神经冲动的产生恢复和传导补充

神经冲动的产生恢复和传导补充
1.静息电位产生的机制
静息电位的产生与细胞内外离子的分布和运动有关。

正常时细胞内K+浓度和有机负离子A-浓度比膜外高。

而细胞外的Na+浓度和Cl-浓度比膜内高。

在这种情况下，Na+和Cl-有向膜外扩散的趋势。

但在细胞膜安静时，对K＋的通透性较大，对Na+和Cl-的通透性很小，而对A-几乎不通透。

因此，K＋顺着浓度梯度经膜扩散到膜外，使膜外具有较多的正电荷。

有机负离子A-由于不能透过膜而留在膜内使膜内具有较多的负电荷。

这就造成了膜外变正，膜内变负的极化状态。

由 K＋扩散到膜外造成的外正内负的电位差将成为阻止K＋外移的力量。

而随K＋外移的增加，阻止K＋外移的电位差也增大。

当促使K＋外移的浓度差和阻止K＋外移的电位差这两种力量达到平衡时，经膜K＋净量为零，即K＋外流和内流的量相等。

此时膜两侧的电位差就稳定于某一数值不变。

此电位差称为K＋的平衡电位总之静息电位的产生机制可概括为：
（1）.膜内外的离子浓度差是前提
（2）.膜对离子的通透性起决定作用
（3）.静息时，膜对K＋的通透性较大，A-的不通透性，对Na+、Cl-等离子的通透性也很小是静息电位产生的根本原因
（4）静息电位值的大小及影响因素
静息电位是一个相对静止的膜电位固定值，是一种稳定的直流电位，不同细胞的数值不同。

哺乳动物神经细胞的静息电位为－70mV（即膜内比膜外电位低70mV），骨骼肌细胞为－90mV。

静息电位主要是由K＋向膜外扩散而造成的。

如果人工改变细胞膜外K＋的浓度，当K＋浓度增高时测得的静息电位值减小，当K＋浓度降低时测得的静息电位值增大。

实际测得的静息电位值总是比按Nernst公式计算所得的K＋平衡电位值小，这是由于膜对Na＋和Cl－也有很小的通透性，它们的经膜扩散（主要指Na＋的内移），可以抵销一部分由K＋外移造成的电位差数值。

2.动作电位形成机理
动作电位就是指细胞在静息电位基础上发生的一次膜两侧电位快速而可逆的倒转。

动作电位是细胞兴奋的标志。

（1）膜外Na＋高于膜内，使膜电位急剧上升（而此时K＋通道则趋向关闭）形成动作电位的上升支。

除了Na＋浓度之外
（2）膜内负电荷的静电吸引也促进Na＋向膜内流动。

两种力量使Na＋以极快的速度内流，膜迅速去极化，带正电的Na＋在膜内迅速增加，膜内电位变正后，膜内正电逐渐产生排斥Na＋继续内流的力量，与膜内外Na＋浓度差和电位差这两种相反的力量达到新的平衡时便达到了除极顶峰。

当膜内正电荷增大到足以阻止由浓度差推动的Na＋内流时，经膜的Na＋净通量为“0”，这时膜两侧的电位差即为Na＋的平衡电位。

但膜内电位并不停留在正电位状态而很快出现复极。

这是由于Na＋通道开放时间很短，因为膜电位的过度去极化能使Na＋通道由激活状态转化为失活状态，这时对Na＋的通透性又变小，而此时膜的K＋通道逐渐开放，膜对K＋的通透性增加，于是K＋顺着浓度差和电位差迅速外流。

使膜电位由正值向负值发展，直到恢复到静息电位水平，形成动作电位复极相。

动作电位后期细胞内Na＋浓度和细胞外K＋浓度均有微量增加，这时Na＋泵活动增强，加速细胞内外的Na＋－K＋交换。

将兴奋时进入细胞内的Na＋排出，同时把流出的K＋摄入细
胞内。

以恢复细胞内外的离子分布。

Na＋泵所需能量由ATP提供。

一个分子ATP可供3Na＋到膜外，2K＋到膜内，3Na＋－2K＋。

动作电位过后，膜对K＋的通透性恢复正常，Na＋通道的失活状态解除并恢复到备用状态（可激活状态），于是细胞又能接受新的刺激。

神经细胞动作电位产生机制概括如下：
①刺激引起膜产生去极化必须达到阈电位水平是产生动物电位的前提，
②钠通道开放，钠离子大量内流是产生动作电位的本质，
③钾通道开放，钾离子外流是形成动作电位复极相的根本原因，
④钠-钾泵活动引起Na+-K+交换是产生后电位及细胞恢复正常的基础
影响动作电位的因素
动作电位的超射值(Overshoot)就是Na+平衡电位，故动作电位的幅度决定于细胞内外的Na＋浓度差。

细胞外液Na＋浓度降低动作电位幅度也相应降低，而阻断Na＋通道（河豚毒）则能阻碍动作电位的产生；低温、缺氧或代谢障碍等因素抑制Na＋-K+泵活动时，静息电位会减小，动作电位幅度也会减小。

三：动作电位在神经纤维上的传导
传导方式为局部电流，电流的流动方向是：在膜外侧，电流方向是由未兴奋点向己兴奋点；在膜内侧，电流方向是由已兴奋点向未兴奋点。

受刺激部位产生动作电位而兴奋，兴奋部位与未兴奋部位之间出现电位差，形成局部电流，局部电流刺激周边细胞膜的去极化引发动作电位。

所以，动作电位产生后，沿质膜迅速向周围传播直至整个细胞都依次产生一次动作电位。

动作电位在有髓神经纤维上传导同样以局部电流方式进行，但因在朗飞结处钠通道密集，易发生动作电位；另外在髓鞘区有多层细胞膜，使膜电位在此外不易去极化达到阈电位水平。

因此动作电位在有髓神经纤维上在传导只能在两个朗飞结之间进行，呈跳跃式传导，这种传导速度很快。

传导特点是“全”或“无”，在同一细胞上的传播不衰减、其幅度和波形始终保持不变；具有不应期。

四：要点归纳
1 Na＋内流使细胞去极化形成动作电位的上升支，达到峰值后Na＋内流停止， K＋外流使细胞复极化形成动作电位的下降支，经过缓慢微小的波动，恢复受刺激前的离子分布状况，即恢复静息电位。

2动作电位（外负内正）主要是Na＋内流引起。

Na＋少量内流去极化至阈电位水平时，致Na＋爆发性内流达到Na＋平衡电位。

所以，细胞外液Na＋浓度降低将导致去极化时Na＋内流减少，动作电位峰值降低。

3静息电位（外正内负）主要是因为K＋外流引起，实际测得的静息电位值接近但略低于根据Nernst公式计算所得的K＋平衡电位值。

改变细胞外液K＋浓度会导致静息电位值的变化，改变细胞外液Na＋浓度对静息电位的影响甚微。

4.把内流的Na＋泵出到膜外和把外流的K＋泵入到膜内，恢复静息时的离子分布状况，逆浓度差进行，此时需要ATP。

抑制Na＋-K＋泵活动时，静息电位会减小，动作电位幅度也会减小。

5.兴奋在同一神经细胞上的传导方式是局部电流，就是区域的去极化使兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流，刺激周边细胞膜的去极化，从而引发周边细胞膜依次产生动作电位。