動作電位及其產(chǎn)生機制:在靜息電位的基礎上,可興奮細胞膜受到一個適當?shù)拇碳,膜電位發(fā)生迅速的一過性的波動,這種膜電位的波動稱為動作電位。以骨骼肌細胞為例,它由上升支和下降支組成,兩者形成尖峰狀的電位變化稱為鋒電位。上升支指膜內(nèi)電位從靜息電位的-90mV到+30mV,其中從-90mV上升到0mV,稱為去極化;從0mV到+30mV,即膜電位變成了內(nèi)正外負,稱為反極化。動作電位在零以上的電位值稱為超射。下降支指膜內(nèi)電位從+30mV逐漸下降至靜息電位水平,稱為復極化。鋒電位后出現(xiàn)膜電位的低幅、緩慢的波動,稱為后電位。
動作電位的產(chǎn)生機制:
①上升支的形成:當細胞受到閾刺激時,引起Na+內(nèi)流,去極化達閾電位水平時,Na+通道大量開放,Na+迅速內(nèi)流的再生性循環(huán)(正反饋Na+內(nèi)流),造成膜的快速去極化,使膜內(nèi)正電位迅速升高,形成上升支。當Na+內(nèi)流的動力(濃度差和電位差)與阻力(電場力)達到平衡時,Na+內(nèi)流停止,此時存在于膜內(nèi)外的電位差即Na+的平衡電位。動作電位的幅度相當于靜息電位的絕對值與超射值之和。醫(yī)學教育|網(wǎng)收集整理動作電位上升支(去極相)主要是Na+的平衡電位。人工增加細胞外液Na+濃度,動作電位超射值增大;應用Na+通道特異性阻斷劑河豚毒(TTX)后動作電位不再產(chǎn)生。
②下降支的形成:鈉通道為快反應通道,激活后很快失活,隨后膜上的電壓門控K+通道開放,K+順梯度快速外流,使膜內(nèi)電位由正變負,迅速恢復到刺激前的靜息電位水平,形成動作電位下降支(復極相)。在復極的晚期,鈉-鉀泵的運轉(zhuǎn)可導致超極化的正后電位
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