1、轴突的神经传导的电学模型00班 张顺 PB01203010指导老师：程福臻章江英内容安排n 神经细胞的构造n 用电缆模型来描绘轴突n 轴突对脉冲的传导和放大n 神经传导中的能量耗费一、神经细胞的构造n 神经细胞由树突和细长的轴突和细胞体相连，轴突由外面的细胞膜和里面的轴浆组成，有的轴突长达一米。n 高等动物的某些轴突被一个多层髓鞘所包围二、 用电缆模型来描绘轴突n 把轴突等效于同轴电缆。n 轴浆看作电阻 R，中有电流 i（神经脉冲）通过。n 轴突膜很薄，两侧有电位差，（内负外正）故要考虑漏电电阻R和电容 C 。n Cm是单位面积电容（ F/m2）， Rm是单位面积漏电电阻（ / m2）n 对一
2、厘米轴突： R= 2.5 108 n 电阻竟有如此之大，大自然竟用这种绝缘的导线，设计出高效的神经联络系统。参量 有髓鞘 轴 突 无 髓鞘 轴 突轴浆电 阻率 2 m 2 mCm 510-5 10-2Rm 40 0.2半径 r 510-6米 510-6米n 细胞膜很薄，可看作平行板电容， C正比于面积 S， 因此不必求介电常数，若轴突长 l，则 C=Cm 2rln 膜 电阻 R却反比与 S， 因此 R=Rm/2rln 1cm无髓鞘轴突， C=3 10-9F， R=6.4 105 ，此值甚至小于轴浆电阻的 1%，在 1cm的路程内 99%以上的电流都穿过细胞膜泄漏掉了。三、轴突对脉冲的传导和放大
3、 n 在实验中，无髓鞘轴突受刺激，显现出类似行为，一根探针与电池连接在 x=0的地方， Vi升到 -60mV， 随着 x的增大， Vi 变化减小，达到稳定的时间增大。n 可以证明，当离子浓度 C0， Ci满足方程q(Vi-V0)=KTlnC0/Ci时，离子处于平衡状态。测得膜内外的离子浓度，即可算得钠的平衡电势差为 +66mV， 钾为 -98mV， 66mV-90mV-98mV,所以， Na+由外向里， K+由里向外自由扩散n 但当 Vi|x=0增到 -50mV以上， x0的某处电势会突增，稍后可看到，这是神经传导的关键。n 当电势突增时，细胞膜对 Na+的透性也突增，造成 Na+的急剧流入，使 Vi从负到正，直至接近 +66mV， Na+流变缓，此时对 K+的透性也突增， K+急剧流出， Vi恢复。
