生物電現象

生物體在生命活動過程中表現的電現象，稱為生物電（bioelectricity）現象

基本介紹

• 中文名：生物電現象
• 外文名：bioelectricity
• 定義：生物體在生命活動過程中的電現象
• 特點：全或無性質與傳導性

非動作電位

膜電位

膜電位（membrane potential）在可興奮組織（如神經和肌肉）的細胞膜內、外，存在著不同的帶電離子，膜外呈正電，膜內呈負電，存在著一定的電位差，稱為膜電位。

損傷電位

損傷電位（injury potential）活組織的完整部位與損傷部位之間存在著電位差，稱為損傷電位。如將電位計的兩個電極放在完整無損傷的肌肉或神經表面，由於兩處電位相等，無任何電位差可見。如組織局部損傷，其中一個電極移至損傷部位，另一電極仍處於完整部位表面，則可觀察到電位計的指針發生偏轉，損傷部位為負，完整部位為正，此種電位差，即為損傷電位。損傷電位隨著時間推移而逐漸下降，直至組織死亡而完全消失。損傷電位的出現，證明膜內外存在著電位差，即膜電位。

靜息電位

靜息電位（resting potential）通常所指膜電位，是指細胞未受刺激時，即處於靜息狀態下，細胞膜兩側存在的電位差，稱為靜息膜電位，或簡稱靜息電位。在通常情況下，細胞只要處於靜息狀態，維持正常的新陳代謝，其靜息電位總是穩定在一定水平上，一般為50～100毫伏直流電位。此一現象稱為極化（polarization）。?

動作電位

定義

動作電位（action potential）可興奮組織在興奮時所產生的生物電活動。如在用纖維內的電級記錄靜息電位的同時，在纖維的另一端給予電刺激，經過極短時間的潛伏期約0.06毫秒（ms）後，記錄電極部位就會在靜息電位的基礎上，出現一個快速的生物電變化，歷時約1毫秒。包括一個極陡峭的上升相和一個較緩慢的下降相。上升相表現為先是膜電位由原來的靜息水平（—45毫伏）迅速減小，原先的極化狀態消失，稱為去極化（或稱除極化 depolariza-tion），繼而導致膜極性倒轉，變成膜內為正（ 40毫伏）的相反極化狀態，稱為反極化。極性倒轉的部分（即由膜電位零到 40毫伏）稱為超射（overshoot）。整個上升相達85毫伏，等於靜息電位的絕對值與超射的總和。然後為下降相，膜電位逐漸恢復到原先的靜息電位水平，稱為復極化（repolarization）。

特點

全或無性質與傳導性。全或無（all or none）性質；如刺激為閾下刺激，則引不起動作電位；而刺激一達到閾值，即引起動作電位，而動作電位一經引起，其幅度就達到最大值，即使刺激強度繼續增加，動作電位也不再增大。傳導性：動作電位一經產生就可在同一細胞範圍內沿細胞膜傳到遠處，而且電位幅度不會隨傳導距離增加而衰減，即非遞減性傳導。

全過程

動作電位全過程包括鋒電位和後電位兩大部分。（1）鋒電位（spike potential）：在刺激後幾乎立即出現，潛伏期不超過0.06毫秒。其幅度為靜息電位與超射值之和，並服從全或無定律和非遞減性傳導。鋒電位總是伴隨著衝動出現，兩者具有相同的閾值、相同的傳導速度，並可在一些因素的作用下同時被阻斷。鋒電位持續時間約0.5毫秒，在此期內，神經纖維不再對第二個刺激發生反應，即處於絕對不應期。根據離子學說，此時Na 通道處於被激活後的暫時失活狀態，不可能發生進一步的Na 內流，從而保證了它作為一個獨立信息單位而不受干擾。（2）後電位（after potential）：鋒電位過後即為歷時較長的後電位：先為負後電位，歷時約15毫秒，其幅度約為鋒電位的5～6%，前半期與興奮後興奮性變化周期中的相對不應期相當，其機制同Na 通道僅部分地恢復有關；後半期大致和超常期相對應，此時膜處於部分去極化狀態。正後電位（positive after potential）持續60～80毫秒，其幅度僅為鋒電位的0.2%，正後電位與低常期同時出現，可能是由於膜在復極化過程中，膜外陽離子暫時性積聚造成的輕度超極化所致。