當你打開一個電腦網頁時，你的眼睛和手指已經完成了諸如轉動眼球、滑動手指等一系列動作。你是否思考過，為何我們能完成這些動作呢？

其實，我們的每一個動作，都是肌肉收縮作用于骨骼的結果。當我們受到外界刺激時，會産生神經興奮。神經興奮是可以傳導的，當它傳導到肌肉時，會使肌肉也産生興奮，肌肉興奮又會引起肌肉收縮，從而産生各種動作。我們将這種能夠傳播的神經興奮稱為神經沖動。可以說，肌肉收縮就是神經沖動的間接體現。

那麼，神經沖動是怎麼産生的呢？

神經沖動是在神經纖維上傳導的動作電位。我們可以把神經沖動想象成電流，把神經纖維想象成電路。假如電路上連着一個燈泡，當電流通過電路時，燈泡就會亮。神經沖動引起肌肉收縮的情況也與此類似，隻不過神經沖動這種“電流”不是普通的電流，它的産生主要取決于兩種元素。這兩種元素就是鈉和鉀。鈉和鉀位于元素周期表的第一列，它們的最外層軌道隻有一個電子，極不穩定。因此，鈉和鉀一遇到空氣就會立馬與空氣中的氧發生反應，變成鈉離子和鉀離子。

作為常量元素，鈉和鉀在人體的含量很多，并且都是以離子的形式存在的。正常情況下，細胞外的鈉離子濃度高于細胞内的鈉離子濃度，細胞内的鉀離子濃度高于細胞外的鉀離子濃度。對于鈉離子來說，一有機會，它們就會朝細胞内流動；而對于鉀離子來說，它們更傾向于向細胞外流動，這是由它們在細胞内外的濃度差決定的。

當身體受到有效刺激時，細胞膜上的鈉離子通道開啟，鈉離子就會開始向細胞内流動。我們知道，鈉離子帶着一個正電荷，因此，如果大量的鈉離子向細胞内移動，必然會使細胞内外的電位發生變化。當細胞内外的電位達到平衡時，鈉離子就不再移動了。這時，細胞膜上的鉀離子通道開啟了，于是鉀離子就開始向細胞外流動，使細胞内外的電位再次發生變化，等到細胞内外的電位再次達到平衡時，鉀離子也停止移動了。

外界刺激使得鈉離子向細胞内移動，鉀離子向細胞外移動，這兩次移動使得細胞内外的電位發生了變化，這種變化就是動作電位。動作電位不會局限在受刺激的部位，動作電位産生後，會迅速向周圍傳導。一旦動作電位進行傳導，就會産生神經沖動。而神經沖動，則會導緻肌肉收縮。

由此可見，我們的生命活動離不開鈉和鉀。不過，這兩種元素并不是攝入越多越好。以鈉為例，世界衛生組織建議，成人每天攝入的鹽應不超過5克，其目的主要是限制鈉的攝入量。因為根據上述細胞膜内外電位變化的過程我們可以得知，如果體内的鈉離子過多，當細胞膜上的鈉離子通道開啟後，會有過量的鈉離子湧入細胞膜内。在這種情況下，即便鉀離子流到細胞膜外，細胞膜内也不能恢複最初的電位，導緻動作電位的傳導出現問題，無法正常地引起肌肉興奮，我們也就無法完成動作了。

本文由北京市第六十五中學高級教師李豔芝進行科學性把關。

科普中國中央廚房

新華網科普事業部

科普中國-科學原理一點通

聯合出品

更多精彩内容，請下載科普中國客戶端。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創，轉載時務請注明出處。