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細胞的興奮性和生物電現(xiàn)象

1.靜息電位　

靜息電位是指細胞在安靜時存在于細胞膜兩側的電位差。靜息電位都表現(xiàn)為膜內(nèi)較膜外為負，如規(guī)定膜外電位為0，則膜內(nèi)電位大都在-10——-100mV之間。靜息電位的產(chǎn)生機制：跨膜電位的形成取決于兩個要素：①細胞內(nèi)外多種離子的不均衡分布；②膜對不同離子的通透性變化。細胞的靜息電位與K+平衡電位有關。

2.動作電位　

動作電位是指可興奮細胞(包括神經(jīng)細胞、肌細胞和部分腺細胞)受到刺激而興奮時，細胞膜在原來靜息電位的基礎上發(fā)生的一次迅速而短暫的，可向周圍擴布的電位波動。

（1）鋒電位：在神經(jīng)纖維上，它一般在0.5——2.0毫秒的時間內(nèi)完成，這使它在描記的圖形上表現(xiàn)為一次短促而尖銳的電脈沖，稱為鋒電位。

（2）超射：當細胞受到一次閾刺激(或閾上刺激)時，膜內(nèi)電位升高，原來存在的負電位將迅速消失，并進一步變成正電位，即膜內(nèi)電位由-70——-90mV上升為+20——+40mV的水平，由原來的“內(nèi)負外正”變?yōu)椤皟?nèi)正外負”。這樣，整個膜內(nèi)外電位變化的幅度為90——130mV，構成動作電位的上升支。膜電位在零電位以上的部分，稱為超射。

（3）動作電位的特點：①“全或無”現(xiàn)象。單一神經(jīng)或肌細胞動作電位的一個重要特點就是刺激若達不到閾值，將不會產(chǎn)生動作電位。刺激一旦達到閾值，就會爆發(fā)動作電位。動作電位一旦產(chǎn)生，其大小和形狀不隨刺激的強度增大而增大和隨傳導距離的遠近增大而衰減。②具有不應期。由于絕對不應期的存在，動作電位不可能發(fā)生融合。動作電位的產(chǎn)生是細胞興奮的標志。

3.興奮性　

可泛指機體或組織細胞對外界刺激發(fā)生反應的能力，對可興奮細胞來說，興奮性是指它們在受到刺激后發(fā)生興奮或引起動作電位的能力。在生理學中興奮與動作電位是同義詞。可興奮細胞在接受一次刺激發(fā)生興奮的一段時間內(nèi)，其興奮性將經(jīng)歷一系列有次序的周期性變化，這種周期性變化可分為以下幾個時期。

（1）絕對不應期：在可興奮細胞接受刺激發(fā)生興奮的最初一段時間內(nèi)，無論給予多大強度的刺激也不能使細胞再次興奮，即在這段時間內(nèi)的閾值無限大，興奮性降為零，這一時期稱絕對不應期。

（2）相對不應期：在絕對不應期之后的一段時間內(nèi)，如果用較強的刺激，細胞有可能再次發(fā)生新的興奮。細胞在這段時間內(nèi)的興奮性正處于逐漸恢復的過程中，但仍低于正常，這個時期稱為相對不應期。

（3）超常期：在相對不應期后，細胞的興奮性稍高于正常水平，此時只要給予較弱的刺激即能發(fā)生新的興奮，此期稱為超常期。

（4）低常期：最后，細胞進入興奮性低于正常的時期，即需要較強的刺激才能引起興奮，故稱為低常期。細胞在經(jīng)歷低常期以后，興奮性才能完全恢復，以閾刺激又能引發(fā)一次新的興奮(動作電位)。

4.興奮傳導的特點

（1）雙向性：神經(jīng)纖維上任何一點受到有效刺激而發(fā)生興奮時，沖動會沿神經(jīng)纖維向兩端同時傳導。

（2）絕緣性：一條神經(jīng)干包含有許多神經(jīng)纖維，各條纖維上傳導的沖動互不干擾。

（3）安全性：對單一細胞來說，局部電流的強度常可超過引起鄰近膜興奮所必需的閾強度的數(shù)倍以上，因而以局部電流形成為基礎的傳導過程是相當“安全”的，一般不會出現(xiàn)傳導“阻滯”。

（4）不衰減性：動作電位在同一細胞上傳導時，其幅度和波形不會因傳導距離的增加而減小，這種擴布稱為不衰減性擴布。

（5）相對不疲勞性：興奮在神經(jīng)纖維上傳導與經(jīng)突觸傳遞相比較，前者能夠較為持久地進行，即興奮在神經(jīng)纖維上的傳導具有相對不易發(fā)生疲勞的特征。

（6）結構和功能的完整性：完成沖動沿神經(jīng)纖維傳導功能，要求神經(jīng)纖維的結構和功能都是完整的。

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