内容正文:
2.3 神经冲动的产生与传导
目
录
神经元内(神经纤维)的传导
神经元之间的传递
兴奋
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。
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
坐骨神经
腓肠肌
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
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
思考:神经冲动在神经纤维上时怎样产生和传导的呢?
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
+ +
+ +
- -
- -
+ +
- -
+ +
- -
神经元未受刺激时,神经纤维的膜电位
A
B
D
C
① A组和B组实验说明了什么?
说明膜外各点电位相等,膜内各点电位也相等
② C组和D组实验说明了什么?
说明在神经元未受刺激时,膜外电位高于膜内
神经元未受刺激时的膜电位——静息电位
(特点:内负外正)
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
①静息状态
未受刺激时,神经纤维处于静息状态,
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,
神经细胞外的K+浓度比膜内低。
静息时,膜对K+通透性较高,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。
使得膜两侧的电位表现为内负外正,
这称为静息电位。
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
②产生兴奋
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
这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态
此时的膜电位称为动作电位;即产生兴奋。
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
兴奋的传导
兴奋(外负内正)部位电位发生变化,与未兴奋(外正内负)部位间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
膜内局部电流方向:兴奋部位→未兴奋部位
膜外局部电流方向:未兴奋部位→兴奋部位
兴奋传导与膜内局部电流传导方向一致
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
思考:若将神经纤维离体,刺激中部,则兴奋的传导方向是什么样的?
++++
- - - -
适宜刺激
++++
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++++
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++++
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++++
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++++
- - - -
++++
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膜内电流方向
膜外电流方向
兴奋的传导方向
①在反射过程中,传导方向是单向传导
②在离体的神经纤维上,传导方向是双向传导
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
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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
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、外某些离子的浓度
01
思考:静息电位和动作电位产生的离子基础是什么?
静息电位时K+外流、受刺激后Na+内流,分别是哪种跨膜运输方式
兴奋过后,谁来重新建立钠钾离子梯度呢?
协助扩散
膜两侧Na+和K+分布不平衡
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
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钠钾泵
兴奋细胞每发生一次动作电位,膜内外的Na+、K+比例都会发生变化,于是钠-钾泵加速转运,在膜上边,存在一个钠钾泵,每水解一个ATP释放能量,会逆浓度梯度向外泵出三个Na+,同时向内泵入两个K+,正是因为钠钾泵【载体蛋白】的辛勤工作,成功建立了钠钾离子浓度梯度,从而恢复静息时内外的离子分布,维持细胞的兴奋性。
主动运输
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
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重点:膜电位的测