Mis on närviline impulss ja kuidas see levib

Närviimpulss See on elektrokeemiline signaal, mille kaudu neuronid suhtlevad. Tänu sellele närviimpulsile edastavad neuronid kogu informatsiooni närviline süsteem. Selles ÕPETAJA õppetükis näeme mis on närviimpulss, kuidas see genereeritakse ja kuidassee levib mööda neuroni ja neuronite vahel. Samuti avastame kogu selles protsessis neuronite rakumembraani põhirolli.

Närviimpulss on väike elektrienergia eraldus, mis tekib elektris neuroni soma, edastatakse kogu akson terminali lõpeb, kus sünaptilised nupud.

Närviimpulss on a lühike ja tugev signaal mis levib ühesuunaliselt (ei saa tagasi minna). See on laineelektrienergia mis saab nime tegevuspotentsiaal.

Elektrienergia on energia, mida tekitavad laetud osakeste vahelised tõmbejõud või tõukejõud. Neuronites on elektrienergiat tootvad laetud osakesed tsütoplasmas ja rakuvälises keskkonnas esinevad ioonid. Närviimpulsi tekitamise eest vastutab neuroni rakumembraan.

The neuronite rakumembraanid Need on võimelised tekitama närviimpulssi (elektrienergiat) tänu nendele omadustele:

• Rakumembraanid on poolläbilaskevTeisisõnu, need võimaldavad mõnel ainel läbida ainult siis, kui nad on enamiku ühendite jaoks takistuseks. See võimaldab raku sisekeskkonna (tsütoplasma) koostisel olla täiesti erinev rakku ümbritsevast keskkonnast (rakuväline keskkond).
• Membraanidel on ioonkanalid (transmembraansed valgud), mis võimaldavad spetsiifiliste ioonide läbipääsu. Need võivad olla avatud või suletud.

Neuronimembraanide korral leiame spetsiaalse ioonkanali tüübi, mis avaneb või sulgub sõltuvalt elektrilistest muutustest, mida membraan kogeb. Nemad on pingega seotud ioonkanalid. Need omadused võimaldavad positiivsete ja negatiivsete ioonide ebaühtlast jaotumist membraani mõlemal küljel. Jõu välja genereerimine, mis saab nime Membraanipotentsiaal või pinge.

Neuronite membraanid on võimelised muutma oma membraanipotentsiaali ioonide kanalite kaudu transportimise teel. Need muutused tähendavad energia vabanemist.

Thepuhkepotentsiaal on puhkeseisundis oleva neuroni membraanipotentsiaal (pinge). See potentsiaal on veidi negatiivne. See tähendab, et raku välisküljele koguneb positiivseid ioone rohkem kui seestpoolt.

Puhkepotentsiaali negatiivne väärtus tuleneb aktiivsusest Naatrium-kaaliumpump. See ioonkanal pumpab 3 naatriumkatiooni (Na⁺) rakust välja, pumpades samal ajal 2 kaaliumiooni (K⁺) sissepoole.

Kui dendriit (neuronaalse soma pikendused) saab stiimuli, muutused membraani potentsiaalis toimuvad stiimuli saanud piirkonnas. See potentsiaali väike muutus põhjustab membraani potentsiaali järsu ja järsu muutuse. Kas kõne on tegevuspotentsiaal või elektriimpulss, mis koosneb membraani läbivatest ioonvoolude jadadest, mis vabastavad elektrienergiat (väikese tühjenemisena).

Tegevuspotentsiaalil või närviimpulsil on mitu faasi:

Depolarisatsioon

Närviimpulsi algfaas. Stiimuli tekitatud väike potentsiaali (pinge) muutus avab Na-kanalid⁺ sõltuvad pingest, mis on nende muutuste suhtes tundlikud.

Tekib massiline Na-ioonide sissevool⁺ nende kanalite kaudu. Samal ajal Na pump⁺/ K⁺ see lakkab töötamast, takistades nende ioonide väljumist.

Nende kahe protsessi tagajärjel muutub membraanipotentsiaal positiivseks. Nüüd on raku sees rohkem positiivseid laenguid kui väliskeskkonnas. Membraani polaarsus on puhatud raku suhtes vastupidine ja nüüd on sisepind positiivsem kui välispind.

Hüperolarisatsioon

Membraani depolarisatsioon põhjustab pinge abil kanalite ja Na sulgemise⁺ see lakkab massiliselt rakku sisenemast. Kuid K kanalid⁺ nad on avatud. Need kanalid võimaldavad väljuda suures koguses K ioone⁺ rakulise välisküljeni. See tohutu K + väljavool põhjustab membraani uuesti polariseerumist. Membraani sisepind muutub jälle negatiivseks, kui negatiivsete laengute kogunemine on suurem kui see, mida see puhkeseisundis tekitab.

Repolarisatsioon

Aktiivse potentsiaali viimases faasis taastab membraan puhkeseisundid, aktiveerides Na + / K + pumba, et taastada puhkeseisundile tüüpiline laengute jaotus. Seega lõpeb elektriimpulsi kiirgus ja membraan jääb puhkeseisundisse, olles valmis reageerima uue stiimuli saabumisele.

Lõpuks avastame, kuidas närviimpulss levib ja nii saate õppetundi lõpuni mõista.

1. Kuidas toimepotentsiaal neuronis kandub

Neuronites, mis on kord tekkinud neuronaalses somas, liigub tegevuspotentsiaal (elektriline impulss) mööda kuni aksoniteni (sünaptilised nupud), kus see põhjustab neurotransmitterite vabanemist kosmosesse sünaptiline.

Stiimuli vastuvõtva membraani punktis tekkiv tegevuspotentsiaal põhjustab enne kadumist sarnased muutused külgnevas membraanifragmendis.

Sel viisil a ahelreaktsioon mis kulgeb läbi kogu aksoni kõige kaugemate lõpudeni.

Tegevuspotentsiaali ülekandmine toimub kõigi või mitte millegi seaduse järgi. Seetõttu jääb tegevuspotentsiaal kogu aksoni raja vältel konstantseks.

Edastuskiirus

Müeliinikest on lipiidkate, mis vooderdab aksonit enamikus imetajate neuronites. See kate ümbritseb elektriisolatsiooni pakkuvaid närvikiude. See müeliinikest koosneb Schwanni rakkudest või oligodendrotsüütidest, mis ümbritsevad neuroni aksonit. Müeliinkate ei ole pidev, vaid selle katkestavad lühikesed müeliseerimata ruumid, mida nimetatakse Ranvieri sõlmed.

Ranvieri sõlmed on ainsad membraani fragmendid, mis puutuvad kokku müeliini neuronite rakuvälise vedelikuga; nad kontsentreerivad naatriumi- ja kaaliumikanaleid, mille kaudu toimub toimepotentsiaali iseloomustav ioonivahetus.

Sõltuvalt sellest, kas neuronid on müeliniseeritud või mitte, on ülekandekiirus erinev:

• Müeliniseerimata neuronites (ilma müeliinikestata) toimub elektriimpulsi ülekanne aksoni kogu pikkuses, olles suhteliselt aeglane protsess.
• Müeliniseeritud neuronites stiimuli edasikandumine toimub alates hüpperežiim, see tähendab hüpetes ühe Ranvieri sõlme ja järgmise vahel, suurendades märkimisväärselt elektrilise impulsi edastamise kiirust. Lisaks ülekandekiiruse suurendamisele on hüppeülekande eeliseks see, et see on energiatasemel ökonoomsem.

2. Kuidas toimepotentsiaal neuronite vahel levib

Neuronid suhtlevad omavahel spetsiaalsete rakkudevaheliste ristmike kaudu sünaps.

Sünapsis peab neuroni läbiv elektriline impulss (toimepotentsiaal) transformeeruma ajutiselt keemilises signaalis, et oleks võimalik ületada sünaptilise pilu väikest ruumi, mis eraldab kaks neuronit.

Kui elektriline impulss, mis liigub mööda kiirgavat neuroni, jõuab aksoni lõpus olevasse ühte sünaptilist nuppu; toimub sünaptiliste nuppude vesiikulitesse salvestatud keemiliste sõnumitoojate vabastamine sünaptilisse ruumi.

Need molekulid jõuavad sihtkohta sünaptilise ruumi kaudu ja seonduvad retseptori neuroni dendriitretseptoritega.

See liit käivitab vastuvõtvas neuronis uue elektrisignaali, levitades seeläbi närviimpulssi. See teabe edastamine on tuntud kui sünaptiline ülekanne.