Question

动作电位的产生机制简述

Answer 1

动作电位的产生机制:

动作电位上升支主要由Na+内流形成，接近于Na+的电-化学平衡电位。

1.细胞内外Na+和K+的分布不均匀，细胞外高Na+而细胞内高K+。

2.细胞兴奋时，膜对Na+有选择性通透，Na+顺浓度梯度内流，形成锋电位的上升支。

3.K+外流增加形成了动作电位的下降支。

在不同的膜电位水平或动作电位发生过程中，Na+通道呈现三种基本功能状态：①备用状态：其特征是通道呈关闭状态，但对刺激可发生反应而迅速开放，因此，被称作备用状态；②激活状态：此时通道开放，离子可经通道进行跨膜扩散；③失活状态：通道关闭，离子不能通过，即使再强的刺激也不能使通道开放。细胞在静息状态即未接受刺激时，通道处于备用状态。当刺激作用时，通道被激活而开放。多数通道开放的时间很短，如产生锋电位上升支的Na+通道开放时间仅为1-2ms，随即进入失活状态。必须经过一段时间，通道才能由失活状态恢复至静息的备用状态。通道的功能状态，决定着细胞是否具有产生动作电位的能力，与不应期有密切联系

Answer 2

我们的书是一样的，都是蓝色皮人卫出版社，朱大年主编，第八版。我今年大三，生理是大二下学的。老师讲课之前我自己预习时，看到很多演算公式也比较晕。其实每一本书都是这样，公式都是从本源上去求证结论的正确性。其实对于动作电位产生机制这一个小重点，你只需要搞清楚它的产生原因就足够了，即有什么主要离子参与这个过程，以及离子的运动方式是怎样的。我们老师当时并没有按照书中内容讲，但是同学们都掌握得不错。

下面说正题：动作电位的产生其实就是各种离子跨膜运动的结果。细胞出于静息状态时由于钾离子向膜外扩散致细胞膜处于外正内负的极化状态。当细胞受到刺激，细胞膜上少量钠离子通道激活而开放，于是钠离子顺浓度差少量内流，膜内外电位差减小。（此时产生局部电位）当膜内电位达到阈电位时，钠离子通道大量开放，钠离子顺电化学浓度差和膜内负电位的吸引内流。（此为再生式内流，后面会讲如何恢复）膜内负电位减小到零并变为正电位。（此过程组成动作电位的上升支）然后钠离子通道关，钠离子内流停止，同时钾离子通道激活而开放，钾离子顺浓度差和膜内正电位的排斥而迅速外流。膜内电位迅速下降，恢复到静息电位水平。（组成动作电位的下降支）由于胞内钠离子浓度升高，胞外钾离子浓度升高，激活钠钾泵，钠离子泵出，钾离子泵回。（这是产生后电位的原因）值得强调的是，动作电位的产生不耗能，但其恢复由于有钠钾泵的参与所以耗能。动作电位的产生主要与钠离子内流有关，所以这个值基本与钠离子平衡电位相等。上述过程可以用两种方式证明：一是Nernst公式的计算（在此不详述），二是应用钠离子通道特异性阻断剂河豚毒后，内向电流全部消失，即动作电位消失。

开学一个月，我想你现在看到当时提的这个问题，或许仍旧希望有个人给你一个清晰的答复，或许只觉得当时太心急，现在已经不需要人指点了。无论怎样，它是一个基础知识，一定得理解深刻。学医路漫漫，愿都能保持这样的好奇与激情，学究到老。