备课素材：动作电位传导特点-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

动作电位传导特点 神经纤维动作电位的产生有一定的特点，只有阈刺激 或阈上刺激才能引起动作电位。动作电位过程中膜电位的 去极化是由钠通道开放所致，因此刺激引起膜去极化，只 是使膜电位从静息电位达到阈电位水平，而与动作电位的 最终水平无关。 因此，阈刺激与任何强度的阈上刺激引起的动作电位 水平是相同的，这就被称之为“全或无”。在细胞膜上任 何一点产生的动作电位会不衰减地传播到整个细胞膜上， 这称之为动作电位的传导。 一般而言，神经纤维的兴奋性传导具有下列特点： 1.神经纤维兴奋性传导的绝缘性 当一个神经纤维受到刺激产生兴奋时，该神经纤维 传导的冲动仅在其自身内传导，而不会波及同一神经干 内相邻的神经纤维；多个神经纤维同时传导时，神经纤 维之间也不会产生干扰。这说明神经纤维在生理机能上 是相对独立的，即神经纤维具有绝缘的特性。 这种特性与神经纤维髓鞘上含有的高阻抗脂类物质 有关。神经纤维兴奋性传导的绝缘性保证了神经传导的 准确性和严密性。 2.神经纤维兴奋性传导的双向性 神经纤维的某一点受到刺激，产生兴奋，神经冲动 沿此点向神经纤维两端传导，也可向分支传导，直至神 经纤维的终点或受阻部分。 在体内特定环境下，神经纤维兴奋性可沿单一方向 传导，即感觉神经纤维将神经冲动由外周传至中枢，运 动神经纤维将神经冲动由中枢传至外周，在传导过程中 不会发生混乱。 3.神经纤维兴奋性传导的不衰减性 神经纤维受到刺激产生动作电位后神经冲动随即向 其他部位传播。兴奋性信号各自分开，不会相互影响， 其强度、频率不会因刺激的强度和传播的距离而变化。 神经纤维兴奋性传导的不衰减性说明动作电位传播所需 的能量来自神经本身，保证了神经调节可以有效进行。 4.神经纤维兴奋性传导的相对不疲劳性 研究证实，以每秒50一100次的电流连续刺激神经 9一12小时，神经纤维仍可保持传导能力，说明神经纤 维具有兴奋性传导的相对不疲劳性。这种特性与动作电 位发生中Na+、K+的扩散是与浓度梯度相关的被动扩散 而不直接耗能有关。 5.神经纤维兴奋性传导的高速性 神经纤维兴奋性传导的速度与神经纤维的直径、髓 鞘的有无、神经纤维的绝对不应期以及种属之间的差异 有关。尽管神经纤维的传导速度差距可达1一120m/s, 但整体来说，兴奋性冲动在神经纤维上的传播还是相当 快的。 其实，神经纤维还有一个重要的特点，那就是绝对 不应期和相对不应期。 若某动物离体神经纤维在两同时受到刺激，产生两 个同等强度的神经冲动，两冲动传导至中点并相遇后会 如何？ 答案是会抵消或停止传导。这与电压门控Na+通道 特性有关。动作电位产生端过程中电压门控Na+通道先 是处于激活状态，激活后又迅速失活，这段时间内不可 能再次产生动作电位，称为绝对不应期。 只有在复极化后期电压门控Na+通道恢复到备用状 态后，才有可能再次接受刺激产生兴奋。当兴奋部位通 过局部电流刺激相邻未兴奋部位产生动作电位时，原兴 奋部位正处于绝对不应期内，不能再对局部电流的刺激 产生反应。 待到原兴奋部位恢复正常后，则动作电位已经传导 到足够远的区段，不能再通过局部电流刺激原兴奋部位 了。因此兴奋只能逐点往前传导，不可能在相邻两点之 间来回传导。从神经元两端向中间传导的两个动作电位， 在传导到相遇点时，旁边的相邻部位恰恰都是刚刚兴奋 过而正处于不应期的部位，因此传导就会停止。 当然，也有一种情况，随后Na+通道逐渐复活，但 并未全不复活，此时需要高于阈强度的刺激才能引起细 胞兴奋，且产生的动作电位比正常动作电位的去极速度 和幅度低，此称为相对不应期。 对于有髓纤维来说，这个问题还可以有另一种情况， 那就是神经纤维两端兴奋点之间刚好有偶数个郎飞结， 当兴奋同时传导至中间两个郎飞结时，这两点都处于反 极化状态，电位差为0，不能产生局部电流，所以抵消 了。 总之，不管是无髓纤维还是有髓纤维，也不论两端 之间相隔多少个郎飞结或可兴奋点，当动作电位从两端 向中间传导，相遇后要么停止传导，要么相互抵消，不 会有例外。即使两个动作电位不是同时产生也是如此。 例、在一神经纤维上接有一系列相同电表测其测其 电位，神经纤维某一位点受到刺激后某时刻，根据电表 指针偏转情况作出神经纤维上各位点的电位如图所示。 +膜电位(mV) +35 0 a b d e 神经纤维位点 -70 下列叙述正确的是() A.a点可能是受刺激的位点 B.各电表测得的是神经纤维膜外的电位 C.该图能体现动作电位传导的不衰减性 D.b点电表指针所处位置与d点的相同 解析：该试题考查动作电位的产生和传导。 根据图示，动作电位的产生，依次表示去极化、反极化 和复极化，然后沿着神经纤维传导，波形图依次表示复 极化、反极化和去极化过程，横坐标是神经纤维位点， 代表动作电位的传导图。 神经纤维受刺激后，