離子學說

離子學說由霍奇金等人提出。1963年，霍奇金和赫克斯利及埃克爾斯因為發現了引起個體神經纖維神經衝動通道的化學變化過程，即發現了神經細胞膜的周邊和中央部分與興奮和抑制有關的離子機制而獲得了諾貝爾生理學醫學獎；1965年，霍奇金還獲得倫敦皇家學會頒布的柯普利獎章；1988年，獲得視網膜基金會頒發的黑爾梅里希獎章。霍奇金一生中主要著作有兩部，1964年發表的《神經衝動的傳導》及1992年發表的《機遇與目標》。霍奇金的神經衝動“離子理論”，為神經電生理學的發展做出了重要貢獻，對臨床應用具有重要的意義。特別是他和他的學生赫克斯利發明的“電壓針制”的新方法，開創了把計算機運用於電生理學的先河。

這個學說的提出是基於以下的事實：（1）Na 、K 、Cl等離子在細胞內外的分佈有很大的差異。（2）在增加細胞外液的K 濃度時，靜息電位減少。（3）減少細胞外液的Na 濃度時，則動作電位的振幅降低，當Na 濃度為1/10時，振幅降低58毫伏等。其次，根據在烏賊巨大軸突上用箱位法所進行的實驗，使這個學說發展為精深嚴密的理論〔霍奇金、赫胥黎（A．L．Hod－gkin、A．F．Huxley，1950—1952）〕。霍奇金等所設想的膜如圖示那樣，ENa、FK是以Na 、K 的平衡電位作為電動勢的電池，RNa、RK是膜對Na 和K 的電阻，EL、RL表示對Cl-等被動分佈離子的電動勢和電阻。這個學說的要點是：（1）靜止膜對Na 的透性低，膜電位大致近於EK值，活動時對Na 透性高。（2）這種對Na 透性的增大是以膜的去極化作為開端而發生的，由於所謂霍奇金循環（Hodgkincycle）的再生過程發生作用，故Na 的透性顯著亢進，膜電位接近於ENa。用此再生過程可以解釋興奮是服從於全、無法則的。（3）對Na 透性的增大是一過性的，不能被維持下去（Na搬運機制的鈍化），加之，對K 的透性又增大，故動作電位下降（延擱整流）。（4）活動的結果有少量的Na 進入和K 流出，但通過主動的Na 排出泵的作用而又可以回復到原來的狀態。