细胞生物电测量的基本原理?
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发布时间:2022-04-22 09:42
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热心网友
时间:2023-10-08 20:44
生物电现象是 指生物机体在进行生理活动时所显示出的电现象,这种现象是普遍存在的.细胞膜内外都存在着电位差,当某些细胞(如神经细胞、肌肉细胞)兴奋时,可以产生动作电位,并沿细胞膜传播出去。
而另一些细胞(如腺细胞、巨噬细胞、纤毛细胞)的电位变化对于细胞完成种种功能也起着重要作用。随着科学技术的日益进展,生物电的研究取得了很大的进步。在理论上,单细胞电活动的特点,神经传导功能,生物电产生原理,特别是膜离子流理论的建立都取得了一系列的突破。在医学应用上,利用器官生物电的综合测定来判断器官的功能,给某些疾病的诊断和治疗提供了科学依据。我们的临床工作中经常遇到兴奋性、兴奋与兴奋传导这些概念,堵隔壁生物电有关。了解了生物电的现代基本理论,对于正确理解这些概念以及心电、脑电、肌电等的基本原理都有重要意义。细胞生物电现象有以下几种1、静息电位组织细胞安静状态下存在于膜两侧的电位差,称为静息电位,或称为膜电位。细胞在安静状态时,正电荷位于膜外一侧(膜外电位为正),负电荷位于膜内一侧(膜内电位为负,)这种状态称为极化。如果膜内外电位差增大,即静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时,称为超极化。相反地,如果膜内外电位差减小,即膜内电位向负值减小的方向变化,则称为去极化或极化。一般神经纤维的静息电位如以膜外电位为零,膜内电位为-70~-90m2、动作电位当细胞受刺激时,在静息电位的基础上可发生电位变化,这种电位变化称为动作电位。动作电位的波形可因记录方法不同而有所差异以微电极置于细胞内,记录到快速、可逆的变化,表现为锋电位;锋电位代睛细胞兴奋过程,是兴奋产生和传导的标志。锋电位在示波器上显示为灰锐的波形,它可分为上升支和一个下降支。上升支先是膜内的负电位迅速降低到零的过程,称为膜的去极化(除极),接着膜内电位继续上升超过膜外电位,出现膜外电位变负而膜内电位变正的状态,称为反极化。下降支是膜内电位恢复到原来的静息电位水平的过程,称为复极化。锋电位之后到完全恢复到静息电位水平之前,还有微小的连续缓慢的电变化,称为后电位。心肌细胞的生物电现象和神经纤维、骨骼肌等细胞一样,包括安静时的静息电位和兴奋时的动作电位,但有其特点。心肌细胞安静时,膜内电位约为-90mv。心肌细胞静息电位形成的原理基本上和神经纤维相同。主要是由于安静时细胞内高农度的K+向膜外扩散而造成的。当心肌细胞接受刺激由静息状态转
热心网友
时间:2023-10-08 20:44
细胞生物电是由一些带电离子(Na+、K+、Cl+、Ca+等)跨膜流动而产生的,表现为一定的跨膜电位,简称膜电位
细胞的生物电现象即膜电位,是讲存在于细胞膜两侧的电位差。注意:是对细胞膜内外两侧电位的比较,而不是讲的“细胞膜上”的电位。因为,实验中发现:细胞膜表面任何两点间并不存在有电位差。若将微电极插入细胞内,用“细胞内测量法”进行测量,发现:细胞在未受到刺激的静息状态下,膜内电位低于膜外,呈内负外正的状态(又称极化),此时存在于膜两侧的电位差即为“静息电位(RP)”医学教育网编辑整|理。它主要与细胞膜对K+有一定的通透性,K+顺浓度差外流,而膜内带负电荷的大分子不能外流,从而打破了膜内外电中性状态,亦即RP主要是与K+外流而达平衡电位有关。当细胞受到阈或阈上刺激时,细胞膜对Na+通透性增大,Na+顺浓度差经通道内流,膜内电位升高(指实际情况,而非指绝对值大小),当达阈电位时,引发Na+内流大量增加,导致膜内电位迅速升高,且超过膜外电位近30mv(超射),此为去极化过程;继而K+通透性增大,K+大量外流,膜内电位迅速下降直至原先RP的水平,是为复极化过程。这种在刺激作用下,在RP基础上发生的膜两侧电位的迅速、可逆的倒转,称为“动作电位(AP)”。AP包括去极化和复极化两个阶段,对应于图像上的上升支与下降支。AP有两个特点:可扩布性和“全或无”现象。
以上是以神经细胞、骨骼肌细胞为例讨论的。可知,膜电位包括RP和AP两种,它们与离子跨膜转运有关,这种转运又取决于通道膜蛋白的状态。通道具有一定的特异性,其备用、开放、关闭状态又有其化学依从性及电压依从性。细胞膜上离子泵的活动,使Na+外流及K+内流(逆浓度差进行),有助于恢复膜内外离子的正常分布。
热心网友
时间:2023-10-08 20:45
细胞的生物电现象的定义?分类?表现?原理?
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类老虎
2010-12-02
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生物电现象是生物机体进行功能活动时显示出来的电现象,它在生物界普遍存在。细胞的生物电现象主要表现为安静时膜的静息电位(Resting Potential) 和受到刺激时产生动作电位(Action Potential)。
1.静息电位 安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差,称为静息电位。如图1-2 A、B所示,将连结示波器上的二个电极中的一个作为参考电极,置于*乌贼巨大神经轴突的表面,另一个电极末端连接直径不到1微米的微细探测电极,该电极准备插入到神经纤维膜内。当微电极尚在细胞膜外面时,只要细胞未受到刺激或损伤,无论微电极置于细胞膜外任何位置,示波器上始终记录不到电位差,表明膜外各点都呈等电位;当微电极刺破细胞膜进入轴突内部时,示波器上立即显示一个突然的电压降,并稳定在这一水平上,表明膜内外两侧有电位差存在,且膜内电位较膜外为负。如果规定膜外电位为零,则膜内电位值大多在-10—-100mv之间。例如,上述的*乌贼巨大神经轴突,其静息电位为-50—-70mv,哺乳动物神经和肌肉的静息电位为-70—-90mv,人的红细胞则为-10mv等等。
大多数细胞的静息电位是一个稳定的直流电位,只要细胞末受到外来的刺激并保持正常的新陈代谢,静息电位就稳定在一个相对恒定的水平上。生理学将静息电位存在时膜两侧所保持的内负外正状态,称为膜的极化(Polarization)。在一定的条件下,如细胞受到刺激,膜的极化状态就可能发生改变。如膜内电位负值减小,称为去极化或除极化(Depolarization);相反,如膜内电位负值增大,称超极化(Hyperpolarization);膜去极化后,复又恢复到安静时的极化状态,则称复极化(Repolarization)。