Nervu impulss, tā transformācijas un transmisijas mehānisms

Cilvēka nervu sistēma ir savdabīgakoordinators mūsu ķermenī. Tā pārraida komandas no smadzenēm uz muskuļiem, orgāniem, audiem un procesiem, kas nāk no tiem. Kā datu nesēju veids tiek izmantots nervu impulss. Kas tas ir? Cik ātri tas darbojas? Šie jautājumi, kā arī vairāki citi jautājumi ir atrodami šajā rakstā.

Kāds ir nervu impulss?

nervu impulss
Tas ir uzbrukuma viļņa nosaukumsizplatās caur šķiedrām, reaģējot uz nervu kairinājumu. Pateicoties šim mehānismam, informācija no dažādiem receptoriem tiek pārraidīta uz centrālo nervu sistēmu. Un no tā, savukārt, dažādiem orgāniem (muskuļiem un dziedzeriem). Un kāds ir šis process ir fizioloģiskā līmenī? Nervu impulsu transmisijas mehānisms ir tas, ka neironu membrānas var mainīt savu elektroķīmisko potenciālu. Un process, kas mūs interesē, tiek paveikts sinapsu jomā. Nervu impulsa ātrums var mainīties diapazonā no 3 līdz 12 metriem sekundē. Vairāk par to, kā arī par faktoriem, kas to ietekmē, mēs runāsim vēl vairāk.

Struktūras un darba izpēte

Pirmo reizi nervu impulsa pāreja bijaVācijas zinātnieku E.Geringa un H.Helmholtca liecina par vardes piemēru. Tajā pašā laikā tika noteikts, ka bioelektriskie signāli izplatās ar iepriekš norādīto ātrumu. Parasti tas ir iespējams, pateicoties īpašai nervu šķiedru konstrukcijai. Dažos veidos tie atgādina elektrisko kabeli. Tādējādi, ja ir paralēles ar to, ka axons ir vadītāji, un izolatoru - to mielīna apvalks (tie veido Schwann šūnu membrānu, kas uztin vairākos slāņos). Un nerva impulsa ātrums galvenokārt ir atkarīgs no šķiedru diametra. Otra nozīme ir elektroizolācijas kvalitāte. Starp citu, kā ķermenis materiāls, ko izmanto lipoproteīnu mielīna, kas ir dielektriskās īpašības. Citas lietas ir vienādas, jo lielāks slānis, jo ātrāk nokļūs nervu impulsos. Pat patlaban nevar teikt, ka šī sistēma ir pilnībā izpētīta. Daudz kas attiecas uz nerviem un impulsiem, joprojām ir misionārs un pētījumu priekšmets.

Struktūras un darbības īpašības

rodas nervu impulss
Ja mēs runājam par nerva impulsa ceļu, tadjāatzīmē, ka šķiedra neaizver visu savu garumu ar mielīna apvalku. Dizaina elementi ir tādi, ka situāciju vislabāk salīdzina ar izolējošo keramisko savienojumu izveidošanu, kas ir biezi vītņoti uz elektrotīkla stieņa (lai gan šajā gadījumā aksons). Tā rezultātā ir mazas neizolētas elektriskās daļas, no kurām jonu strāva var droši plūst no aksona uz vidi (vai otrādi). Tas kairina membrānu. Rezultātā darbības potenciāls tiek radīts apgabalos, kas nav izolēti. Šo procesu sauc par Ranviera pārtveršanu. Šāda mehānisma klātbūtne ļauj nervu impulsu izplatīties daudz ātrāk. Par to runāsim ar piemēriem. Tādējādi nervu impulsa ātrums biezā mielinātā šķiedrā, kura diametrs svārstās 10-20 mikronu diapazonā, ir 70-120 metri sekundē. Kaut arī tiem, kuriem nav optimālas struktūras, šis skaitlis ir mazāks par 60 reizēm!

Kur tie ir izveidoti?

Nervu impulsos rodas neironos. Iespēja radīt šādus "ziņojumus" ir viena no to galvenajām īpašībām. Nervu impulss nodrošina ātru tāda paša veida signālu izplatīšanos pa axons pa lielu attālumu. Tādēļ tas ir svarīgākais informācijas apmaiņas institūcijas līdzeklis tajā. Dati par kairinājumu tiek nosūtīti, mainot to rašanās biežumu. Šeit ir kompleksa periodisko izdevumu sistēma, kas vienā sekundē var izskaitļot simtiem nervu impulsu. Ar nedaudz līdzīgu principu, lai gan ievērojami sarežģītāka, darbojas datorselektronika. Tātad, kad nervu impulsiem rodas neironos, tos kodē noteiktā veidā, un tikai tad tie tiek pārraidīti. Tādējādi informācija tiek sagrupēta īpašos "iepakojumos", kuriem ir atšķirīgs to skaits un raksturs. Tas viss, apvienojumā, ir pamats mūsu smadzeņu ritmiskajai elektriskajai aktivitātei, kuru var reģistrēt, pateicoties elektroencefalogrammai.

Šūnu veidi

nervu impulsu ātrums
Runājot par pārejas secībunervu impulsu, jūs nevar ignorēt nervu šūnas (neironi), caur kuru elektrisko signālu pārraide. Tātad, pateicoties viņiem, dažādas mūsu ķermeņa daļas apmainās ar informāciju. Atkarībā no to struktūras un funkcionālajiem veidiem tiek izšķirti trīs veidi:

  1. Receptors (jutīgs). Tie tiek kodēts un tiek pārvērsti nervu impulsiem visas siltuma, ķīmisko, akustisko, mehāniskās un gaismas stimulu.
  2. Ievietot (to sauc arī par vadītāju vai aizvēršanu). Tie kalpo, lai apstrādātu un mainītu impulsus. Vislielākais no tiem ir cilvēka smadzenes un muguras smadzenēs.
  3. Effectoral (motors). Viņi saņem komandas no centrālo nervu sistēmu, lai nodrošinātu, ka tiek veiktas noteiktas darbības (spožajā saulē, tuvu acīm utt.).

Katram neironam ir šūnas struktūra un izaugums. Nervu impulsa ceļš gar ķermeņa sākas tieši ar pēdējo. Procesi ir divu veidu:

  1. Dendrites. Viņiem ir funkcija uztvert uz tiem izvietoto receptoru kairinājumu.
  2. Axons. Pateicoties viņiem, nervu impulsus no šūnām pārraida uz darba orgānu.

Interesants aktivitātes aspekts

nervu impulsu ātrums
Runājot par šūnu nervu impulsu veikšanu,par vienu interesantu brīdi nav grūti pateikt. Tātad, kad viņi atpaliek, tad, teiksim, nātrija-kālija sūknis pārvieto jonus tā, lai panāktu svaigā ūdens iedarbību iekšpusē un sāli ārā. Tā rezultātā iespējamā starpības līdzsvara dēļ membrānā var novērot līdz pat 70 milivoltiem. Salīdzinājumam, tas ir 5% no parastajām AA baterijām. Bet, tiklīdz mainās šūnu stāvoklis, radītais līdzsvars tiek sadalīts, un joni sāk mainīt vietas. Tas notiek, kad cauri tam pavada nerva impulsa ceļš. Aktīvās jonu darbības dēļ šo darbību sauc arī par rīcības potenciālu. Kad tas sasniedz noteiktu indeksu, tad sākas reversās process, un šūna sasniedz stāvokli atpūtai.

Par rīcības potenciālu

Runājot par nerva impulsa un tā transformācijuizplatīšana, jāatzīmē, ka tas varētu būt nenogurstošs milimetrs sekundē. Tad signāli vairākas minūtēs pāriet no rokas uz smadzenēm, kas acīmredzami nav labs. Šeit ir svarīga nozīme darbības uzlabošanā, kas agrāk tika uzskatīta par mielīna čaulu. Un visas tās "bezdarbība" ir novietoti tā, ka tie bija tikai pozitīva ietekme uz signalizācijas likmi. Tātad, kad impulss sasniedz beigām galvenajā daļā AXON viena ķermeņa, tas tiek pārcelts uz nākamo šūnu, vai (ja mēs runājam par smadzeņu) daudzajiem offshoots neironiem. Pēdējos gadījumos darbojas nedaudz atšķirīgs princips.

Kā tas darbojas smadzenēs?

nervu impulsa pārveidošana
Parunāsim, kāda nodošananervu impulsu secība darbojas vissvarīgākajās mūsu CNS daļās. Šeit neironus no viņu kaimiņiem atdala mazi šķēli, kurus sauc par sinapsēm. Darbības iedarbība nevar šķērsot viņus, tādēļ tā cenšas atrast citu veidu, kā nokļūt nākamajā nervu šūnā. Katra procesa beigās ir mazi maisiņi, kurus sauc par presinapsijas pūslīšiem. Katrā no tiem ir īpaši savienojumi - neirotransmiteri. Kad viņiem rodas darbības potenciāls, molekulas tiek atbrīvotas no maisiem. Viņi šķērso sinapsu un pievienojas īpašajiem molekulārajiem receptoriem, kas atrodas membrānā. Tajā pašā laikā līdzsvars tiek traucēts un, iespējams, parādās jauna rīcības potenciāla. Vēl nav zināms, ka neirofiziologi šo jautājumu pētīja līdz šai dienai.

Neviromediatora darbs

Kad viņi pārraida nervu impulsus, tad ir vairākas iespējas, kas ar viņiem notiks:

  1. Viņi izkliedēsies.
  2. Iziet ķīmisko šķelšanos.
  3. Atgriezieties pie burbuļiem (to sauc par reverso uztveršanu).

20. gadsimta beigās radās pārsteidzošs atklājums. Zinātnieki ir atklājuši, ka zāles, kas ietekmē to neirotransmiteru (kā arī to radītajām emisijām un reverso pārņemšanu), var mainīt psihisko stāvokli persona krasi. Tā, piemēram, vairāki antidepresanti, piemēram, "Prozac", bloķē serotonīna atkārtotu konfiskāciju. Pastāv daži iemesli uzskatīt, ka Parkinsona slimība ir atbildīga par neiromediatora dopamīna smadzeņu trūkumu.

Tagad pētnieki, kas mācās uz robežascilvēka psihes stāvoklis, mēģinot saprast, kā tas viss ietekmē cilvēka prātu. Pa to laiku mums nav atbildes uz šādu būtisku jautājumu: kas padara neironu radīt rīcības iespējas? Kamēr šīs kameras "palaišanas" mehānisms mums ir noslēpums. No šīs redzes viedokļa īpaši interesanti ir smadzeņu neironu darbs.

Īsi sakot, viņi var strādāt ar tūkstošiem cilvēkuneirotransmiteri, kurus sūta savus kaimiņus. Sīkas ziņas par šāda veida impulsa apstrādi un integrāciju mums ir gandrīz nezināmas. Lai gan šajā pētījumā ir daudz pētījumu grupu. Šobrīd izrādījās, ka visi saņemtie impulsi ir integrēti, un neirons nolemj, vai ir nepieciešams saglabāt rīcības potenciālu un nodot tālāk. Par šo fundamentālo procesu pamatojas cilvēka smadzeņu darbība. Nu, tad nav brīnums, ka mēs nezinām atbildi uz šo mīklu.

Dažas teorētiskās iezīmes

nervu impulsa ceļš
Rakstā "nervu impulss" un "rīcības potenciāls"tika izmantoti kā sinonīmi. Teorētiski tas ir taisnība, lai gan dažos gadījumos ir jāņem vērā dažas pazīmes. Tātad, ja mēs nonākam detaļās, tad rīcības potenciāls ir tikai daļa no nervu impulsa. Apsverot detalizētas zinātniskas grāmatas var atrast, ka tā saukto membrānu tikai mainīt maksu no pozitīvas uz negatīvu un otrādi. Tā kā nervu impulsu saprot kā sarežģītu strukturāli-elektroķīmisko procesu. Tā izplatās pa neirona membrānu kā ceļojošs pārmaiņu vilnis. Darbības potenciāls ir tikai elektriskās sastāvdaļas nervu impulsa sastāvā. Tas raksturo izmaiņas, kas notiek, uzlādējot vietējo membrānas daļu.

Kur ir radīti nervu impulsi?

Kur viņi sāk savu ceļojumu? Atbildi uz šo jautājumu var sniegt jebkurš students, kas rūpīgi pētīja uztraukuma fizioloģiju. Ir četras iespējas:

  1. Dendrīta receptora gala. Ja tas ir (kas nav fakts), tad ir iespējams izveidot adekvātu stimulu, kas vispirms radīs ģeneratora potenciālu un tad nervu impulsu. Sāpju receptori darbojas līdzīgi.
  2. Izsakņojošas sinapses membrāna. Parasti tas ir iespējams tikai tad, ja ir spēcīgs kairinājums vai to summēšana.
  3. Dentrīda trigera zona. Šajā gadījumā reakcijas uz stimulu veidojas lokāli izaicinoši postsinapsijas potenciāli. Ja pirmā Ranvjēra pārtveršana ir mielinizēta, tad tās tiek apkopotas. Sakarā ar klātbūtni membrānas vietā, kas ir augsta jutība, šeit parādās nervu impulss.
  4. Axona pilskalns. Šī ir vieta, kur sākas aksons. Visbiežāk hillocks rada impulsus neironam. Visās citās vietās, kuras tika uzskatītas agrāk, to rašanās ir daudz mazāka. Tas ir saistīts ar to, ka šeit membrānai ir paaugstināta jutība, kā arī zemāks kritiskais depolarizācijas līmenis. Tāpēc, kad sākas daudzu ierosinošo postsinaptisko potenciālu summēšana, pilskalni vispirms reaģē uz tām.

Pavairošanas ierosmes piemērs

nervu impulsu secība
Ar medicīniska rakstura stāstījums var izraisīt pārpratumus par dažiem brīžiem. Lai to novērstu, ir vērts īsi pāriet uz iepriekš minētajām zināšanām. Piemēram, ņemsim uguni.

Atcerieties kopsavilkumus no pagājušās vasaras ziņām (arīdrīz atkal būs iespējams dzirdēt). Uguns izplatās! Šajā gadījumā koki un krūmi, kas sadedzina, paliek viņu vietās. Bet uguns priekšā iet tālāk no vietas, kur uguns bija. Nervu sistēma darbojas līdzīgi.

Bieži vien ir nepieciešams nomierinātnervu sistēmas uzbudinājums. Bet tas nav tik vienkārši, kā ugunsgrēka gadījumā. Šim nolūkam viņi mākslīgi iejaucas neirona darbā (terapeitiskos nolūkos) vai izmanto dažādus fizioloģiskos līdzekļus. To var salīdzināt ar ugunsgrēka plūdiem ar ūdeni.

</ p>
Patīk:
0
Saistītie raksti
Refleksā loka
Kas ir nervu impulss? Definīcija
Nervu ērce
Bērnības slimība - nervu ārstēšana un ārstēšana
Kāds var būt ātruma pārslēgs
Neironu procesi: definīcija, struktūra,
Elektromagnētiskais impulss: tikai par kompleksu
Nervu šūnas un to struktūra
Botox kontrindikācijas un vispārēja informācija
Populāras ziņas
uz augšu