第三章神经信号传导过程
7. 神经系统如何传递信号?

7. 神经系统如何传递信号?关键信息项:1、神经系统的组成部分2、信号传递的基本过程3、涉及的神经递质种类4、信号传递的速度和准确性5、影响信号传递的因素1、神经系统的组成神经系统主要由中枢神经系统和周围神经系统组成。
中枢神经系统包括脑和脊髓,是信息处理和控制的中心。
周围神经系统则由神经纤维和神经节组成,负责将信息传入和传出中枢神经系统。
11 神经元是神经系统的基本单位神经元由细胞体、树突和轴突组成。
细胞体包含细胞核和细胞质,是神经元的代谢中心。
树突接收来自其他神经元的信号,轴突则将神经元产生的信号传递给其他神经元或效应器细胞。
111 神经胶质细胞的作用神经胶质细胞在神经系统中起到支持、营养和保护神经元的作用,它们还参与调节神经递质的浓度和维持神经系统的内环境稳定。
2、信号传递的基本过程信号传递主要通过电信号和化学信号两种方式进行。
21 电信号传递在神经元内部,电信号以动作电位的形式沿着轴突传播。
当神经元受到刺激时,细胞膜的电位发生变化,产生去极化,如果去极化达到阈值,就会引发动作电位。
211 动作电位的产生机制动作电位的产生依赖于细胞膜上的离子通道的开闭。
去极化时,钠离子通道打开,钠离子内流;复极化时,钾离子通道打开,钾离子外流。
22 化学信号传递在神经元之间以及神经元与效应器细胞之间,信号通过神经递质的释放和传递来实现。
221 突触的结构和功能突触是神经元之间传递信号的关键结构,分为化学突触和电突触。
化学突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。
222 神经递质的释放当动作电位到达突触前膜时,引起钙离子内流,触发突触小泡与突触前膜融合,将神经递质释放到突触间隙。
223 神经递质与突触后膜受体的结合神经递质扩散到突触后膜,与特定的受体结合,引起突触后膜电位的变化,从而实现信号的传递。
3、涉及的神经递质种类常见的神经递质包括乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、血清素、γ氨基丁酸等。
31 乙酰胆碱在神经肌肉接头处传递信号,参与自主神经系统的调节,与学习和记忆等过程有关。
神经元信号传导的物理学原理

神经元信号传导的物理学原理神经元是神经系统的基本单位,发起和传递神经信号,控制身体的各种活动。
神经信号是一种化学和电信号的混合体,当神经元被激活时,它会产生电信号,并释放神经递质,从而传递信息。
这些电信号的传导过程遵循着物理学原理,下面我们来了解一下神经元信号传导的物理学原理。
神经元的构造神经元具有细胞体、树突、轴突以及突触等部分。
其中细胞体包含了神经元的细胞核和其他细胞器,是神经元发信号的地方。
树突是一种树枝状突起物,从细胞体分离出来,用于接受其他神经元的信号。
轴突是一种长长的纤维,从细胞体延伸出来,将信息传输到其他神经元或肌肉细胞。
而突触则是神经元之间或神经元和肌肉细胞之间的连接点,即神经信号在不同神经元之间传递的区域。
神经元信号产生和传导的物理学原理当神经元受到足够的刺激时,其细胞体和树突会产生一种名为动作电位的电信号。
动作电位是一种瞬间变化的电压波动,可以引发神经元内部和周围的生化反应,从而引发神经信号的传递。
动作电位的产生遵循着电学原理。
当神经元受到足够的刺激时,细胞膜内外的电位会发生瞬间的倒转,从而形成动作电位。
这个倒转后的电位会依次沿着轴突传播,直到到达另一个神经元或肌肉细胞。
在神经元内部,动作电位的传播是基于离子交换和电荷分布的原理。
在细胞膜的内面和外面存在不同的离子浓度,这些离子包括钠、钾、氯和钙等。
当动作电位到达轴突的起始点时,它会触发一个离子通道,将离子从细胞外引入细胞内,从而引发内部电位的变化。
这些离子通道的开放和关闭遵循着闸控原理,即收到足够的刺激时,通道打开,离子流通;当没有足够的刺激时,通道关闭,离子无法流通。
因此,动作电位的传播依赖于离子通道的开放和关闭,其速度也受离子通道密度和大小的影响。
在轴突传递的过程中,动作电位的传递速度也是受神经元的物理学结构和性质的影响。
例如,神经元的轴突如果被髓鞘包裹,将会加速动作电位的传递速度。
髓鞘是周围神经胶质细胞分泌的一层绝缘材料,可以减少离子流失,提高电压传递速度。
第三节 神经传通路PPT课件

副交感神经节前纤维 动眼神经 眶内 睫状神经节
副交感神经节后纤维
瞳孔括约肌 睫状肌
(四)听觉传导通路
内耳螺旋器 蜗神经节 内耳道底
内耳门 脑桥小脑三角
蜗神经核
交叉
斜方体
不交叉
外侧丘系
下丘 上丘 顶盖脊髓束
下丘臂
脊髓前角运动细胞
内侧膝状体
听觉反射活动
听辐射
内囊后肢
颞横回
位听觉传导路
二、下行传导通路
(一)锥体系
1.皮质脊髓束
中央前回中上部 中央旁小叶前部
锥体细胞
轴突
皮质脊髓束
内囊后肢
大脑脚底中间3/5外侧部
脑桥基底部 延髓
脊神经前根 脊神经运动纤维
躯干四肢骨骼肌
锥体
交叉
锥体交叉
不交叉
皮质脊髓侧束
前角运动细胞
皮质脊髓前束
逐节交叉
前角运动细胞
躯干肌
2.皮质核束
中央前回下部 锥体细胞 轴突 皮质核束 内囊膝
背侧丘脑腹后外侧核-内侧丘系 脊髓丘系
(三)视觉传导通路
1.视觉传导通路
视网膜视锥细胞 视杆细胞
神经细胞:
视(感光)细胞 双极细胞
节细胞
双极细胞 节细胞 视神经盘
视神经
视交叉
鼻侧半交叉 颞侧半不交 叉
视束
内囊后肢 距状沟周围皮质
外侧膝状体
视辐射
2.瞳孔对光反射途径
视网膜 视交叉
视束 顶盖前区 动眼神经副核
第五篇 神经系统
nervous system
第三节 神经传导通路
第三节 神经传导通路
一、上行(感觉)传导通路
躯干四肢的意识性深部感觉传导通路 躯干四肢的浅部感觉传导通路 头面部的浅部感觉传导通路 视觉传导通路 瞳孔对光反射途径 听觉传导通路
神经传导的分解过程

神经传导的分解过程神经传导是指神经冲动在神经元之间传递的过程,它是神经系统正常功能活动的基础。
神经传导的过程可以分解为三个关键步骤:神经冲动的发起、传导和终止。
首先,神经冲动的发起是神经传导的起点。
神经冲动通常是由神经元的兴奋性电位的变化引起的。
当一个刺激对于神经元的兴奋阈值足够强,神经元的兴奋性电位将会超过其阈值,从而触发神经冲动的发起。
这个过程是通过离子通道的开放和关闭来实现的。
在神经元的静息状态下,细胞外的钠离子浓度高于细胞内,而细胞内的钾离子浓度高于细胞外。
当一个刺激到达神经元时,特定的离子通道将会开放,使得细胞膜内外的离子在浓度上发生改变。
例如,钠通道的开放会引起钠离子进入细胞内,从而改变细胞膜的极化状态。
这一变化将会引发一连串的电位变化,最终触发神经冲动的发起。
接下来是神经冲动的传导。
一旦神经冲动在神经元中发起,它将以电信号的形式沿着神经纤维传递。
神经纤维是由神经元的突起组成的,它们可分为轴突和树突。
轴突是主导神经冲动传导的部分,它具有更长的长度和较少的离子通道。
在神经冲动传导过程中,冲动的传播是通过离子的跨膜转运来实现的。
当一个神经冲动传递到神经元的轴突末梢时,离子通道的开放和关闭将使离子再次发生浓度变化。
具体而言,钠通道的开放使得钠离子向细胞内部移动,而钾通道的开放则使得钾离子从细胞内部流出。
这种运动从轴突的起始点向轴突末梢扩散,使得离子浓度的变化在神经纤维中传播。
同时,轴突膜上的离子通道也会根据电位变化的幅度和方向开放或关闭,从而使得离子再次发生运动。
这样,神经冲动将会沿着神经纤维以阻尼效应传播,直到到达下一个神经元。
最后是神经冲动的终止。
神经冲动能够终止是因为刺激的结束和离子通道的复原。
当一个刺激结束时,离子通道会关闭,离子浓度会逐渐恢复到静息状态。
例如,钠通道会迅速关闭,使得钠离子停止进入细胞内。
与此同时,钾通道也会关闭,从而阻止钾离子进一步流出。
这使得细胞内外的离子浓度会逐渐恢复到静息状态,从而使得细胞膜的极化状态恢复。
神经信号的传输和调节

神经信号的传输和调节神经信号是指在神经元之间和神经元与其他细胞之间进行的信息传递过程。
神经信号的传输是人类神经系统工作的基础。
通过神经信号的传输,身体可以感知外界环境,控制肌肉的运动,确保人体内部各器官的协调运作等。
神经信号的传输和调节是人类认知和行为表现的基础,也是了解人体神经系统的关键。
神经信号的传输神经信号的传输主要分两种:化学传递和电气传递。
化学传递是最常见的神经信号传递方式。
当一个神经元需要向另一个神经元发送信号时,它会释放一种特殊的化学物质,称为神经递质。
神经递质通过细胞间隙,到达受体区,然后与受体结合,产生电位变化,从而传递信息。
神经递质类型各不相同,有的是兴奋性的,有的是抑制性的,它们的作用会相互影响,从而调节神经信号的传递。
电气传递发生在神经元内部。
神经元的电气传递由离子流动来驱动。
在神经元的膜上,有许多通道,可以让离子进出。
当神经元受到刺激时,电压在其中某些区域发生变化,电荷开始流动,产生电环路,从而传递信息。
神经信号的调节神经信号的调节有多种方式。
这涉及到神经元的结构和神经递质的种类,以及其他分子对神经递质的影响等诸多方面。
神经递质分解酶是一种可以调节神经递质数量和时间的酶。
神经递质分解酶会在神经递质被释放后,迅速使其分解,从而减少其对受体的影响,使神经信号能够迅速结束。
神经递质重摆是一种将神经递质从受体上移开以重新释放的分子。
尽管神经递质可以对神经信号做出快速的调节,但是千变万化的生理和心理条件下,神经递质往往被影响到。
酶和基因在这时扮演了重要角色。
它们帮助维持神经递质浓度和速度的平衡,确保神经信号在不同情况下都具有合适的强度和灵敏度。
此外,神经元之间的联系也可以调节神经信号。
例如,当神经元之间的连接越强,信号传递的速度就会越快,反之亦然。
这是因为,当连接越强时,更多的离子可以进出细胞,从而加快信号传递速度。
总之,神经信号的传输和调节非常复杂和精细,涉及多种分子和细胞结构的相互作用。
神经信号的传递和调节

神经信号的传递和调节神经信号是神经元之间传递信息的重要方式。
在这个过程中,神经元之间通过细胞间隙(synapse)传递化学物质(神经递质),通过一系列的反应将原始信号(动作电位)转化为目标信号(神经递质的释放和再吸收)。
神经信号传递的准确性和可塑性是神经系统发挥功能的关键。
神经元神经元是神经系统的基本组成单位,主要由细胞体(soma)、树突(dendrites)、轴突(axon)和神经末梢(nerve terminals)四部分组成。
神经元的树突和细胞体吸收和集成外部刺激,轴突负责传递神经信号,神经末梢释放神经递质。
神经元的形态结构和信号传输特性决定了神经元之间的联系和功能。
神经信号传递的基本机制神经信号传递通常分为三个步骤:触发、传导和释放。
当神经元受到刺激(如化学、光、电信号等),细胞膜内外的电荷分布出现变化,电位从负值达到阈值后,引发动作电位的发生。
动作电位依靠神经元轴突上离子通道的开合,以电学信号的形式快速传递。
到达神经末梢后,动作电位会引起离子通道的开合,最终释放神经递质。
神经递质的类型和作用神经递质是神经元之间传递信息的化学物质,根据其化学结构可分为多种类型,如乙酰胆碱、多巴胺、谷氨酸等。
神经递质释放后,会与神经元上的受体结合,引发一系列反应。
不同类型的神经递质会对神经元的兴奋性和抑制性产生不同的影响,从而调节神经信号传递的速度和准确性。
神经信号传递的调节神经信号传递的调节是神经系统对外部刺激和内部变化产生动态响应的重要机制。
神经元轴突上离子通道的开合、神经递质的释放和再吸收等过程都可以被调节。
例如,神经递质再摄取抑制剂可增加神经递质的浓度,提高神经信号的传递效率,而神经递质分解酶抑制剂可延长神经递质的作用时间,使信号传递更加稳定。
总结神经信号传递和调节是神经系统发挥功能的重要机制。
神经元通过轴突传递动作电位,通过神经递质传递化学信息,从而实现神经信号的传递。
神经递质的类型和作用不同,可对神经元的兴奋性和抑制性产生不同的影响。
神经传导生理学探究神经信号的传导与神经递质的作用

神经传导生理学探究神经信号的传导与神经递质的作用神经传导生理学是一个专门探究神经信号在神经系统中传递方式及其相关机制的学科。
在神经系统中,神经信号的传导是通过神经元之间的电生理和化学传导来完成的。
神经递质则作为神经信号的化学信使,在神经元间起到了至关重要的作用。
本文将探究神经信号的传导和神经递质的作用,以及它们在神经传导生理学中的重要性。
一、神经信号的传导方式神经信号的传导方式主要有电生理和化学传导。
电生理传导是通过神经元内部细胞外液与细胞内液之间的电离物的移动来完成的。
细胞膜上的离子通道在不同电压条件下开放或关闭,从而形成离子电流,使神经信号在神经组织中传导。
而化学传导则是通过神经递质的释放和再摄取来完成的。
二、神经递质的作用神经递质是神经信号的传递介质,起到了非常重要的作用。
神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质两大类。
兴奋性神经递质如乙酰胆碱、谷氨酸等能够使神经元处于兴奋状态,促进神经信号的传递。
而抑制性神经递质如γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸则能够抑制神经元的兴奋性,发挥抑制作用,维持神经系统的平衡。
三、神经信号传导的机制神经信号的传导机制包括离子通道、动作电位和突触传递三个方面。
离子通道是神经传导过程中的关键环节,通过不同的离子通道开闭状态的改变,调节膜电位的变化。
动作电位是神经元细胞膜在感受到足够强度的刺激后产生的电信号,其是神经信号在神经元中传导的基础。
而突触传递是神经信号在邻近神经元之间传递的过程,这是通过神经递质从突触前神经元释放、扩散至突触后神经元,并与其细胞膜上的适应性受体结合来完成的。
四、神经传导生理学的重要性神经传导生理学的研究对于理解神经系统的正常功能以及疾病机制具有重要意义。
在神经传导过程中,离子通道的异常可导致神经传导的紊乱,从而引发神经系统疾病,如癫痫和帕金森病等。
而神经递质的异常释放或摄取也会干扰神经信号的正常传递,导致神经精神障碍,如抑郁症和焦虑症等。
神经细胞动作电位

第三章动作电位的传导与传递传导与传递传导:传导(conduction)动作电位在一个细胞上的传播传递:传递(transmission)动作电位在细胞间的传播第一节动作电位在同一细胞上的传导第节动作电位在同细胞上的传导1.1 最常见的传导方式——逐点传导实质:已兴奋处和未兴奋处因电位差而引起的电荷移动。
+ + + + + --+ + + 胞外-----++---胞内1.2 有髓鞘神经细胞上特殊的传导方式——有髓鞘神经细胞特殊的传导方式跳跃传导1211.2.1神经细胞及髓鞘神经细胞胞体(1个)树突(1~N 个)突起轴突(少量几个,大多为1个)神经细胞(nerve cell)()=神经元(neuron)(fib =神经纤维(nerve fiber,NF)1.2 有髓鞘神经细胞上特殊的传导方式——有髓鞘神经细胞特殊的传导方式跳跃传导神经元(neuron)神经系统作用:功能细胞神经胶质细胞(neuroglia)作用:支持、营养、保护、绝缘形成髓鞘的称为许氏细胞形成髓鞘的称为许旺氏细胞1.2 有髓鞘神经细胞上特殊的传导方式——跳跃传导(saltatory conduction)的实质:有髓鞘神经细胞特殊的传导方式跳跃传导(y )已兴奋的与未兴奋的朗飞氏结间的局部电流。
1.2 有髓鞘神经细胞上特殊的传导方式——高等动物跳跃传导的方式解决了神经冲动的高速传导问有髓鞘神经细胞特殊的传导方式跳跃传导高等动物:跳跃传导的方式解决了神经冲动的高速传导问题,使信号的传导远比无髓鞘要快。
低等动物:增大神经直径以解决此问题。
神经细胞的分类高等动物体内神经细胞动作电位的传导速度动作电位传导速度A 类:直径最粗,且有髓鞘最快类:直径较粗且有髓鞘B 类:直径较粗,且有髓鞘中等C 类:直径最细,且无髓鞘最慢1.3同一细胞上动作电位传导的特点1.3 同细胞上动作电位传导的特点a.绝缘性b.双向传导c.非衰减性d.相对不疲劳性e.生理完整性第二节动作电位在细胞间的传递2.1 动作电位的直接传递2.1.1动作电位的直接传递相邻细胞彼此接触,或通过具极低电导的结构将两细胞连接在一起(如心肌细胞间的闰盘),动作电位直接从一个细胞上传到另一细胞上,其特点类似于动作电位在同一个细胞上的传导。
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1、空间的总和作用
如果少数的兴奋性突触不能使突触后神经 元的轴突小丘发生达到阈限水平的去极化, 大量的兴奋性突触同时作用使突触后神经元 的轴突小丘的去极化达到阈限水平,从而产 生冲动。
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2、消减作用
在兴奋性前突触作用的同时,还有抑制性 前突触的作用,突触后神经元是否产生神经冲 动,取决于兴奋和抑制的代数总和。(兴奋为 正、抑制为负)如果正负的代数和是一足够大 的正数,则突触后神经元仍能产生神经冲动, 反之,得一负值,即为抑制。
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3、时间的总和作用
如果起作用的突触为数虽少,但有一连串的 神经冲动到达突触,使他们对突触后膜连续地 施加兴奋性影响,也可以使突触后神经元的轴
突小丘的去极化达到阈限而发生神经冲动。
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神经元的整合功能之有选择地反应刺激
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超极化:指的是膜内外电位的提高,这时膜 内负性较高.
去极化:指的是膜内外电位的下降,这时膜 内负性降低,以至变为正的.
绝对阈限:引起神经冲动的最低刺激强度 就是神经冲动的阈限。
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绝对阈限近似值
感觉类型 (绝对)阈限 视觉 在一个晴朗的夜晚,30英里外的烛光 听觉 在一个安静的房间里20 英尺外手表的滴
后细胞中。(并不是所有的突触处都有第二信 使的作用) 6、第二信使扩大第一信使的作用。 7、酶使第二信使丧失活力。 8、突触后电位扩散。
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(二)化学传导的特性
1、一个突触后神经元可接受来自多个突触前神 经元传入的信号。
(大脑有上千亿个神经元,分为约150种类型, 平均每个神经元与其他神经元可形成2000种 左右联系。)
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2、神经细胞受刺激时,细胞膜的通透性迅速发
生变化,Na离子通道临时打开,Na离子被泵 入细胞膜内部,使细胞膜内正电荷迅速上升, 并高于膜外电位,形成内正外负的电位差,这 个电位差叫做动作电位。 3、受刺激的神经纤维局部电位内正外负,而相 邻部位内负外正,因此,相邻神经纤维之间就 形成一个电流回路。这种电流使临近细胞膜的 通透性发生变化,产生动作电位。这种作用反 复进行下去,就使兴奋从一处传向另一处。
2、突触前神经元虽然都是使用同一种电位信号, 但对突触后神经元的影响则有兴奋或抑制的相 反效果。这种区分取决于突触后膜的受体蛋白。
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3、神经冲动的信号只能从突触前传给突触后, 不能相反。
4、突触后去极化开始的时间比前冲动到达突触 的时间约迟0.5毫秒。
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神经活动的两种主要类型
兴奋:机体受到内外环境的刺激时可唤起某些器 官组织的特殊机能的出现.如肌肉的运动和腺体 的分泌等. 抑制:表现为机体受到外界动因作用时外表上没 有反应或反应降低.抑制不是活动的静止而是一 种积极的过程.依靠抑制肌体的活动才能被精确 调节并与外界环境相适应.抑制在大脑皮质中扩 散可引起睡眠,它对中枢神经系统具有保护作用.
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1、神经冲动传到突触终端,促使突触泡释放递 质进入突触间歇。
2、化学递质与突触后膜中的受体蛋白结合引起 膜电位的变化,在某些突触上是去极化的变化 (兴奋),在另一些突触上是超极化的变化 (抑制)。
3、多余的酶分解多余的递质,并且阻止它越出 突触间歇的范围。
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4、突触前膜回收多余递质。 5、递质与受体的结合促使第二信使释放到突触
答声 味觉 250加仑水中溶解一盎司的奎宁 嗅觉 一套六居室的住房里弥散的一滴香水 触觉 一厘米外蜜蜂的翅膀扇到脸颊的力量
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(一)传导机制 1、神经细胞未受刺激时,细胞膜内外存在一个电
位差,内负外正,相差约70毫伏。 细胞膜上的离子通道使用离子泵让一些离子通 过,而不让另一些离子通过。在神经细胞未受 刺激时,细胞膜对K+离子有较大的通透性,对 Na、Cl、及带负电的有机蛋白离子的通透性差, 结果导致膜外K浓度大,从而形成一定的膜内外 电位差,这个电位差叫做静息电位。
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三、神经信号在突触处的整合作用
级量反应:与全或无规律相反,其电位的幅值随阈上 刺激的强度的增大而变高,反应的频率并不发生变化。 (级量反应的电位幅值缓慢增高后缓慢下降,这一过 程持续约几十毫秒,且在这段时间内不能向周围传导 出去,只能局限在突触后膜不超过1平方微米的小点 上,但可以通过总和作用使突触后膜达到刺激阈限产 生神经冲动。)
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超限抑制:任何一种刺激强度过大,不但不会引 起兴奋,反而会引起抑制,这叫做超限抑制。 外抑制:现时以外的新异刺激所引起的抑制过程 叫做外抑制。 侧抑制:当一个区域的神经元受到强刺激时,它 们的高度兴奋能抑制临近的受弱刺激的神经元的 兴奋。这叫做侧抑制。(113页)
消退抑制、分化抑制、延缓抑制、条件抑制
动物有机体内部的 信息传递和加工的基本过程
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几个概念
静息电位:静息状态下,细胞膜外Na+浓度较高,膜 内K+浓度较高,这类带电离子因膜内外正离子浓 度差造成膜内外大约负70-90毫伏的电位差,称 为静息电位(极化现象). 动作电位:神经细胞受刺激时,细胞膜的通透性迅 速发生变化,Na+通道临时打开,Na+被泵入 细 胞膜内部,使细胞膜内正电荷迅速上升,并高于膜 外电位,形成内正外负约40毫伏的电压差,称为动 作电位(去极化现象).
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4、神经细胞受刺激后,大量的Na离子涌入细胞 内,这个过程不超过1毫秒,Na离子通道关闭, 细胞内正电荷开始排斥K离子,细胞膜上的离 子孔又开始对K离子放。K离子被排出后, 又形成了内负外正的电位差。
(大脑的大部分能量都用于维持离子泵的工作, 从而使神经细胞膜的内外保持离子的一定梯度, 以准备在受到刺激时产生动作电位。)
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当神经细胞接受的刺激强度达到或超过神经冲 动产生的阈限时,就会产生动作电位,这个电 位变化在传导过程中保持一致,不会发生衰减。 而且即便刺激强度超过阈限,电位差也不再增 加。这就是神经冲动的全或无特性。
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刺激强度的增加虽然不能增加神经冲动的幅度, 但在一定的强度范围内增加神经冲动的频率— —较强的刺激可使连续产生的神经冲动之间的 间隔时间缩短。 刺激强度越强,神经冲动的频率越快,但最多 达到每秒1200次,就不能再增加了。