细胞内部快速传播，实现神经信号的传递和处理。
静息电位与动作电位详解
静息电位与动作电位详解 一、静息电位 1、概念表述 静息电位是指组织细胞静止状态下存在于膜内外两侧的电位差，呈外正内负的极化状态。其值常为数十毫伏，并稳定在某一固定水平。 2、产生条件 （1）细胞膜内外离子分布不平衡。就正离子来说，膜内K+浓度较高，约为膜外的30倍。膜外Na+浓度较高约为膜内的10倍。从负离子来看，膜外以Cl-为主，膜内则以大分子有机负离子（A-）为主。 （2）膜对离子通透性的选择。在静息状态下，膜对K+的通透性大，对Na+的通透性则很小(Na+通道关闭)，对膜内大分子A-则无通透性。 3、产生过程 K+顺浓度差向膜外扩散，膜内A-因不能透过细胞膜被阻止在膜内。致使膜外正电荷增多，电位变正，膜内负电荷相对增多，电位变负，这样膜内外便形成一个电位差。当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差这两种拮抗力量达到平衡时，使膜内外的电位差保持一个稳定状态，即静息电位。这就是说，细胞内外K+的不均匀分布和安静状态下细胞膜主要对K+有通透性，是使细胞能保持内负外正的极化状态的基础，所以静息电位又称为K+的平衡电位。 二、动作电位 1、概念表述 动作电位是指可兴奋细胞受到阈或阈上刺激时，在静息电位的基础上发生的一次快速扩布性电位变化。典型的神经动作电位的波形由峰电位、负后电位和正后电位组成。 2、产生条件 （1）细胞膜内外离子分布不平衡。细胞内外存在着Na+的浓度差，Na+在细胞外的浓度是细胞内的13倍之多。
（2）膜对离子通透性的选择。细胞受到一定刺激时，膜对Na+的通透性先增加，对K+的通透性后增加。( 因为Na+通道开放快，失活也快；K+通道开放的慢，失活的也慢，慢到几乎就不出现失活。） 3、产生过程 （1）去极化：细胞受到阀上刺激→细胞外的Na+顺浓度梯度流人细胞内→当膜内负电位减小到阈电位时Na+通道全部开放→Na+顺浓度梯度瞬间大量内流（正反馈倍增）→细胞内正电荷增加→膜内负电位从减小到消失进而出现膜内正电位→膜内正电位增大到足以对抗由浓度差所致的Na+内流→膜两侧电位达到一个新的平衡点。该过程主要是Na+内流形成的平衡电位，可表示为动作电位模式图的上升支。 （2）复极化：去极化达峰值时被激活的Na+通道迅速关闭而失活→Na+内流停止→K+通道逐渐被激活而开放→膜对K+的通透性增加→K+借助于浓度差和电位差快速外流→膜内电位迅速下降（负值迅速上升）→电位恢复静息值。该过程是K+外流形成的，可表示为动作电位模式图的下降支。 （3）Na+-K+泵转运：当膜复极化结束后，有一部分Na+在去极化中扩散到细胞内，并有一部分K+在复极过程中扩散到细胞外。这样细胞膜上的Na+-K+泵就会被激活，并开始主动地将膜内的Na+泵出膜外，同时把流失到膜外的K+泵回膜内，Na+—K+的转运是耦联进行的，以恢复兴奋前的离子分布的浓度。
动作电位的发生过程
动作电位的发生过程 动作电位是神经细胞中产生的电信号，用于神经细胞间的信息传递。 动作电位的发生过程主要包括极化、去极化和复极化三个阶段。 首先，我们来看极化阶段。在细胞静息状态下，细胞内外的电位差称 为静息膜电位，细胞内负电对细胞外正电。这是由于细胞内存在高浓度的 负离子（如蛋白质阴离子和细胞内的阴离子），而细胞外则有高浓度的钠 离子和氯离子。细胞膜上存在着许多离子通道，包括休止态的钠离子通道 和钾离子通道。静息膜电位约为-70毫伏。 当细胞受到足够强度的刺激时，刺激会打开细胞膜上的钠离子通道， 钠离子开始从细胞外大量进入细胞内。这一过程称为去极化。去极化导致 细胞内外电位差减小，称为去极化电位。当去极化电位超过阈值（通常为 大约-55毫伏）时，就会引发动作电位的发生。 动作电位发生后，钠离子通道会关闭，细胞膜上的钾离子通道则开始 打开。这一过程称为复极化。钾离子开始从细胞内流出，使得细胞内外电 位差恢复到静息膜电位或稍微高于静息膜电位（即超极化）。这样，细胞 膜又恢复了对钠离子的通透性。 在动作电位发生后的一段时间内，细胞膜上的钠离子通道处于不可再 激活状态。这是为了避免动作电位的回滚，即保证在一个方向上进行传导。这种状态称为绝对不应期。 总结一下，动作电位的发生过程包括极化、去极化和复极化三个阶段。极化是指细胞静息状态下的电位差，去极化是指细胞膜上的钠离子通道打开，钠离子从细胞外进入细胞内，导致电位差减小，达到去极化电位。当 去极化电位超过阈值时，动作电位发生。动作电位发生后，细胞膜上的钠
离子通道关闭，钾离子通道打开，钾离子从细胞内流出，使得电位差回到静息膜电位或稍高，达到复极化。在动作电位发生后的一段时间内，细胞对钠离子不再敏感，这个状态称为绝对不应期。
人体解剖生理学名词解释动作电位
人体解剖生理学名词解释动作电位 一、概念 动作电位是指神经元或肌肉细胞在受到刺激后产生的电压变化。这种 电压变化在神经传导和肌肉收缩中起着重要的作用。 二、形成过程 1. 构成神经元膜的脂质双分子层具有半透性，其上的离子通道可以开 启或关闭。当细胞受到刺激时，通道打开，允许离子自由通过。 2. 在受到刺激后，细胞内外的离子浓度会发生变化，导致细胞内外的 电位差发生改变。 3. 当细胞内的电位超过阈值时，触发膜电位的快速上升和下降，形成 动作电位。 三、特征 1. 动作电位是一种全或无的反应，即一旦触发就会全面传播，而不会 因刺激的强度而改变动作电位的幅度。 2. 动作电位是快速的，通常持续时间很短，大约只有1-2毫秒。 3. 动作电位是可逆的，一旦传播完成，膜电位会恢复到静息电位水平。 四、传导 1. 神经元内部动作电位沿轴突传播，通过神经末梢释放化学物质来传 递信号。
2. 肌细胞内部动作电位则会引起肌肉的收缩。 五、应用 1. 作为神经传导的重要基础，动作电位在神经系统功能活动中起到关键作用，如感觉传导、运动控制等。 2. 动作电位也被广泛应用于医学研究和临床诊断中，能够帮助医生了解神经肌肉失调的原因和机制，并且提供相应的治疗策略。 六、结语 动作电位是神经细胞和肌肉细胞中非常重要的生理现象，对于维持正常的神经肌肉功能和实现协调的运动控制具有至关重要的作用。深入了解动作电位的形成、传导和应用，有助于我们更好地理解人体的生理机制，为相关疾病的诊断和治疗提供理论支持。动作电位是神经系统和肌肉系统中的重要生理现象，对于维持身体正常功能和实现协调的运动控制起着不可或缺的作用。在我们深入了解动作电位的形成、传导和应用的基础上，接下来我们将继续探讨动作电位在神经传导和肌肉收缩中的具体机制以及其在医学领域的应用。 一、神经传导中的动作电位 动作电位在神经元中是如何传导的呢？神经元的细胞体和树突接收到来自其他神经元的信息，通过细胞体和树突将这些信息传递给轴突。当轴突上的细胞膜受到足够强度的刺激时，就会产生动作电位。这个动作电位会随着神经元的轴突向神经末梢传播，最终通过神经末梢释