神经脉冲(Nerve impulses)是
神经细胞突触电化学传导,作用是让我们在受了外界刺激后能作出反应。
基本概念
当我们受到刺激时,受体会发送神经脉冲,神经脉冲会经由
神经元传到去
脊髓之后去到
大脑,经过大脑分析后会发送一些神经脉冲到我们的
肌肉让我们能作出
反应。
不过外界的刺激有很多种,例如你二郎腿时,用力在上面的腿的膝盖下面的位置打下去,你的腿会自动弹起,这便是反射行为的一种,叫做
膝跳反射,这时神经脉冲只会经过脊髓然后立即传到腿的肌肉,并不会经过大脑,所以你是不能控制你的腿弹不弹起的。
当神经脉冲由一个神经元传到另外一个神经元时,会经过一处叫
突触的地方。突触就像是两个接触点之间的一道缝,当神经脉冲来到这道缝时,会变成一些
化学物质,然后扩散过去,这样就能确保神经脉冲能以单一方向前进。
信息传递
静息电位现象
静息电位是神经元未受到刺激时,存在于细胞膜两侧的电位差。静息电位的产生和以下两个因素有关:(1)细胞膜内外的离子存在不对等分布; (2)细胞膜对各种离子的通透性不同。
例如,正常情况下
细胞内液的K+和某种离子A-浓度比细胞外液高,而细胞外液的Na+和Cl-浓度则比内液高,这样就存在着扩散的趋势。然而在安静情况下,细胞膜对A-无通透性,对K+的通透性比Na+大20-100倍左右,因此大量钾离子顺浓度梯度扩散到膜外,而A-则留在膜内,这样细胞外的正电荷增多,形成了细胞膜内负外正的状态,这样的电位差同时又吸引钾离子内移,直到静电力与渗透压力平衡,这时的电位差叫做静息电位。
动作电位现象
大量实验资料表面,神经元在接受刺激时,受刺激部位会出现一次快速而可逆的可扩布性电位变化,称为动作电位。
动作电位的产生是细胞兴奋或产生神经冲动的标志,如果将该过程的电位变化记录下来,则呈现一次尖锐的脉冲样电位波动,因此习惯上将动作电位称为神经脉冲。
动作电位的产生主要是Na+通道大量被激活,Na+的通透性增加,所以其顺着电位差与浓度差方向快速进入细胞内,使膜内变为正电位,由于刺激时间很短,Na+通道很快失活,K+通道同时通透性增大,细胞又恢复到静息电位状态。如河豚毒素可以特异性地阻断Na+通道,导致动作电位无法产生,从而出现了神经麻痹现象。
信息传递
一个神经元无法完成信息的传递,因此神经系统中处理信息的最基本单位是神经环路,这就涉及了信息在不同神经元间的传递,传递的主要方式是突触传递,突触传递主要是以化学物质为介导的,这种化学物质称为神经递质,但也有电突触的存在
突触结构
神经元之间相互连接的部分称为突触,一个神经元的轴突末端膨大呈扁球形,称为突触小体,其附近的膜叫做突触前膜,连接着的另一个神经元膜叫做突触后膜,后膜上有大量的受体,可以与神经递质相结合,突触小体内含较多线粒体和囊泡,称为突触囊泡,神经递质便储存在其中。
传递过程
当动作电位传递到神经末梢的突触前膜时,突触囊泡收到该信号并释放出神经递质,经过扩散到达突触后膜并与受体结合,引起某些离子通道通透性改变,离子跨膜流动,产生动作电位,由此便完成了信息在不同神经元中的传递。
动作电位
基本介绍
动作电位(英文:action potential),指的是静止膜电位状态的
细胞膜受到适当刺激而产生的,短暂而有特殊波形的,
跨膜电位搏动。细胞产生动作电位的能力被称为
兴奋性,有这种能力的细胞如
神经细胞和
肌细胞。动作电位是实现
神经传导和
肌肉收缩的生理基础。
一个初始刺激,只要达到了阈电位(英文:threshold potential)(不论超过了多少,也就是全有全无律,就能引起一系列离子通道的开放和关闭,而形成离子的流动,改变跨膜电位。而这个跨膜电位的改变尤能引起临近位置上细胞膜电位的改变,这就使得兴奋能沿着一定的路径传导下去。
发生过程
首先细胞膜处于静止膜电位,大概在-50到-70mV。动作电位可分为四个相位:
极化好比是直流电电位,去极化指明上升突波,再极化指明对称的下降突波,过极化指明一定超过了极化电位。这段就是明显电感性质零件;不超过极化电位唯一是电容性质零件。动作电位持续约1-2 ms(
神经元),但也可达几百
毫秒(
心脏)。
动作电位后是不应期,这又分为0.5 ms的绝对不应期和3.5 ms的
相对不应期。前者无论刺激多频繁多强都不能引起动作电位,而后者则要更强的刺激(阈电位提高了)才能引起动作电位。