Hvad er NERVOUS IMPULSE, og hvordan spredes det

Nerveimpuls Det er det elektrokemiske signal, hvormed neuroner kommunikerer. Takket være denne nerveimpuls transmitterer neuroner information igennem det nervøse system. I denne lektion fra en LÆRER vil vi se hvad er nerveimpuls, hvordan genereres det og hvordet spreder sig langs en neuron og mellem neuroner. Vi vil også opdage den grundlæggende rolle, som neuronernes cellemembran spiller i hele denne proces.

Nerveimpulsen er en lille udledning af elektrisk energi, der genereres i neuron soma, transmitteres i hele axon til terminalen ender, hvor synaptiske knapper.

Nerveimpulsen er en kort og stærkt signal der spredes på en ensrettet måde (kan ikke gå tilbage). Det er en bølge afelektrisk strøm der modtager navnet på handlingspotentiale.

Elektrisk energi er den energi, der genereres af tiltrækningskræfterne eller frastødning mellem ladede partikler. I neuroner er de ladede partikler, der genererer elektrisk energi, de ioner, der er til stede i cytoplasmaet og det ekstracellulære miljø. Neuronens cellemembran er ansvarlig for at generere nerveimpulsen.

instagram story viewer

Det cellemembraner i neuroner De er i stand til at generere nerveimpulsen (elektrisk energi) takket være disse egenskaber:

• Cellemembraner er semi-permeabelMed andre ord tillader de kun nogle stoffer at passere, mens de er en barriere for de fleste forbindelser. Dette gør det muligt for sammensætningen af ​​det indre miljø i cellen (cytoplasma) at være helt forskellig fra det miljø, der omgiver cellen (ekstracellulært miljø).
• Membranerne har ionkanaler (transmembrane proteiner), der tillader passage af specifikke ioner. Disse kan være åbne eller lukkede.

I tilfælde af neuronmembraner finder vi en særlig type ionkanal, der åbner eller lukker afhængigt af de elektriske ændringer, som membranen oplever. De er spændingsstyrede ionkanaler. Disse egenskaber tillader ujævn fordeling af positive og negative ioner på begge sider af membranen. Generering af et kraftfelt, der modtager navnet på Membranpotentiale eller spænding.

Neurons membraner er i stand til at ændre deres membranpotentiale ved at transportere ioner gennem ionkanaler. Disse ændringer oversættes til frigivelse af energi.

Dethvilepotentiale er membranpotentialet (spænding) af en neuron i hvile. Dette potentiale er lidt negativt. Dette betyder, at flere positive ioner akkumuleres på ydersiden af ​​cellen end på indersiden.

Den negative værdi af hvilepotentialet skyldes aktiviteten i Natrium-kaliumpumpe. Denne ionkanal pumper 3 natriumkationer (Na⁺) ud af cellen, mens der pumpes 2 kaliumioner (K⁺) indad.

Når en dendrit (udvidelser af neuronal soma) modtager en stimulus ændringer i membranpotentialet forekommer i det område, der har modtaget stimulus. Denne lille ændring i potentiale forårsager en pludselig og pludselig ændring i membranpotentialet. Er opkaldet handlingspotentiale eller elektrisk impuls, der består af en række ioniske strømme gennem membranen, der frigiver elektrisk energi (som en lille afladning).

Handlingspotentialet eller nerveimpulsen har flere faser:

Depolarisering

Indledende fase af nerveimpulsen. Den lille ændring i potentiale (spænding), der produceres af stimulus, åbner Na-kanalerne⁺ spændingsafhængig, som er følsom over for disse ændringer.

Den massive tilstrømning af Na-ioner opstår⁺ gennem disse kanaler. Samtidig Na-pumpen⁺/ K⁺ det holder op med at arbejde og forhindrer udgangen af ​​disse ioner.

Som en konsekvens af disse to processer bliver membranpotentialet positivt. Nu er der flere positive ladninger inde i cellen end i det eksterne miljø. Membranens polaritet er vendt i forhold til cellen i hvile, og nu er den indre flade mere positiv end den ydre flade.

Hyperolarisering

Depolarisering af membranen forårsager lukning af de spændingsstyrede kanaler og Na⁺ det holder op med at komme ind i cellen en masse. Men K-kanaler⁺ de er åbne. Disse kanaler tillader udgang af en stor mængde K-ioner⁺ til det cellulære ydre. Denne massive udstrømning af K + får membranen til at polarisere igen. Membranens indre overflade bliver igen negativ med en akkumulering af negative ladninger, der er større end den, den præsenterer under hvile.

Repolarisering

I den sidste fase af handlingspotentialet genvinder membranen sine hvileforhold ved at aktivere Na + / K + -pumpen for at gendanne fordelingen af ​​ladninger, der er typiske for hviletilstanden. Således ender emissionen af ​​den elektriske impuls, og membranen forbliver i en hviletilstand, klar til at reagere på ankomsten af ​​en ny stimulus.

Endelig vil vi opdage, hvordan nerveimpulsen spreder sig, og at du således er færdig med at forstå lektionen fuldt ud.

1. Hvordan handlingspotentialet overføres i neuronen

I neuroner, når de først er genereret i neuronal soma, bevæger sig handlingspotentialet (elektrisk impuls) langs axon, indtil den når terminalerne (synaptiske knapper), hvor den vil medføre frigivelse af neurotransmittere i rummet synaptisk.

Handlingspotentialet, der genereres ved det punkt af membranen, der modtager stimulus, forårsager lignende ændringer i det tilstødende membranfragment, inden de forsvinder.

På denne måde a kædereaktion der løber gennem hele axonen til dens længste afslutninger.

Overførslen af ​​handlingspotentialet sker ved loven om alt eller intet. Derfor forbliver handlingspotentialet konstant gennem hele axonens sti.

Transmissionshastighed

Myelinskeden er et lipid, der dækker axon i de fleste neuroner hos pattedyr. Denne belægning omslutter nervefibrene, der giver elektrisk isolering. Denne myelinskede består af Schwann-celler eller oligodendrocytter, der omgiver neuronets axon. Myelinbelægningen er ikke kontinuerlig, men afbrydes af korte, ikke-myinerede rum, der kaldes Ranviers knuder.

Ranviers knuder er de eneste membranfragmenter, der er i kontakt med den ekstracellulære væske i myelinneuroner; de koncentrerer natrium- og kaliumkanalerne, gennem hvilke ionbytningen, der karakteriserer handlingspotentialet, finder sted.

Afhængigt af om neuronerne er myeliniserede eller ej, er transmissionshastigheden forskellig:

• I ikke-myeliniserede neuroner (uden myelinskede) transmissionen af ​​den elektriske impuls udføres over hele længden af ​​axonen, hvilket er en relativt langsom proces.
• I myeliniserede neuroner transmission af stimulus sker fra spring-tilstand, dvs. i spring mellem den ene Ranvier-knude og den næste, hvilket øger hastigheden, hvormed den elektriske impuls transmitteres, betydeligt. Ud over at øge transmissionshastigheden har springtransmission den fordel, at den er mere økonomisk på energiniveau.

2. Hvordan handlingspotentialet overføres mellem neuroner

Neuroner kommunikerer med hinanden gennem specialiserede intercellulære kryds, der kaldes synaps.

Ved synapsen skal den elektriske impuls (handlingspotentiale), der bevæger sig en neuron, transformere kortvarigt i et kemisk signal for at kunne bygge bro over det lille rum i den synaptiske kløft, der adskiller to neuroner.

Når den elektriske impuls, der bevæger sig langs den udsendende neuron, når en af ​​de synaptiske knapper i slutningen af ​​axonen; der er frigivelse i det synaptiske rum af kemiske budbringere, der er lagret i synaptiske knapblærer.

Disse molekyler når deres destination gennem det synaptiske rum og binder til dendritreceptorerne i receptorneuronen.

Denne union udløser et nyt elektrisk signal i den modtagende neuron og spreder således nerveimpulsen. Denne transmission af information er kendt som synaptisk transmission.