Howarth J V, Keynes R D, Ritchie J M
J Physiol. 1968 Feb;194(3):745-93. doi: 10.1113/jphysiol.1968.sp008434.
已对家兔失温迷走神经中单个冲动通过时伴随的温度变化进行了研究。
最初的变化包括产生正热,随后大部分正热又被重新吸收;即存在一个正热产生阶段和一个负热产生阶段。
正热的大小、其起始时间以及负热的起始时间已通过一种模拟分析方法进行了测量。此外,借助计算机以及传统的热阻分析,对这些参数以及负热的大小和初始热两个阶段的持续时间进行了研究。
在约5℃时,测得的正热为7.2微卡/克·冲动。一旦复合动作电位到达热电堆,它就开始出现,并持续约107毫秒。
这种正热随温度升高而降低,4℃时的热与14℃时的热之比为1.86。
在约5℃时测得的负热为4.9微卡/克·冲动。它在正热开始后102毫秒开始,并持续约240毫秒。
当洛克溶液中的钠被锂取代时,正热减少19%,但负热增加22%。
在无钾溶液中,正热几乎不受影响(增加5%),但负热增加了一倍多。结果,神经可能会比其初始温度短暂低约2微摄氏度。
缺钠溶液对正热的影响有些变化,但负热持续减少。
用硫酸盐或硝酸盐取代洛克溶液中的氯化物对正热影响不大。负热的大小减少26%,持续时间减少22%。
用钡取代洛克溶液中的大部分钠会减少或消除负热,并使测得的正热大小增加近三倍。
藜芦碱(10⁻⁵克/毫升)使净正热增加近十倍。
哇巴因(1毫摩尔)和抗霉素A(1微克/毫升)作用30 - 60分钟对初始产热影响不大。
在5 - 15℃的温度范围内,对于上述离子溶液变化,正热与动作电位上升相之间以及负热与动作电位下降相之间在时间上密切一致。
由于动作电位在热电堆表面不可避免地存在时间离散,观察到的温度变化小于在靠近刺激电极的神经单点处发生的温度变化。5℃时正热的校正值为24.5微卡/克·冲动,而负热的校正值为22.2微卡/克·冲动。
动作电位期间溶液中相互交换的离子的混合热太小,无法解释观察到的初始热,但与固定电荷相关的离子交换可能对热有显著贡献。
电容理论认为正热代表膜电容中储存的电能的耗散,而负热是电容再充电的结果,似乎只能解释不到一半的观察到的温度变化。
很可能大部分初始热是神经膜去极化和复极化时熵变化的结果。