Was ist NERVENIMPULS und wie verbreitet es sich?

Der Nervenimpuls Es ist das elektrochemische Signal, durch das Neuronen kommunizieren. Dank dieses Nervenimpulses übertragen Neuronen Informationen überall das Nervensystem. In dieser Lektion von einem LEHRER werden wir sehen was ist nervenimpuls, wie wird es erzeugt und wiees breitet sich aus entlang eines Neurons und zwischen Neuronen. Wir werden auch die grundlegende Rolle der Zellmembran von Neuronen in diesem gesamten Prozess entdecken.

Der Nervenimpuls ist eine kleine Entladung elektrischer Energie, die im Neuron soma, wird im gesamten Axon zum Terminal endet, wo die synaptische Tasten.

Der Nervenimpuls ist a kurzes und starkes Signal die sich unidirektional ausbreitet (kann nicht zurückgehen). Es ist ein Welle vonelektrische Energie die den Namen von erhält Aktionspotential.

Elektrische Energie ist die Energie, die durch Anziehungs- oder Abstoßungskräfte zwischen geladenen Teilchen erzeugt wird. In Neuronen sind die geladenen Teilchen, die elektrische Energie erzeugen, die Ionen, die im Zytoplasma und in der extrazellulären Umgebung vorhanden sind. Die Zellmembran des Neurons ist für die Erzeugung des Nervenimpulses verantwortlich.

Das Zellmembranen von Neuronen Dank dieser Eigenschaften sind sie in der Lage, den Nervenimpuls (elektrische Energie) zu erzeugen:

• Zellmembranen sind halbdurchlässigMit anderen Worten, sie lassen nur einige Substanzen passieren, während sie für die meisten Verbindungen eine Barriere darstellen. Dadurch kann sich die Zusammensetzung der inneren Umgebung der Zelle (Zytoplasma) völlig von der der Umgebung der Zelle (extrazelluläre Umgebung) unterscheiden.
• Die Membranen haben Ionenkanäle (Transmembranproteine), die den Durchgang bestimmter Ionen ermöglichen. Diese können offen oder geschlossen sein.

Bei Neuronenmembranen finden wir eine spezielle Art von Ionenkanal, der sich je nach den elektrischen Veränderungen, die die Membran erfährt, öffnet oder schließt. Sie sind spannungsgesteuerte Ionenkanäle. Diese Eigenschaften ermöglichen eine ungleichmäßige Verteilung von positiven und negativen Ionen auf beiden Seiten der Membran. Erzeugung eines Kräftefeldes, das den Namen erhält Membranpotential oder Spannung.

Die Membranen von Neuronen sind in der Lage, ihr Membranpotential zu ändern, indem sie Ionen durch Ionenkanäle transportieren. Diese Veränderungen führen zur Freisetzung von Energie.

DasRuhepotential ist das Membranpotential (Spannung) eines Neurons im Ruhezustand. Dieses Potenzial ist leicht negativ. Das bedeutet, dass sich an der Außenseite der Zelle mehr positive Ionen ansammeln als an der Innenseite.

Der negative Wert des Ruhepotentials ist auf die Aktivität des Natrium-Kalium-Pumpe. Dieser Ionenkanal pumpt 3 Natriumkationen (Na⁺) aus der Zelle, während 2 Kaliumionen (K⁺) innere.

Wenn ein dendriten (Erweiterungen des neuronalen Somas) einen Reiz erhält Veränderungen des Membranpotentials treten in dem Bereich auf, der den Reiz empfangen hat. Diese kleine Potentialänderung bewirkt eine plötzliche und abrupte Änderung des Membranpotentials. Ist der Anruf Aktionspotential oder elektrischer Impuls, der aus einer Reihe von Ionenströmen durch die Membran besteht, die elektrische Energie freisetzen (als kleine Entladung).

Das Aktionspotential oder Nervenimpuls hat mehrere Phasen:

Depolarisation

Anfangsphase des Nervenimpulses. Die kleine Potentialänderung (Spannung), die durch den Stimulus erzeugt wird, öffnet die Na-Kanäle⁺ spannungsabhängig, die auf diese Änderungen empfindlich reagieren.

Der massive Einstrom von Na-Ionen tritt auf⁺ über diese Kanäle. Gleichzeitig die Na-Pumpe⁺/ K⁺ es hört auf zu arbeiten und verhindert den Austritt dieser Ionen.

Als Folge dieser beiden Prozesse wird das Membranpotential positiv. Jetzt gibt es mehr positive Ladungen in der Zelle als in der äußeren Umgebung. Die Polarität der Membran wurde in Bezug auf die ruhende Zelle umgekehrt und jetzt ist die Innenfläche positiver als die Außenfläche.

Hyperolarisierung

Durch die Depolarisation der Membran werden die spannungsgesteuerten Kanäle geschlossen und das Na⁺ es hört auf, massenhaft in die Zelle einzudringen. Aber die K-Kanäle⁺ sie sind offen. Diese Kanäle ermöglichen den Austritt einer großen Menge von K-Ionen⁺ zum zellulären Äußeren. Dieser massive Ausfluss von K + führt dazu, dass die Membran wieder polarisiert. Die Innenfläche der Membran wird wieder negativ mit einer Ansammlung negativer Ladungen, die größer sind als die, die sie unter Ruhebedingungen darstellt.

Repolarisation

In der letzten Phase des Aktionspotentials stellt die Membran ihren Ruhezustand wieder her, indem die Na + / K + -Pumpe aktiviert wird, um die dem Ruhezustand inhärente Ladungsverteilung wiederherzustellen. Damit endet die Abgabe des elektrischen Impulses und die Membran bleibt im Ruhezustand, bereit, auf das Eintreffen eines neuen Reizes zu reagieren.

Schließlich werden wir herausfinden, wie sich der Nervenimpuls ausbreitet und Sie damit die Lektion vollständig verstehen.

1. Wie das Aktionspotential im Neuron übertragen wird

In Neuronen, die einmal im neuronalen Soma erzeugt wurden, bewegt sich das Aktionspotential (elektrischer Impuls) entlang der Axon, bis es die Terminals (synaptische Knöpfe) erreicht, wo es die Freisetzung von Neurotransmittern in den Weltraum bewirkt synaptisch.

Das Aktionspotential, das an der Stelle der Membran erzeugt wird, die den Stimulus empfängt, verursacht ähnliche Veränderungen im angrenzenden Membranfragment, bevor es verschwindet.

Auf diese Weise a Kettenreaktion das durch das gesamte Axon bis zu seinen entferntesten Enden verläuft.

Die Übertragung des Aktionspotentials erfolgt nach dem Gesetz von allem oder nichts. Daher bleibt das Aktionspotential über den gesamten Weg des Axons konstant.

Übertragungsgeschwindigkeit

Die Myelinscheide ist eine Lipidhülle, die das Axon in den meisten Neuronen bei Säugetieren auskleidet. Diese Beschichtung umhüllt die Nervenfasern und sorgt so für eine elektrische Isolierung. Diese Myelinscheide besteht aus Schwann-Zellen oder Oligodendrozyten, die das Axon des Neurons umgeben. Die Myelinbedeckung ist nicht kontinuierlich, sondern wird von kurzen nicht myelinisierten Räumen unterbrochen, die als. bezeichnet werden Ranviers Knötchen.

Ranvier-Knötchen sind die einzigen Membranfragmente, die mit der extrazellulären Flüssigkeit der Myelinneuronen in Kontakt stehen; sie konzentrieren die Natrium- und Kaliumkanäle, über die der Ionenaustausch stattfindet, der das Aktionspotential charakterisiert.

Je nachdem, ob die Neuronen myelinisiert sind oder nicht, ist die Übertragungsgeschwindigkeit unterschiedlich:

• In nicht myelinisierten Neuronen (ohne Myelinscheide) erfolgt die Übertragung des elektrischen Impulses über die gesamte Länge des Axons, ein relativ langsamer Vorgang.
• In myelinisierten Neuronen die Reizübertragung erfolgt von Sprungmodus, d. h. in Sprüngen zwischen einem Ranvier-Knoten und dem nächsten, wodurch die Geschwindigkeit, mit der der elektrische Impuls übertragen wird, erheblich erhöht wird. Neben der Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit hat die Sprungübertragung den Vorteil, dass sie energiesparender ist.

2. Wie das Aktionspotential zwischen Neuronen übertragen wird

Neuronen kommunizieren miteinander über spezialisierte interzelluläre Verbindungen, die als. bezeichnet werden Synapse.

An der Synapse muss sich der elektrische Impuls (Aktionspotential), der ein Neuron durchquert, transformieren vorübergehend in einem chemischen Signal, um den kleinen Raum des synaptischen Spalts zu überbrücken, der die zwei Neuronen.

Wenn der elektrische Impuls, der entlang des emittierenden Neurons wandert, einen der synaptischen Knöpfe am Ende des Axons erreicht; es gibt die Freisetzung von chemischen Botenstoffen in den synaptischen Raum, die in den synaptischen Knopfvesikeln gespeichert sind.

Diese Moleküle erreichen ihr Ziel durch den synaptischen Raum und binden an die Dendritenrezeptoren des Rezeptorneurons.

Diese Vereinigung löst im empfangenden Neuron ein neues elektrisches Signal aus und verbreitet so den Nervenimpuls. Diese Übermittlung von Informationen ist bekannt als synaptische Übertragung.