内容正文:
第2章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
问题探讨
短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出,现在世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
讨论1:从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了那些结构?
感受器(耳)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层-脊髓)、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉)
讨论2:短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么?
人类从听到声音到做出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s
短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出,现在世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
问题探讨
一、兴奋在神经纤维上的传导
01
有人做过如下实验:在蛙的坐骨神经上放置两个微电极,并将它们连接到一个电表上。
1. 神经表面电位差实验
(2)实验结论:在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维来传导的,这种电信号也叫神经冲动。
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的?
1. 神经表面电位差实验
+
+
-
+
+
-
+
+
①
②
③
④
a
b
a
b
a
b
a
b
神经表面电位差的实验示意图
2. 兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)过程
神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
细胞类型 细胞内浓度(mmol/L) 细胞外浓度(mmol/L)
Na+ K+ Na+ K+
枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10
蛙神经元 15 120 120 1.5
哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4
静息时神经元和肌肉细胞膜内外Na+、K+的浓度
2. 兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)过程
Na+
膜外
膜内
膜外
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+
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K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
静息时,膜对K+的通透性大,即K +通道蛋白开放,造成K+外流,使膜外的阳离子浓度高于膜内,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,称为静息电位。
电位表现:___________
形成原因:___________
运输方式:___________________
外正内负
K+外流
协助扩散(离子通道)
①静息电位
2. 兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)过程
静息电位:膜的通透性对K+大,对Na+小,出去的K+多于进来的K+,
所以膜电位是内负外正。
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
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+
+
+
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+
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+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
在受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,造成Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,出现外负内正的现象,叫动作电位。
2. 兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)过程
②动作电位
电位表现:___________
形成原因:___________
运输方式:___________________
外负内正
Na+内流
协助扩散(离子通道)
刺激
2. 兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)过程
③兴奋传导
兴奋部位和未兴奋部位之间
存在电位差,形成___________。
局部电流
2. 兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)过程
恢复静息电位同样跟K+外流有关
这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
Na+
Na+
- - - -
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
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++++
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++++
++++
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Na+
Na+
++++
++++
- - - -
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Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
2. 兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)过程
④恢复静息电位
形成