1、神经冲动在神经纤维上的传导速度都相同吗?

德国的著名生理学家 Johannes Muller 曾经在1844年宣称,神经传导的速度类似光速所以不可测量。但是6年之后,他的学生Hermamn von Helmholtz 运用简单的仪器设备,准确地测定了神经传导冲动的速度。Helmholtz 发现,神经传导冲动的速度并没有老师说的那么快,蛙坐骨神经传导冲动速度的平均值为 27.25m/s。诸多研究表明: 神经纤维的传导速度与纤维的直径大小和有无髓鞘密切相关。

枪乌贼的巨大轴突的直径可达1mm,由于直径大,传导速度能够达到30m / s。哺乳动物无髓鞘的神经纤维直径为0.3~1.3um,传导速度最快的只可达2.3m /s,而哺乳动物有髓鞘的躯体传出(运动)与传入(感觉) 神经纤维,直径为1~22 um,传导速度最高可达120m / s

这是为什么呢?

髓鞘包裹的部分,膜上没有或者很少有Na+ 、K+ 等管道,不能与周围组织液进行Na+ 、K+的交换,因此不能产生动作电位。但是,两个髓鞘的连接处,即朗飞氏节的膜上有很多离子通道,该处可以发生去极化和复极化过程。所以,有髓鞘纤维的神经冲动是跳跃式传导的,这种跳跃式传导不仅大大加速传导,而且节约能量,有髓鞘的神经纤维传导所需的能量不过是同样大小的无髓鞘的神经传导所需能量的 1 /50000。

2、突触都是发生电-化学-电信号的转化吗?

突触可以分为电突触和化学突触两种,高中生物学教材中主要介绍了化学突触,本文则重点介绍一下电突触。电突触也有突触前膜、后膜及突触间隙。不同的是,突触间隙仅1~1.5nm,比化学突触间隙的宽度20nm~50nm 的缝隙要小得多

前、后膜内均有膜蛋白颗粒,显示呈六角形的结构单位,跨跃膜的全层,顶端露于膜外表,其中心形成一个微小通道,此小管通道与膜表面相垂直,直径约为2.5nm,小于1nm的物质, 如氨基酸可通过。突触间隙所连接的两侧膜是对称的,膜上的蛋白颗粒顶端相对应而直接接触,两侧中央小管由此相通。

电突触的传导不需要神经递质,是以电流传递信息,传递神经冲动一般均为双向性。具有双向快速传递的特点,传递空间减少,传送更有效。电突触常见于腔肠动物、软体动物和蚯蚓、虾等无脊椎动物,也存在于脊椎动物的某些反射弧上。现已证明,哺乳动物大脑皮质的星形细胞,小脑皮质的篮状细胞、星形细胞,视网膜内水平细胞、双极细胞,以及某些神经核群,如动眼神经运动核、前庭神经核等,均有电突触分布。

电突触的形式多样,有树-树突触、胞体-胞体突触、轴-胞体突触、轴-树突触等。电突触对内、外环境变化比化学突触更为敏感。在疲劳、缺氧、麻醉或酸中毒情况下,可使兴奋性降低。而在碱中毒时,则使兴奋性增高。

3、只有一个突触前膜释放的递质量就能引起突触后膜的电位变化吗?

一般来说,仅一个突触前细胞接受刺激尚不能产生足够的神经递质,无法使突触后膜产生电位变化。只有多个突触都产生递质作用的总和才能使突触后神经细胞产生兴奋。一个突触后膜所在的细胞可同时与几个突触前细胞分别连成兴奋性和抑制性两种突触。这两种突触的作用可以相互抵消,如果抑制性突触发生作用,那就需要更强的刺激才能使突触后细胞兴奋。总之,一个神经元就如同一个整合器,随时都在接受成百上千的信息,随时都在对所接受的信息进行加工,相同的信息累加一起,相反的信息互相抵消,然后决定是兴奋还是抑制。

4、神经递质发挥作用后都是被酶分解的吗?

乙酰胆碱发挥作用后很快被胆碱酯酶所破坏,可以避免乙酰胆碱持续与突触后膜结合,使突触后膜不能恢复静息电位。但并不是所有的递质都是靠酶分解失去作用。例如,γ--氨基丁酸则通过突触前膜重新吸收回去; 有些神经递质,如谷氨酸盐则是在完成任务后被转移至神经胶质细胞,再将它们转化为谷氨酸,供给神经递质再合成时利用。

5、乙酰胆碱是兴奋性递质吗?

一般来说,乙酰胆碱和去甲肾上腺素等递质是兴奋性递质,甘氨酸盐、氨基丁酸等是抑制性递质。但将神经递质绝对分为抑制性、兴奋性递质是不妥的。已知一个神经元的轴突末端有很多分支,可与多个神经元形成突触。而神经兴奋从轴突传到突触时, 有的引起下一个神经元兴奋,有的则引起下一个神经元抑制。可见,某些情况下,同一种递质对一些神经元兴奋,而对另一些神经元则可能抑制。这很可能与突触后膜上的受体有关。如乙酰胆碱能引起骨骼肌兴奋,但对心肌则起到抑制作用。不同效果的产生则应该是受体的性质不同导致的。所以某种递质的作用效果是兴奋还是抑制不能仅仅看递质,而取决于递质和受体的相互作用。

6、效应器只能是运动神经末梢及其所支配的肌肉或者腺体吗?

教材中提到“效应器是传出神经末梢及其所支配的肌肉或者腺体等”,那么除此之外,有没有其他类型呢?

避役在白天日光暴晒时体色变深,假如用一小板将它的皮肤与光隔开,皮肤很快出现一块与小板同样大小形状的浅色部分。将深色的避役放在绿叶之间, 不到5min,即变为和绿叶非常一致的绿色。这种变化主要是通过神经调节,所以才能如此迅速发生反应。

皮肤的感觉细胞和视网膜接受外来刺激,通过脑和脊髓,使色素细胞发生反应,这一调节过程中的效应器是色素细胞。

对于海洋中的一些发光生物,例如珊瑚虫、海星、鱿鱼、安康鱼等,它们的发光靠的是光细胞中 的荧光素。这些发光生物的发光是受神经控制的,效 应器则是光细胞。此外,效应器还包括腔肠动物的刺细胞等类型。