神經纖維上的膜電位變化

劉麗英

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）04-0145-01

神經纖維上的興奮傳導與神經元之間的興奮傳遞是近年高考的熱點，而神經纖維膜電位變化曲線的考查更是其中的難點。復習時應透徹理解基礎知識，并結合典型題目掌握解題的規律方法。

1.興奮在神經纖維上的傳導

1.1興奮產生的機理

K+主要分布在神經細胞膜內，Na+主要分布在神經細胞膜外。未受刺激時，K+外流，形成外正內負的靜息電位，靜息電位的大小取決于K+平衡電位；受到刺激時，Na+內流，形成外負內正的動作電位，產生興奮，并與臨近未興奮部位形成電位差，進而形成局部電流。在動作電位發生后的恢復期間，將內流的Na+排出，同時將透出膜外的K+重新移入膜內，恢復原來的離子濃度梯度，重建膜的靜息電位。在神經纖維的膜外放置連接兩個電極，中間連接電流表，會測到連續的電位變化。電位的變化呈現雙相動作電位。如果將其中的一極損傷或阻斷，則會呈現單相動作電位。將神經浸潤于無Na+的溶液時，不能產生動作電位。改變膜外的Na+濃度，不影響靜息電位的數值，但可改變動作電位的幅度和速率，變化規律是與膜外Na+濃度成正相關。

1.2興奮在神經纖維上的傳導引發的電位變化曲線解讀（以單相動作電位為例）

a段——靜息電位、外正內負，K+通道開放；

b點——0電位；bc段——動作電位，Na+通道開放；

cd段——逐漸恢復靜息電位；

de段——靜息電位。

2.膜電位變化曲線典型題目解題指導

2.1典型例題分析

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

答案 C

解析：根據題干信息，電流表指針偏向負極指示負電位。適宜的刺激使神經細胞產生興奮，興奮向兩側傳遞。將電極均置于膜外，當興奮傳至A時，AB之間就有電位差會形成電流，電流表指示負電位；當興奮傳至B時，AB之間也會形成電流，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纖維作材料，在神經纖維的表面放置兩個相距2～3厘米的電極a和b，在圖中的刺激點給予較強的電刺激（如圖所示）。依據觀測到的電流表指針偏轉情況所繪出的曲線是：

解析：電刺激傳到a時， a點變為負電位，然后恢復原來的0電位。電刺激傳到b時，b點變為負電位，然后恢復原來的0電位。電流表指針偏轉方向相反。

答案 C

2.2解題規律總結

刺激的位置不同（在電極的左側或右側），神經纖維上產生的動作電位的變化不同。

只要兩個電極都連接在神經纖維的無損傷部位，則會呈現雙相電位變化。

神經纖維膜內外的Na+的濃度變化，興奮時引起動作電位的幅度就會發生改變。

有的題目中規定了電流表的正極和負極，做題時要注意辨析。

參考文獻：

[1]王玢.人體及動物生理學.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. 北京：高等教育出版社，2010. 161～165