為什麼有髓神經纖維上的神經衝動是跳躍式傳導?

時間 2021-06-01 00:55:05

1樓:LuLu

個人認為:傳導是因為區域性電流,跳躍式是因為髓鞘

1.問:什麼是區域性電流?

答:下圖中虛線是區域性電流

區域性電流學說傳導示意圖:無髓神經纖維(上)、有髓神經纖維(下),箭頭示傳導方向(引自《周圍神經的解剖和生理》Hodgkin,1964及Von Maral,1958,有改動)

2.問:下方的區域性電流為什麼跳躍式傳導?

答:因為有髓鞘,髓鞘不導電,郎飛節處才有動作電位而產生區域性電流

3.問:區域性電流是怎麼產生的?

答:動作電位引發膜內外離子濃度改變,膜去極化,離子在興奮處和靜息處間定向移動

4.問:所以我還是沒懂。。

答:無髓神經纖維上,動作電位只能在相鄰的朗飛結間形成區域性電流。形成區域性電流時,興奮膜和靜息膜的距離變遠了很多,但是這並不妨礙離子的定向移動(區域性電流的產生)。

只要兩端有電勢差(極化和反極化),中間有根導線(髓鞘兩側的溶液),多遠都不成問題。

5.問:你說不成問題,但我還是好擔心。。一則,離子要跑這麼遠,二則,興奮膜的反極化能不能使相鄰這麼遠的靜息膜的離子濃度改變到一定程度,夠不夠使其去極化達閾電位。。

答:一、離子不是單獨幾個「蹦」過去,而是沿髓鞘排成縱隊,一列離子整體的定向移動形成了區域性電流,就像他們在原電池裡那樣不緊不慢而電流速度很快,再說,導線裡電流速度為光速3*10^8m/s,而自由電子定向移動速率的數量級也僅為10^-5m/s。二、就像導線導電的損耗,區域性電流傳導損耗的分壓也微乎其微,興奮膜和靜息膜間的電位差高達100mV(動作電位的幅值),是相鄰靜息膜去極化達閾電位所需幅值(10~20mV)的數倍,區域性電流的刺激強度遠大於相鄰靜息膜產生動作電位所需閾強度,傳導十分安全。

6.小結:無髓的電荷走兩步(區域性電流)就換個棒(動作電位),而有髓的成了接力馬拉松。

注:以上所述多帶個人見解,若有紕漏,敬請指正,鄙人不勝感激,以下乃之前回答。

個人認為:無髓神經纖維是動作電位連續沿軸膜(神經元的細胞膜)連續傳導有髓是只在郎飛節處的軸膜傳導

【10分鐘速成課:解剖與生理】第9集 - 神經系統 part 2 動作!電位!_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 乾杯~-bilibili

首先,胞外基質高鈉低鉀,膜內胞質反之

細胞受刺激興奮時,少量「敏感」的鈉通道使少量鈉離子入膜,膜兩側電位差減小。減小到一定數值(閾電位)時,鈉離子爆發性內流,然後鉀離子爆發性外流,產生乙個動作電位。

鈉離子爆發性內流,胞內正電荷激增,電位驟公升(去極化);鉀離子外流反之(復極化)

接著,動作電位使區域性軸膜內外兩側電位差暫時翻轉(外負內正變外正內負),翻轉沿軸膜傳播

髓鞘高電阻低電容,鈉鉀離子無法在結間體(兩郎飛節間的神經纖維)處穿膜流動,也就無法形成動作電位

動作電位於是只能在相鄰郎飛節處的軸膜兩側形成

所以,動作電位是怎麼傳導的?

先看無髓神經纖維,如上圖,電位翻轉後的興奮膜與周圍的靜息膜在膜兩側均有電位差,分別發生電荷移動,產生區域性電流。(動作電位跟細胞膜垂直,區域性電流跟細胞膜平行)

當靜息膜兩側電位差因區域性電流的離子交換減小到一定數值(閾電位)時,引發新的鈉離子爆發性內流和動作電位,靜息膜變為興奮膜

動作電位-區域性電流-後一區域的動作電位-後一區域的區域性電流

再看無髓的,還是那句話:動作電位只能在相鄰的朗飛結間形成區域性電流

產生區域性電流時,興奮膜和靜息膜的距離變遠了,但是這並不妨礙電荷的移動、區域性電流的產生。只要兩端有電勢差,中間有根導線(髓鞘兩側的溶液)相連,多遠都不是問題。可能不是幾個單獨的電荷「蹦」過去,而是電荷們沿髓鞘「排成縱隊」,他們整體的定向移動形成了區域性電流,就像他們在電解池裡那樣不緊不慢。

無髓的電荷走兩步(區域性電流)就換個棒(動作電位),而有髓的成了接力馬拉松

神經軸突側面有許多鈉、鉀離子通道,前面的電訊號過來後,離子通道受其影響,就會通過開閉來調節軸突內的電位,從而傳遞電訊號。但是這樣效率很低,因為電訊號從前乙個通道傳遞到下乙個通道並影響其開閉,進而影響細胞電位,這是需要時間的。經過的通道越多,傳導時間就越長。

那麼髓鞘就演化出來了,軸突被一段段絕緣的髓鞘包裹,胞內和外界隔絕開來;而郎飛節處則有大量離子通道存在。電訊號說白了就是細胞內前方擴散過來的陽離子訊號,是鈉、鉀離子濃度的變化導致了細胞電位的變化。電訊號從前面傳來,在郎飛節處,細胞電位的變化促使電壓門控的離子通道開啟,產生新的動作電位;而在髓鞘處,陽離子向前定向移動(原作自然地向前擴散)。

這樣省去了許多開閉離子通道和等待離子湧入或湧出的時間,加快了傳導。

無髓的情況下,主要缺點就是離子通道太多,傳導速度不快。

有髓的結構中,離子通道集中在郎飛節,而不存在於有髓鞘處。電訊號通過有髓鞘部分時,依舊是陽離子的自由擴散使得這部分神經中陽離子濃度逐漸上公升。當電訊號傳導到郎飛節時,這裡受擴散影響產生的電位變化剛好足以開啟胞膜上的電壓門控離子通道,於是鈉通道開啟,鈉離子流入,電位驟公升;再開啟鉀通道,鉀離子流出,電位驟降,產生了乙個新的動作電位;最後通過鈉鉀幫浦恢復胞質內低鈉高鉀的狀態。

有髓鞘部分的電訊號傳導不依靠離子通道,而是依靠離子在胞質內的擴散。這種擴散的效率高於離子通道電位變化的效率。只是由於離子擴散對電訊號有一定損耗,因此每隔一段仍需用離子通道把訊號加強到原來的強度。

2樓:

生物學的不好,有誤請理解。

跳躍式這個詞也不知道誰給起的。

一般來講跳躍是越過某個東西,但過程仍然是連續的,也不存在閃現之類的,電容也不是跳躍。

髓鞘包裹著軸突,幫助軸突中電流的傳遞(就象用膠帶包裹乙個漏水的軟管讓水正常流動)。

我認為神經傳遞過程中訊號是會衰減的,而髓鞘的存在會大幅減小這種衰減,但是不代表訊號就不受影響了,於是乎中間還要空出一小部分進行維穩。這個節點可能還有其它作用,且很可能跟結構有關。

我認為還是正常流程,只不過節點部分比較突出易引起人的注意力。

而跳這個字,我也理解不了。

3樓:長羨歸飛鶴

我也是之前剛學到神經組織,研究了一下,我是這麼理解的:

產生動作電位時,鈉離子大量內流,內正外負,產生區域性電流。有電流就是因為電荷的在導體中的定向運動,也就是說鈉離子進入細胞膜後要繼續往前移動。但是到結間體時,由於髓鞘的存在,相當於細胞質基質和細胞膜外液這兩個導體間多了個介質,使得電荷移動受阻,因而累積儲存。

但是它的電容很小,所能容納的鈉離子很少(你可以假定它只能容納乙個),對鈉離子的阻礙可以忽略不計,也就是說鈉離子在那兒晃了一下就過去了。那麼長一段路,相當於乙個鈉離子原本是要沿路徑走的,結果踩了個蹦床直接蹦了過去!一下就到了下乙個郎飛結。

所以說是跳躍式傳導。

大概就是這樣...可能描述得不是特別準確...還望見諒。有錯誤請指正。

建議查一下電容,神經衝動等概念,然後就好理解了。

4樓:柒少爺的劍

我的理解是有髓神經纖維上的神經衝動「跳躍式」傳導指的應該是電位的變化(動作電位—時間變化圖)。

無髓神經纖維動作電位的傳導,符合全或無特點,傳導是不衰減的(動作電位—時間變化圖基本是直線)。

有髓神神經纖維上,有髓鞘的部位,只能靠電位差存在通過電荷在膜內移動傳導,傳導是會衰減的,但只要在到下乙個郎飛結處的刺激達到閾上刺激,郎飛結產生動作電位,因此它的幅度在長距離傳導中會起伏變化(即跳躍式傳導)。

生理學小白一枚,不知道理解的是否準確,請大神指教。

5樓:

髓鞘由於主要由脂質構成,導電性極差,不允許帶電離子通過,而髓鞘不是完全包裹有髓神經纖維的,沿軸索存在的Ranvier節點就是無髓鞘區域,因此只有在髓鞘暫時中斷的Ranvier節處,軸突膜才能和細胞外液接觸,使跨膜離子移動得以進行。這樣,動作電位只能在鄰近刺激點的Ranvier節處產生,而區域性電流也只能發生在相鄰的Ranvier節之間,因而傳導速度很快。

神經衝動可在Ranvier節之間跳躍式傳導。如下圖所示。

由於跳躍式傳導,在有髓神經元中神經衝動的傳播比在無髓神經元中更快。

注:還是好好學生理吧

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