神经冲动的机制

神经冲动的定义

神经冲动是指当任何一种刺激（机械的、热的、化学的或电的）作用于神经时，神经元就会由比较静息的状态转化为比较活动的状态。

神经冲动的机制

神经冲动是神经元在静息的基础上产生的。接下来，我们先讨论神经元的静息电位。在此基础上，再来了解神经冲动，即动作电位。

一、静息电位的定义

当神经元处于静息状态时测到的电位变化，叫静息电位。用两根微电极，一根插入神经元的轴突，另一根与神经元的细胞膜相连，就像接通电池的正负极一样，可以测量到神经细胞内外的电活动。结果发现，轴突内为负、外为正，电压相差70毫伏。可见，即使在静息状态下，神经元也是自发放电的。

二、静息电位的机制

一般认为，静息电位的产生与神经元细胞膜的通透性和细胞内外的离子分布有关。

1、细胞内外离子分布

神经细胞膜内外存在大量带有负电荷或正电荷的离子。离子在膜内外有不同的分布，膜外主要是带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子，而膜内主要是带正电荷的钾离子和带负电荷的大分子有机物。

2、细胞膜的通透性

离子在细胞膜内外的出入是通过所谓的离子通道实现的。在―定条件下，它让一些离子通过，而不让另—些离子通过。这就是细胞膜对离子的不同通透性。

3、产生机制

在静息状态下，细胞膜对钾离子有较大的通透性，对钠离子的通透性很差。其结果是钾离子经过离子通道外流，而钠离子则被挡在膜外，致使膜内外出现电位差，膜内比膜外略带负电（内负于外），这就是静息电位。

三、动作电位的产生

当神经受到刺激时，细胞膜的通透性迅速发生变化。钠离子通道大量开放，带正电荷的钠离子进入细胞内部，使膜内正电荷迅速上升，并高于膜外电位。这一电位变化过程叫动作电位。

对动作电位来说，钠离子进入细胞的作用特别大。动作电位是神经受刺激时的电位变化，它代表着神经的兴奋状态。

四、静息电位的恢复

动作电位与静息电位是交替出现的。紧接着动作电位之后，细胞膜又恢复稳定，它关闭离子通道，泵出过剩的钠离子，使自己重新稳定下来，并恢复到—70毫伏的状态。

神经冲动的电传导 一、电传导的定义

神经冲动的电传导是指神经冲动在同一根神经纤维上的传导。神经冲动的传导速度只有每小时32～320公里。

二、电传导的机制

神经冲动的电传导与动作电位的产生有密切的联系。电传导过程如下：

①动作电位产生，神经纤维某一局部出现电位变化。细胞膜表面由正电位变为负电位，而膜内由负电位变为正电位。

②邻近未受刺激的部位，膜外仍为正电，膜内仍为负电。在细胞表面，兴奋部位与静息部位之间出现电位差。

③在细胞表面，产生由未兴奋部位的正电荷向兴奋部位的负电荷的电流。同样，膜内兴奋部位与静息部位间也出现电位差，产生相反方向的电流，构成一个电流的回路，称局部电流。

④这种局部电流使邻近未兴奋部位的细胞膜的通透性发生了变化，并产生动作电位。

⑤这种作用反复进行下去，就使兴奋沿着神经元传导。 三、电传导的特点

神经冲动的传导服从于全或无法则。动作电位的大小不随外界刺激的强弱而改变，就像鞭炮的引火线一样，一段一段燃烧下去，不依

赖发火物火力的大小。这种特性，使信息在传递途中不会变得越来越微弱。

神经冲动的化学传递

一个神经元不能单独执行神经系统的机能。各个神经元必须互相联系，构成简单或复杂的神经回路，才能传导信息。对脊椎动物来说，神经元之间在结构上没有细胞质相连，仅互相接触。神经冲动在神经元间通过突触以实现传递。

一、突触 1、突触的定义

突触是一个神经元的冲动传到另一个神经元或传到另一细胞间的相互接触的结构。

2、突触的结构

突触具有特殊的细微结构。在电子显微镜下进行观察，可以看到突触包含三个部分，即突触前成分、突触间隙和突触后成分。

①突触前成分：指轴突末梢的球形小体，其中包含许多突触小泡。它是神经递质的存储场所。球形小体末端增厚，形成突触前膜，而神经递质就是通过它释放出去的。

②突触间隙：即狭义的突触，其间隔约200埃（1埃＝10-8厘米）。 ③突触后成分：指突触后神经元的树突膜或胞体膜。它与突触前膜相对应的部分增厚，形成突触后膜，并通过突触后膜与外界发生关系。突触后成分含有特殊的分子受体，这种结构保证了神经冲动从一个神经元传递到与它相邻的另一个神经元。

3、突触的种类

突触分为两种，兴奋性突触和抑制性突触。

兴奋性突触是指突触前神经元兴奋时，由突触小泡释放出具有兴奋作用的神经递质（如乙酰胆碱、去甲肾上腺素等），这些递质可使突触后神经元产生兴奋。

抑制性突触是指突触前神经元兴奋时，由突触小泡释放出具有抑制作用的神经递质（如多巴胺、甘氨酸等），这些递质使突触后膜“超极化”，从而显示抑制性的效应。

二、化学传递的机制

神经冲动在突触间的传递，是借助神经递质来完成的。过程如下： ①神经冲动到达轴突末梢，有些突触小泡向突触前膜移动。 ②突触小泡的细胞膜与神经元的细胞膜融合，存储的神经递质被释放出来。

③神经递质经过突触间隙，迅速作用于突触后膜，并与突触后膜上的分子受体结合。

④突触后膜上的某些离子通道打开或关闭，膜的通透性改变，并引起突触后膜的电位变化，实现神经冲动的传递。

⑤神经递质在使用之后，被相应的酶水解，或是重新回到轴突末梢，包装成突触小泡，再重复得到利用。而神经递质对突触后膜的作用由此解除。

这种以化学物质为媒介的突触传递，是脑内神经元信号传递的主要方式。