第3节 神经冲动的产生与传导
运动员从听到枪响到作出起跑的反应，完成了一系列反射活动。运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列的结构。那么，兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？
兴奋在神经纤维上的传导
有人做过如下实验：在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。静息时，电表没有测出电位变化(图2-6，①)，说明神经表面各处电位相等。当在图示神经的左侧一端给予刺激时，靠近刺激端的电极处(a处)先变为负电位，接着恢复正电位(图2-6，②、③)；然后，另一电极处(b处)变为负电位，接着又恢复为正电位(图2-6，③、④)。这说明在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动( neural impulse)。
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态(图2-7，①)。此时，神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低，而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同：静息时，膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，这称为静息电位( resting potential)。
当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态(图2-7，②)。此时的膜电位称为动作电位(action potential)。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。
这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去(图2-7，③、④)，将兴奋向前传导(图下方的箭头方向)，后方又恢复为静息电位。
兴奋在神经元之间的传递
在完成一个反射的过程中，兴奋要经过多个神经元。一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。
当兴奋传导到一个神经元的末端时，它是如何传递到另一个神经元的呢？
神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触( synapse)。
突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。在神经元的轴突末梢处，有许多突触小泡。当轴突末梢有神经冲动传来时，突触小泡受到刺激，就会向突触前膜移动并与它融合，同时释放种化学物质——神经递质( neurotransmitter)。神经递质经扩散通过突触间隙，与突触后膜上的相关受体结合，形成递质—受体复合物，从而改变了突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化，这样，信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元(图2-8)。随后，神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。
相关信息
目前已知的神经递质种类很多，主要的有乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。
①兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。
②神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
③神经递质与突触后膜上的受体结合。
④突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。
⑤神经递质被降解或回收。
由于神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此，神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。例如，从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突。由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过突触联系的，神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞，引起肌肉的收缩或腺体的分泌。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是突触。例如，有些物质能促进神经递质的合成和释放速率，有些会干扰神经递质与受体的结合，有些会影响分解神经递质的酶的活性。兴奋剂和毒品等也大多是通过突触来起作用的。
兴奋剂原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用，为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂(图2-9)。
《中华人民共和国刑法》第357条规定：毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。有些兴奋剂就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害。
从鸦片战争到现在，我国人民同毒品的斗争一直没有停止过，因为这不仅关系个人的命运，而且关乎国家和民族的兴衰。
思考讨论 分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
在一些重大的体育项目比赛中，少数运动员为了提高成绩，铤而走险，违反“公平竞争”的原则，违规服用兴奋剂。一旦查出，该运动员将面临禁赛、处以罚金等不同程度的处罚，而且还会受到国际社会和体育道德的谴责。请搜集这方面的事例，与同学展开交流。
可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品，它会影响大脑中与偷悦传递有关的神经元，这些神经元利用神经递质—多巴胺来传递愉悦感。在正常情况下，多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。吸食可卡因后，可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒。另外，可卡因能干扰交感神经的作用，导致心脏功能异常，还会抑制免疫系统的功能。吸食可卡因者可产生心理依赖性，长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉，最典型的是有皮下虫行蚁走感，奇痒难忍，造成严重抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定，容易引发暴力或攻击行为。长期大剂量使用可卡因后突然停药，可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。
2008年，《中华人民共和国禁毒法》正式施行。该法明确指出，禁毒是全社会的共同责任。禁毒工作实行以预防为主，综合治理，禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针。参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，都会受到法律的严惩。
珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，是我们每个人应尽的责任和义务。
