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動作電位
概念：指細胞受到刺激而興奮時，細胞膜在原來靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生的一次迅速而短暫的，可向周圍擴布的電位波動。因而在描記的圖形上表現(xiàn)為一次短促而尖銳的脈沖樣變化，稱為鋒電位。
2)過程：神經(jīng)纖維和肌細胞在安靜狀態(tài)時，膜的靜息電位約為-70～-90mv。①當它們受到一次闕刺激(或閾上刺激)時，膜內(nèi)原來存在的負電位將迅速消失，并進而變成正電位，即膜內(nèi)電位由原來的-70～-90mv變?yōu)?20～+40mv的水平，由原來的內(nèi)負外正變?yōu)閮?nèi)正外負。這樣整個膜內(nèi)外電位變化的幅度為90～130mv，構(gòu)成了動作電位的上升支。膜電位在零位線以上的部分，稱為超射。②但是，由刺激引起的這種膜內(nèi)外電位的倒轉(zhuǎn)只是暫時的，很快就出現(xiàn)了膜內(nèi)電位的下降，由正值的減小發(fā)展到膜內(nèi)出現(xiàn)刺激前原有的負電位狀態(tài)，這就構(gòu)成了動作電位的下降支。
3)產(chǎn)生機制：①在靜息狀態(tài)時，細胞膜外na+濃度大于膜內(nèi)，na+有向膜內(nèi)擴散的趨勢，而且靜息時膜內(nèi)存在著相當數(shù)值的負電位，這種電場力也吸引na+向膜內(nèi)移動;但是，靜息時膜上的na+通道多數(shù)處于關(guān)閉狀態(tài)，膜對na+相對不通透，因此，na+不可能大量內(nèi)流。
②當細胞受到一個閾刺激(或閾上刺激)時，電壓門控性na+通道開放，膜對na+的通透性突然增大，并且超過了膜對k+的通透性，na+迅速大量內(nèi)流，以至膜內(nèi)負電位因正電荷的增加而迅速消失;由于膜外高na+所形成的濃度勢能，使得na+在膜內(nèi)負電位減小到零電位時仍可繼續(xù)內(nèi)移，進而出現(xiàn)正電位，直至膜內(nèi)正電位增大到足以阻止由濃度差所引起的na+內(nèi)流時，膜對na+的凈通量為零，從而形成了動作電位的上升支，這時膜兩側(cè)的電位差稱為na+平衡電位。na+平衡電位的數(shù)值也可根據(jù)nernst公式算出，計算所得的數(shù)值與實際測得的動作電位的超射值相接近，后者略小于前者。
③但膜內(nèi)電位并不停留在正電位狀態(tài)，而是很快出現(xiàn)動作電位的復極相，這是因為na+通道開放的時間很短，它很快就進入失活狀態(tài)，從而使膜對na+的通透性變小。與此同時，電壓門控性k+通道開放，于是膜內(nèi)k+在濃度差和電位差的推動下又向膜外擴散，使膜內(nèi)電位由正值又向負值發(fā)展，直至恢復到靜息電位水平。膜電位在恢復到靜息電位水平后，鈉泵活動加強，將動作電位期間進入細胞的na+轉(zhuǎn)運到細胞外，同時將外流的k+轉(zhuǎn)運入細胞內(nèi)，從而使膜內(nèi)外離子分布也恢復到原初靜息水平。
④鋒電位具有動作電位的主要特征，是動作電位的標志。
動作電位的峰值在+40～+50mv，非常接近于ena(+50～+70mv)。
表1-3動作電位產(chǎn)生機制
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①動作電位上升支 |
膜對na＋通透性增大，超過了對k+的通透性。na＋向膜內(nèi)易化擴散（na＋內(nèi)移） |
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②鋒電位 |
大多數(shù)被激活的na＋通道進入失活狀態(tài)，不再開放 |
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絕對不應期 |
na＋通道處于完全失活狀態(tài) |
（責任編輯：中大編輯）
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