膜电位
化学传输
我们现在必须考虑这个问题，突触前细胞的兴奋是如何在突触后细胞中产生反应的一种可能性，在19世纪首次提出，是突触前细胞可能会释放一种化学物质，然后充当两个细胞之间的信使。图7.2。电子显微镜图显示青蛙神经-肌肉连接处的结构。轴突末端(A)横过截面的中间，被雪旺细胞(S)覆盖。
运动神经元的抑制
如果某一特定肢体肌肉的收缩要有效地产生运动，那么最重要的是要放松与此运动相反的肌肉(对抗肌)。在单突触拉伸反射中，这是由于拮抗肌的运动神经元受到抑制而引起的。所涉及神经元的排列如图8.4所示。我们已经看到了来自特定肌肉突触的拉伸受体的Ia族纤维运动神经元支配着该肌肉。他们……
有髓神经纤维
在有髓神经纤维在脊椎动物中，除了朗维叶淋巴结外，各处都有髓鞘，可兴奋膜被电绝缘(图1.5、1.6、1.7)。在周围神经在中枢神经系统中，每一段髓磷脂都是由一个雪旺细胞(Schwann cells)反复包裹着具有许多同心圆细胞膜层的轴柱(图1.7)所铺设的，是被称为少突胶质的细胞铺设髓磷脂。所有细胞膜……
神经冲动的细胞外记录
在许多实验情况下，使用细胞内电极是不可行的，因此只能借助外部电极来研究脉冲的传递。因此，有必要考虑用这种电极获得的图像如何与膜层上的电位变化相关。因为在脉冲过程中，活跃膜上的电位发生了逆转，使得外部相对于内部是负的，神经的活跃区域…
慢突触电位
Dale使用药理学标准来区分外周组织对乙酰胆碱的两种反应类型。尼古丁的反应被模仿尼古丁并被箭毒杆菌阻断，而毒蕈碱反应被毒蕈碱模拟，被阿托品阻断。对应的，我们发现有两种图8.7。突触前抑制。a (i)显示运动神经元对支配它的Ia族纤维的刺激(在E时间)产生的EPSP。当合适的抑制神经…
影响传导速度的因素
由于被动电紧张电位分布沿着神经纤维的电位是一个几乎瞬时的过程，人们可能会问，为什么神经冲动的传播速度没有比实际速度更快。在有髓鞘纤维中，每个节点上都有大约0.1毫秒的确切延迟(见图6.4)，这表示Na+离子在节点上穿过膜所需的时间，其数量足以释放膜容量并建立反向电位....
Voltageclamp实验
钠膜的通透性在峰值期间的增加是由钠的假设可以用放射性示踪剂按图4.4所示方法测定。但是，尽管这种方法具有特异性的优点，因为它提供的是钠离子运动的明确信息，而不是任何其他离子的运动信息，但示踪剂实验的时间分辨率相当低，结果只涉及大量脉冲的累积效应。在…
内部膜系统
下一个问题是，细胞表面的兴奋是如何引起纤维内钙离子的释放的。解决这个问题的第一步是由a . F.赫胥黎和R. E.泰勒证明，在青蛙的Z线有一个特定的内导机制缝匠肌的肌肉．(我们将在后面详细讨论条纹图案。但这里值得注意的是，双折射明显的A带与双折射较弱的I带交替出现，并且……
滑动丝理论
在1954年之前，大多数关于肌肉收缩机制的建议都涉及到长肌的盘绕和收缩蛋白质分子，就像螺旋弹簧的缩短。在那一年滑丝理论由赫胥黎和让·汉森独立制定(使用相差显微镜检查A. F. Huxley和R. Niedergerke(使用活肌肉纤维的干涉显微镜)。在每个案例中，作者都展示了……
肌节长度与等距张力的关系
收缩依赖于肌动蛋白和肌凝蛋白丝在交叉桥处的相互作用，这意味着等距张力应该与丝的重叠程度成正比。为了验证这一想法，有必要测量在不同已知肌节长度处等距张力的主动增量。测量必须在单个纤维上进行，而且存在一些技术困难，因为纤维末端的肌节可能会占据……
静息电位的起源
当一种选择性地可渗透到某一离子的膜将两种含有该离子浓度不同的溶液分离时，在膜上就会产生电位差。为了理解这是如何发生的，考虑一个隔间，里面的离子浓度是ki和Cl i，外面的离子浓度是K o和Cl o，由一层可以完全区分K+和Cl离子的膜包围，允许K+自由通过，但Cl完全不渗透。如果ki是。
肌肉的Donnan平衡系统
1941年，当Boyle和Conway指出Donnan所描述的扩散离子和非扩散离子的平衡类型可能适用时，在理解肌肉中观察到的离子分布不均方面取得了重要进展。在由一个膜隔开的两个腔室组成的Donnan体系中，任何可扩散离子的浓度比在平衡时必须相等，因为相同的膜电位对所有离子都是共同的。波义耳和康威(1941)……
离子的主动运输
的唐南平衡假设肌肉膜应该是完全不渗透钠。当放射性同位素24Na可用时，很快发现情况并非如此，青蛙纤维中大约有一半的细胞内钠缝匠肌结果是在一个小时内与外部介质中的钠离子交换。此外，对乌贼和墨鱼的巨大轴突进行的实验表明，在剥离后，轴突会稳定地增加……
Nonmyelinated神经纤维
脊椎动物有两种主要类型的神经纤维，较大的快速传导轴突，直径1至25 fxm，是有髓鞘的，而较小的缓慢传导轴突(小于1 fxm)是无髓鞘的。自主神经系统的大部分纤维都是无髓鞘的，就像周围感觉纤维一样，负责疼痛和温度等不需要快速反应的感觉。几乎所有的无脊椎动物都只配备无髓鞘纤维，但在快速传导被称为…
有髓神经的跳跃传导
1925年，莉莉提出了脊椎动物髓鞘的功能神经纤维可能是为了限制局部电路电流向内和向外通过朗维叶神经节点，从而使神经冲动以一系列离散的跳跃从一个节点传播到另一个节点。他创造了这个术语跳跃式传导对于这种过程，并在他的铁丝模型上做了一些巧妙的实验来支持这一想法。一根铁丝浸在合适强度的硝酸中…
等距抽搐和破伤风
当一个单一的高强度刺激被应用到肌肉安排等距记录时，张力迅速增加，然后逐渐衰减。图9.4。这就是所谓的抽搐。抽搐的持续时间因肌肉而异，随着温度的升高而减少。在0摄氏度下，从收缩开始到收缩峰值的典型时间约为200毫秒，而在800毫秒内，张力又降为零。如果第二个刺激是…
对乙酰胆碱的反应
我们看到对运动神经的刺激会导致释放乙酰胆碱．是终极的潜力显然，检验这个想法的一个好方法是将乙酰胆碱应用到突触后膜上，看它是否产生去极化。如果没有，我们就得重新考虑，但如果有，那么这个想法就会因为通过了这个考验而变得更加可靠。最好的申请方式是……
终板电位期间的离子电流流动
法特和卡茨认为终极的潜力是由于突触后膜的离子渗透性普遍增加而产生的。A.和N. Takeuchi对这个问题进行了更深入的研究，他们在青蛙的肌肉纤维上使用电压钳技术来检查神经冲动反应期间的突触后电流流动。他们发现终极电流心流比终极的潜力，如图7.7所示。这是因为“尾巴”……
影响激励阈值的因素
例如，如图2.7所示，神经纤维的激发涉及膜的快速去极化到一个临界水平，通常比静息电位负约15毫伏。激发的临界水平是当Na+离子的净进入速率恰好等于K+离子的净离开速率加上Cl-离子的少量进入的贡献时的膜电位。更大的去极化使天平向Na+倾斜，再生的…
离子在神经和肌肉中的分布
随着火焰光度法和其他微量分析技术的出现，在测定一小块组织样品中存在的离子数量方面没有什么困难。为了得到真正的细胞内浓度，有必要对细胞外空间的含量进行修正，这可以在借助于类似神经和肌肉离子分布(Fig. 3.4)这样的物质测量细胞外空间的大小之后进行。冷冻断裂制剂的电子显微照片。
等张收缩
图9.3显示了记录等张收缩的一般安排。当肌肉放松时，负荷后停止用于支撑负荷，并确定肌肉的初始长度。如果没有它，肌肉将在更重的负荷下占用更长的初始长度，这将使解释不同负荷下的实验结果更加困难。图9.7a显示了当肌肉在受到强直刺激的同时必须举起中等负荷时所发生的情况。…
电缆系统中潜在变化的扩散
神经冲动的传播不仅取决于神经膜的电兴奋性，还取决于神经的索状结构。我们已经知道，膜片的被动电性能可以用电容Cm与电阻Rm平行表示，因此，一段轴突的电路图就是图6.1所示的网络，其中Ro为外部介质的纵向电阻，R为…
电紧张的突触
电紧张突触是指突触前细胞通过电流直接刺激突触后细胞。这种类型的突触图8.10。b2肾上腺素能受体跨膜螺旋的可能排列，肾上腺素在结合部位。从质膜的外侧可以看到分子。来自Ostrowski等人(1992)。转载，经允许，从药理学和毒理学年度评论，第32卷1992年由年度…
肌原纤维的结构
每根肌肉纤维都含有大量被称为肌原纤维的细长的纵向成分。它们有独特的条带模式，相邻肌原纤维上的条带横向排列，因此整个纤维呈条纹状。为了通过光学显微镜看到条纹，必须对纤维进行固定和染色，或使用相位对比、偏振光或干涉显微镜。图10.7显示了用这些方法和用低功率电子…
IPSPs与EPSPs的交互
如果EPSP与IPSP在时间上有重叠，则EPSP期间的峰值去极化降低。如果EPSP大到足以在缺乏IPSP的情况下诱发动作电位，那么IPSP可能会降低EPSP，使其不再超过产生动作电位的阈值(图8.6)。当运动神经元以这种方式被阻止产生动作电位时，它就不能诱导肌肉收缩，因此它就被有效地抑制了。运动神经元在某种意义上是…
终板电位
对运动神经的刺激在肌肉纤维中产生电反应。当P. Fatt和B. Katz在1951年使用细胞内电极研究这个问题时，我们对这些事件本质的理解大大增加了。图7.3显示了他们使用的实验安排。充满氯化钾浓缩溶液的玻璃微管电极被插入端板区域的肌肉纤维中。然后一个合适的放大器测量电压…
肌肉纤维的兴奋
在没有curare的情况下终极的潜力为其正常尺寸，端板处记录的响应形式更为复杂，如图7.5a所示。肌肉细胞膜是可电兴奋的，所以它会携带全或无传播动作电位，就像神经轴突一样。在没有curare的情况下终极的潜力大到足以跨越肌细胞膜的电刺激阈值，因此一个记录电路就会在肌细胞膜上产生电流。
乙酰胆碱受体和单通道反应
现在人们普遍认为，大多数药理学剂作用于细胞膜上的特定分子位点，即受体。只有拥有适当受体的细胞才会对特定的药剂产生反应。根据这个观点，我们期望在神经肌肉连接处的突触后膜上找到特定的乙酰胆碱受体。一种叫做a-白兔毒素的物质，是在台湾蛇的毒液中发现的一种多肽，它通过与…
兴奋性突触后电位
某些特定运动神经元的突触前末梢是运动神经元支配的肌肉纺锤体上的感觉轴突(称为Ia群纤维)的末梢。勾勒肌肉会刺激这些轴突，然后刺激提供肌肉的运动神经元，使肌肉收缩。这个系统被称为单突触反射(图8.2)。条件反射是一个熟悉的例子。运动神经元的突触后反应可以用一种方法观察到。
等距和等张收缩
当肌肉收缩时，它们会对附着的物体施加一个力(这个力等于肌肉的张力)，如果允许的话，肌肉会缩短。因此，在肌肉收缩时，我们可以测量两个不同的变量——长度和张力。通常情况下，在宫缩期间，这两者中的一个保持不变。在等距收缩中，肌肉不允许缩短(其长度保持恒定)，并测量其产生的张力。在一个…
钠假说
科尔和柯蒂斯的结果并非完全出乎意料，因为人们一直认为，在脉冲过程中，膜对K+离子的选择性发生了某种程度的崩溃。然而，一两年后，他们和霍奇金和赫胥黎都第一次成功地记录了内部电位，很明显，如图2.4所示，图4.1。惠斯通电桥电路用于并联测量电阻和电容。图4.2……
后电位
在许多类型的神经和肌肉纤维中，膜电位不会立即回到动作电位脚下的基线，而是经历进一步的缓慢变化，称为后电位。后势的命名可以追溯到使用外部电极的细胞内记录技术发明之前的时期，因此，与刺突本身相同方向的电位变化称为负后势，而变化则称为负后势。
心脏动作电位
细胞内记录的心肌纤维最初是用从狗身上分离出来的浦肯野纤维制成的。浦肯野纤维形成图11.1。哺乳动物心肌细胞。图11.1。哺乳动物心肌细胞。图11.2。心脏动作电位。根据分离的浦肯野纤维自发产生的动作电位。图11.2。心脏动作电位。 Based on the action potentials produced spontaneously in isolated Purkinje fibres. cialized...
细胞膜的结构
所有的活细胞都被一层由脂质和脂质组成的质膜所包围蛋白质其主要功能是控制物质进出细胞的通道。一般来说，脂质的作用是提供一个连续的基质，即使是最小的离子也不能渗透，蛋白质嵌入其中，为离子和有机分子的运输提供选择性的途径，既可以向下运输，也可以对抗化学活性的主要梯度。一个分子…
乙酰胆碱受体的分子结构
电鳐鱼的电器官提供了丰富的乙酰胆碱受体来源。它们可以通过与蛇毒a-bungarotoxin的特异性结合来分离。受体是五聚的蛋白质总分子量约为290 kDa。亚基被称为a, ff, y和8链每个受体中有两个a链每个受体中都有一个。乙酰胆碱的结合位点位于a链上。乙酰胆碱受体是第一个…
电生理记录方法
虽然伴随神经冲动而来的效应在特别有利的条件下可以用放射性示踪剂或光学和热技术检测到，但电记录方法通常是最灵敏和方便的方法。因此，有必要简要说明在对稳定电势和快速变化电势进行良好测量时所产生的一些技术问题。为了记录电位差…
运动神经元的突触兴奋
运动神经元是直接支配骨骼肌纤维的神经细胞。它们的细胞体位于腹角脊髓它们的轴突延伸到周围神经通过腹根。细胞体或体细胞直径约为70英尺宽，并延伸到许多细小的分枝过程，即树突，其长度可达1毫米。体体和树突的表面覆盖着小的突触前神经末梢，这些接触区域显示出典型的…
钠门控电流
要详细了解电压门控离子通道的工作模式，一个必不可少的途径是按照霍奇金和赫胥黎(1952)的经典论文中采用的方式研究宏观离子电流的动力学。然而，这类研究的范围在某一方面是有限的，因为它们只揭示了开放态的动力学，而对系统在……过程中必然经过的一系列闭合态的揭示却相对较少。
兴奋的扩散
如果任何一种纤维的节律动作电位及其相关收缩是独立于其他纤维的，那么心脏将是无效的。显然，纤维的收缩必须同步。这是由直流电从一个电池通过插片中的间隙连接通道流到下一个电池造成的。因此，由一个细胞中的动作电位所建立的局部电路可以交叉到下一个细胞，从而激发下一个细胞。激……
钙离子
肌原纤维可以从肌肉中分离出来，方法是将细胞均质，然后将均质液差速离心。这样的肌原纤维部分会分裂ATP(就像收缩肌肉中发生的一样，我们可以假设)，但只有在钙离子存在的情况下。所需钙离子浓度约为10 6 m。这一水平较低，但不可忽略，它高于休息肌肉的肌浆中的游离钙离子浓度。这一观察为……提供了一种方法。
的能量来源
到目前为止，我们主要关注能量平衡方程的输出端。现在是考虑这个问题的时候了，什么化学变化为肌肉收缩提供能量3 mois ADP -> ATP每葡萄糖单位3 mois ADP -> ATP每葡萄糖单位图9.14。呼吸作用中糖原分解释放能量(以ATP形式)的概述。所有身体活动的能量最终都来自于食物。食物能量以葡萄糖或…
Gproteinlinked受体
最著名的神经递质受体通过G蛋白质是毒蕈碱乙酰胆碱受体和-肾上腺素能受体。如表8.1所示，每一种类型都有许多子类型。fl-肾上腺素能受体介导许多对去甲肾上腺素的反应心肌单元格，详见第11章。分子克隆技术表明，毒蕈碱乙酰胆碱受体和-肾上腺素能受体(图8.10)是显著的…
有神经
每个运动轴突分支以供应相当数量的肌肉纤维。图7.1显示了青蛙大部分肌肉纤维的排列。每一个轴突分支都失去了与肌肉细胞接触的髓鞘，分裂成沿着其表面延伸一小段距离的许多细小的末端。肌肉纤维的末端与之接触的区域称为终板。发生在轴突中的结构和事件被称为突触前，而…
电压通道的离子选择性
另一个基本特征是，每种类型的离子通道都应该能够对Na+、K+或Ca2+离子有明显的区分。适当的选择性过滤器总是位于通道的细胞外孔区域，其中塞进了S5和S6片段外端之间的四个链接。最近，Doyle等人(1998)对钾离子通道的结构进行了第一次成功的x射线晶体学研究。
膜片钳研究
Neher和Sakmann(1976)介绍了一种电压钳法，用于观察失神经青蛙肌肉纤维中流过单一乙酰胆碱受体通道的电流(见第94页)，该技术图4.17。在微管尖端和细胞膜贴片之间形成吉欧姆密封的过程的示意图，以及实现记录配置称为“细胞附着”、“全细胞”、“外向外贴片”和“内向外贴片”....
神经和肌肉
《神经与肌肉》是一本入门教材，适合在大学学习生理学、细胞生物学或临床前医学课程的学生。以前的版本因其对神经和肌肉如何工作的可读和简洁的描述而受到高度赞扬。这本书以讨论神经冲动的本质开始。这些电事件可以从离子通过神经细胞膜分子通道的流动来理解。然后我们的观点转变到考虑突触传递…