神经传导过程中电流表的指针偏转问题分析

兴奋传导过程中

电流表指针偏转问题分析

图1~图6为神经元（A和B）和突触的模式简图，微电极均连于神经纤维膜外。分析过程依据的原理是：神经纤维的静息电位是膜内为负膜外为正，动作电位是膜外为负膜内为正。

1. 指针偏转两次，方向相反（如图1）

图1 A中释放兴奋性神经递质

图1中，刺激c处，a处、b处均兴奋，但a处先于b处兴奋，当a处兴奋时，a处膜外是负电位，此时b处膜外是正电位，所以b处膜外高于a处，电流沿导线由b处流向a处，电流表的指针偏转一次，当b处兴奋时，a处已恢复静息电位，依据同样的道理，a处膜外电位高于b处，电流沿导线由a处流向b处，电流表的指针又偏转一次，图一中的a′、b′也是如此。

图2 A中释放兴奋性神经递质

图2中，由于从A中释放的是兴奋性的神经递质，刺激c处，a处、b处都兴奋，a处也是先于b处兴奋。所以，电流表的指针偏转两次，方向相反。

由上可知，电流表指针发生两次偏转的条件是：与微电极相连的两处神经纤维膜都兴奋，但不同时。

2. 指针偏转一次（如图3、图4）

图3 A中释放兴奋性或抑制性神经递质

图3中，刺激c处，由于兴奋在不同的神经元之间的传递是单向的，所以b处兴奋，a处不兴奋，当b处兴奋时，b处膜外为负电位，低于a处膜外电位，电流沿导线由a处流向b处，电流表的指针偏转一次。

图4 A中释放抑制性神经递质

图4中，由于从A中释放的是抑制性神经递质，A神经元的兴奋不引起B神经元的兴奋，刺激c处，a处可兴奋，b处不兴奋，此时，a处膜外是负电位，b处膜外是正电位，电流沿导线由b处流向a处，指针偏转一次。

由上可知，电流表指针偏转一次的条件是：与微电极相连的两处神经纤维膜中只有一处兴奋。

3. 指针不偏转（如图5）

图5 A中释放兴奋性或抑制性神经递质，且ac=cb（距离）图5中，刺激c处，由于c处与a、b两处的距离相等，且a、b、c三点位于同一个神经元上，故c 处兴奋后，兴奋向a、b两处传导的速度是一样的，所以，a、b两处同时兴奋，a、b两处膜外不出现电位差，导线中没有电流，因此指针不偏转。若刺激d处，只能使B神经元兴奋，A神经元不会兴奋，所以a、b两点处电位仍相等，导线中无电流，指针不偏转。

由上可知，电流表指针不偏转的条件是：与微电极相连的两处神经纤维膜同时兴奋或同时不兴奋。

4. 特例（如图6）

图6 A中释放兴奋性神经递质，且ac=cb（距离）

图6所示，c处与a、b两处的距离虽然相等，但图6与图5不同的是：c处与b处之间有突触存在。刺激c处，兴奋由c处向a、b两处传导的速度不相同，所以a、b两处不同时兴奋，和前文提到的第一种情况类似，指针仍偏转两次。

5. 关于指针偏转方向问题

根据微电极在神经纤维膜相连的两处与刺激处的位置，判断出产生兴奋的先后顺序以及兴奋和兴奋过后的膜电位变化，之后判断出电流方向，指针偏转方向与电流方向一致。如图1，刺激c处，a处先于b处兴奋，当a处兴奋时，a处膜外是负电位，此时b处膜外是正电位，所以b处膜外高于a处，电流沿导线由b处流向a处，电流表的指针向左偏转一次，当b处兴奋时，a处已恢复静息电位且膜外电位高于b处，电流沿导线由a处流向b处，电流表指针又向右偏转一次。刺激c处，a′b′之间的电流表指针也是先向左偏转一次，后向右偏转一次。同理，图2中，刺激c处，ab之间的电流表指针先向左偏转一次，后向右偏转一次；图3中，刺激c处，ab之间的电流表指针只向右偏转一次；图4中，刺激c处，ab之间的电流表指针只向左偏转一次；图6中，刺激c处，ab之间的电流表指针先向左偏转一次，后向右偏转一次。