Mikä on hermoimpulssi ja miten se leviää

Hermo impulssi se on sähkökemiallinen signaali, jolla neuronit kommunikoivat. Tämän hermoimpulssin ansiosta neuronit välittävät tietoa läpi hermostunut järjestelmä. Tässä opettajalla opettaja näemme mikä on hermoimpulssi, miten se syntyy ja mitense leviää pitkin neuronia ja neuronien välillä. Löydämme myös neuronien solukalvon perustavanlaatuisen roolin tässä prosessissa.

Hermoimpulssi on pieni sähköenergian purkaus, joka syntyy hermosoma, lähetetään koko aksoni terminaaliin päättyy, missä synaptiset painikkeet.

Hermoimpulssi on a lyhyt voimakas signaali joka leviää yksisuuntaisesti (ei voi palata takaisin). Se on aaltoSähkövoima joka saa nimen toimintapotentiaali.

Sähköenergia on energiaa, joka syntyy varautuneiden hiukkasten välisten vetovoimien tai työntövoimien avulla. Neuroneissa sähköenergiaa tuottavat varatut hiukkaset ovat sytoplasmassa ja solunulkoisessa ympäristössä olevia ioneja. Neuronin solukalvo on vastuussa hermoimpulssin tuottamisesta.

hermosolujen solukalvot Ne kykenevät tuottamaan hermoimpulssin (sähköenergiaa) näiden ominaisuuksien ansiosta:

• Solukalvot ovat puoliläpäiseväToisin sanoen ne antavat joidenkin aineiden kulkeutua vain, kun ne ovat este useimmille yhdisteille. Tämä tekee mahdolliseksi solun sisäisen ympäristön (sytoplasman) koostumuksen olla täysin erilainen kuin solua ympäröivän ympäristön (solunulkoisen) koostumus.
• Kalvoilla on ionikanavat (transmembraaniproteiinit), jotka mahdollistavat spesifisten ionien kulkemisen. Ne voivat olla avoimia tai suljettuja.

Neuronikalvojen tapauksessa löydämme erityistyyppisen ionikanavan, joka avautuu tai sulkeutuu riippuen kalvon kokemista sähköisistä muutoksista. He ovat jänniteohjatut ionikanavat. Nämä ominaisuudet mahdollistavat positiivisten ja negatiivisten ionien epätasaisen jakautumisen kalvon molemmin puolin. Luodaan voimakenttä, joka vastaanottaa nimen Kalvopotentiaali tai jännite.

Hermosolujen membraanit pystyvät muuttamaan membraanipotentiaaliaan kuljettamalla ioneja ionikanavien kautta. Nämä muutokset merkitsevät energian vapautumista.

lepojännite on levossa olevan hermosolun membraanipotentiaali (jännite). Tämä potentiaali on hieman negatiivinen. Tämä tarkoittaa, että enemmän positiivisia ioneja kerääntyy solun ulkopuolelle kuin sisälle.

Lepopotentiaalin negatiivinen arvo johtuu Natrium-kaliumpumppu. Tämä ionikanava pumppaa 3 natriumkationia (Na⁺) ulos solusta samalla kun pumpataan 2 kaliumionia (K⁺) sisäänpäin.

Kun dendriitti (hermosooman pidentymiset) saa ärsykkeen. Kalvopotentiaalissa tapahtuu muutoksia kalvopotentiaalissa, joka on saanut ärsykkeen. Tämä pieni potentiaalin muutos aiheuttaa äkillisen ja äkillisen muutoksen kalvopotentiaalissa. Onko puhelu toimintapotentiaali tai sähköinen impulssi, joka koostuu membraanin läpi kulkevista ionivirroista, jotka vapauttavat sähköenergiaa (pieninä purkauksina).

Toimintapotentiaalilla tai hermoimpulssilla on useita vaiheita:

Depolarisaatio

Hermoimpulssin alkuvaihe. Ärsykkeen tuottama pieni potentiaalin (jännitteen) muutos avaa Na-kanavat⁺ jännitteestä riippuvaiset, jotka ovat herkkiä näille muutoksille.

Na-ionien valtava virtaus tapahtuu⁺ näiden kanavien kautta. Samanaikaisesti Na-pumppu⁺/ K⁺ se lakkaa toimimasta estäen näiden ionien poistumisen.

Näiden kahden prosessin seurauksena membraanipotentiaali tulee positiiviseksi. Nyt solun sisällä on enemmän positiivisia varauksia kuin ulkoisessa ympäristössä. Kalvon napaisuus on kääntynyt levossa olevan solun suhteen ja nyt sisäpinta on positiivisempi kuin ulkopinta.

Hyperolarisaatio

Kalvon depolarisaatio aiheuttaa jännitteisten kanavien ja Na: n sulkeutumisen⁺ se lakkaa pääsemästä soluun joukkona. Kuitenkin K-kanavat⁺ ne ovat avoimia. Nämä kanavat mahdollistavat suuren määrän K-ionien poistumisen⁺ solun ulkopuolelle. Tämä massiivinen K +: n ulosvirtaus saa kalvon polaroitumaan uudelleen. Kalvon sisäpinta muuttuu jälleen negatiiviseksi, kun negatiivisten varausten kertyminen on suurempi kuin lepo-olosuhteissa.

Repolarisaatio

Toimintapotentiaalin viimeisessä vaiheessa kalvo palauttaa lepo-olosuhteensa aktivoimalla Na + / K + -pumpun lepotilaan tyypillisten varausten jakautumisen palauttamiseksi. Siten sähköimpulssin säteily loppuu ja kalvo pysyy lepotilassa valmiina reagoimaan uuden ärsykkeen saapumiseen.

Lopuksi aiomme selvittää, kuinka hermoimpulssi leviää ja että siten saat ymmärtää oppitunnin täydellisesti.

1. Kuinka toimintapotentiaali välittyy hermosoluissa

Neuroneissa, kun ne ovat syntyneet hermosomaissa, toimintapotentiaali (sähköinen impulssi) liikkuu pitkin aksonia, kunnes se saavuttaa päätteet (synaptiset painikkeet), joissa se aiheuttaa hermovälittäjäaineiden vapautumisen avaruuteen synaptinen.

Ärsykkeen vastaanottavan membraanin kohdassa syntyvä toimintapotentiaali aiheuttaa samanlaisia ​​muutoksia viereiseen kalvofragmenttiin ennen katoamista.

Tällä tavoin a ketjureaktio joka kulkee koko aksonin läpi sen pisimpiin päätteisiin.

Toimintapotentiaalin välitys tapahtuu kaiken tai ei-lain mukaan. Siksi toimintapotentiaali pysyy vakiona koko aksonin polulla.

Lähetysnopeus

Myeliinivaippa on lipidipäällyste, joka linjaa aksonin useimmissa nisäkkäiden hermosoluissa. Tämä pinnoite ympäröi hermokuituja, jotka tarjoavat sähköeristyksen. Tämä myeliinivaippa koostuu Schwannin soluista tai oligodendrosyyteistä, jotka ympäröivät neuronin aksonia. Myeliinipäällyste ei ole jatkuva, mutta sen keskeyttävät lyhyet myeliinittömät tilat, joita kutsutaan Ranvierin kyhmyt.

Ranvierin kyhmyt ovat ainoat kalvofragmentit, jotka ovat kosketuksissa myeliinin neuronien solunulkoisen nesteen kanssa; ne keskittyvät natrium- ja kaliumkanaviin, joiden kautta tapahtuu toimintapotentiaalia kuvaava ioninvaihto.

Siirtonopeus on erilainen riippuen siitä, ovatko neuronit myelinoidut vai ei:

• Ei-myelinoiduissa hermosoluissa (ilman myeliinivaippaa) sähköimpulssin siirto tapahtuu aksonin koko pituudelta, mikä on suhteellisen hidas prosessi.
• Myelinoiduissa hermosoluissa ärsykkeen siirtyminen tapahtuu hyppytilaeli hyppyissä yhden Ranvier-solmun ja seuraavan välillä, mikä lisää huomattavasti nopeutta, jolla sähköinen impulssi välittyy. Lähetysnopeuden lisäämisen lisäksi hyppylähetyksellä on se etu, että se on taloudellisempi energiatasolla.

2. Kuinka toimintapotentiaali välittyy hermosolujen välillä

Neuronit kommunikoivat keskenään erikoistuneiden solujenvälisten liitosten kautta synapsi.

Synapsiessa neuronin läpi kulkeva sähköinen impulssi (toimintapotentiaali) on muutettava väliaikaisesti kemiallisessa signaalissa voidakseen silloittaa synaptisen halkeaman pienen tilan, joka erottaa kaksi neuronia.

Kun sähköinen impulssi, joka kulkee säteilevää neuronia pitkin, saavuttaa yhden aksonin päässä olevista synaptisista painikkeista; tapahtuu synaptisen painikkeen rakkuloihin tallennettujen kemiallisten lähettimien vapautuminen synaptiseen tilaan.

Nämä molekyylit saavuttavat määränpäänsä synaptisen tilan kautta ja sitoutuvat reseptorin hermosolun dendriittireseptoreihin.

Tämä liitos laukaisee uuden sähköisen signaalin vastaanottavassa hermosolussa ja levittää siten hermoimpulssin. Tämä tiedonsiirto tunnetaan nimellä synaptinen lähetys.