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动作电位 周煜东 浙江大学神经科学研究所 Email: yudongzhou@ 动作电位的产生 1. 动作电位的特点 2. 动作电位产生的离子机制 3. 动作电位的传导 4. 离子通道简介 动作电位： 是神经元兴奋和活动的标志，是神经信 息编码的基本单元，在极为复杂的神经系 统中，是信息赖以产生、编码、传输、加 工和整合的载体。 动作电位（action potential）  去极化(depolarization)  超射(overshoot )  复极化(repolarization)  超极化(hyperpolarization) 动作电位的特征  “全或无”  阈值  不衰减性传导  不可叠加性 胞内注射正电荷诱发动作电位 动作电位发放频率与去极化程度正相关 动作电位产生的离子机制 膜相对离子通透性 的改变是动作电位 产生的原因 AP上升相的离子机制 细胞受刺激 少量钠通道开放 静息电位 增加到阈电位水平 大量钠通道开放 细胞 外Na+快速大量内流 细胞内电位急剧上升 AP 的上升支（Na+内流） 达到Na+平衡电位 （锋电位顶点-超射值） 锋电位顶点的膜电位水平，主要由ENa决定： 1、记录值和计算值接近； + 2、降低[Na ] 可降低锋电位的幅度，降低程度与计 o 算值基本一致； + 3、河豚毒素（TTX ）特异阻断Na 通道。 AP下降相的离子机制 膜电位达到Na+平衡电位水平 钠通道失活关 闭，钾通道大量开放(在上升相已经少量开放) Na+停止内流、K+快速外流 细胞内电位下 降，恢复到负电位水平 AP 的下降支 AP后电位的离子机制 1、 去极化后电位： + ① 复极化相大量K 外流，导致暂时性细胞 外K+ 蓄积，延缓了复极化的过程 ② Ca2+ 内流 2、 超极化后电位： + ① K 继续外流 ② 生电性钠泵作用 AP 的电压钳分析 电压钳技术 主要是通过保持细胞跨 膜电位不变，并迅速控制 其数值，以观察在不同膜 电位条件下膜电流变化， 分析离子跨膜移动的情况。 Hodgkin and Huxley’s equation dV 4 3 C g (E V )  g n (E V )  g m h(E V )  I dt L L K K