普渡大学杨洋教授及加州大学旧金山分校神经科学研究所凯文·本德尔(Kevin Bender)副教授于2021年8月3日在《细胞·报告》分别发表文章说,
神经元的动作电位发放,强烈依赖电压门控钠通道的活性。
电压门控钠通道的过度激活,会降低阈值而增强动作电位的发放能力,导致神经元过度兴奋;
相反,钠通道的功能不足,会影响动作电位发放,导致神经元兴奋性不足。
中枢神经系统的钠通道的激活突变通常会导致癫痫,而钠通道的失活突变则与自闭症密切相关。
脑细胞的细胞膜柔软却绝缘,化学组成是磷脂膜,细胞膜上面存在钠钾泵。钠钾泵在能量的参与下,能将3个带正电的钠离子泵出细胞,同时将2个正电钾离子泵进膜内。
钠钾泵每次运作,都将一个正离子泵出膜外。导致神经元膜外带正电,膜内带负电,即外正内负。
在不受外界干扰的静息状态下,神经元膜外的电压要比膜内高70mV,这就是一个典型神经元的静息电位:-70mV。
如果神经元受到干扰,比如,接收到临接神经元的突触信号或者机械刺激,神经元的膜电位会变得更正,比如-60mV。这会导致一些对电压敏感的钠离子通道开放。
钠钾泵的运作使钠离子膜外浓度高,再加上膜外正电的排斥,钠离子通道打开后,钠离子大量进入膜内。
钠离子内流会进一步使膜电位变正,也就是去极化。
当去极化超过一个阈值,通常为-50mV,会引发质变,大量的钠离子通道瞬间打开,钠离子蜂拥入膜内,膜电位快速拉升至+40mV左右,一个动作电位就此出现。
动作电位一旦出现,会像病毒一样快速复制,让临近的膜产生一模一样的动作电位,以此种形式在轴突上传播。
动作电位传播速度可以达到150米每秒。
动作电位引起的内流钠离子,需要向周围扩散,使临近膜电位去极化,进而产生动作电位,扩散的距离和速度取决于钠离子的浓度。
钠不足时,能量的生成和利用较差,神经肌肉传导迟钝,肌无力、神志模糊甚至昏迷,出现心血管功能受抑制。
钠过多会使中枢神经受到明显影响,易激动,烦躁不安,嗜睡,肌张力增高,抽搐,惊厥,甚至昏迷。
不能盲目戒盐,也不能过多吃盐。
如果不信,可以询问凯文副教授
Phone 415-502-7386
Email Kevin.Bender【at】ucsf.edu
结尾部分:
摘要:
作者:朱川