106年:職治-解剖生理

下列有關動作電位(action potential)的敘述何者正確?

A開啓電壓型(voltage-gated)鈉離子通道,對膜電位產生負回饋(negative feedback)影響
B不反應期(refractory period)可以確保動作電位以單一方向傳導
C動作電位之峰值(peak)電位最接近鉀離子的平衡電位
D鈉鉀幫浦(Na⁺-K⁺ pump)的活性和動作電位的頻率成反比

詳細解析

本題觀念

動作電位(action potential)是神經細胞膜短暫而快速的電位變化。當刺激讓膜電位達到閾值,電壓型鈉離子通道大量開啟,Na⁺流入使膜內變得較正;接著鈉通道失活、電壓型鉀離子通道延遲開啟,K⁺外流讓膜電位再極化。動作電位通過後,這一小段膜會短暫進入不反應期(refractory period):絕對不反應期幾乎無法再次引發動作電位,相對不反應期則需要比平常更強的刺激。這段時間讓剛被活化的膜不會立刻被後方訊號重新點燃。

辨認題目時,可以把「通道負責快速變化」和「鈉鉀幫浦負責長期維持離子梯度」分開。每次動作電位主要由電壓型通道的開啟、失活和關閉形成;Na⁺-K⁺幫浦耗能把 Na⁺移出細胞、把 K⁺送回細胞,逐步維持及恢復濃度差,不是造成動作電位峰值或每次再極化的主要快速機制。這個區分能同時判斷本題的峰值、回饋方向、傳導方向與頻率敘述。

選項分析

  • A 錯誤。 去極化到閾值會打開更多電壓型鈉通道,Na⁺內流又進一步使膜電位更正,帶動更多鈉通道開啟,形成正回饋的再生性上升,不是負回饋。其後鈉通道失活才會停止大量 Na⁺內流。
  • B 正確。 動作電位通過後,後方膜上的鈉通道仍處於失活狀態,短時間內不能再產生下一個動作電位;相鄰前方膜尚未興奮,仍可被局部電流帶到閾值。因此在正常由軸突起始區往末端傳導時,訊號較不會倒退回剛通過的區段。不反

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