跨膜电位基础
神经细胞膜内外存在约-70mV的静息电位差，主要由钠钾泵维持的离子浓度梯度形成。关键组成包括：
- 钠离子（Na⁺）胞外高浓度
- 钾离子（K⁺）胞内高浓度
- 带负电荷的蛋白质分子
动作电位触发机制
当去极化达到阈值（约-55mV）时，电压门控钠通道按特定顺序激活：
- 激活门快速开放引发钠离子内流
- 失活门延迟关闭形成不应期
- 钾通道缓慢开放实现复极化
离子通道动态特性
电压门控通道具有精确的构象变化时序：
| 阶段 | 持续时间 |
|---|---|
| 激活 | 0.5ms |
| 峰值 | 1ms |
| 失活 | 2ms |
神经脉冲传导路径
动作电位沿轴突跳跃式传播的特征：
- 髓鞘包裹区域实现局部电流传导
- 朗飞结处集中电压门控通道
- 传导速度可达120m/s（有髓神经）
突触信号传递过程
电信号向化学信号的转换包含以下步骤：
- 电压门控钙通道开放
- 突触小泡膜融合
- 神经递质量子式释放
神经电信号的产生与传导依赖跨膜离子梯度的精确调控，电压门控通道的协同作用实现了毫秒级响应，髓鞘化结构显著提升传导效率，这种生物电机制为神经系统的快速信息处理奠定了基础。
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