第二章 细胞的基本功能

课程名称 授课对象 授课章节 课 题 生理学 护理 第二章 细胞的基本功能 第二节 细胞的生物电现象 课时 2学时（90分钟） 一、 学目的与要求：

1. 掌握静息电位和动作电位的概念及产生机制，极化、去极化、反极化（超射）、超极

化和复极化的概念。

2. 熟悉动作电位曲线的组成及其与兴奋性变化的时间关系。

二、 教学重点、难点、疑点：

1. 重点：静息电位和动作电位的产生机制

2. 难点：极化、去极化、反极化、超极化、复极化概念

三、 教学方法设计：

首先举例介绍生物电现象，接着介绍生物电的记录方法及结果（胞外和胞内），进而引入静息电位概念，借助物理学手段着重讲授极化、去极化等概念，然后讲授动作电位概念并抓住重点讲述静息电位和动作电位的产生机制。最后用图来归纳、说明动作电位组成及其与兴奋性变化的时间关系

四、 教具和教学手段：

课本、粉笔，以讲授为主。

五、 教学过程和板书设计：

第二节 细胞的生物电现象

细胞的生物电现象 兴奋性与兴奋的概念

1. 兴奋性：指可兴奋细胞接受刺激后产生反应的能力。 2. 兴奋：指产生的反应 兴奋的外部表现与实质： 3. 刺激引起兴奋的条件： 一定的强度

一定的作用持续时间 一定的时间--强度变化率

4.反应及两种形式（兴奋和抑制）

5.阈强度：固定刺激时间及强度时间变率，刚能引起组织产生反应的最小刺激强度。简 称阈值。

阈值大则兴奋性低，反之亦然

阈上刺激 阈下刺激 阈刺激

单一细胞的跨膜静息电位和动作电位 生物电记录方法（图） 1．静息电位 RP

概念：指细胞在静息状态时，细胞膜两侧的电位差。（图） 极性：内负外正，大小用负值表示 大小：神经元：－90mv 2．动作电位 AP 概念： AP是膜两侧电位在RP基础上发生的一次可扩布的快速而可逆的倒转和复原。（图）

去极相：去极化 超射 锋电位 复极相：复极化初期

后电位 复极化后期（负后电位） 后超极化（正后电位）

生物电现象产生的机制 1．静息电位产生的机制

静息时，细胞内外各种离子的浓度分布不均，细胞膜对K+通透，对Na+不通透， K+外流的形成K+平衡电位。（表）

静息电位是K+平衡电位 影响因素：

（1）细胞外K+浓度 （图）

胞外K+浓度升高， 静息电位减小 （2）钠-钾泵的作用 动作电位的产生机制 （1）锋电位

上升支：去极相

由Na+内流形成，是Na+的平衡电位

有效刺激→部分Na+通道开放→少量Na+→膜去极化→阈电位→大量Na+通道开放→大 量Na+内流→膜内负电位消失，出现正电位 下降支：复极相

Na+通道失活→K+通透性升高→ Na+内流停止，K+外流→膜内电位由正向负值变化→静 息电位。

AP的产生实质上是受刺激后Na+ 、 K+通道状态改变导致膜对Na+ 、 K+通透性（电导） 改变的结果。 （图）

K+通道：是电压依赖式离子通道，有开、关两种状态 阻断剂：河豚毒素、局麻药

Na+ 通道：是电压及时间依赖式离子通道，有开、关、失活三种状态（图） 阻断剂：四乙基胺、四氨基吡啶。 (2)后电位

后去极化：快速K+外流堆积，复极化减慢 后超极化：钾通道开放时间长，过多钾外流 3. 动作电位的特点：

a．“全或无”现象：动作电位一旦产生就达到最大值，其幅度不会因刺激强度的加强而 增大。

b．不衰减传导

c．脉冲式，不会重合

d．不同细胞，AP的幅度和持续时间不同 （图）

4. 细胞兴奋后兴奋性的周期性变化

绝对不应期?相对不应期?超常期?低常期?正常 （图）

动作电位的引起和阈电位 阈电位和锋电位的引起

刺激?阈电位?AP

阈电位 TP：

是一种膜电位的临界值，能触发AP，

是引起钠通道大量开放的膜电位值，即钠内流形成正反馈的膜电位值。 RP和TP的差值大，细胞兴奋性低； 差值小，兴奋性高。

阈强度：使细胞膜去极化到阈电位的最小刺激强度 局部兴奋（图） 特点（图）

（1）电位幅度小，呈衰减性传导

（2）等级性，非 “全或无”式 （3）可以总和：

时间总和 空间总和

动作电位的传导：局部电流学说

AP在同一细胞上是以局部电流的形式传导的。

局部电流：已兴奋膜与未兴奋膜之间存在电位差，而发生的电荷移动。 神经纤维AP的传导：神经冲动

（1）无髓神经纤维AP的传导（图） （2）有髓神经纤维AP的传导

在两个相邻的郎飞结间呈跳跃式传导 传导速度快，节能。 影响传导速度的因素： 轴突直径 是否有髓鞘

六、 小结：

1. 神经和骨骼肌细胞的生物电现象及其产生机制； 2. 动作电位的引起和它在同一细胞上的传导。

七、 作业：

1、分析增加细胞外液钾离子浓度对RP和AP有何影响？ 2、局部电位与动作电位比较各有何特征？

3、试述骨骼肌细胞的静息电位和动作电位的产生机制。

八、教学小结：

神经和骨骼肌细胞的生物电现象是本章的关键内容也是重点和难点内容，讲好这一部分可为心肌的电生理的学习打下良好的基础。要讲好这一部分内容，需先复习物理学有关电的知识，即要让学生搞懂生物电是怎么记录出来的（先讲普通电流计的记录后讲微电极的记录）。静息电位的产生原理比较好讲，就是抓住两点：一是膜内外离子的不均匀分布，二是膜上离子通道的特异性开放，由于受到膜内外电场力的作用造成了K+的平衡电位；而动作电位的产生原理就更难讲了。先要把去极化、超级化、反极化和复极化的概念讲清，然后再结合Na+通道、K+通道的活动讲动作电位上升支、下降支的产生原理，如果能配合多媒体动画画面来讲，效果更好。