Какво е НЕРВЕН ИМПУЛС и как се разпространява

Нервен импулс това е електрохимичният сигнал, чрез който невроните комуникират. Благодарение на този нервен импулс невроните предават информация навсякъде нервната система. В този урок от УЧИТЕЛ ще видим какво е нервен импулс, как се генерира и кактя се разпространява по протежение на неврон и между невроните. Също така ще открием основната роля на клетъчната мембрана на невроните в целия този процес.

Нервният импулс е малък разряд на електрическа енергия, който се генерира в невронна сома, се предава през аксон до терминала завършва, където синаптични бутони.

Нервният импулс е a кратък и силен сигнал който се разпространява по еднопосочен начин (не може да се върне назад). Това е вълна отелектроенергия който получава името на потенциал за действие.

Електрическата енергия е енергията, генерирана от силите на привличане или отблъскване между заредените частици. В невроните заредените частици, които генерират електрическа енергия, са йоните, присъстващи в цитоплазмата и извънклетъчната среда. Клетъчната мембрана на неврона е отговорна за генерирането на нервния импулс.

The клетъчни мембрани на неврони Те са способни да генерират нервния импулс (електрическа енергия) благодарение на тези свойства:

• Клетъчните мембрани са полупропускливС други думи, те позволяват само на някои вещества да преминат, докато те са бариера за повечето съединения. Това прави възможно състава на вътрешната среда на клетката (цитоплазма) да бъде напълно различен от този на околната среда около клетката (извънклетъчна среда).
• Мембраните имат йонни канали (трансмембранни протеини), които позволяват преминаването на специфични йони. Те могат да бъдат отворени или затворени.

В случай на невронни мембрани откриваме специален тип йонни канали, които се отварят или затварят в зависимост от електрическите промени, които мембраната изпитва. Те са захранвани с напрежение йонни канали. Тези характеристики позволяват неравномерно разпределение на положителните и отрицателните йони от двете страни на мембраната. Генериране на поле от сили, което получава името на Мембранен потенциал или напрежение.

Мембраните на невроните са способни да променят своя мембранен потенциал чрез транспортиране на йони през йонни канали. Тези промени се превръщат в освобождаване на енергия.

Theпотенциал за почивка е мембранният потенциал (напрежение) на неврон в покой. Този потенциал е малко отрицателен. Това означава, че повече положителни йони се натрупват от външната страна на клетката, отколкото отвътре.

Отрицателната стойност на потенциала за почивка се дължи на активността на Натриево-калиева помпа. Този йонен канал изпомпва 3 натриеви катиона (Na⁺) от клетката, докато изпомпва 2 калиеви йона (K⁺) навътре.

Когато дендрит (разширения на невроналната сома) получава стимул Промените в мембранния потенциал се появяват в областта, която е получила стимула. Тази малка промяна в потенциала причинява внезапна и рязка промяна в мембранния потенциал. Дали обаждането потенциал за действие или електрически импулс, който се състои от поредица от йонни токове през мембраната, които освобождават електрическа енергия (като малък разряд).

Потенциалът на действие или нервният импулс има няколко фази:

Деполяризация

Начална фаза на нервния импулс. Малката промяна в потенциала (напрежението), произведено от стимула, отваря Na каналите⁺ зависими от напрежението, които са чувствителни към тези промени.

Настъпва масивният приток на йони Na⁺ чрез тези канали. В същото време Na помпата⁺/ К⁺ спира да работи, предотвратявайки изхода на тези йони.

В резултат на тези два процеса мембранният потенциал става положителен. Сега вътре в клетката има повече положителни заряди, отколкото във външната среда. Полярността на мембраната е обърната по отношение на клетката в покой и сега вътрешното лице е по-положително от външното лице.

Хипероларизация

Деполяризацията на мембраната причинява затваряне на захранващите канали и Na⁺ спира да влиза масово в клетката. Въпреки това K каналите⁺ те са отворени. Тези канали позволяват излизането на голямо количество K йони⁺ към клетъчната външност. Този масивен изтичане на K + кара мембраната да се поляризира отново. Вътрешното лице на мембраната отново става отрицателно с натрупване на отрицателни заряди, по-големи от това, което тя представя при условия на покой.

Реполяризация

В последната фаза на потенциала за действие мембраната възстановява своите условия на покой, като активира помпата Na + / K +, за да възстанови разпределението на зарядите, типично за състоянието на покой. Така излъчването на електрическия импулс приключва и мембраната остава в състояние на покой, готова да реагира на пристигането на нов стимул.

Накрая ще открием как се разпространява нервният импулс и така завършвате разбирането на урока докрай.

1. Как се предава потенциалът за действие в неврона

В невроните, веднъж генерирани в невронална сома, потенциалът на действие (електрически импулс) се движи по протежение на аксон, докато достигне терминалите (синаптични бутони), където ще предизвика освобождаването на невротрансмитери в космоса синаптичен.

Потенциалът за действие, генериран в точката на мембраната, която получава стимула, причинява подобни промени в прилежащия фрагмент на мембраната, преди да изчезне.

По този начин, a верижна реакция който минава през целия аксон до най-отдалечените му краища.

Предаването на потенциала за действие се случва по закона на всичко или нищо. Следователно потенциалът на действие остава постоянен по целия път на аксона.

Скорост на предаване

Миелиновата обвивка е липидно покритие, което подрежда аксона в повечето неврони при бозайниците. Това покритие обгръща нервните влакна, осигурявайки електрическа изолация. Тази миелинова обвивка се състои от клетки на Шван или олигодендроцити, които обграждат аксона на неврона. Миелиновото покритие не е непрекъснато, но е прекъснато от кратки немиелинизирани пространства, наречени Възлите на Ранвие.

Възлите на Ранвие са единствените мембранни фрагменти в контакт с извънклетъчната течност на миелиновите неврони; те концентрират натриевите и калиевите канали, през които протича йонообменът, характеризиращ потенциала на действие.

В зависимост от това дали невроните са миелинизирани или не, скоростта на предаване е различна:

• В немиелинизирани неврони (без миелинова обвивка) предаването на електрическия импулс се извършва по цялата дължина на аксона, като е относително бавен процес.
• В миелинизирани неврони предаването на стимула става от режим на скок, тоест при скокове между един възел на Ранвие и следващия, увеличавайки значително скоростта, с която се предава електрическият импулс. В допълнение към увеличаването на скоростта на предаване, скоростното предаване има предимството, че е по-икономично на енергийно ниво.

2. Как се предава потенциалът за действие между невроните

Невроните комуникират помежду си чрез специализирани междуклетъчни връзки, наречени синапс.

В синапса електрическият импулс (потенциал за действие), който пътува по неврон, трябва да се трансформира преходно в химичен сигнал, за да може да се преодолее малкото пространство на синаптичната цепнатина, която разделя два неврона.

Когато електрическият импулс, който се движи по излъчващия неврон, достигне един от синаптичните бутони в края на аксона; има освобождаване в синаптичното пространство на химически пратеници, съхранявани в везикулите на синаптичния бутон.

Тези молекули достигат до местоназначението си през синаптичното пространство и се свързват с дендритните рецептори на рецепторния неврон.

Това съединение задейства нов електрически сигнал в приемащия неврон, като по този начин разпространява нервния импулс. Това предаване на информация е известно като синаптично предаване.