(优选)神经的兴奋与传导

浓度 (×10-3 mol/l)
Na+
120
K+
5
Cl-
125
Na+
12
K+
125
Cl-
5
A-
108
1. Nernst方程：
膜内钾离子向膜外扩散到维持膜内外电化学动态平衡的水平 是形成静息电位的离子基础，所以静息电位主要决定于钾离 子的平衡电位。
•电化学平衡状态： ①K+从高浓度一侧向低浓度一 侧移动趋势；
2.4 兴奋性的指标与兴奋性的变化
一、兴奋性的衡量指标 –阈强度：与兴奋性成反比 –时值：两倍基强度的刺激引起兴奋所需的最短时间 –利用时：用基强度的刺激引起兴奋所需的最短时间
二、阈上刺激引起组织一次兴奋后，组织兴奋性的变化过程：(图2-7）
1. 绝对不应期(absolute refractory period)：兴奋性为零 2. 相对不应期(relative refractory period) ：引起兴奋的刺激强度
＞阈强度 3. 超常期(supernormal period) ：引起兴奋的刺激强度＜阈强度 4. 低常期(subnormal period) ：兴奋性又低于正常水平。（图）
组织一次兴奋后，兴奋性的变化，具有重要机能意义。
●阈下刺激的总和：时间总和；空间总和
2.6 神经干的损伤电位和动作电位
一、损伤电位和静息电位
C类纤维：无髓鞘传入纤维和无髓鞘交感神经节后纤维，直 径0.3-1.3μm，传导速度0.6-2.3 m/s
2、神经冲动传导的特点：
1）生理完整性 2）双向传导 3）非衰减性 4）绝缘性 5）相对不疲劳性
2.8 静息电位的离子基础
表2-1 静息时神经细胞膜内外离子浓度
细胞外液
细胞内液
离子
浓度(×10-3 mol/l) 离子
4、 当膜电位上升趋近于ENa时，内流的Na+在膜内形成的正 电位足以阻止Na+的净内流，从而达到动作电位的顶点d。
5、开放的钠通道失活、关闭。而此时延迟性钾通道开放，K+ 在强大的电动势（Vm-Ek）作用下迅速外流，使膜复极化， 回到静息水平（从d→ e ）。
后电位 （图）
负后电位：在复极化时迅速外流的K+蓄积在膜外 侧附近，因而暂时阻碍了K+外流的结果。
（优选）神经的兴奋与传导
2.3 刺激的要素
刺激(stimulus)：引起细胞兴奋的内外环境因素的变化。
（一）刺激的要素如下：
1、刺激的强度 ①阈强度（threshold intensity)：刚能引起组织兴奋的刺激强度。 ②阈刺激：达到这一临界强度的刺激。 （阈上刺激、阈下刺激） ③顶强度(maximal intensity)：刺激强度增加到一定水平后，
②形成的电位差抵制这种趋势。
两者达到动态平衡。
半透膜
•K+平衡电位 其大小可用Nernst方程计算：
R-气体常数， T-绝对温度 F-法拉第常数
为形成平衡电位而移动的K+仅需占极少部分。（图）
2. Goldman方程
①如果细胞膜对某一种离子是不能通透的，则这种离子的电化 学梯度对膜电位不起作用。 ②通透性大的离子对膜电位的产生所起的作用大。只有微小通 透性的离子对膜电位的作用很小。 膜在安静时，PNa约为PK的1/100~1/50.
负后电位，正后电位 7.超极化（hyperpolarizaton）
2、动作电位主要特点： （1）“全或无”性质：如果刺激未达到阈值，则不 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ起动作电位，而动作电位一经引起，其幅度便具有
最大值。（图2-14） （2）非衰减性传导 3、动作电位的主要生理功能
（1）作为快速、长距离传导的电信号； （2）调控神经递质的释放、肌肉的收缩和腺体的分泌。
细胞内高K+浓度和静息状态时膜主要对K+通透，是 细胞产生和维持静息电位的主要原因。
二、动作电位的产生机制（图2-42）
1、某种刺激使细胞膜产生较缓慢的去极化（从a → b）。
2、当膜电位达到阈电位，膜上的部分钠通道开放，允许 Na+顺着浓度梯度流进细胞。 3、 Na+流入细胞引起膜进一步去极化，从而引起新的钠通道 开放，进一步加快Na+内流，形成Hodgkin循环，产生膜的再 生性去极化。这个过程产生动作电位的上升相。（从b →d）
1、损伤电位（injury potential）：存在于损伤部位与完整 部位之间的电位差。 （图2-11）
2、静息电位（resting potential）：细胞未受刺激时，即细 胞处于“静息”状态下细胞膜两侧存在的电位差。
内负外正。即极化状态（polarization)。图2-20
二、动作电位（细胞内记录）
1、动作电位 （action potential）：指可兴奋细胞在受到刺激 而发生兴奋时所产生的外负内正的扩布性电位变化。
一些术语
极化（polarization） 1.去极化（除极化) (depolarization)
去极相 2.反极化（reversal polarization） 3.复极化（repolarization） 复极相 4.超射（overshoot） 5.峰电位（spike potential) 6.后电位（after-potential）：
2.7 神经冲动的传导速度和传导特点
1、传导速度 1）测量 2）传导速度与神经纤维直径的关系 （图2-21）
哺乳动物神经干内有A、B、C三类纤维：
A类纤维：有髓鞘的躯体传入和传出纤维，直径1-22μm，传
导速度5-120 m/s
（图2-22 ）
B类纤维：有髓鞘的内脏神经节前纤维，直径＜3μm，传导速 度3-15 m/s
继续增加肌肉收缩不会再增加。
“全或无”原理 （“all or none”, “all or nothing”）： 某些生理现象不发生则无，一旦发生即为最大反应，反应的 大小与引起这个反应的刺激的大小无关。
①动作电位 （单细胞或单神经纤维）； ②骨骼肌单纤维的收缩； ③心脏的收缩； ④钠离子通道的开放
2、时间 基强度：阈强度不再随着刺激时间的增加而减小即最小阈强度
（二）、强度—时间曲线 (strength-duration curve)
类似于双曲线， 又不同于双曲线
基强度：阈强度不再随着刺激时间的增加而减小。 最短时间：小于此时间，不论强度多大，都不能引起兴奋。
曲线上每一点表示阈刺激。（阈值曲线）