神經(jīng)纖維上的膜電位變化

劉麗英

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）04-0145-01

神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo)與神經(jīng)元之間的興奮傳遞是近年高考的熱點(diǎn)，而神經(jīng)纖維膜電位變化曲線的考查更是其中的難點(diǎn)。復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)透徹理解基礎(chǔ)知識(shí)，并結(jié)合典型題目掌握解題的規(guī)律方法。

1.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

1.1興奮產(chǎn)生的機(jī)理

K+主要分布在神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)，Na+主要分布在神經(jīng)細(xì)胞膜外。未受刺激時(shí)，K+外流，形成外正內(nèi)負(fù)的靜息電位，靜息電位的大小取決于K+平衡電位；受到刺激時(shí)，Na+內(nèi)流，形成外負(fù)內(nèi)正的動(dòng)作電位，產(chǎn)生興奮，并與臨近未興奮部位形成電位差，進(jìn)而形成局部電流。在動(dòng)作電位發(fā)生后的恢復(fù)期間，將內(nèi)流的Na+排出，同時(shí)將透出膜外的K+重新移入膜內(nèi)，恢復(fù)原來的離子濃度梯度，重建膜的靜息電位。在神經(jīng)纖維的膜外放置連接兩個(gè)電極，中間連接電流表，會(huì)測(cè)到連續(xù)的電位變化。電位的變化呈現(xiàn)雙相動(dòng)作電位。如果將其中的一極損傷或阻斷，則會(huì)呈現(xiàn)單相動(dòng)作電位。將神經(jīng)浸潤(rùn)于無Na+的溶液時(shí)，不能產(chǎn)生動(dòng)作電位。改變膜外的Na+濃度，不影響靜息電位的數(shù)值，但可改變動(dòng)作電位的幅度和速率，變化規(guī)律是與膜外Na+濃度成正相關(guān)。

1.2興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)引發(fā)的電位變化曲線解讀（以單相動(dòng)作電位為例）

a段——靜息電位、外正內(nèi)負(fù)，K+通道開放；

b點(diǎn)——0電位；bc段——?jiǎng)幼麟娢?，Na+通道開放；

cd段——逐漸恢復(fù)靜息電位；

de段——靜息電位。

2.膜電位變化曲線典型題目解題指導(dǎo)

2.1典型例題分析

例1.神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如右上圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，陰影表示興奮區(qū)域。用記錄儀記錄A、B兩電極之間的電位差，結(jié)果如下面曲線圖。若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外，其它實(shí)驗(yàn)條件不變，則測(cè)量結(jié)果是：

答案 C

解析：根據(jù)題干信息，電流表指針偏向負(fù)極指示負(fù)電位。適宜的刺激使神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生興奮，興奮向兩側(cè)傳遞。將電極均置于膜外，當(dāng)興奮傳至A時(shí)，AB之間就有電位差會(huì)形成電流，電流表指示負(fù)電位；當(dāng)興奮傳至B時(shí)，AB之間也會(huì)形成電流，電流表指示正電位，兩種情況下的電流方向相反。

例2.以槍烏賊的粗大神經(jīng)纖維作材料，在神經(jīng)纖維的表面放置兩個(gè)相距2～3厘米的電極a和b，在圖中的刺激點(diǎn)給予較強(qiáng)的電刺激（如圖所示）。依據(jù)觀測(cè)到的電流表指針偏轉(zhuǎn)情況所繪出的曲線是：

解析：電刺激傳到a時(shí)， a點(diǎn)變?yōu)樨?fù)電位，然后恢復(fù)原來的0電位。電刺激傳到b時(shí)，b點(diǎn)變?yōu)樨?fù)電位，然后恢復(fù)原來的0電位。電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相反。

答案 C

2.2解題規(guī)律總結(jié)

刺激的位置不同（在電極的左側(cè)或右側(cè)），神經(jīng)纖維上產(chǎn)生的動(dòng)作電位的變化不同。

只要兩個(gè)電極都連接在神經(jīng)纖維的無損傷部位，則會(huì)呈現(xiàn)雙相電位變化。

神經(jīng)纖維膜內(nèi)外的Na+的濃度變化，興奮時(shí)引起動(dòng)作電位的幅度就會(huì)發(fā)生改變。

有的題目中規(guī)定了電流表的正極和負(fù)極，做題時(shí)要注意辨析。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玢.人體及動(dòng)物生理學(xué).北京：高等教育出版社，1986. 9～24

[2]吳相鈺，陳守良，葛明德.陳閱增普通生物學(xué). 北京：高等教育出版社，2010. 161～165