神经冲动的产生、传导和传递1.神经冲动的产生(1)神经纤维上电位产生的原理分析:① 静息电位产生的原理分析:细胞膜内外离子分布不均和未受刺激时膜主要对 K+有通透性是细胞保持膜内为负电位、膜外为正电位的基础。膜外 Na+浓度高于膜内,膜内 K+浓度高于膜外,这种膜内外 Na+、K+分布不均主要是“钠钾泵”活动的结果。能逆着浓度梯度将细胞内的 Na+移到膜外,同时将细胞外 K+移入膜内的机制称为“钠钾泵”。静息时,细胞膜主要对 K+有通透性,细胞膜内的 K+可顺着浓度梯度向膜外扩散;带负电的有机阴离子不能透过细胞膜, Cl-也很少透过,其只能聚集在膜的内侧;由于正负电荷相互吸引,K+不能远离细胞膜,只能聚集在膜的外侧面。这样,在膜的内外就形成了电位差,该电位差又成了阻止 K+外流的力量。随着K+向外扩散,这种电位差越来越大,当它与促进 K+外流的力量达到平衡时,K+的净流量为0,膜内外电位差即为静息电位。② 动作电位产生的原理分析: 细胞膜上存在着 K+通道和 Na+通道。通道一旦被激活, 则膜对相应离子的通透性增大。但膜对 Na+、K+通透性增高在时间上是不一致的。Na+通道蛋白几乎在瞬间被激活。据测定,在 0.5 ms 内,Na+通透性即比静息时增加了 500 倍。由于膜内外 Na+的浓度梯度很大,因此大量的 Na+内流,膜两侧的静息电位差急剧减小,直至新形成的膜内正电位足以阻止 Na+继续内流为止,这时膜两侧的电位差相当于 Na+平衡电位。K+通道蛋白的激活稍迟,通透性增加也较缓慢,它导致 K+外流逐渐增多,有利于膜的静息电位恢复。③ 动作电位恢复为静息电位:在动作电位发生后的恢复期间,钠泵活动增强,将内流的 Na+排出,同时将透出膜外的 K+重新移入膜内,恢复了原先的离子浓度梯度,重建膜的静息电位。(2)测量单一神经纤维静息电位和动作电位:下图为测量单一神经纤维静息电位和动作电位的实验模式图:甲图中的 S 是一个刺激器,R 表示记录仪(图中为示波器),和它相连有两个电极,一个放在轴突膜的表面,另一个连接微电极,准备插入膜内。当未受到刺激时,若让微电极刺穿轴突膜进入膜内,那么在电极尖端刚刚进入膜内的瞬间,在记录仪上将显示膜内持续处于较膜外低 70 mV 的负电位状态。当神经受到一次短促的外加刺激时,膜内原来存在的负电位消失,进而变成正电位,即膜内电位在短暂时间内由原来的-70 mV 左右变为 30 mV左右的水平。但这种刺激所引起...