我们的身体为什么能动，由它们决定

UFO爱好者

　　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。
　　本文由北京市第六十五中学高级教师李艳芝进行科学性把关。
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　　作者：刘畅

               
               

                           

                        
                        
                                
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                                        2021-08-13