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神经冲动的传导过程是电化学的过程，是在神经纤维上顺序发生的电化学变化。神经受到刺激时，细胞膜的透性发生急剧变化。
神经冲动的电传导
用同位素标记的离子做试验证明，神经纤维在受到刺激(如电刺激)时，Na+的流入量比未受刺激时增加20倍，同时K+的流出量也增加9倍，所以神经冲动是伴随着Na+大量流入和K+的大量流出而发生的。
所谓神经传导就是动作电位沿神经纤维的顺序发生。神经纤维某一点受到刺激，如果这个刺激的强度是足够的，这个点对刺激的应答是极性发生变化：Na+流入，K+流出，原来是正电性的膜表面，现在变成了负电性。这就使它和它的左右邻(正电性)之间都出现了电位差。于是左右邻的膜也都发生透性变化，也都和上述过程一样地发生动作电位。如此一步一步地连锁反应而出现了动作电位的顺序传播，这就是神经冲动的传导。
动作电位发生后，神经纤维不能立刻发生新的动作电位，也就是说，神经冲动传导过去之后，神经有一个很短的不应期。在不应期中，Na+管道关闭，动作电位不能发生。因此神经冲动只能朝一个方向前进，而不能反过来向相反方向传播。
神经冲动的传导过程可概括为：
①刺激引起神经纤维膜透性发生变化，Na+大量从膜外流入，从而引起膜电位的逆转，从原来的外正内负变为外负内正，这就是动作电位，动作电位的顺序传播即是神经冲动的传导;
②纤维内的K+继续向外渗出，从而使膜恢复了极化状态;
③Na+-K+泵的主动运输使膜内的Na+流出，使膜外的K+流入，由于Na+:K+的主动运输量是3:2，即流出的Na+多，流入的K+少，也由于膜内存在着不能渗出的有机物负离子，使膜的外正内负的静息电位和Na+、K+的正常分布得到恢复。
神经冲动的化学传递
神经冲动在突触间的传递，是借助神经递质来完成的。当神经冲动到达轴突末梢时，有些突触小泡突然破裂，并通过突触前端的张口处将存储的神经递质释放出来。当这种神经递质经过突触间隙后，就迅速作用于突触后膜，并激发突触后神经元内的分子受体，从而打开或关闭膜内的某些离子通道，改变了膜的通透性，并引起突触后神经元的电位变化，实现神经兴奋的传递。这种以化学物质为媒介的突触传递，是脑内神经元信号的主要方式。
神经递质在使用后，并未被破坏。它借助离子泵从受体中排出，又回到了轴突末梢，重新包装成突触小泡，再重复得到利用。
兴奋在神经纤维上的传导的特点：
(1)生理的完整性：神经传导要求神经纤维在结构和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断，破坏了结构的完整性，冲动不可能通过断口。
(2)双向传导：刺激神经纤维上的任何一点，所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导。
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