備課素材：動作電位傳導(dǎo)特點 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

動作電位傳導(dǎo)特點神經(jīng)纖維動作電位的產(chǎn)生有一定的特點，只有閾刺激或閾上刺激才能引起動作電位。動作電位過程中膜電位的去極化是由鈉通道開放所致，因此刺激引起膜去極化，只是使膜電位從靜息電位達(dá)到閾電位水平，而與動作電位的最終水平無關(guān)。因此，閾刺激與任何強(qiáng)度的閾上刺激引起的動作電位水平是相同的，這就被稱之為“全或無”。在細(xì)胞膜上任何一點產(chǎn)生的動作電位會不衰減地傳播到整個細(xì)胞膜上，這稱之為動作電位的傳導(dǎo)。一般而言，神經(jīng)纖維的興奮性傳導(dǎo)具有下列特點：1.神經(jīng)纖維興奮性傳導(dǎo)的絕緣性當(dāng)一個神經(jīng)纖維受到刺激產(chǎn)生興奮時，該神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的沖動僅在其自身內(nèi)傳導(dǎo)，而不會波及同一神經(jīng)干內(nèi)相鄰的神經(jīng)纖維；多個神經(jīng)纖維同時傳導(dǎo)時，神經(jīng)纖維之間也不會產(chǎn)生干擾。這說明神經(jīng)纖維在生理機(jī)能上是相對獨(dú)立的，即神經(jīng)纖維具有絕緣的特性。這種特性與神經(jīng)纖維髓鞘上含有的高阻抗脂類物質(zhì)有關(guān)。神經(jīng)纖維興奮性傳導(dǎo)的絕緣性保證了神經(jīng)傳導(dǎo)的準(zhǔn)確性和嚴(yán)密性。2.神經(jīng)纖維興奮性傳導(dǎo)的雙向性神經(jīng)纖維的某一點受到刺激，產(chǎn)生興奮，神經(jīng)沖動沿此點向神經(jīng)纖維兩端傳導(dǎo)，也可向分支傳導(dǎo)，直至神經(jīng)纖維的終點或受阻部分。在體內(nèi)特定環(huán)境下，神經(jīng)纖維興奮性可沿單一方向傳導(dǎo)，即感覺神經(jīng)纖維將神經(jīng)沖動由外周傳至中樞，運(yùn)動神經(jīng)纖維將神經(jīng)沖動由中樞傳至外周，在傳導(dǎo)過程中不會發(fā)生混亂。3.神經(jīng)纖維興奮性傳導(dǎo)的不衰減性神經(jīng)纖維受到刺激產(chǎn)生動作電位后神經(jīng)沖動隨即向其他部位傳播。興奮性信號各自分開，不會相互影響，其強(qiáng)度、頻率不會因刺激的強(qiáng)度和傳播的距離而變化。神經(jīng)纖維興奮性傳導(dǎo)的不衰減性說明動作電位傳播所需的能量來自神經(jīng)本身，保證了神經(jīng)調(diào)節(jié)可以有效進(jìn)行。4.神經(jīng)纖維興奮性傳導(dǎo)的相對不疲勞性研究證實，以每秒50—100次的電流連續(xù)刺激神經(jīng)9—12小時，神經(jīng)纖維仍可保持傳導(dǎo)能力，說明神經(jīng)纖維具有興奮性傳導(dǎo)的相對不疲勞性。這種特性與動作電位發(fā)生中Na+、K+的擴(kuò)散是與濃度梯度相關(guān)的被動擴(kuò)散而不直接耗能有關(guān)。5.神經(jīng)纖維興奮性傳導(dǎo)的高速性神經(jīng)纖維興奮性傳導(dǎo)的速度與神經(jīng)纖維的直徑、髓鞘的有無、神經(jīng)纖維的絕對不應(yīng)期以及種屬之間的差異有關(guān)。盡管神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度差距可達(dá)1—120m/s，但整體來說，興奮性沖動在神經(jīng)纖維上的傳播還是相當(dāng)快的。其實，神經(jīng)纖維還有一個重要的特點，那就是絕對不應(yīng)期和相對不應(yīng)期。若某動物離體神經(jīng)纖維在兩同時受到刺激，產(chǎn)生兩個同等強(qiáng)度的神經(jīng)沖動，兩沖動傳導(dǎo)至中點并相遇后會如何？答案是會抵消或停止傳導(dǎo)。這與電壓門控Na+通道特性有關(guān)。動作電位產(chǎn)生端過程中電壓門控Na+通道先是處于激活狀態(tài)，激活后又迅速失活，這段時間內(nèi)不可能再次產(chǎn)生動作電位，稱為絕對不應(yīng)期。只有在復(fù)極化后期電壓門控Na+通道恢復(fù)到備用狀態(tài)后，才有可能再次接受刺激產(chǎn)生興奮。當(dāng)興奮部位通過局部電流刺激相鄰未興奮部位產(chǎn)生動作電位時，原興奮部位正處于絕對不應(yīng)期內(nèi)，不能再對局部電流的刺激產(chǎn)生反應(yīng)。待到原興奮部位恢復(fù)正常后，則動作電位已經(jīng)傳導(dǎo)到足夠遠(yuǎn)的區(qū)段，不能再通過局部電流刺激原興奮部位了。因此興奮只能逐點往前傳導(dǎo)，不可能在相鄰兩點之間來回傳導(dǎo)。從神經(jīng)元兩端向中間傳導(dǎo)的兩個動作電位，在傳導(dǎo)到相遇點時，旁邊的相鄰部位恰恰都是剛剛興奮過而正處于不應(yīng)期的部位，因此傳導(dǎo)就會停止。當(dāng)然，也有一種情況，隨后Na+通道逐漸復(fù)活，但并未全不復(fù)活，此時需要高于閾強(qiáng)度的刺激才能引起細(xì)胞興奮，且產(chǎn)生的動作電位比正常動作電位的去極速度和幅度低，此稱為相對不應(yīng)期。對于有髓纖維來說，這個問題還可以有另一種情況，那就是神經(jīng)纖維兩端興奮點之間剛好有偶數(shù)個郎飛結(jié)，當(dāng)興奮同時傳導(dǎo)至中間兩個郎飛結(jié)時，這兩點都處于反極化狀態(tài)，電位差為0，不能產(chǎn)生局部電流，所以抵消了。總之，不管是無髓纖維還是有髓纖維，也不論兩端之間相隔多少個郎飛結(jié)或可興奮點，當(dāng)動作電位從兩端向中間傳導(dǎo)，相遇后要么停止傳導(dǎo)，要么相互抵消，不會有例外。即使兩個動作電位不是同時產(chǎn)生也是如此。例、在一神經(jīng)纖維上接有一系列相同電表測其測其電位，神經(jīng)纖維某一位點受到刺激后某時刻，根據(jù)電表指針偏轉(zhuǎn)情況作出神經(jīng)纖維上各位點的電位如圖所示。下列敘述正確的是（

）A.a點可能是受刺激的位點B.各電表測得的是神經(jīng)纖維膜外的電位C.該圖能體現(xiàn)動作電位傳導(dǎo)的不衰減性D.b點電表指針?biāo)幬恢门cd點的相同解析：該試題考查動作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo)。根據(jù)圖示，動作電位的產(chǎn)生，依次表示去極化、反極化和復(fù)極化，然后沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)，波形圖依次表示復(fù)極化、反極化和去極化過程，橫坐標(biāo)是神經(jīng)纖維位點，代表動作電位的傳導(dǎo)圖。神經(jīng)纖維受刺激后，短時間內(nèi)Na+通過通道蛋白，發(fā)生去極化，形成外負(fù)內(nèi)正的動作電位，因此應(yīng)該刺激位點應(yīng)該在c點，A錯誤；神經(jīng)纖維靜息狀態(tài)時，膜外正膜內(nèi)負(fù)，興奮時出現(xiàn)動作電位，因此，各電表測得的是神經(jīng)纖維膜內(nèi)的電位，B錯誤；能表示動作電位傳導(dǎo)的某一時刻，同時間波形圖，因此，該圖還不能體現(xiàn)