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动作电位的引起和传导:去极化与Na+内流的正反馈

刺激引起细胞膜去极化,可以使电压门控Na+、K+通道开放,产生动作电位(action potential,AP)。但刺激必须使细胞膜去极化达到一定水平,才能诱发AP的产生。

(一) 去极化与Na+内流的正反馈

当细胞膜受到刺激去极化时,膜上电压门控Na+ 通道开放,其开放的数量可随膜去极化幅度的增加而增加。Na+通道开放使Na+内流增加,又导致膜的进一步去极化,从而使更多的Na+通道开放。如此循环往复,互相加强,最终使膜上Na+通道全部开放,Na+迅速大量内流,而触发动作电位。所以,细胞膜的去极化与Na+内流之间存在正反馈的再生式循环关系(虽然膜去极化也使K+通道开放,但K+外流的后果是使膜复极化,故膜的去极化与K+外流之间不能存在正反馈)。

 膜去极化与Na<sup>+</sup> 内流的正反馈

左动画示:Na+通道的开放和Na+内流的关系;右图示:膜去极化与Na+ 内流的正反馈。

当然不是任何膜的去极化都能引起上述正反馈。因为当去极化的幅度较小时,被激活的电压门控Na+通道数量很少,Na+内流引起的膜去极化可被K+外流(因为膜去极化时,膜外正电荷相对减少,其对K+外流的阻碍作用变小,K+外流增大)所拮抗,细胞膜不能继续去极化,膜电位返回到静息电位水平。当去极化幅度较大时,膜上电压门控Na+通道的开放数量明显增加,Na+内流也明显增多,它所引起的膜的去极化已不能被K+外流所拮抗,这时,Na+的内流与膜的去极化间的正反馈才得以实现


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