内容正文:
第二章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
(第一课时)
赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
经过了耳蜗(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。
情景视频:
思考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?
由上课时间不够,此内容可不讲
2
情景视频:
思考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0.1s。
思考3:兴奋在反射弧中是以什么形式传导的呢?
由上课时间不够,此内容可不讲
3
神经元之间
膝跳反射的反射弧:
感受器(肌梭)→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器
伸肌
屈肌
肌梭
兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢?
神经纤维
突触
检流计
坐骨神经
a
b
一、兴奋在神经纤维上的传导
蛙坐骨神经表面电位差实验
a
b
+
+
①静息时,电表 测出电位变化,说明神经
表面各处电位 。
没有
相等
刺激
-
②在图示神经的左侧一端给予刺激时, 刺激端
的电极处(a处)先变为 电位,接着 。
靠近
恢复正电位
负
-
③然后,另一电极(b处)变为 电位。
负
④接着又 。
恢复为正电位
在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动(neural impulse)。
结论:
共发生了两次方向相反的偏转
一、兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动在神经纤维上具体是如何产生和传导的?
兴奋到a处,未到b处
兴奋到b处
兴奋到b处右侧
6
静息时神经元细胞膜内、外Na+、K+的浓度
在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态
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
一、兴奋在神经纤维上的传导
情景材料一:
神经细胞内外Na+、K+分布特点?
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低。
红细胞是不可兴奋细胞,细胞膜不能产生动作电位,只有静息电位。而静息电位时通过钠泵作用保钾排钠。
7
1.静息电位产生机制:
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②静息状态下,细胞膜上K+通道蛋白打开。
K+外流
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
“生物电”发生的膜学说:静息时,细胞膜主要对K +有通透性,即K +通道开放,K +外流,膜电位表现为外正内负,称为静息电位。
一、兴奋在神经纤维上的传导
(1)原因:
(2)结果:
膜外阳离子浓度高于膜内
静息状态K+外流:协助扩散
8
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②受到刺激时,细胞膜上Na+通道蛋白打开。
Na+内流
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
受到刺激时,细胞膜对Na +的通透性增加,Na + 内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧, 膜电位表现为外负内正,称为动作电位,并与相邻部位产生电位差。
一、兴奋在神经纤维上的传导
2.动作电位产生机制
(1)原因:
(2)结果:
刺激
兴奋部位膜内阳离子浓度高于膜外
动作电位Na+内流:协助扩散
9
K+
Na+
K通道
Na通道
膜外
膜内
动作电位产生原因动画视频演示
一、兴奋在神经纤维上的传导
2.动作电位产生机制
兴奋部位的电位表现为内正外负,邻近的未兴奋部位仍然是内负外正,在兴奋部位和未兴奋部位之间会发生什么现象呢?
Na+
Na+
----
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
--/--
----
----
--