Question

蟾蜍的坐骨神经(含有传入神经和传出神经)由腰骶部的脊髓沿大腿后面下行连接到足，管理下肢的活动。为研究可卡因对坐骨神经的麻醉顺序，研究人员用已被破坏大脑并暴露出坐骨神经的蟾蜍进行如下实验：

①刺激趾尖和腹部皮肤，后肢均出现收缩现象；

②将含有一定浓度可卡因的棉球放在坐骨神经上，刺激趾尖和腹部皮肤，前者无反应，后者后肢出现收缩现象；

③一段时间后，再刺激腹部皮肤，收缩反应消失。

（1）在刺激趾尖和腹部皮肤前，神经细胞产生和维持静息电位的主要原因是____________。

（2）①中两次收缩的反射弧，除感受器不同外，__________也不同。

（3）分析该实验可得到的结论是____________________。

（4）蟾蜍毒素能与细胞膜上的蛋白质结合。先用蟾蜍毒素处理坐骨神经，一段时间后再将坐骨神经移至高浓度氯化钠溶液中，给予足够强度的刺激，结果动作电位峰值大幅下降。可能的原因是_____________。

Answer

静息时，神经细胞膜主要是对K+有通透性，K+外流导致膜外阳离子浓度高于膜内 传入神经 可卡因先麻醉传入神经，再麻醉传出神经 蟾蜍毒素与Na+通道蛋白结合导致蛋白质结构发生改变，Na+内流减少

【解析】【试题分析】本题主要考查兴奋在反射弧中的传导的途径及机理的有关知识。兴奋在反射弧中的传导方向是感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器；明确动作电位（钠离子内流）和静息电位（钾离子外流）产生的机理、反射与反射弧等相关知识。

（1）神经细胞产生和维持静息电位的主要原因是：静息时，神经细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内；

（2）①反射的结构基础是反射弧，题中“刺激趾尖和腹部皮肤，后肢均出现收缩现象”，很明显反射弧中的感受器和传入神经不同，而发生的反应相同，说明神经中枢、传出神经和效应器相同；

（3）将含有一定浓度可卡因的棉球放在坐骨神经上，刺激趾尖和腹部皮肤，前者无反应，后者后肢出现收缩，则至少坐骨神经的传出功能是正常的；而刺激趾尖无反应，因此是传入功能的丧失；间隔一段时间后，再刺激腹部皮肤，反应消失，说明坐骨神经传出功能又丧失。由以上分析可得，注射可卡因先麻醉传入神经纤维，再麻醉传出神经纤维；

（4）动作电位形成的机理是Na＋的内流。用蟾蜍毒素处理坐骨神经，导致动作电位峰值大幅下降，且蟾蜍毒素能与细胞膜上的蛋白质结合，因此推测是蟾蜍毒素是与Na+通道蛋白结合导致其结构发生改变，使Na+内流减少，导致动作电位峰值下降。