動(dòng)作電位是指人體神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞在受到刺激時(shí)產(chǎn)生的電壓波動(dòng)。動(dòng)作電位帶來(lái)的電壓波動(dòng)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)引發(fā)電位差,并產(chǎn)生電流。電流會(huì)在神經(jīng)元之間和肌肉細(xì)胞間進(jìn)行傳導(dǎo),形成電神經(jīng)信號(hào)(神經(jīng)沖動(dòng))和肌肉電信號(hào)。人體動(dòng)作的產(chǎn)生、控制和結(jié)束高度依賴(lài)于這一套傳導(dǎo)機(jī)制。

動(dòng)作電位是怎么產(chǎn)生的
動(dòng)作電位最初是由中樞神經(jīng)產(chǎn)生的。正常情況下,神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞)的內(nèi)部和外部之間會(huì)有一個(gè)內(nèi)低外高的電位差,電壓為-80mV左右。產(chǎn)生這個(gè)電位差的原因是:細(xì)胞膜的通透狀況剛好可以讓帶有正電的鉀離子滲出,而細(xì)胞外體積較大的帶正電的鈉離子又不能滲入,于是讓細(xì)胞內(nèi)外出現(xiàn)電位差。當(dāng)中樞神經(jīng)將要發(fā)出神經(jīng)信號(hào)時(shí),相關(guān)神經(jīng)元會(huì)首先出現(xiàn)細(xì)胞膜通透性的改變(變大),使細(xì)胞膜外帶有正電的鉀離子和納離子一股腦進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,于是產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)高外低的、100mV左右的電位差,這個(gè)電位差就被稱(chēng)為動(dòng)作電位。
動(dòng)作電位并不能一直保持:產(chǎn)生動(dòng)作電位后,細(xì)胞內(nèi)的鈉泵會(huì)立刻將鈉離子泵出,細(xì)胞膜會(huì)再次改變通透性(變?。缓笤俳?jīng)歷一次鉀離子滲出的過(guò)程,使細(xì)胞電位差恢復(fù)如初(靜息電位)。

動(dòng)作電位的傳導(dǎo)
動(dòng)作電位會(huì)產(chǎn)生電流,但僅僅是一個(gè)局部有效的電流。電流可以在細(xì)胞間傳遞,甚至跨細(xì)胞傳播也是可以的,但由于電流會(huì)逐步衰減,如果是跨細(xì)胞傳遞,不足以引起遠(yuǎn)端細(xì)胞的興奮。事實(shí)上,動(dòng)作電位的傳遞過(guò)程有點(diǎn)像多米諾骨牌:產(chǎn)生動(dòng)作電位的細(xì)胞將電刺激傳給相鄰細(xì)胞,相鄰細(xì)胞受到刺激后也迅速通過(guò)細(xì)胞膜通透性的改變和正電離子的滲透產(chǎn)生電位差和電流,然后再將電刺激傳給下一個(gè)細(xì)胞,如此循環(huán),像多米諾骨牌那樣每次傳遞都是一個(gè)新的開(kāi)始,直到電信號(hào)被傳至神經(jīng)末稍的肌肉組織和其他效應(yīng)器。
電信號(hào)的傳遞雖然很迅速,但卻會(huì)有衰減。為了避免衰減,每個(gè)細(xì)胞受到刺激后就會(huì)產(chǎn)生新的動(dòng)作電位。細(xì)胞如果想要產(chǎn)生新的、足以刺激其他細(xì)胞的動(dòng)作電位,依然需要有一個(gè)改變細(xì)胞膜通透性、正電離子滲出的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程大概需要1-2ms。正因?yàn)槿绱耍?span id="vmrgpgt" class="candidate-entity-word" data-gid="7642614">神經(jīng)傳導(dǎo)往往會(huì)滯后,人體的反應(yīng)速度也因此很難達(dá)到100ms以?xún)?nèi)。

動(dòng)作電位傳導(dǎo)的特點(diǎn)
神經(jīng)元之間的動(dòng)作電位傳導(dǎo)具有如下特點(diǎn):
1、雙向傳導(dǎo):動(dòng)作電位可以由末稍傳至中樞,也可由中樞傳至末稍。2、不衰減:每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞都會(huì)產(chǎn)生新的動(dòng)作電位,電信號(hào)在傳遞過(guò)程中不會(huì)有衰減。3、絕緣性:由于神經(jīng)纖維有髓鞘包裹,不會(huì)傳至神經(jīng)系統(tǒng)以外。4、存在“不應(yīng)期”:在動(dòng)作電位消失并恢復(fù)到靜息狀態(tài)的過(guò)程中,細(xì)胞對(duì)新的刺激不會(huì)有響應(yīng),這個(gè)階段稱(chēng)為不應(yīng)期(就像倒掉的多米諾骨牌不能再撞倒其他骨牌一樣)。
肌肉細(xì)胞間的動(dòng)作電位傳導(dǎo)具有如下特點(diǎn):
1、化學(xué)傳遞:神經(jīng)元與肌肉細(xì)胞間的電信號(hào)通過(guò)化學(xué)遞質(zhì)進(jìn)行傳遞。2、一對(duì)一關(guān)系:一個(gè)神經(jīng)元控制一個(gè)運(yùn)動(dòng)單元,一次神經(jīng)元興奮引起一次肌肉細(xì)胞興奮。3、單向傳遞:興奮只能由神經(jīng)元傳向肌肉細(xì)胞,而不能反向傳導(dǎo)。4、時(shí)間延遲:神經(jīng)元與肌肉細(xì)胞之間的化學(xué)遞質(zhì)傳遞會(huì)有較多延遲。
