[奧秘]神經(jīng)傳導(dǎo)的奧秘
神經(jīng)元內(nèi)受到的電刺激通過軸突傳導(dǎo)。軸突的頂端與另一個神經(jīng)元的結(jié)合部叫突觸,突觸把化學(xué)信號傳導(dǎo)至下一個神經(jīng)元。
離子使細(xì)胞內(nèi)外產(chǎn)生電位差
人體內(nèi)鈉原子和鉀原子以離子帶電狀態(tài)存在。
細(xì)胞膜上有通過特定離子的孔(通道)通常狀態(tài)下,鉀通道是一直開著的,鉀離子(K+)很容易穿過去,鈉離子通道和鈣離子通道是關(guān)閉的,因此鈉離子(Na+)和鈣離子( Ca+)難以通過。
細(xì)胞內(nèi)外Na+、 K+、Ca+、氯離子(CI-)、磷酸根離子的分布不均勻,一般細(xì)胞外Na+和CI-較多,細(xì)胞內(nèi)K+和磷酸根離子較多。具有正極電荷的K+由濃度較高的方向(細(xì)胞內(nèi))向較低的方向(細(xì)胞外)流動,所以細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞外相比,帶負(fù)電較多。
軸突內(nèi)刺激的傳導(dǎo)
與神經(jīng)元的軸突相同,包圍細(xì)胞膜的軸突內(nèi)多帶有負(fù)電,通常打開關(guān)閉的離子通道,負(fù)電就會變低,一旦超過一定數(shù)值(稱為臨界值),Na+通道就會打開,Na+就會從軸突外流入軸突內(nèi),這叫做動作電位。這種情況下,該部位軸突內(nèi)正離子增加,帶電為正電。
K+的通道打開,K+從軸突內(nèi)出去,然后軸突內(nèi)變成負(fù)電。但是,軸突內(nèi)外Na+和K+的量本來就不一樣,Na+從軸突內(nèi)出來,同時K+又從外面進(jìn)入軸突內(nèi),最后恢復(fù)到原本狀態(tài)。
軸突的某些部位由于Na+流入,帶正電,因為周圍部位都帶負(fù)電,正電和負(fù)電之間產(chǎn)生電流,負(fù)電程度隨之變低。如果負(fù)電程度達(dá)到臨界值,這個部位就會發(fā)生動作電位,接著相鄰的部位同樣也會產(chǎn)生動作電位。
但是,一旦發(fā)生動作電位,Na+和K+在軸突內(nèi)外失去平衡的部位,在恢復(fù)到原本狀態(tài)之前不會發(fā)生動作電位。因此,動作電位的波沿著軸突的方向逐次移動。傳導(dǎo)動作電位的波的動作就叫做刺激傳導(dǎo)。
有髓纖維的髓鞘都緊密地纏繞在軸突的周圍,除去髓鞘和髓鞘之間的朗飛氏結(jié),無法與細(xì)胞外的離子相接觸。因此,動作電位的波跨越髓鞘,在朗飛氏結(jié)的位置產(chǎn)生。
這種刺激一直傳達(dá)到軸突末端的突觸,因為末端無法傳導(dǎo)電荷,所以置換成化學(xué)物質(zhì)傳導(dǎo)信號。末端為了應(yīng)對刺激,會釋放類似乙酰膽堿的化學(xué)物質(zhì)。下一個神經(jīng)元的細(xì)胞膜內(nèi)有與乙酰膽堿結(jié)合的部位,在該部位與乙酰膽堿結(jié)合,然后離子通道打開,該部位的負(fù)電就變低。
這一過程不斷擴(kuò)展,一直傳達(dá)至軸突最初部分后,再次產(chǎn)生動作電位,同時再次傳導(dǎo)軸突的刺激。
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