1、神经系统的结构与功能(二)神经冲动的产生与传导神经冲动的产生与传导要点1. 人的神经系统的基本组成人的神经系统的基本组成2. 神经元的结构及基本特性神经元的结构及基本特性3. 兴奋、神经冲动、动作电位辨析兴奋、神经冲动、动作电位辨析4. 静息电位是如何形成的?静息电位是如何形成的?5. 动作电位是如何形成的?动作电位是如何形成的?6. 动作电位传导过程及特点?动作电位传导过程及特点?兴奋在神兴奋在神经纤维上经纤维上如何传导?如何传导?电刺激电刺激产生收缩产生收缩神经冲动的传播神经冲动的传播腓肠肌为什么会收缩?腓肠肌为什么会收缩?坐骨神经坐骨神经腓肠肌腓肠肌神经:神经:许多神经纤维被结缔组织包围
2、而成。许多神经纤维被结缔组织包围而成。b cb cb cb cb cb cb b点与点与c c点点电位相等电位相等在在a a处施处施加刺激加刺激a传至传至b b点时,有自点时,有自c c向向b b的电流。的电流。b b处处为负电位为负电位 - +传至传至b b、c c之之间时,无电间时,无电流流传至传至c c点点时,有自时,有自b b向向c c的电的电流流 + -传至传至d d处处时,无时,无电流电流d + + + + + + + +刺激会使神经产生一刺激会使神经产生一个个负电波(动作电负电波(动作电位),位),并沿神经传导。并沿神经传导。相关概念总结相关概念总结1、肌肉和神经细胞等对刺激的反
3、应、肌肉和神经细胞等对刺激的反应-兴奋兴奋2、兴奋的传导就是、兴奋的传导就是电位的变化电位的变化3、刺激会使神经产生一个、刺激会使神经产生一个负电波(动作电位),负电波(动作电位), 并沿神经传导。并沿神经传导。4、神经冲动神经冲动就是动作电位,神经冲动的传导就是就是动作电位,神经冲动的传导就是 动作电位的传播。动作电位的传播。5、神经冲动是兴奋的具体体现、神经冲动是兴奋的具体体现+ + + + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -静息状态时,神经纤静息状态时,神经纤维膜处于维膜处于极化极化状态,状
4、态,膜外为正电位,膜内膜外为正电位,膜内为负电位。为负电位。Na+K+细胞内细胞内细胞外细胞外Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+K+K+Na+Na+K+Na+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+静息电位的产生机理静息电位的产生机理1. 膜内有较多的膜内有较多的K,膜外有较多的,膜外有较多的Na,2. 神经细胞膜在静息时对神经细胞膜在静息时对K通透性大,对通透性大,对 Na通透性小通透性小膜外电位高于膜内电位(外正内负)膜外电位高于膜内电位(外正内负)Na+K+细胞内细胞内细胞外细胞外Na+Na+Na+Na+Na+K+K
5、+K+K+K+K+K+Na+Na+K+K+Na+Na+K+Na+钠通道钠通道钾通道钾通道K+K+动作电位的产生动作电位的产生1. 原来的外正内负的原来的外正内负的极化状态极化状态(钠钠-钾泵钾泵作用的结果)作用的结果)被破坏,被破坏,钠离子通道钠离子通道打开,使其内流打开,使其内流 去极化过程去极化过程2. 短时间内,膜电位变为外负内正的状态短时间内,膜电位变为外负内正的状态 反极化状态反极化状态3. 短时间内,短时间内,钠离子通道钠离子通道关闭,关闭,钾离子通道钾离子通道打开,使打开,使其外流,膜电位恢复到外正内负其外流,膜电位恢复到外正内负 复极化过程复极化过程4. 钠钠-钾泵钾泵继续工作
6、,恢复最初的继续工作,恢复最初的离子浓度差离子浓度差机理:机理:细胞膜对细胞膜对Na和和K的通透的通透性不同,性不同,K扩散到膜外扩散到膜外K机理:机理:受到刺激后受到刺激后Na通道打开,通道打开,膜外膜外Na大量内流大量内流Na机理:机理:在在Na通道打开之后,通道打开之后,Na通道再次关闭,通道再次关闭,K通道打开,通道打开,K大量外流大量外流K- -+ +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + +
7、 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - -+ +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - -+ +- - - -
8、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - -动作电位的传导动作电位的传导1. 刺激部位(刺激部位(a)处于反极化状态,邻近未刺激)处于反极化状态,邻近未刺激部位(部位(b)处于极化状态,两者之间形成)处于极化状态,两者之间形成局局部电流部电流。2. 局部电流的电流
9、方向在局部电流的电流方向在膜外为由未兴奋段流膜外为由未兴奋段流向兴奋段向兴奋段,在,在膜内由兴奋段流向未兴奋段膜内由兴奋段流向未兴奋段,结果未兴奋段膜内电位升高,膜外电位降低,结果未兴奋段膜内电位升高,膜外电位降低,造成膜的去极化,从而产生动作电位造成膜的去极化,从而产生动作电位兴奋在神经纤维上的产生和传导神经冲动在传导特点:神经冲动在传导特点:1、无衰减无衰减:信号强度不变:信号强度不变 2、绝缘性绝缘性:两条神经纤维之间的信号不会互相干扰:两条神经纤维之间的信号不会互相干扰 3、双向性双向性:神经冲动从产生处在向两个方向传导:神经冲动从产生处在向两个方向传导动作电位传导的方式:动作电位传导
10、的方式:局部电流局部电流兴奋传导方向兴奋传导方向兴奋传导方向:兴奋传导方向:膜内:与电流方向相同膜内:与电流方向相同膜外:与电流方向相反膜外:与电流方向相反b cb cb cb cb cb cb b点与点与c c点点电位相等电位相等在在a a处施处施加刺激加刺激a传至传至b b点时,有自点时,有自c c向向b b的电流。的电流。b b处处为负电位为负电位 - +传至传至b b、c c之之间时,无电间时,无电流流传至传至c c点点时,有自时,有自b b向向c c的电的电流流 + -传至传至d d处处时,无时,无电流电流d + + + + + + + +刺激会使神经产生一个刺激会使神经产生一个负负
11、电波(动作电位),电波(动作电位),并沿并沿神经传导。神经传导。神经冲动就是动作电位,神经冲动就是动作电位,神经冲动的传导就是动作神经冲动的传导就是动作电位的传播。电位的传播。为什么会出现电位差呢?为什么会出现电位差呢? 1未受到刺激时(静息状态)的膜电位:未受到刺激时(静息状态)的膜电位:_ 2兴奋区域的膜电位兴奋区域的膜电位_3未兴奋区域的膜电位:未兴奋区域的膜电位:_4兴奋区域与未兴奋区域形成兴奋区域与未兴奋区域形成_ 这样就形成了这样就形成了_5电流方向在膜外由电流方向在膜外由_流向流向_ 在膜内由在膜内由_流向流向_外正内负外正内负外负内正外负内正外正内负外正内负电位差电位差局部电流
12、局部电流未兴奋部位未兴奋部位兴奋部位兴奋部位兴奋部位兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位 6兴奋在神经纤维上的传导特点:兴奋在神经纤维上的传导特点:_双向双向及时练习:及时练习:归纳总结:归纳总结:1、在膜外,兴奋传导的方向与局部电流方向相、在膜外,兴奋传导的方向与局部电流方向相反反2、在膜内,兴奋传导的方向与局部电流方向相、在膜内,兴奋传导的方向与局部电流方向相同同3、兴奋在神经纤维上传导过程是:静息电位、兴奋在神经纤维上传导过程是:静息电位 刺刺激激 动作电位动作电位 兴奋处和未兴奋处产生电位差兴奋处和未兴奋处产生电位差 局部电流局部电流4、兴奋在神经纤维上传导过程中,电流计的指针、兴奋在神经纤维上传导过程中,电流计的指针一般偏转两次,方向相反。一般偏转两次,方向相反。