1.興奮在神經纖維上的傳導
1.1細胞未受刺激處于靜息狀態時膜電位為外正內負的靜息電位。可興奮細胞受到有效刺激時產生動作電位,動作電位包括去極化和復極化兩個階段,動作電位在神經纖維上的順序傳播即神經沖動的傳導。
1.2機制
可興奮細胞受到有效刺激后,引起該部位細胞膜上Na通道開放,膜對Na的通透性增大,膜外Na順濃度差、電位差大量內流,膜電位逆轉,形成外負內正的電位差。該過程為膜的去極化過程,是動作電位上升相。這種電位差的存在,使Na內流受到正電荷的排斥,當促使Na內流的濃度差與阻止Na內流的電位差兩種力量相等時,Na停止內流,膜對K的通透性增大,K順濃度差和電位差外流,膜電位又恢復到原來的靜息電位,形成動作電位的下降相,該過程為膜的復極化過程。雖然恢復了靜息電位,但膜內Na有所增多,K有所減少,便激活了細胞膜上的Na—K泵,泵出Na、泵入K,Na、K恢復靜息時的水平,以維持細胞正常的興奮性。
刺激→膜的通透性改變→Na內流(去極化)→膜電位逆轉為外負內正→K外流(復極化)→恢復靜息電位→激活Na—K泵,泵出Na、泵入K.
1.3本質
以膜電位變化(動作電位)的形式傳導
2.興奮在細胞間的傳遞
2.1機制
沖動到達突觸小體時,Ca通道開放,Ca順濃度差內流,使突觸小泡膜與突觸前膜融合,向突觸間隙釋放遞質,遞質與突觸后膜上的受體結合,從而改變后膜對離子的通透性,引起突觸后神經元膜電位變化,去極化而興奮,超極化而受抑制。
膜電位變化→引起Ca內流→釋放遞質→作用于后膜,后膜膜電位變化。
2.2傳遞形式
以“電信號→化學信號→電信號”形式傳遞
2.3特點
2.3.1單向傳遞
方向:一個神經元軸突→另一神經元胞體或樹突
即突觸前神經元→突觸后神經元
原因:遞質存在于突觸小體的突觸小泡內,只能由前膜釋放,作用于后膜。
意義:使神經系統的活動能夠有規律地進行。
2.3.2突觸延擱
興奮在突觸處的傳遞較在神經纖維上要慢。
原因:經歷遞質釋放、擴散、與后膜作用的過程,這段時間叫突觸延擱。
2.4遞質
遞質:乙酰膽堿、氨基酸類(γ-氨基丁酸、甘氨酸)、單胺類(去甲腎上腺素,多巴胺)供體:突觸小體內的突觸小泡傳遞:突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜受體:突觸后神經元的樹突膜或胞體膜蛋白質作用:使突觸后神經元興奮或受抑制,取決于遞質和突觸后膜的性質
有的遞質為抑制性遞質,只發揮抑制作用(如γ-氨基丁酸);有的遞質(如乙酰膽堿)對有的突觸后膜發揮興奮作用,對有的突觸后膜發揮抑制作用,即同種遞質對不同的突觸后膜發揮不同的作用。不同的神經元釋放不同的遞質,同一神經元的末梢釋放相同的遞質。
2.5一個神經元可影響多個神經元的活動,同時可接受許多神經元的影響
一個前角運動神經元表面覆蓋的突觸小體有1800個左右;一個神經元的軸突末梢分出許多突觸小體可與多個神經元的胞體或樹突形成突觸。因此,一個神經元可影響多個神經元的活動,同時一個神經元可接受許多不同類型和性質的神經元的影響。
3.興奮傳導與電流表指針偏轉
3.1神經纖維上
3.1.1刺激a點,b點先產生動作電位,去極化,膜電位逆轉為外負內正,這時d點膜電位為外正內負,電流由d點流向b點,電流計指針向左偏轉;d點后產生動作電位,去極化,膜電位逆轉為外負內正,這時b點膜電位為外正內負,電流由b點流向d點,電流計指針向右偏轉。刺激a點,電流計指針作兩次方向相反的偏轉。
3.1.2刺激c點(bc=cd),b、d點同時興奮,電流計指針不偏轉。
3.2在神經元之間(ab=bd)
3.2.1刺激b點,由于興奮在細胞間的傳遞慢于在神經纖維上,a點先興奮,d點后興奮。因此,電流計指針作兩次方向相反的偏轉。
3.2.2刺激c點,興奮不能傳至a點(因為興奮在細胞間的傳遞是單向的),a點不興奮,d點可興奮。因此,電流計指針只發生一次偏轉。
例:取槍烏賊完整的粗大神經纖維并置于適宜環境中,進行如下實驗,G表示靈敏電流計,a、b為兩個微型電極,陰影部分表示開始發生局部電流的區域,據圖分析回答。
1)靜息狀態時的電位,A側為正,B側為負。
2)局部電流在膜外由未興奮部位流向興奮部位,膜內由興奮部位流向未興奮部位,這樣就形成了局部電流回路。
3)如果將a、b兩電極置于神經纖維膜外,同時在c點給予一個強刺激,電流計指針會發生兩次方向相反的偏轉。如果將b電極置于d處膜外(ab=bd),a電極位置不變,則刺激c點后,電流計指針是否偏轉?
解析:
刺激c點,當b點興奮時(外負),a點未興奮(外正),電流由正極流向負極,指針向右偏轉;當a點興奮時(外負),b點未興奮(外正),電流由b點流向a點,電流計指針向左偏轉。所以,刺激c點,電流計指針會發生兩次方向相反的偏轉。
將b電極置于d處膜外(ab=bd),a電極位置不變,刺激c點后,由于興奮在神經纖維上的傳導是雙向的,則b點和a點先后產生動作電位,電流計指針發生兩次偏轉。
注:“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”