ما هو NERVOUS IMPULSE وكيف ينتشر

نبض العصب إنها الإشارة الكهروكيميائية التي تتواصل بها الخلايا العصبية. بفضل هذا الدافع العصبي ، تنقل الخلايا العصبية المعلومات في جميع أنحاء الجهاز العصبي. سنرى في هذا الدرس من المعلم ما هو النبض العصبيكيف يتم إنشاؤه و كيفينتشر على طول الخلية العصبية وبين الخلايا العصبية. سنكتشف أيضًا الدور الأساسي للغشاء الخلوي للخلايا العصبية في هذه العملية برمتها.

الدافع العصبي هو تفريغ صغير للطاقة الكهربائية التي يتم إنشاؤها في الخلايا العصبية سوما، تنتقل في جميع أنحاء محور عصبي إلى النهاية الطرفية ، حيث أزرار متشابكة.

الدافع العصبي هو أ إشارة قصيرة وقوية التي تنتشر بطريقة أحادية الاتجاه (لا يمكن الرجوع إليها). إنها موجةالطاقة الكهربائية الذي يتلقى اسم إمكانات العمل.

الطاقة الكهربائية هي الطاقة التي تولدها قوى الجذب أو التنافر بين الجسيمات المشحونة. في الخلايا العصبية ، الجسيمات المشحونة التي تولد الطاقة الكهربائية هي الأيونات الموجودة في السيتوبلازم والبيئة خارج الخلية. غشاء الخلية في العصبون مسؤول عن توليد النبضات العصبية.

ال أغشية الخلايا العصبية إنها قادرة على توليد النبضات العصبية (الطاقة الكهربائية) بفضل هذه الخصائص:

• أغشية الخلايا شبه نفاذابمعنى آخر ، فهي تسمح فقط لبعض المواد بالمرور بينما تشكل حاجزًا لمعظم المركبات. هذا يجعل من الممكن أن يكون تكوين البيئة الداخلية للخلية (السيتوبلازم) مختلفًا تمامًا عن البيئة المحيطة بالخلية (البيئة خارج الخلية).
• الأغشية لها القنوات الأيونية (بروتينات الغشاء) التي تسمح بمرور أيونات معينة. يمكن أن تكون هذه مفتوحة أو مغلقة.

في حالة أغشية الخلايا العصبية ، نجد نوعًا خاصًا من القنوات الأيونية التي تفتح أو تُغلق حسب التغيرات الكهربائية التي يمر بها الغشاء. هم انهم القنوات الأيونية ذات الجهد الكهربائي. تسمح هذه الخصائص بالتوزيع غير المتكافئ للأيونات الموجبة والسالبة على جانبي الغشاء. توليد حقل قوى يتلقى اسم غشاء المحتملة أو الجهد.

إن أغشية الخلايا العصبية قادرة على تغيير إمكاناتها الغشائية عن طريق نقل الأيونات عبر القنوات الأيونية. تترجم هذه التغييرات إلى إطلاق للطاقة.

اليستريح المحتملة هو جهد الغشاء (الجهد) من الخلايا العصبية في حالة الراحة. هذه الإمكانية سلبية بعض الشيء. هذا يعني أن الأيونات الموجبة تتراكم خارج الخلية أكثر من داخلها.

ترجع القيمة السلبية لإمكانية الراحة إلى نشاط مضخة الصوديوم والبوتاسيوم. تضخ هذه القناة الأيونية 3 كاتيونات الصوديوم (Na⁺) خارج الخلية أثناء ضخ 2 أيون بوتاسيوم (K.⁺) إلى الداخل.

عندما التغصنات (تمديدات السوما العصبية) يتلقى تغييرات تحفيزية في إمكانات الغشاء تحدث في المنطقة التي تلقت التحفيز. هذا التغيير الطفيف في الجهد يسبب تغيرًا مفاجئًا ومفاجئًا في إمكانات الغشاء. هي الدعوة إمكانات العمل أو نبضة كهربائية تتكون من سلسلة من التيارات الأيونية عبر الغشاء الذي يطلق طاقة كهربائية (كتفريغ صغير).

يحتوي جهد الفعل أو الدافع العصبي على عدة مراحل:

نزع الاستقطاب

المرحلة الأولية من النبض العصبي. يؤدي التغيير الطفيف في الجهد (الجهد) الناتج عن التحفيز إلى فتح قنوات Na⁺ تعتمد على الجهد ، وهي حساسة لهذه التغييرات.

يحدث التدفق الهائل لأيونات الصوديوم⁺ من خلال هذه القنوات. في نفس الوقت مضخة Na⁺/ ك⁺ يتوقف عن العمل لمنع خروج هذه الأيونات.

نتيجة لهاتين العمليتين ، تصبح إمكانات الغشاء إيجابية. يوجد الآن شحنات موجبة داخل الخلية أكثر منها في البيئة الخارجية. تم عكس قطبية الغشاء فيما يتعلق بالخلية في حالة السكون والآن أصبح الوجه الداخلي أكثر إيجابية من الوجه الخارجي.

فرط الاستقطاب

يؤدي إزالة الاستقطاب من الغشاء إلى إغلاق القنوات ذات الجهد الكهربائي والصوديوم⁺ يتوقف عن دخول الخلية بشكل جماعي. لكن قنوات K.⁺ هم مفتوحون. تسمح هذه القنوات بخروج كمية كبيرة من أيونات البوتاسيوم⁺ إلى الخارج الخلوي. يتسبب هذا التدفق الهائل لـ K + في استقطاب الغشاء مرة أخرى. يصبح الوجه الداخلي للغشاء سالبًا مرة أخرى مع تراكم الشحنات السالبة أكبر من تلك التي تظهر في ظروف الراحة.

عودة الاستقطاب

في المرحلة الأخيرة من جهد الفعل ، يستعيد الغشاء ظروف الراحة الخاصة به عن طريق تنشيط مضخة Na + / K + لاستعادة توزيع الشحنات النموذجية لحالة الراحة. وهكذا ينتهي انبعاث النبضة الكهربائية ويبقى الغشاء في حالة راحة ، جاهزًا للتفاعل مع وصول محفز جديد.

أخيرًا ، سوف نكتشف كيف ينتشر الدافع العصبي ، وبذلك تنتهي من فهم الدرس على أكمل وجه.

1. كيف يتم نقل جهد الفعل في الخلايا العصبية

في الخلايا العصبية ، بمجرد إنشائها في سوما الخلايا العصبية ، يتحرك جهد الفعل (النبضة الكهربائية) على طول محور عصبي حتى يصل إلى المحطات الطرفية (الأزرار المشبكية) حيث يتسبب في إطلاق الناقلات العصبية في الفضاء متشابك.

جهد الفعل المتولد عند نقطة الغشاء الذي يستقبل المنبه ، يسبب تغيرات مماثلة في جزء الغشاء المجاور قبل أن يختفي.

بهذه الطريقة ، أ تفاعل تسلسلي الذي يمر عبر المحور العصبي بأكمله إلى أبعد نهاياته.

يحدث انتقال جهد الفعل بموجب قانون الكل أو لا شيء. لذلك ، تظل إمكانات العمل ثابتة طوال مسار المحور العصبي بأكمله.

سرعة انتقال

غمد المايلين هو غطاء دهني يبطن المحور العصبي في معظم الخلايا العصبية في الثدييات. يغلف هذا الطلاء الألياف العصبية لتوفير العزل الكهربائي. يتكون غمد المايلين هذا من خلايا شوان أو الخلايا قليلة التغصن التي تحيط بمحور العصبون. غطاء المايلين ليس مستمرًا ، ولكنه ينقطع بفراغات قصيرة غير مائلة تسمى عقيدات رانفير.

عقيدات رانفير هي الأجزاء الوحيدة من الغشاء التي تلامس السائل خارج الخلية في الخلايا العصبية النخاعية. يقومون بتركيز قنوات الصوديوم والبوتاسيوم التي يتم من خلالها التبادل الأيوني الذي يميز جهد الفعل.

اعتمادًا على ما إذا كانت الخلايا العصبية عبارة عن نخاع أم لا ، تختلف سرعة الإرسال:

• في الخلايا العصبية غير النخاعية (بدون غمد الميالين) يتم نقل النبضات الكهربائية على طول المحور العصبي بالكامل ، وهي عملية بطيئة نسبيًا.
• في الخلايا العصبية النخاعية يحدث انتقال الحافز من وضع القفز، أي في القفزات بين عقدة Ranvier والعقدة التالية ، مما يزيد بشكل كبير من السرعة التي يتم بها إرسال النبضات الكهربائية. بالإضافة إلى زيادة سرعة الإرسال ، يتميز ناقل الحركة السريع بأنه أكثر اقتصادا على مستوى الطاقة.

2. كيف ينتقل جهد الفعل بين الخلايا العصبية

تتواصل الخلايا العصبية مع بعضها البعض من خلال تقاطعات متخصصة بين الخلايا تسمى تشابك عصبى.

عند المشبك ، يجب أن يتحول الدافع الكهربائي (إمكانات الفعل) التي تنتقل إلى الخلايا العصبية بشكل عابر في إشارة كيميائية لتكون قادرًا على سد المساحة الصغيرة للشق المشبكي الذي يفصل اثنين من الخلايا العصبية.

عندما يصل الدافع الكهربائي ، الذي ينتقل على طول العصبون الباعث ، إلى أحد الأزرار المشبكية في نهاية المحور العصبي ؛ هناك إطلاق في الفضاء المشبكي للرسائل الكيميائية المخزنة في حويصلات الزر المشبكي.

تصل هذه الجزيئات إلى وجهتها عبر الفضاء المشبكي وترتبط بمستقبلات التغصنات في الخلايا العصبية للمستقبلات.

يؤدي هذا الاتحاد إلى إطلاق إشارة كهربائية جديدة في العصبون المستقبل ، وبالتالي نشر النبضات العصبية. يُعرف نقل المعلومات هذا باسم انتقال متشابك.