第四节细胞生物电视频4在线视频

同学们大家好

上一次我们讲了静息电位

以及在静息电位基础上发生的

一个电位变化过程

动作电位

那么下面我们要来了解一下

刺激是如何引起动作电位产生的

那我们在这里

第四 刺激引起反应

这个反应我们这里

只是指兴奋或者

动作电位的一个刺激的条件以及过程

首先讲一讲刺激

凡能引起机体的活动状态

发生变化的任何环境变化因子都称作刺激

其实我们谁都知道什么叫刺激

但是你要给它下个定义都很难

我们权且就以这句话作为一个刺激

那么由刺激引起机体活动状态的改变

就叫作反应了

当然刺激的类型有很多

比如说 电压 电流 给光 给声音

给它冷的 热的等等打它一下

物力的机械的等等

任何环境变化因子

包括血压升高

PH值变化这种内环境的变化

都算在里面

是环境变化因子多属于刺激

那么这个反应

我们在这里再交代一下

就是机体活动状态产生的变化称为反应

那这里要交代的就是反应它可以是兴奋的

也可以是抑制的

兴奋是活动状态由无到有的一个过程

那么由弱到强的过程

如果是抑制

活动状态由强转弱

或者消失的过程

我们主要要了解的是刺激引起兴奋的条件

一个谁都知道

就是刺激强度

但是并不是说刺激强度很大

你就能够起反应的

我们来看

还有一个刺激作用时间

它一定要有一个时间

如果时间达到微妙级的话

那么对你的刺激你是没有反应的

我们再来看一看

强度变化率

也就是说

刺激从开始的低点到最高点

所需要的这个时间

我们称为一个强度变化率

看这张图

这是一个方波刺激

我们这个上下就是一个强度

这就是一个作用时间

那么像这样从最低到最高

如果这是一个伏的话

假如这是一伏

那么这个达到一伏所需要的时间是多少

我们把这个强度除以这个时间

就是强度变化率

这张图这个强度变化率几乎是无穷大的

这个就是不一样

强度变化率是比较小

如果这种刺激刚刚能够引起兴奋的话

那么这种刺激它就不能够引起兴奋

所以强度变化率越大越容易这个产生兴奋

这个刺激就越有效

我们看这个

如果同样的强度

我们给它分隔开

刺激一下马上回来

用这样一种方式刺激

有时候也不能够引起兴奋

比如说这个可以引起兴奋

那么这样的刺激就不能引起兴奋

为什么

是每一次的作用时间太短所引起的

所以刺激三要素

强度 作用时间 强度变化率

强度变化率通常我们都选择突变

所以这个因素我们可以不考虑

那么强度和时间有一个关系

我们把这个关系画出来

就有一条强度时间曲线

如果一个神经带着肌肉

我给它一个刺激

这个刺激

这个是代表强度

给它一个很短的时间

然后不断的调大强度

结果发现无论强度多大

这块肌肉不收缩

然后我们逐渐的把时间加长

然后也是从最小强度开始

一直到直到它产生反应

这样一点一点

我们把这些点

引起反应的点连起来

就得到一个强度时间曲线

我们发现当作用时间短的时候

你需要很大的强度才能够引起兴奋

那么当作用时间长

所需的强度越来越低

但是有一点无论你用多长时间

它有一个最小的强度要求

这个强度我们叫基强度

如果你的刺激落在这条曲线的上面

那么肯定可以引起兴奋

如果你的刺激落在这条曲线下面

就不能够引起兴奋

那么这条曲线相当于

是一个刺激的一个临界值

这个临界点我们通常用一个字 阈 来表示

这一点一个强度和时间的一个量纲

就形成了一个阈刺激

就形成了一个阈刺激

所以这条曲线

可以说是一个阈刺激曲线

如果确定了时间之后

那么这个阈刺激曲线上的

任何一个强度就是阈强度

强度和时间的共同量纲构成一个阈刺激

上面的区域都是一个阈上区

下面的区域就是一个阈下区

最小的强度我们称为基强度

两倍基强度所需要的作用时间

我们称为时值

那么所有的这一些名称

我都写在这一张PPT里面

可供参考

下面我们来看

这个刺激怎么会引起动作电位的

先看一下刺激的效应

如果这样一个电路 一个环路

当然这里应该有个开关

我们一关 一闭合之后

这就形成一个

我们看这是正极

电流往这边流

这是一个神经纤维 神经纤维

它流有一部分当然可能会沿着膜外面流回去

但有一部分会穿过膜进入到膜内

然后在阴极再穿过膜回去

就这样一个电流

这样一个电流我想让大家考虑一下

这个膜是有电阻的

注意这个膜是有电阻的

当电流流过这个电阻的时候

它在上面是承受一个电压的

而膜内外本身就有一个电压

那么在阳极

这两个电压的叠加

导致超极化还是去极化

那么在阴极这两个电压叠加的结果

又是相减的还是相加的

到最后我们测出来的结果是

发现阳极这个地方的电位是叠加的

可以达到

你看电流往里走

本来膜内外电场是膜外向着膜内

这个电流引起的电压也是

也是膜外向着膜内

所以这是叠加效应

最后导致这个膜内可能达到负一百毫伏

就是叠加的

那么阴极正好相反

我们看这个电流是往外走

所以电流引起的电压是膜内正膜外负的

和原来的这个膜电位是相减的过程

所以在阴极就是去极化的

去极化 这是一个刺激的效应

我们再看

当刺激之后

如果你的刺激比较小的时候

我们发现膜内电位在阴极

在阴极这个地方

我们可以记录到膜内有个小小的电位抬高

这个电位我们把它叫作局部电位

只在局部产生的

局部电位

这个局部电位

虽然随着你刺激加大它也可以不断加大的

一直加大到某一个值的时候

这个神经纤维就产生一个动作电位

那么后来证明

只要是膜内外的电位达到一个值

就可以暴发动作电位

那么这个值我们就称为阈电位

无论你用什么方法

只要使得膜内外原来的静息电位

比如说负九十毫伏

你现在只要把它抬高到负八十

于是动作电位就产生了

那么这个负八十这么一个电位

我们就称为是阈电位一个临界点

就是刺激只要达到阈电位

就能够引起动作电位

什么是局部电位

在这里我们稍微交代一下

为什么叫它局部电位

它不像动作电位

它可以传出去的

产生之后它就在刺激点附近你记录到

离开一点你就记录不到

所以它有哪些特点

一个 没有全或无的现象

你刺激大它就大 刺激小它就小

第二个 是电紧张形势扩布

就像我们电缆性质一样的

这边给个电压

离这个电缆越远电压就越小

越小 到最后就没有了

我们讲动作电位的时候

正好相反

它是不衰减的传过去的

而它这个是衰减的传出去的

第三个 具有总和效应

也就是说你的刺激量大它就会大

如果你在同时给它两个刺激

它两个刺激可以叠加起来