动作电位跳跃式传导



动作电位跳跃式传导示意图,核心是直观解释兰氏结(郎飞氏结)如何让神经信号实现高速传导,具体含义拆解如下:

  1. 核心原理展示
    图中清晰呈现了盐浴传导(跳跃式传导) 的核心逻辑:神经冲动并非沿轴突连续传导,而是从一个兰氏结 “跳” 到下一个兰氏结,以此大幅提升信号传递速度。
  2. 关键结构的作用
    • 髓鞘(Myelin sheath):像轴突的 “绝缘层”,阻止离子在髓鞘覆盖段跨膜流动,迫使信号只能在裸露的兰氏结处传递。
    • 兰氏结(Nodes of Ranvier):轴突上无髓鞘的间隙,密集分布电压门控钠 / 钾离子通道,是动作电位产生和再生的唯一位点。
    • 去极化膜(Depolarized membrane):兰氏结处因钠离子内流发生去极化,产生动作电位,是信号的 “激活点”;而静息电位膜则等待下一次信号跳跃。
  3. 文字说明的补充
    图中的中英文文字进一步明确:兰氏结是髓鞘的间隙且含关键离子通道,动作电位正是通过在兰氏结间跳跃,完成沿轴突的快速传导。

简单来说,这张图用可视化的方式,把 “髓鞘 + 兰氏结” 如何让神经信号 “抄近路” 传导的原理讲清楚了。


动作电位跳跃式传导的步骤清单 


结合图中原理,神经信号通过兰氏结实现跳跃式传导的过程可分为 6 个核心步骤,按时间顺序拆解如下:

静息状态

轴突上的兰氏结处于静息电位(膜内负、膜外正),髓鞘覆盖段因绝缘性,离子无法跨膜流动,无电信号活动。

首个兰氏结去极化

来自神经元细胞体的电信号传导至第一个兰氏结,触发该区域的电压门控钠通道开放,钠离子大量内流,使膜电位快速去极化,产生动作电位(图中 “Depolarized membrane”)。

电信号的局部电流传导

首个兰氏结产生的动作电位形成局部电流,因髓鞘的绝缘作用,电流不会在髓鞘段分散,而是直接 “跳跃” 到下一个兰氏结。

下一个兰氏结激活

局部电流到达下一个兰氏结时,使其膜电位达到阈电位,再次触发钠通道开放,钠离子内流并再生动作电位,完成信号的 “接力”。

重复跳跃传导

上述过程沿轴突不断重复,动作电位依次在相邻的兰氏结间跳跃传递,直至轴突终扣。

电位恢复

每个兰氏结产生动作电位后,电压门控钾通道开放,钾离子外流使膜电位快速复极化,回到静息状态,为下一次信号传递做准备。

整个过程中,髓鞘的绝缘性和兰氏结的离子通道共同作用,让神经信号传导速度从无髓鞘的约

1m/s

提升至有髓鞘的约

100m/s



兰氏结(朗飞结 / Node of Ranvier)核心知识点

兰氏结是神经元轴突上的关键结构,是神经冲动实现跳跃式传导的核心位点,以下是其关键信息梳理:
  1. 结构特点
    • 是轴突上髓鞘段之间的裸露区域,无髓鞘包裹,宽度仅约 1-2μm。
    • 该区域的轴膜上密集分布着电压门控钠通道和钾通道,这是产生动作电位的关键。
    • 施旺细胞(周围神经系统)或少突胶质细胞(中枢神经系统)的细胞膜在兰氏结处不形成髓鞘,且细胞间的连接结构会固定兰氏结的位置。
  2. 核心功能
    • 实现跳跃式传导:神经冲动不会在髓鞘包裹的轴突段传导,而是从一个兰氏结 “跳” 到下一个,使神经信号传导速度从无髓鞘的约 1m/s 提升到有髓鞘的约 100m/s。
    • 维持信号强度:兰氏结处的离子通道能不断再生动作电位,避免信号在长距离传导中衰减。
  3. 分布与差异
    • 周围神经系统的轴突上,兰氏结间距约 1-2mm,由施旺细胞分隔形成。
    • 中枢神经系统的轴突上,兰氏结由少突胶质细胞的髓鞘段分隔,间距会因轴突直径不同有所变化(轴突越粗,间距越大)。
  4. 临床意义
    一些神经系统疾病会破坏兰氏结的结构或离子通道,比如吉兰 - 巴雷综合征会损伤周围神经的髓鞘和兰氏结,导致神经传导障碍,出现肢体无力、麻木等症状。




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