電位變化引起電位表指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析

劉建峰

當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞受到適宜刺激后，會(huì)產(chǎn)生興奮(靜息電位到動(dòng)作電位的變化)并以電信號(hào)的方式傳導(dǎo)、傳遞(涉及到電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)一電信號(hào))興奮。這種變化可以通過(guò)電位表進(jìn)行檢測(cè)(見(jiàn)人教版新課標(biāo)教科書必修3第17頁(yè)圖2-1神經(jīng)表面電位差的實(shí)驗(yàn)示意圖)。下面就電位變化引起電位表指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題做進(jìn)一步的拓展和分析。

1膜內(nèi)外電位差的檢測(cè)

檢測(cè)方法如圖1所示：當(dāng)A、B兩個(gè)電極連接神經(jīng)纖維膜外和膜內(nèi)的瞬間，電位表指針向右偏轉(zhuǎn)。由于偏轉(zhuǎn)方向?yàn)檎姾梢苿?dòng)的方向，所以可以判斷出膜靜息的電位特點(diǎn)為外正內(nèi)負(fù)。

2傳導(dǎo)、傳遞方向的檢測(cè)

如圖2a所示：電位表指針在A、B兩點(diǎn)受刺激時(shí)都發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明同一個(gè)神經(jīng)元中興奮雙向傳導(dǎo)；而圖2b中電位表指針在受刺激時(shí)不偏轉(zhuǎn)，圖2c中電位表指針在受刺激時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，綜合兩者說(shuō)明神經(jīng)元間興奮是極性傳遞的。

3傳導(dǎo)、傳遞方向及速率的檢測(cè)

3.1偏左刺激(以兩電極同中點(diǎn)為參照，下同)

如圖3所示：a中指針偏轉(zhuǎn)兩次，先向左再向右；兩次偏轉(zhuǎn)間隔時(shí)間短。刺激點(diǎn)右移至兩電極間中點(diǎn)之前的任意位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同。b中的指針偏轉(zhuǎn)兩次，先向左再向右；兩次偏轉(zhuǎn)間隔時(shí)間由于突觸處的延遲現(xiàn)象相對(duì)較長(zhǎng)。刺激點(diǎn)右移至兩電極間中點(diǎn)之前的任意位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同。

3.2中點(diǎn)刺激

如圖4所示：a中指針由于動(dòng)作電位同時(shí)傳到兩電極，故不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也說(shuō)明在同一個(gè)神經(jīng)元中興奮是雙向傳導(dǎo)的。b中的指針偏轉(zhuǎn)兩次，先向左再向右；原因是由于突觸處的延遲現(xiàn)象而使動(dòng)作電位傳遞到右側(cè)電極處慢一些。刺激點(diǎn)右移至突觸之前的任意位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與中點(diǎn)刺激均相同。c中的指針向右偏轉(zhuǎn)一次；原因是不能通過(guò)突觸傳遞至左側(cè)電極處。綜合b、c結(jié)果，說(shuō)明神經(jīng)元間的興奮傳遞是單向的。

3.3偏右刺激

如圖5所示：a中指針會(huì)發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn)，先右后左。b中的指針偏轉(zhuǎn)兩次，先向左再向右；原因是雖然刺激點(diǎn)距離右側(cè)電極近，但是突觸處的延遲現(xiàn)象而使動(dòng)作電位傳遞到右側(cè)電極處慢一些。刺激點(diǎn)右移至突觸之前的任意位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同。c中的指針向右偏轉(zhuǎn)一次；原因是電信號(hào)不能通過(guò)突觸傳遞至左側(cè)電極處。