安静状态下,细胞k+外流区中的内流区属什么

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生理学习题|中​等​职​业​卫​生​学​校​-​-​生​理​学​习​题
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概念:静息电位是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。由于这一电位差存在于安静细胞膜的两侧,故亦称跨膜静息电位,简称静息电位或膜电位。
& 形成机理:静息电位产生的基本原因是离子的跨膜扩散,和钠-
钾泵的特点也有关系。细胞膜内K+浓度高于细胞外。安静状态下膜对K+通透性大,
K+顺浓度差向膜外扩散,膜内的蛋白质负离子不能通过膜而被阻止在膜内,结果引起膜外正电荷增多,电位变正;膜内负电荷相对增多,电位变负,产生膜内外电位差。这个电位差阻止K+进一步外流,当促使K+外流浓度差和阻止K+外流的电位差这两种相互对抗的力量相等时,K+外流停止。膜内外电位差便维持在一个稳定的状态,即静息电位。
1.极化:静息时,细胞膜内外两侧维持内负外正的稳定状态;
  2.去极化:当细胞受刺激后,膜内电位向负值减小方向变化;
  3.超极化:当细胞受刺激后,膜内电位向负值增大方向变化
  4.复极化:刺激后,先去极化,后恢复安静时的负值
  5.阈电位:神经纤维受到阈刺激,钠离子通道开放,钠内流,膜发生去极化,静息电位减少,当减到某一临界值,钠通透性增大,钠迅速内流,出现动作电位上升相。
  阈下刺激:引起局部兴奋,局部电位,不产生动作电位。
  局部兴奋的特性:不是“全或无”;不可远距离传播;可以相互叠加,包括时间性和空间性总和。
静息电位是指神经原细胞没有受刺激的时候细胞膜外正内负的电位差现象。
动作电位则是神经原细胞受到刺激的时候细胞膜外负内正的电位差现象。
主要形成原因就是离子跨膜运输而造成的膜内外阴阳离子浓度差。
受到刺激时候主要是打开了钠离子通道或者钾离子外流所致。
可兴奋细胞的细胞膜往往对周围的电压敏感,在适当的条件下会产生动作电位,而动作电位,又称阈电位,指的是处于静息电位状态的细胞膜受到适当刺激而产生的,短暂而有特殊波形的,跨膜电位搏动。细胞产生动作电位的能力被称为兴奋性,有这种能力的细胞如神经细胞和肌细胞,动作电位是实现神经传导和肌肉收缩的生理基础。指受刺激后能产生动作电位的细胞。一般认为,神经细胞,腺细胞,肌细胞都属于可兴奋细胞。
细胞膜两侧的电位差在某些情况下会发生变动,使细胞膜处于不同的电位状态。细胞安静时膜两侧内负外正的状态称为膜的极化状态。当膜电位向膜内负值增大方向变化时,称为超极化;相反,膜电位向膜内负值减小方向变化,称为去极化;去极化近一步加剧,膜内电位变为正值,而膜外电位变为负值,则称为反极化;细胞受到刺激后先发生去极化,再向膜内为负的静息电位水平恢复,称为膜的复极化。[1]
静息电位是一种稳定的直流电位,但各种细胞的数值不同。哺乳动物的神经细胞的静息电位为-70mV(即膜内比膜外电位低70mV),骨骼肌细胞为-90mV,人的红细胞为-10mV。
静息状态下钾离子的外流是构成静息电位的主要因素。一般细胞内钾离子的浓度变化非常小,因此造成细胞内外钾离子浓度差变动的主要因素是细胞外的钾离子浓度。如果细胞外钾离子浓度增高,可使细胞内外的钾离子浓度差减小,从而是钾离子向外扩散的动力减弱,钾离子外流减少,结果是静息电位减小。反之,则使静息电位增高。这个实验也进一步说明,形成静息电位的主要离子就是钾离子。
生物体(器官、组织或细胞)受足够强的刺激后所产生的生理功能加强的反应;如神经冲动的发放、肌肉的收缩、腺体的分泌甚至动物的狂叫等。
 任何一种刺激(声、光、电、机械和冷热等)只要达到一定强度都会引起相应一些兴奋性高的细胞兴奋,并伴有细胞膜电位变化。其中神经和肌肉细胞则能产生可传播的动作电位,这些细胞被称为可兴奋细胞。神经冲动的发放就是神经细胞动作电位的发放;肌肉动作电位导致肌纤维的收缩。兴奋性即指细胞受到刺激后产生动作的能力。因此,有关兴奋本质的研究,始终是和细胞生物电的研究密切联系的。
伯恩斯坦的膜学说 1902年J.伯恩斯坦最先用膜学说解释生物电的产生。当时人们只粗略地知道,细胞内液比细胞外液含较多的K+,并且根据细胞损伤处电位较完好处为低的事实,推测静息时细胞内电位低于细胞外。由此他假定静息时细胞膜只对K+有通透性,由于细胞内K+浓度高而向细胞外扩散,使膜的内、外两侧出现电位差,即细胞内较负,细胞外较正。当K+外流造成的电位差或电场力达到某一数值时,细胞内外的浓度差所造成的K+净外流便停止,于是膜两侧电位差将不再增加而达到平衡。这时可根据W.H.能斯脱推导的公式算出:
内向电流所造成的电压降和膜原有的极化状态,,内正外负,,是一致的,其结果是使膜电位的数值增大,膜处于超级化。
超级化下,动作电位不易产生,膜的兴奋性下降。超极化就是膜内变得更加电负,膜外变得更加电正,这样膜电位增大,动作电位的发起变得困难。
一旦有条件将细胞膜上的生物电势能转化成电动能,出现电容放电,它的生理意义将是巨大的。人体内大约有1800万亿个细胞,将其铺平大约有半个足球场大小,一但在同一时间出现细胞膜电容放电所放出的生物电能将是巨大的,气功师通过长期训练可以把这些生物电能调动到人体某一局部(手、足及头等部位),使这些部位内结缔组织中的蛋白聚糖、胶原纤维等分子过多膨胀(人们通过试验发现蛋白聚糖分子可以膨胀到自身体积的1000倍,由于大量正电荷的充斥,同种电荷的相斥造成其过度膨胀),在人体局部狭小的空间内膨胀造成其硬度几倍、几十倍增加,出现了各种硬气功现象,例如抢扎喉咙、头撞石头等硬气功就是其典型例子。这就是硬气功的机理。
例如,针刺穴位后,穴区丰富的神经组织所支配的靶细胞群细胞膜电容放电,在靶细胞群的细胞外基质出现大量正电能量,出现外加电场,在电场力的作用下,以胶原纤维为载体,就会出现人体组织生物电能的跨组织、器官的远距离传导,产生经络感传现象。如果由于某种原因造成局部组织器官内生物电能传导受阻,大量正电能量蓄积在组织器官内,细胞外基质中的“阳气”过多或过剩,就会出现局部组织细胞膜膜电位相对的超级化状态,细胞功能受到抑制,毛细血管扩张,局部组织肿胀,刺激神经末梢压力感受器,引起该组织器官闷胀感,这就是中医所讲的气滞血瘀现象的原因。例如,生气时引起肝脏周围闷胀感就是由于肝脏内肝细胞生成的生物电能不能有效传递出去,大量正电能量蓄积于肝组织内,肝细胞外基质中正电能量过多引起蛋白聚糖分子膨胀所致。
中医认为阴阳是代表相互对立又相互统一的两个方面,是一切事物和现象矛盾双方的概括。凡是活动的、兴奋的、功能的为阳,反之则为阴。这一点在针灸、经络中也是正确的。人体内每一个活的细胞也是有阴阳变化的。细胞消耗ATP形成细胞膜的膜电位在一定的水平上,将化学能转化成电势能,处于相对静止的状态。
从中医阴阳上讲,此时的电势能为阴。当细胞受刺激,出现膜电容放电后,形成电动能,是功能的、兴奋的、活动的,此时电动能为阳。也就是说,蕴存在细胞膜的电势能是阴,膜电容放电后形成的电动能为阳。同理组织细胞运动产生的生物电能释放到细胞外基质后,储存在蛋白聚糖分子内处于相对静止时,形成电势能,为阴;当其在外加电场的作用下产生电荷运动时,形成电动能,为阳。
附:利用静息电位和动作电位进行针灸的原理
当针刺人体某一部位时,对这一穴区神经是一种外感性机械性刺激。人体有两种反应。
1.如果是伤害性的,人体有防范的反应,即“跑掉”。例如:当手被针或尖的物体刺到后,人体的第一个反应就是快速的将手移开。这种伤害性、创伤性刺激引起局部肌肉的广泛收缩,使手迅速逃离针或尖的物体。它形成的机理是伤害性刺激产生的疼痛,通过反射弧的反射作用上传到中枢神经系统,大脑再指挥相关肌肉收缩逃离。而针刺穴位是非伤害性的,是针灸治疗过程。针刺前人体就已有充分的思想准备,既这种针刺对我是友好的,是在给我治病,而不是对我的伤害。所以人体通过大脑的支配下,整个肌体是在放松状态下,友好的接受这一针刺过程。在临床上,针灸医师针刺前往往要做一些思想工作,使病人放松,不要紧张。全身愈放松疗效愈好等等。这一点很重要。因为针刺局部一旦紧张,肌肉收缩,针刺效果差。它的原因是由于针刺局部的肌肉组织,一旦肌肉发生收缩(即肌肉细胞产生动作电位),就不能再引出肌细胞膜的电容放电,就不会有针刺得气的出现。
只有在完全放松下,穴区神经支配的肌细胞膜在静息电位时,针刺后才能出现电容放电。虽然穴区肌肉组织是在放松状态下,针刺瞬间,针对穴区神经组织仍是一个较强刺激,使神经组织产生插入电位,针附近的肌细胞少许的发生膜的动作电位,产生肌细胞收缩,出现针刺后的“沉紧”手感。当针刺停止后,针尖、针体对人体仍是一个异物,对穴区的神经组织仍是一个刺激源。这种刺激有几个特点:1.刺激强度小。没有引起肌细胞膜产生动作电位,肌细胞没有出现收缩。临床上我们看到整个针刺过程中穴区肌肉组织是放松的。
2.刺激是持续性的。什么时候拔出什么时候刺激停止。甚至有些人拔针后,由于残留的刺激仍有得气现象,这是由于拔针后神经组织仍有一定量的Ach释放的结果。
3.有时间上和空间上的总和现象。这种刺激是连续进行的。这种一连串的刺激,造成神经末梢发生一连串的释放Ach使终板膜和肌细胞膜发生一连串的膜电容放电现象。使蕴藏在肌细胞膜上的生物电势能一次次放出,形成生物电动能。这些生物电能释放到细胞间质中,一次次叠加起来,形成一种非常可观的生物电能量。这些释放出来的正电能量就是针刺穴位所得的“气”。亦是针刺得气的物质基础。
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你可能喜欢静息电位和动作电位是怎样形成的?_百度知道
静息电位和动作电位是怎样形成的?
提问者采纳
井中之蛙 静息电位是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。由于这一电位差存在于安静细胞膜的两侧,故亦称跨膜静息电位,简称静息电位或膜电位。 静息电位产生的基本原因是离子的跨膜扩散,和钠- 钾泵的特点也有关系。细胞膜内K+浓度高于细胞外。安静状态下膜对K+通透性大, K+顺浓度差向膜外扩散,膜内的蛋白质负离子不能通过膜而被阻止在膜内,结果引起膜外正电荷增多,电位变正;膜内负电荷相对增多,电位变负,产生膜内外电位差。这个电位差阻止K+进一步外流,当促使K+外流浓度差和阻止K+外流的电位差这两种相互对抗的力量相等时,K+外流停止。膜内外电位差便维持在一个稳定的状态,即静息电位。动作电位的形成机制 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,恢复兴奋前时离子分布的浓度。离子通道的特征 细胞膜上有多种离子通道。而动作电位的产生,则与钠和钾离子通道有关。这些离子通道的开关状态与膜电位有关,即是所谓的电压门控通道。 例:2010年高考全国理综新课标卷第5题:将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到 A.静息电位值减小 B.静息电位值增大 C.动作电位锋值升高 D.动作电位锋值降低 分析: 静息电位外正内负,由钾离子外流维持,所以细胞外钠离子浓度变化对静息电位无明显影响;动作电位是神经受外界刺激之后,钠离子通道打开,钠离子内流形成,所以当细胞外钠离子浓度降低时,钠离子内流的量不够多,动作电位就减小了. 答案:D
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