Nervų impulsas, jo transformavimo ir perdavimo mechanizmas

Žmogaus nervų sistema yra savotiškakoordinatorius mūsų kūne. Jis perduoda komandas iš smegenų į raumenis, organus, audinius ir procesus, gaunamus iš jų signalų. Kaip duomenų laikmenos rūšis, naudojamas nervinis impulsas. Kas tai yra Kaip greitai tai veikia? Šie klausimai, taip pat daugybė kitų klausimų, yra šiame straipsnyje.

Kas yra nervinis impulsas?

nervinis impulsas
Tai yra sužadinimo bangos pavadinimasplinta kaip atsakas į neuronų dirginimą. Dėl šio mechanizmo informacija perduodama iš įvairių receptorių į centrinę nervų sistemą. Ir iš jos, savo ruožtu, skirtingų organų (raumenų ir liaukų). Ir koks šis procesas yra fiziologiniu lygmeniu? Nervų impulsų perdavimo mechanizmas yra tas, kad neuronų membranos gali keisti jų elektrocheminį potencialą. Ir procesas, kuris mus domina, yra įvykdytas sinapsių srityje. Nervų impulso greitis gali svyruoti nuo 3 iki 12 metrų per sekundę. Daugiau apie tai, taip pat apie veiksnius, kurie jai daro poveikį, mes kalbėsime dar daugiau.

Struktūros ir darbo tyrimas

Pirmą kartą nervų impulsas buvo praėjęsVokietijos mokslininkai E. Goering ir H. Helmholtz parodė varlės pavyzdį. Tuo pačiu metu buvo nustatyta, kad bioelektrinis signalas pasiskirsto aukščiau nurodytu greičiu. Apskritai tai įmanoma dėl ypatingos nervų pluošto konstrukcijos. Kai kuriais būdais jie panašūs į elektros laidą. Taigi, jei lygiateisis su juo, laidininkai yra aksonai, o izoliatoriai yra jų mielino apvalkalai (jie yra Schwanno ląstelės membrana, kuri yra suvyniota keliais sluoksniais). Ir nervų impulsų greitis pirmiausia priklauso nuo pluošto skersmens. Antrasis svarbus yra elektros izoliacijos kokybė. Beje, lipoproteinų mielinas yra naudojamas kaip medžiaga kūne, turinčiame dielektriko savybes. Kuo kiti lygūs, tuo didesnis sluoksnis, tuo greičiau praeis nerviniai impulsai. Netgi šiuo metu negalima teigti, kad ši sistema buvo visiškai ištirta. Daugelis dalykų, susijusių su nervais ir impulsais, vis dar lieka mįslė ir tyrimo objektas.

Konstrukcijos ir veikimo ypatybės

atsiranda nervų impulsų
Jei mes kalbame apie nervų impulsą, tadareikia pažymėti, kad pluoštas neapsaugo viso savo ilgio su mielino apvalkalu. Statybos ypatybės yra tokios, kad padėtis geriausia palyginti su izoliuojančių keraminių movų, kurios yra tvirtai sriegiuotos ant elektros laido lazdele, sukūrimą (nors šiuo atveju yra aksonas). Dėl šios priežasties yra nedidelės neišardytos elektrinės dalys, iš kurių joninė srovė gali saugiai tekėti iš aksono į aplinką (arba atvirkščiai). Tai dirgina membraną. Dėl to veiklos potencialas susidaro ne izoliuotose vietovėse. Šis procesas vadinamas Ranvierio perėmimu. Tokio mechanizmo buvimas leidžia nervų impulsą skleisti daug greičiau. Pakalbėkime apie tai su pavyzdžiais. Taigi, nervinio impulso greitis storio mielino pluošto, kurio skersmuo svyruoja nuo 10-20 mikronų, yra 70-120 metrų per sekundę. Nors tie, kurie neturi optimalios struktūros, šis skaičius yra mažesnis nei 60 kartų!

Kur jie sukurti?

Neuronuose atsiranda nervų impulsų. Galimybė kurti tokius "pranešimus" yra viena iš jų pagrindinių savybių. Nervinis impulsas užtikrina greitą tos pačios rūšies signalų plitimą palei akonus per tolimus atstumus. Todėl tai yra svarbiausia organizmo keitimosi informacija priemonė. Duomenys apie dirginimą perduodami keičiantis jų atsiradimo dažnumui. Čia yra sudėtinga periodinių leidinių sistema, kuri per sekundę gali skaičiuoti šimtus nervinių impulsų. Pagal šiek tiek panašų principą, nors ir žymiai sudėtingiau, veikia kompiuterinė elektronika. Taigi, kai neuronuose atsiranda nervų impulsų, jie yra koduojami tam tikru būdu ir tik tada jie perduodami. Taigi informacija yra suskirstyta į specialius "paketus", kurių skaičius ir pobūdis yra skirtingi. Visa tai, kartu sujungta, yra mūsų smegenų ritminė elektrinė veikla, kurią galima užregistruoti dėl elektroencefalogramos.

Ląstelių tipai

nervų impulsų greitis
Kalbant apie pravažiavimo sekanervų impulsą, jūs negalite ignoruoti nervų ląsteles (neuronus), per kuriuos perduodami elektriniai signalai. Taigi, dėka jų, mūsų kūno dalys keičiasi informacija. Priklausomai nuo jų struktūros ir funkcionalumo, išskiriami trys tipai:

  1. Receptorius (jautrus). Jie yra užkoduoti ir transformuojami į visų temperatūros, cheminių, garso, mechaninių ir šviesos stimulų nervinius impulsus.
  2. Įterpti (taip pat vadinamas dirigentas arba uždarymas). Jie tarnauja impulsų apdorojimui ir perjungimui. Daugiausia jų yra žmogaus smegenyse ir nugaros smegenyse.
  3. "Effectoral" (variklis). Jie gauna komandas iš centrinės nervų sistemos, kad užtikrintų tam tikrų veiksmų atlikimą (ryškioje saulėje, uždarykite akis ir pan.).

Kiekvienas neuronas turi ląstelės kūną ir išaugo. Nervų impulsas kelyje kūne prasideda būtent su pastaruoju. Procesai yra dviejų tipų:

  1. Dendritai. Jie turi funkciją suvokti jiems esančių receptorių sudirginimą.
  2. Axons. Jų dėka nervų impulsai perduodami iš ląstelių į darbinį organą.

Įdomus veiklos aspektas

nervų impulsų greitis
Kalbant apie ląstelių nervinį impulsą,sunku ne pasakyti apie vieną įdomų momentą. Taigi, kai jie ramybėje, tarkime, kad natrio ir kalio siurblys jonus juda tokiu būdu, kad būtų pasiektas gėlo vandens poveikis viduje ir sūrus iš išorės. Atsižvelgiant į galimą skirtumo nesubalansuotumą, membranoje galima stebėti iki 70 milivoltų. Palyginimui, tai yra 5% įprastų AA baterijų. Tačiau kai tik ląstelės būsena pasikeičia, susidaro pusiausvyra, o jonai pradeda keisti vietas. Tai atsitinka, kai eina per jį nervų impulsas. Dėl aktyvių jonų veiksmų šis veiksmas taip pat vadinamas veiksmų potencialu. Kai jis pasiekia tam tikrą indeksą, prasideda atvirkštiniai procesai, o ląstelė pasiekia poilsio būseną.

Dėl veiksmų potencialo

Kalbant apie nervinio impulso ir jo transformacijąPasiskirstymas, reikia pažymėti, kad tai gali būti netinkamas milimetras per sekundę. Tada signalai per kelias minutes pereis nuo rankos prie smegenų, o tai akivaizdžiai negerai. Čia ir vaidina svarbų vaidmenį didinant veiksmą, anksčiau laikomą mielino apvalkalu. Ir visos jos "spragos" yra tokiu būdu, kad jie tik teigiamai veikia signalo perdavimo spartą. Taigi, kai pagrindinio vienos axon kūno dalies pabaiga pasiekia impulsą, ji perduodama arba į kitą kamerą, arba (jei kalbama apie smegenis) daugybei neuronų šakų. Pastaraisiais atvejais veikia šiek tiek kitoks principas.

Kaip tai veikia smegenyse?

nervinio impulso transformacija
Pakalbėkime, koks perdavimasnervų impulsų seka veikia svarbiausiose mūsų CNS dalyse. Čia neuronai iš jų kaimynų yra atskirti mažais plyšiais, kurie vadinami sinapsais. Veiksmų stiprumas negali praeiti per juos, todėl jis siekia kitokio būdo pasiekti kitą nervinę ląstelę. Kiekvieno proceso pabaigoje yra mažų maišelių, vadinamų presinaptinėmis pūslelėmis. Kiekviename iš jų yra specialių junginių - neurotransmiterių. Kai jiems atsiranda veiksmo potencialas, molekulės yra išleidžiamos iš maišų. Jie kerta sinapsę ir prisijungia prie specialių molekulinių receptorių, esančių ant membranos. Tuo pačiu metu, pusiausvyra yra sutrikdyta, ir tikriausiai pasirodys naujas veiksmų potencialas. Dar neaišku, kad neurofiziologai iki šios dienos tyrinėja problemą.

Neurotransmiterio darbas

Kai jie perduoda nervinius impulsus, yra keletas variantų, kurie su jais atsiras:

  1. Jie skleis.
  2. Padarykite cheminį skilimą.
  3. Grįžkite atgal į jų burbulus (tai vadinama atvirkščia gaudyma).

Pasibaigus XX a., Buvo padaryta ryškus atradimas. Mokslininkai sužinojo, kad vaistiniai preparatai, veikiantys neurotransmiterius (taip pat jų išsiliejimas ir pakartotinis įsigijimas), pagrindiniu būdu gali pakeisti žmogaus psichinę būklę. Pavyzdžiui, daug antidepresantų, tokių kaip "Prozac", blokuoja serotonino pakartotinį užgrobimą. Yra keletas priežasčių manyti, kad Parkinsono liga yra atsakinga už neurotransmiterio dopamino smegenų trūkumą.

Dabar mokslininkai, kurie studijuoja sienąžmogaus psichikos būsena, bandoma suprasti, kaip visa tai daro įtaką žmogaus protui. Tuo tarpu mes neturime atsakymo į tokį esminį klausimą: kas neuroną sukuria veiksmų potencialą? Nors šios kameros "paleidimo" mechanizmas mums yra paslaptis. Ypač įdomu iš šio galvosūkio požiūriu yra smegenų neuronų darbas.

Trumpai tariant, jie gali dirbti su tūkstančiaisneurotransmiterių, kuriuos siunčia jų kaimynai. Šio tipo impulsų apdorojimo ir integravimo detalės mums yra beveik nežinomos. Nors šiuo klausimu dirba daug mokslinių tyrimų grupių. Šiuo metu paaiškėjo, kad visi gaunami impulsai yra integruojami, o neuronas nusprendžia, ar būtina išlaikyti veiksmų potencialą ir perkelti juos toliau. Šiuo pagrindiniu procesu grindžiamas žmogaus smegenų funkcionavimas. Na, tada nenuostabu, kad mes nežinome atsakymo į šią mįslę.

Kai kurios teorinės savybės

nervų impulso kelias
Straipsnyje "nervų impulsas" ir "veiksmo potencialas"buvo naudojami kaip sinonimai. Teoriškai tai tiesa, nors kai kuriais atvejais būtina atsižvelgti į kai kurias savybes. Taigi, jei mes einame į detales, tada veiksmų potencialas yra tik nervų impulso dalis. Išsamiai išnagrinėjus mokslines knygas, galima žinoti, kad tai tik vadinama membranos įkrovos pasikeitimu iš teigiamo į neigiamą, ir atvirkščiai. Nors nervinis impulsas suprantamas kaip sudėtingas struktūrinis-elektrocheminis procesas. Jis propaguoja palei neuronų membraną kaip judėjimo pokyčių banga. Veiksmingumo potencialas yra tik elektrinis komponentas nervinio impulso sudėtyje. Tai apibūdina pokyčius, atsirandančius dėl vietinės membranos dalies įkrovos.

Kur sukurti nerviniai impulsai?

Kur jie pradeda savo kelionę? Atsakymą į šį klausimą gali pateikti bet kuris studentas, kuris kruopščiai studijavo susijaudinimo fiziologiją. Yra keturi variantai:

  1. Dendrito receptoriaus galas. Jei tai yra (tai nėra faktas), tuomet galima turėti tinkamą stimulą, kuris pirmiausia sukurs generatoriaus potencialą, o tada nervinį impulsą. Skausmo receptoriai veikia panašiai.
  2. Susijaudinčios sinapsės membrana. Paprastai tai įmanoma tik tuomet, jei yra stiprus dirginimas ar jų susikaupimas.
  3. Dentridos zondavimo zona. Tokiu atveju vietos stimuliuojantys postsynaptiniai potencialai formuojami kaip atsakas į stimulą. Jei pirmasis Ranvierio perėmimas yra mielinizuotas, tada jie yra apibendrinti. Dėl didelės jautrumo membranos vietos, čia pasirodo nervinis impulsas.
  4. Axon piliakalnis. Tai vieta, kurioje prasideda aksonas. Kalnelis yra dažniausiai sukurtas impulsas neuronui. Visose kitose anksčiau minėtose vietose jų atsiradimas yra daug mažesnis. Taip yra dėl to, kad čia membrana yra padidėjęs jautrumas, taip pat mažesnis kritinis depolarizacijos lygis. Todėl, kai prasideda daug sužadinimo postsynaptinio potencialo sujungimas, piliakalnis pirmiausia reaguoja į juos.

Poveikio sužadinimo pavyzdys

nervų impulsų seka
Apibūdinimas su medicininiais terminais gali sukelti tam tikrų momentų nesusipratimą. Norėdami tai pašalinti, verta trumpai apžvelgti minėtas žinias. Pavyzdžiui, paimkime ugnį.

Prisiminkite paskutinės vasaros naujienų santraukas (taip patnetrukus bus galima išgirsti dar kartą). Gaisras plinta! Šiuo atveju medžiai ir krūmai, kurie degina, lieka jų vietose. Tačiau ugnies priekis eina toliau nuo vietos, kurioje buvo ugnis. Nervų sistema veikia panašiai.

Dažnai reikia nuramintinervų sistemos sužadinimas. Tačiau tai nėra taip paprasta, kaip ugnies atveju. Tuo tikslu jie atlieka dirbtinį trikdymą neurono darbe (gydymo tikslais) arba naudoja įvairias fiziologines priemones. Tai galima palyginti su gaisro užtvindymu vandeniu.

</ p>
Patinka:
0
Susiję straipsniai
Refleksinis lankas
Kas yra nervinis impulsas? Apibrėžimas
Nervų erkė
Vaikystės liga - nervų terapija, gydymas ir
Koks gali būti greičio jungiklis
Neuronų procesai: apibrėžimas, struktūra,
Elektromagnetinis impulsas: tik apie kompleksą
Nervų ląstelės ir jų struktūra
Botokso kontraindikacijos ir bendra informacija
Populiarios žinutės
aukštyn