内容正文:
第3节 神经冲动的产生和传导
第2章 神经调节
伸肌
屈肌
肌梭
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。请观看以下视频回答相关问题。
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。
1、从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了哪些结构?
经过了耳(感受器)、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(传出神经末梢和肌肉)等结构。
2.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。短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么?
人类从听到声音到作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0.1 s。
运动员听到信号后产生了兴奋,进而传导兴奋最后到效应器,
那么兴奋是怎样产生的的呢?又是怎么传导的呢?
科学家做过如下实验: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。
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
坐骨神经
腓肠肌
一、兴奋在神经纤维上的传导
若两个电极之间没有电位差,指针不会偏转,
只有出现电势差时电表的指针才会发生偏转。
静息时,电表没有测出电位差,说明神经表面各处电位相等
左侧给予刺激,靠近刺激端的电极处(a处)先变为负电位
然后,另一电极(b处)变为负电位
接着又恢复为正电位
兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号叫做神经冲动。
接着恢复正电位
电表偏转了多少次?
2次
说明:在神经系统中,兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。
电信号
神经冲动在神经纤维上的产生
静息电位:内负外正
神经细胞内K+浓度高于膜外,Na+浓度比膜外低
K+外流:协助扩散
K+通道
膜内
膜外
当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,造成Na+内流,表现为内正外负的兴奋状态,此时的膜电位称为动作电位。
动作电位:内正外负
Na+内流:协助扩散
Na+通道
膜内
膜外
局部电流方向:
膜内: 部位流向 部位;
膜外: 部位流向 部位
兴奋传导的方向与 电流方向一致。
兴奋
兴奋
未兴奋
未兴奋
膜内
兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导,这种电信号也叫神经冲动
刺激
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。
未兴奋 兴奋 未兴奋
刺激
膜电位变化
局部电流
静息状态
内负外正
动作电位( )
静息电位( )
内正外负
刺激未兴奋部位
兴奋的传导
形成
2 传导形式:
电信号
3 传导方向:
双向
一 兴奋在神经纤维上的传导
1 传导过程
9
(2)在反射弧中传导方向:__________
单向传导
2、传导方向:
(1)在离体神经纤维上传导方向:__________
双向传导
[现学现用]
兴奋部位膜电位表现____________。
内正外负
兴奋部位膜电位变化_________________________。
兴奋部位膜外电位是___________。
兴奋部位膜外电位变化是_____________________。
由“内负外正”变为“内正外负”
负电位
由正电位变为负电位
1、膜电位:
△一定要看清楚题干!
A
D.用体积分数为0.5%的HCL溶液刺激蛙的趾尖,蛙会发生条件反射
去除脑对脊髓的控制
非条件反射
【典例】取出枪乌贼的粗大神经纤维,进行如右图所示的实验:将电位计的两个微型电极a、b分别置于神经纤维膜外,强刺激c处,电位计指针的偏转情况是
A.不发生偏转
B.发生一次偏转
C.发生两次方向相同的偏转
D.发生两次方向相反的偏转
D
d
0次,不偏转
小结:
测量点先后兴奋,2次偏转,哪先兴奋先偏哪
测量点同时兴奋,不偏转
K+外流、Na+内流: Na+-K+泵:
协助扩散
主动运输
拓展——钠钾泵:
既是载体蛋白,同时也是细胞膜上的一种Na+-K+ATP酶,能催化ATP水解。
既有运输功能,还有催化功能。
细胞内的钠离子可与该酶结合,每消耗一分子ATP,向细胞膜内运进3个钾离子,排出2个钠离子。
由于钠—钾泵不断的工作,从而导致细胞内液的钾离子浓度高于细胞外液,而钠离子则低于细胞外液,使细胞内外离子保持着一定的浓度差。
K+内流、Na+外流
刺激
①a点之前
——静息电位
②ac段
——动作电位的形成
③ce段
——静息电位的恢复
图析静息电位和动作电位的产生机制 大本P31
K+外流:协助扩散
Na+内流:协助扩