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我们的身体为什么能动,由它们决定

科普中国网    2021-08-13 19:42

当你打开一个电脑网页时,你的眼睛和手指已经完成了诸如转动眼球、滑动手指等一系列动作。你是否思考过,为何我们能完成这些动作呢?

其实,我们的每一个动作,都是肌肉收缩作用于骨骼的结果。当我们受到外界刺激时,会产生神经兴奋。神经兴奋是可以传导的,当它传导到肌肉时,会使肌肉也产生兴奋,肌肉兴奋又会引起肌肉收缩,从而产生各种动作。我们将这种能够传播的神经兴奋称为神经冲动。可以说,肌肉收缩就是神经冲动的间接体现。

那么,神经冲动是怎么产生的呢?

神经冲动是在神经纤维上传导的动作电位。我们可以把神经冲动想象成电流,把神经纤维想象成电路。假如电路上连着一个灯泡,当电流通过电路时,灯泡就会亮。神经冲动引起肌肉收缩的情况也与此类似,只不过神经冲动这种“电流”不是普通的电流,它的产生主要取决于两种元素。这两种元素就是钠和钾。钠和钾位于元素周期表的第一列,它们的最外层轨道只有一个电子,极不稳定。因此,钠和钾一遇到空气就会立马与空气中的氧发生反应,变成钠离子和钾离子。

作为常量元素,钠和钾在人体的含量很多,并且都是以离子的形式存在的。正常情况下,细胞外的钠离子浓度高于细胞内的钠离子浓度,细胞内的钾离子浓度高于细胞外的钾离子浓度。对于钠离子来说,一有机会,它们就会朝细胞内流动;而对于钾离子来说,它们更倾向于向细胞外流动,这是由它们在细胞内外的浓度差决定的。

当身体受到有效刺激时,细胞膜上的钠离子通道开启,钠离子就会开始向细胞内流动。我们知道,钠离子带着一个正电荷,因此,如果大量的钠离子向细胞内移动,必然会使细胞内外的电位发生变化。当细胞内外的电位达到平衡时,钠离子就不再移动了。这时,细胞膜上的钾离子通道开启了,于是钾离子就开始向细胞外流动,使细胞内外的电位再次发生变化,等到细胞内外的电位再次达到平衡时,钾离子也停止移动了。

外界刺激使得钠离子向细胞内移动,钾离子向细胞外移动,这两次移动使得细胞内外的电位发生了变化,这种变化就是动作电位。动作电位不会局限在受刺激的部位,动作电位产生后,会迅速向周围传导。一旦动作电位进行传导,就会产生神经冲动。而神经冲动,则会导致肌肉收缩。

由此可见,我们的生命活动离不开钠和钾。不过,这两种元素并不是摄入越多越好。以钠为例,世界卫生组织建议,成人每天摄入的盐应不超过5克,其目的主要是限制钠的摄入量。因为根据上述细胞膜内外电位变化的过程我们可以得知,如果体内的钠离子过多,当细胞膜上的钠离子通道开启后,会有过量的钠离子涌入细胞膜内。在这种情况下,即便钾离子流到细胞膜外,细胞膜内也不能恢复最初的电位,导致动作电位的传导出现问题,无法正常地引起肌肉兴奋,我们也就无法完成动作了。

 

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责任编辑: 4150ZYN

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人家也是有底线的啦~
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