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静息电位、动作电位、抑制的形成

2013-11-28 10:26阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/3292980607

一 、静息电位的形成

钠钾离子泵：钠钾离子泵作用是静息电位的产生的基础。钠钾离子泵的作用是使神经元细胞膜内外产生离子浓度梯度，是离子能够进行跨膜扩散进而产生跨膜电位的基础。同时离子泵也是致电性的，对静息电位的产生也有直接作用，但是影响不大。
平衡电位：例如在只能允许子通过的膜两侧放置两种不同浓度的氯化钾溶液，则钾离子会从高浓度一侧向低浓度一侧扩撒。扩散后低浓度一侧带正电，高浓度一侧带负电，这种电荷会阻止钾离子从高浓度一侧向低浓度一侧扩散。由此可以看出，影响膜两侧钾离子运动方向的因素有两个，分别是跨膜的浓度差和电位。当这两者对钾离子运动的影响大小相等、方向相反时，可以测量出跨膜的电位差，这个电位差就是该条件下钾离子的跨膜电位，即平衡电位。
静息电位：静息电位是神经元的细胞膜所形成的外正内负的电位。在静息状态下，神经元的细胞膜上的钾离子通道开放较多，而钠离子和氯离子通道基本关闭，所以此时神经元的细胞膜主要对钾离子具有通透性，即钾离子可以进行跨膜扩散，所以钾离子可以建立自己的平衡电位。而钠离子和氯离子通透性较小，不容易跨膜扩散，不容易形成平衡电位（但是也会对静息电位产生影响）。因此，在静息状态下所形成的静息电位更接近于钾离子的平衡电位，静息电位的大小也主要是受钾离子影响，钠离子和氯离子对静息电位的影响很小，可以忽略不计。这就是我们所说的静息电位只受钾离子的原因。
二、为什么影响的是Na+而没有K+？
 动作电位动作电位是静息状态的神经元受到刺激后所形成的内正外负的电位。动作电位的全过程大致分为四个阶段：由静息电位升至零电位为去极化阶段；由零电位继续上升至最大值为反极化阶段；由最大值降至静息电位为复极化阶段；降至静息电位后还会有一个继续降低的阶段，这个阶段为超极化阶段；此后还有一个恢复为静息电位的阶段。下面分析动作电位的变化全过程是如何进行的。
 （一）动作电位的变化和静息电位一样，也是由离子通道决定的，所以先说明和动作电位变化有关的离子通道。和动作电位变化有关的离子通道主要有两种：Na+通道和延迟型的电压门控K+通道。
 Na+通道开放后引起Na+内流，导致膜内电位升高。特点是反应迅速，当有电位变化后迅速开放引起Na+内流，然后又很快关闭。延迟型的电压门控K+通道开放后引起K+外流，引起膜内电位降低。特点是感受电位变化后开放较Na+通道慢。注意这个K+通道和形成静息电位的K+通道是两种K+通道。
（二）神经元树突上的受体本身就是一种Na+通道。当神经元树突上的受体与递质结合后，打开Na+通道，引起膜外Na+内流，膜内电位开始上升。内流的电流与Na+通道的开放之间是一个正反馈作用，而且相当迅速，并且超过膜上K+通道的作用，或者说此时膜上的电位主要由Na+通道导致的Na+平衡电位决定。所以在很短的时间内就会有大量的Na+通道开放，引起膜内电位在很短时间内上升，形成了去极化和反极化阶段。当Na+通道开放数量达到最大值时，动作电位也达到最大值。由此也就明白了为什么动作电位只受受Na+浓度影响的原因。
动作电位达到最大值时，延迟型的电压门控K+通道开放，导致K+外流，形成外向电流，而且可以超过Na+所引起的内向电流。此时膜对K+的通透性比静息时还要大，并且随着Na+通道的关闭，导致膜内电位下降，形成了复极化和超极化。
由此可以看出，在形成动作电位时，膜电位由静息时的内负外正变成兴奋时的内正外负，是由Na+内流导致的，所以影响动作电位的是Na+而没有K+。

三、抑制是怎么回事？

首先，我们知道神经元之间联系的结构是突触，作为接受信息的神经元是树突和胞体与上一个神经元轴突的末梢形成突触，仅有树突形成的突触的数量就可达10万个。这些突触按照形成的部位分成两类：由树突形成的和由胞体形成的。一般而言，由树突形成的突触是兴奋性的，由胞体形成的突触是抑制性的。可以想到如果每个树突上的突触在接受递质后都引起神经元的兴奋，那么这个神经元几乎永远处于兴奋当中。这时就需要胞体上突触去进行工作了。树突上的突触接受递质后，形成的电流是向内的，但是达不到动作电位的水平，只是引起突触后膜轻微的去极化，这被称为兴奋性突触后电位。多个突触引起的兴奋性突触后电位如果在消失之前可以相遇，那么它们叠加，形成一个更大的兴奋性电位。这被称为电位的总和。这个电位变化会向胞体方向传导。同时胞体处的突触也会接受递质，引起胞体上膜电位的变化。因为这个突触是抑制性的（与兴奋性的相反），所以是引起突触后膜上电位轻微的超极化，这个电位被称为抑制性突触后电位。这样对一个神经元而言，树突处形成的兴奋性电位和胞体处抑制性的电位在胞体处相遇，并形成组合突触后电位，这被称为电位的整合。组合后的电位是兴奋性的还是抑制性的，要看两者谁占优势：如果是兴奋性的电位占优势，则引起膜去极化，可以在轴丘处形成动作电位（轴丘是神经元形成轴突的起始段，此处Na+通道最多，容易形成动作电位）；如果是抑制性的电位占优势，则会引起膜的超极化，神经元更不容易兴奋。

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