生物電現象
生物體在生命活動過程中的電現象
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。
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(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(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)后,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)。
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。
動作電位全過程包括鋒電位和后電位兩大部分。