高中生物 42 神经调节 - 神经冲动的产生和传导

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兴奋在神经纤维上的传导

静息电位和动作电位：

静息电位：神经元在未受刺激时，细胞膜内外的电位表现为外正内负，这种电位差称为静息电位。静息电位的形成主要与钾离子外流有关，此时细胞膜对钾离子的通透性较大，钾离子顺浓度梯度外流，使细胞膜内电位降低，形成内负外正的电位差。

动作电位：当神经元受到一定刺激时，细胞膜对钠离子的通透性突然增大，钠离子大量内流，使细胞膜内电位迅速升高，由负电位变为正电位，形成动作电位的上升支。随后，细胞膜对钠离子的通透性降低，对钾离子的通透性增大，钾离子外流，使细胞膜内电位逐渐恢复到静息电位水平，形成动作电位的下降支。动作电位是神经元兴奋的标志。

兴奋在神经纤维上的传导形式和特点：

传导形式：兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导的，这种电信号也称为神经冲动。

传导特点：兴奋在神经纤维上的传导具有双向性，即神经冲动可以从神经纤维的受刺激点向两端同时传导。此外，兴奋在神经纤维上的传导还具有相对不疲劳性和绝缘性等特点。相对不疲劳性是指在一定时间内，神经纤维能够持续不断地传导神经冲动而不容易疲劳；绝缘性是指一条神经干内有许多神经纤维，它们各自传导自己的神经冲动，而不会相互干扰。

兴奋在神经元之间的传递

突触的结构：神经元之间的兴奋传递是通过突触来实现的。突触是指神经元与神经元之间相接触的部位，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。突触前膜是突触小体的膜，突触后膜是与突触前膜相对应的另一个神经元的细胞体膜或树突膜，突触间隙是突触前膜与突触后膜之间的间隙，其中充满了组织液。

兴奋在突触处的传递过程：当兴奋传导至突触前神经元的轴突末梢时，突触前膜内的突触小泡受到刺激，释放神经递质。神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜，与突触后膜上的特异性受体结合，引起突触后膜对某些离子的通透性发生改变，从而使突触后神经元产生兴奋或抑制。例如，兴奋性神经递质如乙酰胆碱与突触后膜受体结合后，会使突触后膜对钠离子的通透性增大，钠离子内流，使突触后神经元产生兴奋；而抑制性神经递质如γ-氨基丁酸与突触后膜受体结合后，会使突触后膜对氯离子的通透性增大，氯离子内流，使突触后神经元产生抑制。

兴奋在突触处传递的特点：兴奋在突触处的传递具有单向性，即只能从突触前神经元的轴突末梢传递到突触后神经元的细胞体或树突，而不能反向传递。这是因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。此外，兴奋在突触处的传递还具有突触延搁的特点，即兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢，这是因为神经递质的释放、扩散以及与受体结合等过程都需要一定的时间。

神经冲动产生和传导的生理意义

神经冲动的产生和传导是神经调节的基础，它使得神经元能够快速、准确地传递信息，从而实现神经系统对机体生理活动的精确调节。通过神经冲动的传导，机体能够对内外环境的各种刺激作出迅速的反应，如感觉信息的传导使我们能够感知周围环境的变化，运动指令的传导使我们能够做出相应的动作等。同时，神经冲动在神经元之间的传递也保证了神经系统的信息整合和协调功能，使不同神经元之间能够相互联系、相互作用，共同完成复杂的生理功能和行为活动，对于维持机体的正常生命活动和内环境的稳态具有重要意义。

神经冲动的产生和传导是神经调节过程中的核心环节，其机制的复杂性和精确性体现了神经系统高度发达的信息处理能力，对于深入理解神经调节的本质以及神经系统相关疾病的发生机制等都具有重要的理论和实践意义。