课件：神经冲动的产生与传导.ppt

蛙坐骨神经腓肠肌标本电刺激实验,电刺激,产生收缩,神经冲动的传播,神经冲动以何种形式传播？,坐骨神经,腓肠肌,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。,局部电流回路,请在右图灵敏电流计两极间的电位。,电位的变化与神经纤维上兴奋的传导有关吗？,极化,反极化,去极化,复极化,1、静息状态时，神经纤维膜处于极化状态，膜外为正电位，膜内为负电位。,2、接受刺激，去极化，膜内为正电位，膜外为负电位， 成为反极化状态。,3、神经纤维膜恢复极化状态，即复极化的过程。,神经冲动,今年的高考题刺激在右侧,10年浙江卷高考： 左图依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是： A 图1表示甲乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同 B 图2表示甲电极处的膜处于去极化过程，乙电极处的膜处于极化状态。 C 图4表示甲电极处的膜处于复极化过程，乙电极处的膜处于反极化状态。 D图5表示甲乙两个电极处的膜均处于极化状态,1,2,3,4,5,相同,反极化,去极化,D,神经冲动的产生,归纳,动作电位的产生,静息电位：细胞未受刺激时，即细胞处于“静息”状态下细胞膜两侧存在的电位差（-70mv) 。 极性：外正内负。即极化状态 静息电位的的产生机制,膜内钾离子向膜外扩散到维持膜内外动态平衡的水平是形成静息电位的离子基础，所以静息电位主要决定于钾离子的平衡电位。,动作电位 ：指可兴奋细胞在受到刺激而发生兴奋时所产生的外负内正的扩布性电位（负电）变化。,刺激 膜去极化 膜对Na+离子通透性增加膜内正电位阻 止Na+内流 Na+离子内流 钾离子外流 钾钠泵活动,恢复静息电位,动作电位产生过程中膜内外状态变化情况,打开,打开,流向膜外,关闭,不扩散,流向膜内,内正外负,流向膜外,流向膜外,关闭,不扩散,外正内负,打开,打开,P21倒数第二行,动作电位的产生机制 离子学说对动作电位的解释,1）某种刺激使细胞膜产生较缓慢的去极化 2）当膜电位达到阈电位，膜上的钠通道开放，允许Na+顺着浓度梯度流进细胞。 3）Na+流入细胞引起膜进一步去极化，从而引起新的钠通道开放，进一步加快Na+内流，形成循环，产生膜的再生性去极化。 4）开放的钠通道失活、关闭。而此时延迟性钾通道开放，K+在强大的电动势作用下迅速外流，使膜复极化，回到静息水平。,兴奋在神经纤维上的传导,传导的详细过程分析,1未受到刺激时（静息状态）的膜电位：,2兴奋区域的膜电位：,3未兴奋区域的膜电位：,4兴奋区域与未兴奋区域形成 这样就形成了,5电流方向在膜外由 流向 在膜内由 流向,外正内负,外负内正,外正内负,电位差,局部电流,未兴奋区域,兴奋区域,兴奋区域,未兴奋区域,6兴奋在神经纤维上的传导特点：,双向,动作电位的传导,动作电位传导的方式？ 膜内电流的方向？ 膜外电流的方向？ 动作电位传导的方向？ 神经冲动的方向与电流 的方向一致吗？,动作电位的传导有什么特点？传导的方式？,若刺激部位在A点，兴奋的传导方向？,神经冲动传导特点： 1、无衰减：信号强度不变 2、绝缘性：两条神经纤维之间的信号不会互相干扰 3、双向性：神经冲动从产生处在向两个方向传导,河豚毒素是Na+通道的特异性阻断剂,例1、（07全国理综）下图表示一段离体神经纤维的S点受到到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向）。其中正确的是,C,例2、（09年样题2）当神经纤维处于静息状态时，下列能正确表示并能测量出静息电位的示意图是（ ）,B,例3、（09年样题5）与新鲜血液相比，长期低温贮存的人血液中，血浆的离子浓度变化是（ ） A、K+浓度升高、Na+浓度降低 B、K+浓度升高、Na+浓度升高 C、K+浓度降低、Na+浓度降低 D、K+浓度降低、Na+浓度升高,A,例4、（09上海）神经电位的测量装置如右上图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，其它实验条件不变，则测量结果是,C,例5、右图表示将刺激强度逐渐增加(S1S8)，一个神经细胞膜电位的变化规律，下列叙述正确的是 （ ） A刺激要达到一定的强度才能诱导神经细胞产生动作电位 B刺激强度达到S5以后，随刺激强度增加动作电位逐渐增强 C在S1S4期间，细胞膜上没有离子的进出 D在S5S8期间，细胞膜的电位是外正内负,A,例6、取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜环境中，进行如下图所示的实验,G表示灵敏电流计,a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。请据图分析，回答下列各题：,（1）静息时，神经纤维膜内外的电位状况是 。 （2）如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给以一个强刺激（如图），电流计的指针会发生两次方向 （填“相同”或“相反”）的偏转。若将b电极置于d处膜外，a电极位置不变，则刺激C处后，电流计是否偏转？ 。 （3）另取一完整无损的粗大神经纤维，置于纯氮环境中，数小时后仍可完成兴奋的传导，然后才逐渐丧失兴奋性和传导性。恢复氧供应，兴奋性和传导性则立即恢复。上述现象说明： 。,神经纤维上兴奋传导的直接能源可来自无氧代谢，而兴奋后的恢复过程需要O2,外正内负,相反,偏转,例7、下图甲是测量神经纤维膜内、外电位的装置，图乙是测得的膜电位变化情况。请据图回答： （1）用图甲装置A测得的电位相当于图乙中的_点的电位，该电位称为_电位。装置B测得的电位相当于图乙中的_点的电位。 （2）当神经受到适当刺激后，在兴奋部位，膜对离子的_性发生变化，_离子大量流向膜_，引起电位逐步变化，此时相当于图乙中的_段。,A,静息,C,通透,钠,内,BC,（3）将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中，给予一定刺激。下图能正确表示膜电位变化与钠离子浓度关系的是（纵轴表示膜电位，横轴表示钠离子浓度的对数值）。,D,当兴奋传导到神经纤维的末梢时，是怎样到达下一个神经元的呢？,2.兴奋在细胞间的传递,5）乙酰胆碱脂酶：可以分解乙酰胆碱分子。,3、突触的信号传递,1）突触前膜：神经末梢的细胞膜与肌肉细胞接触的部分。,2）后膜：肌肉细胞膜 (肌膜) 与神经末梢接触的部分。,3）突触间隙：10-50 nm,4）突触小泡（囊泡）：直径约40 nm。 每个轴突末梢内含几千甚至上万个突触小泡。 每个突触小泡内含上万个乙酰胆碱（Ach）分子（神经递质）。,兴奋在细胞间的传递,兴奋在神经元之间是通过突触来传递的。,当神经冲动通过 传导到 时， 就释放 到 ，然后 作用于 ，使后一个 发生 。 兴奋只能从一个神经元 ，传递到另一个神经元 的 或 ，而不能向相反方向传递。 所以说神经元之间兴奋的传递只能是 的。,轴突,突触小体,突触小泡,递质,突触间隙,突触后膜,神经元,兴奋或抑制,轴突,细胞体,树突,单方向,轴突与树突,轴突与细胞体,1,2呢？,3,兴奋传导的基本过程 刺激 轴突（轴突兴奋） 突触小体 突触前膜释放递质 突触间隙 突触后电位（突触后神经元兴奋或抑制） 递质与突触后膜受 体结合 总而言之：整个过程是一个“电化学电”的交替变化过程。,分析比较兴奋在神经纤维上传导和在神经元之间传递的区别,快,慢,双向,单向,少,多,（3）神经肌肉间兴奋传递的特点,1）单向性传递：兴奋只能由神经传向肌肉，而不能由肌肉传向神经,2）时间延搁（突触延搁）：传递需0.51ms,3）耗能，易疲劳：,4）易感性 ：易受物理、化学、温度等因素的影响 箭毒:阻断神经肌肉的兴奋传递 -银环蛇毒可特异性阻断ACh受体通道，使兴奋传递功能丧失，肌肉松弛。 毒扁豆碱:可增强兴奋的传递,突触,神经冲动的传导和传递的区别？,神经冲动传导与突触传递的比较,三个相连的神经元，若A点受到刺激，B、C、D、E四点，哪些点会兴奋？,1、上图表示三个通过突触连接的神经元。现于箭头处施加一强刺激,则能测到动作电位的位置是( ) A.a和b处 B.a、b和c处 C.b、c、d和e处 D.a、b、c、d和e处,2、下图为脊髓反射模式图，请回答：,（1）对反射弧结构的下列叙述，错误的是： A 代表传出神经 B 代表神经中枢的突触 C M代表效应器 D S代表感受器,（2）在反射弧中，决定神经冲动单向传导的原因是（ ） A 冲动在S中单向传导 B 冲动在中单向传导 C 冲动在中单向传导 D 冲动在中单向传导,3、离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激 部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。图示 该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。请回答： （1）图中a线段表示 _电位；b点膜两侧的电位差为 ，此时Na+ （内、外）流。 （2）神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导，但在动物体内，神经冲动的传导方向是单向的，总是由胞体传向 。 （3）神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻断突触传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解（或再摄取）等都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与 _的结合。,静息,零,内,神经末梢,特定的受体,4、科学家破解了神经元“沉默突触”的沉默之迷。此前发现，在脑内有一类突触只有突触结构而没有信息传递功能，被称为“沉默突触”。请你推测科学家对此项研究所取得的成果： 突触小体中没有细胞核 突触后膜缺乏相应的受体 突触前膜缺乏相应的受体 突触前膜不能释放相应的神经递质 ,D,5、（08宁夏卷）刺激某一个神经元引起后一个神经元兴奋。当给予某种药物后，再刺激同一个神经元，发现神经冲动的传递被阻断，但检测到突触间隙中神经递质的量与给予药物之前相同。这是由于该药物 A.抑制了突触小体中递质的合成 B.抑制了突触后膜的功能 C.与递质的化学结构完全相同 D.抑制了突触前膜递质的释放,B,6、某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射活动。下图为该反射弧的模式图。A、B为神经纤维上的实验位点，C为突触间隙。下列实验结果中，能够证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”的是 将药物放在A，刺激B，肌肉收缩 将药物放在B，刺激A，肌肉收缩 将药物放在C，刺激B，肌肉不收缩 将药物放在C，刺激A，肌肉收缩 A B C D,A,联系图表,7、下图是反射弧、突触和神经纤维的结构示意图，根据图示信息回答下列问题： （1）图1的a、b中为感受器的是 。缩手反射属于非条件反射，当我们取指血进行化验时，针刺破手指的皮肤，但我们并未将手指缩回。这说明一个反射弧中的低级中枢要 接受 控制。 （2）图2为突触的亚显微结构模式，图中的1表示 ，1中物质的释放依赖细胞膜的 特性。 （3）图3的、中的兴奋部位是 ，间的兴奋传导方向为 （用箭头和序号表示），该方向与膜 （填“外”或“内”）的电流方向一致。,a,大脑皮层,流动,突触小泡,内,（4）下图为实验人员研究Ach浓度与反应时间的简图，A处注入不同浓度的Ach，B处给予恒定刺激，C、D处分别为灵敏感应时间测量点。（轴突中已除去了突触小泡）下表为在不同浓度的Ach刺激下C、D两处感受信号所用的时间。请分析回答： C处数据说明了_ D处数据说明了_ 在轴突中除去突触小泡的目的是_,Ach对于兴奋在神经纤维内的传导速度没有影响,随着Ach浓度增加，促进了兴奋在神经元之间的传递,排除突触小泡中的递质对实验结果的干扰,8、回答下列有关神经冲动传导的问题: (1)神经纤维处于静息状态时,若规定细胞膜外表面为零电位,则细胞膜内表面的电位是 _(正、负或零)电位。 (2)产生静息电位的主要原因是 透过细胞膜向外扩比 向内扩散更容易。 (3)当神经纤维受到剌激产生兴奋时，细胞膜内外表面离子的分布情况是 。 (4)下图表示三个通过突触连接的神经元。现于箭头处施加一强刺激,则能测到动作电位的位置是( ) A.a和b处 B.a、b和c处 C.b、c、d和e处 D.a、b、c、d和e处 (5)当动作电位刚通过神经纤维，细胞膜又恢复为静息电位时,发生的离子移动主要是 A.K+经主动转运出膜外 B.Na+经主动转运出膜外,负,K,Na,内正外负,C,B,9、下图为一个蟾蜍屈肌反射实验装置的结构模式图，回答下列问题： （1）动作电位沿着神经纤维传导时，神经纤维细胞膜内侧局部电流的方向与动作电位传导方向 （相同、相反）。 （2）已知药物X能阻断蟾蜍的屈肌反射活动，肌肉不能发生收缩，但不知是阻断神经纤维上的兴奋传导，还是阻断神经元之间的兴奋传递，或是两者都能阻断。现有一个如上图所示的屈肌反射实验装置，请利用该实验装置从A、B、C、D、E中选择四个位点作为实验位点进行探究。（在实验位点可以进行药物处理或电刺激。假设药物X在实验位点起作用后，其作用效果在实验过程中都不能消除。） 实验步骤： 实验结果预测及相应结论： ,相同,将药物X放于D点，再刺激E点；观察记录肌肉收缩情况 将药物X放于B点，再刺激C点；观察记录肌肉收缩情况,若处理后肌肉收缩，处理后肌肉不收缩，说明药物X是阻断神经元之间的兴奋传递；若处理后肌肉不收缩，处理后肌肉收缩，说明药物X是阻断神经纤维上的兴奋传导；若处理后肌肉不收缩，处理后肌肉也不收缩，说明药物X是两者都能阻断,10、（09宁夏）右图是神经元网络结构示意简图，图中神经元、都是兴奋性神经元，且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋。和神经细胞一样，肌肉细胞在受到适宜的刺激后，也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头，其结构和功能与突触类似。请回答： （1）给神经元一个适宜刺激，在A处能记录到膜电位的变化。 这是因为刺激使神经元兴奋，引起 其神经末梢释放的_进入_， 随后与突触后膜上的_结合， 导致神经元产生兴奋。 （2）若给骨骼肌一个适宜刺激， 在A处（能、不能） 记录到膜电位的变化，原因是。 （3）若在A处给予一个适宜刺激， 在C处（能、不能） 记录到膜电位的变化，原因是。,神经递质,突触间隙,特异性受体,不能,由肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递,能,兴奋从A处传到神经元，再传到神经元，故在C处能测到膜电位的变化,11、下图表示三个神经元及其联系。其中“”表示从树突到胞体再到轴突及末梢（即一个完整的神经元模式），为了研究兴奋在一个神经元上的传导方向和在神经元间的传递方向，进行了相关实验。联系图解回答下列问题： （1）若代表小腿上的感受器，代表神经支配的小腿肌肉，则为 ，能代表反射弧的结构为（用图中序号表示） 。 （2）刺激图中b点，则b点发生的膜电位变化是 ， 图中 点可发生兴奋。,神经中枢,由外正内负变为外负内正,a、c、d 、e,（3）若刺激d点，图中 点可发生兴奋； （4）由图中可看出一个神经元的突触小体与下一个神经元的_ 相接触而形成突触，图中共有突触 个。 （5）由此说明：兴奋在一个神经元上的传导是_ 。兴奋在两个神经元间的传递是_ ，其原因是_,e、c,树突、胞体或轴突,4,双向的,单向的,突触递质的释放是单向的,12、下图为某反射弧的示意图。若给你提供一个电刺激设备、一个电位测量仪等，请设计实验方案，以探究兴奋在神经纤维上的传导特点（是双向的还是单向的），并预期可能的实验结果及结论。 方法步骤： 结果预测和结论：,方法步骤：电刺激（或B）处，观察A的变化，同时测量（或）处的电位有无变化。,结果预测和结论：a、若A有反应，且处电位改变，则说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的； b、若A有反应，且处无电位变化，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的； c、若A无反应，且处有电位变化，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。,三、神经系统的分级调节,大脑皮层功能区,20世纪30年代，德国神经外科医生福斯特和加拿大梦特利尔神经研究所的潘菲尔德用电刺激各个部位，从引起的脑电反应来确定大脑皮大脑皮层的功能区。根据实验结果，他们绘制出了皮层上的功能区域图。,经过长期的努力，发现不仅身体的各部分都可以反映到大脑皮层上，而且绘制成图在大脑皮层上出现一个手足倒置的“变形矮人”。,大脑皮层运动区控制躯体运动,2.皮层中的功能代表区的分布与躯体各部分的关系是倒置的。,3.功能区的大小与躯体大小不成正比,与躯体运动的精细复杂程度有关,位置：大脑皮层中央前回,功能：控制躯体运动,特点： 1、支配对侧躯体运动躯体各部分的运动都由运动中枢的一定部位控制,神经系统不同中枢对排尿反射的控制,资料1：尿在肾脏不断生成，经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时，引起尿意。控制排尿的初级中枢在脊髓。,资料2：一般成年人可以有意识地控制排尿，即“憋尿”，在适宜的环境下才排尿，但婴儿经常尿床。,资料3：有些人因为外伤等情况使意识丧失，出现像婴儿那样尿床的现象。,资料4：在医院做尿检时，在没有尿意的情况下也能排出尿液。,1、成年人可以有意识地控制排尿，婴儿却不能，二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别？,2、有些患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况，是哪里出了问题？,3、这些例子说明神经中枢之间有什么联系？,大脑的功能区,1861年，法国外科医生、神经解剖学家保罗白洛嘉在巴黎召开的人类学会议上，公布了一个令人感兴趣的病例：,检查结果一无所获：病人与讲话有关的肌肉和发音器官完全正常。,直到病人死后解剖检查才真相大白，他大脑左半球的额下回后部有病变，有鸡蛋那么大。这就表明不能说话的原因不在发音器官，而是在脑子。这个病变部位正好在大脑皮层控制口咽肌运动的区域（皮层中央前回底部，S区）之前，显然与口咽肌完成发音和说话有关。,病人能听懂别人的话，能用面部的表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难，只能说一个“Tan”字，后人将之称为“运动性失语症”。原因何在？,白洛嘉区 （语言运动中枢）,（一）语言功能：,1874年，德国神经学家卡尔.韦尼克报告了另一病例：病人能主动说话，听觉也十分正常，然而奇怪的是，他听不懂别人的话，连自己的话也听不懂，后人称之为“听觉性失语症”。原因？,病人死后检查结果，大脑左半球的颞 上回后部（H区）有病变。因而，韦尼克推测，这一区域与理解语言有关，是语言感受中枢。,韦尼克氏区,在大量的临床病例中，又逐渐发现有的患者能听懂别人讲话，看懂文字，但不会书写，而其手部的其他运动并不受影响； 有的患者其他语言功能没有问题，就是看不懂文字的含义，但其视觉是良好的。 二者损伤的部位依次是颞中回的后部（W区）和角回（V区）。,人脑大脑皮层（左半球）的言语区,此区