【2分鐘神經科學】動作電位

2021-02-23 優術康源繼教平臺

歡迎來到「2分鐘神經科學」！在這裡我會用2分鐘左右的時間，簡單講解一下神經學知識。本期，我來說說「動作電位」。

動作電位是膜電位的瞬時逆轉，這是神經元內信號傳導的基礎。如果您對膜電位不熟悉，您可能想在看這個視頻之前，先看一下我講膜電位的視頻。

神經元的靜息膜電位約為-70 mV。當神經遞質與神經元樹突上的受體結合時，就會對神經元產生去極化效應。這意味著它們使膜電位極化程度降低，或使其接近於0。此圖在y軸上顯示膜電位，在x軸上顯示時間。當神經遞質與受體相互作用導致神經元反覆去極化時，神經元最終達到所謂的閾電位。在膜電位為-70 mV的神經元中，這通常約為-55 mV。當達到閾值時，大量的鈉離子通道開放，使帶正電荷的鈉離子進入細胞。當膜電位達到0，然後變為正值時，會導致神經元大量去極化。這被稱為動作電位的上升支。

這些正離子的湧入引發了動作電位，然後動作電位沿著神經元向下傳遞。最終動作電位到達峰值，鈉離子通道關閉，鉀離子通道開放，這使得鉀離子從細胞中流出。這種正鉀離子的損失促進了復極化，這被稱為動作電位的下降支。神經元恢復到靜息膜電位，但實際上超過了它，細胞變得超極化。在這個被稱為不應期的階段，神經元很難再次被激活。最終鉀離子通道關閉，膜恢復到靜息膜電位，準備再次被激活。動作電位產生的信號沿神經元向下傳遞，並導致軸突末端的神經遞質釋放，從而將信號傳遞至下一個神經元。

閾上刺激（suprathresholdstimulus），刺激強度高於閾值的刺激稱為閾上刺激，能夠引起組織興奮。

極化（polarization），細胞安靜時膜兩側保持的內負外正的狀態稱為膜的極化。

超極化（hyperpolarization），當膜電位向膜內負值加大的方向變化時，稱為膜的超極化。

去極化（depolarization），相反，膜電位向膜內負值減小的方向變化，稱為膜的去極化。

復極化（repolarization），細胞受刺激後先發生去極化，再向膜內為負的靜息電位水平恢復，稱為膜的復極化。

1、Actionpotential：動作電位；  

2、Restingmembranepotential=-70mV：靜息電位=-70mV；  

3、Depolarization：去極化；  

4、Membranepotential(mV)：膜電位；  

5、Threshold：閾值；  

6、Depolarization(risingphase)：去極化（上升支）；  

7、Peak：峰值；  

8、Nachannelsclose：鈉離子通道關閉；  

9、Kchannelsopen：鉀離子通道打開；  

10、Repolarization(fallingphase)：復極化（下降支）；  

11、Hyperpolarization：超極化；  

12、Restingpotential：靜息電位

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    2.靜息電位存在時細胞膜所處的外正內負的穩定狀態稱為極化(polarization)。3.靜息電位增大即細胞內負值增大的過程稱為或狀態稱為超極化(hyperpolarization)。9.細胞受到一個有效刺激時膜電位在靜息電位的基礎上發生的迅速、可逆、可遠距離傳播的電位波動為動作電位(action potential，AP)。
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  • 動作電位是如何產生及恢復的?
    ①膜靜息電位時，一些鉀離子通道是開放的。②一個刺激引起細胞開始去極化，當達到閾值時，動作電位產生。
  • 動作電位是如何產生和恢復的?
    動作電位有兩個顯著特徵：首先，它們是全或無的。 在閾值處，電壓門控鈉離子通道完全打開。因此，每一次的去極化，要麼形成一個完整的動作電位，要麼就不形成動作電位。其次，動作電位總是孤立事件。它們並不能像分級電位那樣兩兩相加或相互影響。因為細胞膜在產生了一個動作電位後，有一個短暫的不應期。在這段時間內，電壓門控鈉離子通道無法再次打開。
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    1、「全或無」現象；   2、不衰減傳播；   3、脈衝式發放。絕對不應期：相當於峰電位時期，此時鈉通道全部處於失活狀態，無論給予多大的刺激，細胞膜都不會再產生動作電位，此時興奮性為零。相對不應期：失活的鈉通道或鈣通道開始復活，但復活的通道數量較少，此時刺激強度>閾強度，細胞膜可產生動作電位，此時興奮性較低。超常期：鈉通道或鈣通道已基本復活，而膜電位尚未完全回到靜息電位，距離閾電位水平較近，此時給予閾下刺激可使細胞產生動作電位，興奮性較正常高。
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