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当细胞开始受到刺激时,也会产生膜电位

简介: 当细胞开始受到刺激时,也会产生膜电位,但这时的膜电位不能移动,还不是动作电位,将其称为局部电位,只能够引起局部的反应。

有的单根神经元,就可连接脚趾和颈部,堪称是人体的“高速公路”,一站式传输信息。

单根神经元内部的信息传输,依靠动作电位,遵循“轴突输出”的原则。

动作电位能够从神经元的一端移动到另一端,这是其能够传导信息的基础。

如下图所示,移动的那个物质就是动作电位。

本节将揭开其神秘面纱:【为什么】-01-外部的刺激引发动作电位如上图所示:在上一节讲述到,细胞内外由于受到扩散力、静电压力、钠钾泵力共同作用,在细胞内外产生浓度差、电势差,加速细胞膜的分割支撑作用,形成一个存在差别的相对稳定和平衡的细胞环境。

在静息电位的基础上,如果细胞受到外力的刺激,这种相对平衡就会被打破,如果刺激达到一定的极限,也就是达到一定的阀值,就会产生动作电位。

由外界刺激引发的动作电位,是单根神经元信息传导的基础和载体。

人体缺少动作电位所发挥的作用,人体的智能化将不复存在。

-02-电势变化产生动作电位上图所示,是关于时间与膜电位变化的数值,经科学家测量而得出。

通过从这组数值可以看出:动作电位的产生,由细胞内外电势的变化而产生。

利用上述数值,可绘制出动作电位产生示意图,展现动作电位产生过程中,膜电位的变化情况。

如下图所示:观察上图,从左边底部看起,在膜电位为-70毫伏时,处于静息状态,这时的膜电位称为静息电位。

当细胞开始受到刺激时,也会产生膜电位,但这时的膜电位不能移动,还不是动作电位,将其称为局部电位,只能够引起局部的反应。

当刺激达到一定强度后,膜电位达到一定的阀值,就产生了动作电位。

把刺激处于阀值时,所呈现的膜电位称为阀值电位。

超过阀值电位,膜电位上升较快,并由负值转换为正值,细胞内的电势转换为正电,细胞外的电势转为为负电。

在转换电位和峰值电位之间,是动作电位的上升和下降阶段,将这一阶段称为超射阶段,最大的特点是膜电位比较高,对动作电位的移动影响度大。

当动作电位降到转换电位后,这时细胞内外的电势又发生了转换,回到外正内负的状况。

动作电位在回落中,会比静息电位还低,将这时出现的动作电位称为正后电位。

正后电位阶段,是膜电位的调整、恢复阶段,然后回到静息电位。

将膜电位比静息电位低的阶段,也就是膜电位的调整、恢复阶段称为不应期。

因此,动作电位的产生有一个短暂的不应期,这说明动作电位是一波波地产生的。

当细胞受到外界刺激后,就会引起细胞外的正电流入细胞内,从而导致细胞内的电势上升,导致膜电位发生上升或下降的变化。

上图及其数值,描述的是动作电位产生的数值变换情况,不是动作电位的移动曲线。

动作电位一旦产生后,就要按照“轴突输出”的原则,沿着轴突流出的方向移动。

-03-动作电位产生的原理从体液中离子变化的情况看,动作电位产生的基本原理是:当受到外界刺激时,会引起细胞外的钠离子大量流入细胞内,同时细胞内的钾离子也大量流入到细胞外。

在离子的大量流入和流出及其调整中,引起细胞内外电势的变化,变化达到一定的程度,从而产生了动作电位。

如下图所示:静息状态下,细胞膜中存在钠钾泵,可以帮助钾离子进入,同时抽出多余的钠离子,以保持细胞内外存在差别,产生静息电位。


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