神經(jīng)沖動的定義

神經(jīng)沖動是指當(dāng)任何一種刺激（機械的、熱的、化學(xué)的或電的）作用于神經(jīng)時，神經(jīng)元就會由比較靜息的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為比較活動的狀態(tài)。

神經(jīng)沖動的機制

神經(jīng)沖動是神經(jīng)元在靜息的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。接下來，我們先討論神經(jīng)元的靜息電位。在此基礎(chǔ)上，再來了解神經(jīng)沖動，即動作電位。

一、靜息電位的定義

當(dāng)神經(jīng)元處于靜息狀態(tài)時測到的電位變化，叫靜息電位。用兩根微電極，一根插入神經(jīng)元的軸突，另一根與神經(jīng)元的細(xì)胞膜相連，就像接通電池的正負(fù)極一樣，可以測量到神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)外的電活動。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，軸突內(nèi)為負(fù)、外為正，電壓相差70毫伏?？梢?，即使在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)元也是自發(fā)放電的。

二、靜息電位的機制

一般認(rèn)為，靜息電位的產(chǎn)生與神經(jīng)元細(xì)胞膜的通透性和細(xì)胞內(nèi)外的離子分布有關(guān)。

1、細(xì)胞內(nèi)外離子分布

神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外存在大量帶有負(fù)電荷或正電荷的離子。離子在膜內(nèi)外有不同的分布，膜外主要是帶正電荷的鈉離子和帶負(fù)電荷的氯離子，而膜內(nèi)主要是帶正電荷的鉀離子和帶負(fù)電荷的大分子有機物。

2、細(xì)胞膜的通透性

離子在細(xì)胞膜內(nèi)外的出入是通過所謂的離子通道實現(xiàn)的。在―定條件下，它讓一些離子通過，而不讓另—些離子通過。這就是細(xì)胞膜對離子的不同通透性。

3、產(chǎn)生機制

在靜息狀態(tài)下，細(xì)胞膜對鉀離子有較大的通透性，對鈉離子的通透性很差。其結(jié)果是鉀離子經(jīng)過離子通道外流，而鈉離子則被擋在膜外，致使膜內(nèi)外出現(xiàn)電位差，膜內(nèi)比膜外略帶負(fù)電（內(nèi)負(fù)于外），這就是靜息電位。

三、動作電位的產(chǎn)生

當(dāng)神經(jīng)受到刺激時，細(xì)胞膜的通透性迅速發(fā)生變化。鈉離子通道大量開放，帶正電荷的鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，使膜內(nèi)正電荷迅速上升，并高于膜外電位。這一電位變化過程叫動作電位。

對動作電位來說，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞的作用特別大。動作電位是神經(jīng)受刺激時的電位變化，它代表著神經(jīng)的興奮狀態(tài)。

四、靜息電位的恢復(fù)

動作電位與靜息電位是交替出現(xiàn)的。緊接著動作電位之后，細(xì)胞膜又恢復(fù)穩(wěn)定，它關(guān)閉離子通道，泵出過剩的鈉離子，使自己重新穩(wěn)定下來，并恢復(fù)到—70毫伏的狀態(tài)。 

神經(jīng)沖動的電傳導(dǎo)

一、電傳導(dǎo)的定義

神經(jīng)沖動的電傳導(dǎo)是指神經(jīng)沖動在同一根神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)。神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)速度只有每小時32～320公里。

二、電傳導(dǎo)的機制

神經(jīng)沖動的電傳導(dǎo)與動作電位的產(chǎn)生有密切的聯(lián)系。電傳導(dǎo)過程如下：

①動作電位產(chǎn)生，神經(jīng)纖維某一局部出現(xiàn)電位變化。細(xì)胞膜表面由正電位變?yōu)樨?fù)電位，而膜內(nèi)由負(fù)電位變?yōu)檎娢弧?/span>

②鄰近未受刺激的部位，膜外仍為正電，膜內(nèi)仍為負(fù)電。在細(xì)胞表面，興奮部位與靜息部位之間出現(xiàn)電位差。

③在細(xì)胞表面，產(chǎn)生由未興奮部位的正電荷向興奮部位的負(fù)電荷的電流。同樣，膜內(nèi)興奮部位與靜息部位間也出現(xiàn)電位差，產(chǎn)生相反方向的電流，構(gòu)成一個電流的回路，稱局部電流。

④這種局部電流使鄰近未興奮部位的細(xì)胞膜的通透性發(fā)生了變化，并產(chǎn)生動作電位。

⑤這種作用反復(fù)進(jìn)行下去，就使興奮沿著神經(jīng)元傳導(dǎo)。

三、電傳導(dǎo)的特點

    神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)服從于全或無法則。動作電位的大小不隨外界刺激的強弱而改變，就像鞭炮的引火線一樣，一段一段燃燒下去，不依賴發(fā)火物火力的大小。這種特性，使信息在傳遞途中不會變得越來越微弱。

神經(jīng)沖動的化學(xué)傳遞

一個神經(jīng)元不能單獨執(zhí)行神經(jīng)系統(tǒng)的機能。各個神經(jīng)元必須互相聯(lián)系，構(gòu)成簡單或復(fù)雜的神經(jīng)回路，才能傳導(dǎo)信息。對脊椎動物來說，神經(jīng)元之間在結(jié)構(gòu)上沒有細(xì)胞質(zhì)相連，僅互相接觸。神經(jīng)沖動在神經(jīng)元間通過突觸以實現(xiàn)傳遞。

一、突觸

1、突觸的定義

突觸是一個神經(jīng)元的沖動傳到另一個神經(jīng)元或傳到另一細(xì)胞間的相互接觸的結(jié)構(gòu)。 

2、突觸的結(jié)構(gòu)

突觸具有特殊的細(xì)微結(jié)構(gòu)。在電子顯微鏡下進(jìn)行觀察，可以看到突觸包含三個部分，即突觸前成分、突觸間隙和突觸后成分。

①突觸前成分：指軸突末梢的球形小體，其中包含許多突觸小泡。它是神經(jīng)遞質(zhì)的存儲場所。球形小體末端增厚，形成突觸前膜，而神經(jīng)遞質(zhì)就是通過它釋放出去的。

②突觸間隙：即狹義的突觸，其間隔約200埃（1埃＝10-8厘米）。

③突觸后成分：指突觸后神經(jīng)元的樹突膜或胞體膜。它與突觸前膜相對應(yīng)的部分增厚，形成突觸后膜，并通過突觸后膜與外界發(fā)生關(guān)系。突觸后成分含有特殊的分子受體，這種結(jié)構(gòu)保證了神經(jīng)沖動從一個神經(jīng)元傳遞到與它相鄰的另一個神經(jīng)元。

3、突觸的種類

突觸分為兩種，興奮性突觸和抑制性突觸。

興奮性突觸是指突觸前神經(jīng)元興奮時，由突觸小泡釋放出具有興奮作用的神經(jīng)遞質(zhì)（如乙酰膽堿、去甲腎上腺素等），這些遞質(zhì)可使突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生興奮。

抑制性突觸是指突觸前神經(jīng)元興奮時，由突觸小泡釋放出具有抑制作用的神經(jīng)遞質(zhì)（如多巴胺、甘氨酸等），這些遞質(zhì)使突觸后膜“超極化”，從而顯示抑制性的效應(yīng)。

二、化學(xué)傳遞的機制

神經(jīng)沖動在突觸間的傳遞，是借助神經(jīng)遞質(zhì)來完成的。過程如下：

①神經(jīng)沖動到達(dá)軸突末梢，有些突觸小泡向突觸前膜移動。

②突觸小泡的細(xì)胞膜與神經(jīng)元的細(xì)胞膜融合，存儲的神經(jīng)遞質(zhì)被釋放出來。

③神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)過突觸間隙，迅速作用于突觸后膜，并與突觸后膜上的分子受體結(jié)合。

④突觸后膜上的某些離子通道打開或關(guān)閉，膜的通透性改變，并引起突觸后膜的電位變化，實現(xiàn)神經(jīng)沖動的傳遞。

⑤神經(jīng)遞質(zhì)在使用之后，被相應(yīng)的酶水解，或是重新回到軸突末梢，包裝成突觸小泡，再重復(fù)得到利用。而神經(jīng)遞質(zhì)對突觸后膜的作用由此解除。 

這種以化學(xué)物質(zhì)為媒介的突觸傳遞，是腦內(nèi)神經(jīng)元信號傳遞的主要方式。