Što je NERVNI IMPULS i kako se širi

Živčani impuls to je elektrokemijski signal kojim neuroni komuniciraju. Zahvaljujući ovom živčanom impulsu, neuroni u cijelosti prenose informacije nervni sustav. U ovoj lekciji od UČITELJA ćemo vidjeti što je živčani impuls, kako se generira i kakoširi se duž neurona i između neurona. Također ćemo otkriti temeljnu ulogu stanične membrane neurona u cijelom ovom procesu.

Živčani impuls je malo pražnjenje električne energije koja nastaje u neuronska soma, prenosi se kroz akson do terminala završava, gdje se sinaptički gumbi.

Živčani impuls je a kratak i jak signal koji se širi u jednosmjernom načinu (ne može se vratiti). To je val odelektrična energija koja dobiva ime akcijski potencijal.

Električna energija je energija koju generiraju sile privlačenja ili odbijanja između nabijenih čestica. U neuronima su nabijene čestice koje stvaraju električnu energiju ioni prisutni u citoplazmi i izvanstaničnoj okolini. Stanična membrana neurona odgovorna je za stvaranje živčanog impulsa.

instagram story viewer

The stanične membrane neurona Sposobni su generirati živčani impuls (električnu energiju) zahvaljujući sljedećim svojstvima:

• Stanične membrane su polupropusnaDrugim riječima, dopuštaju prolaz nekih tvari dok su prepreka većini spojeva. To omogućuje da se sastav unutarnjeg okoliša stanice (citoplazma) potpuno razlikuje od sastava okoliša koji okružuje stanicu (izvanstanično okruženje).
• Opne imaju ionski kanali (transmembranski proteini) koji omogućuju prolazak određenih iona. Oni mogu biti otvoreni ili zatvoreni.

U slučaju neuronskih membrana nalazimo posebnu vrstu ionskog kanala koji se otvara ili zatvara ovisno o električnim promjenama koje membrana doživljava. Oni su naponski usmjereni ionski kanali. Te karakteristike omogućuju neravnomjernu raspodjelu pozitivnih i negativnih iona s obje strane membrane. Stvaranje polja sila koje dobiva ime Membranski potencijal odnosno napona.

Membrane neurona sposobne su promijeniti svoj membranski potencijal transportiranjem iona kroz ionske kanale. Te se promjene pretvaraju u oslobađanje energije.

Thepotencijal odmora je membranski potencijal (napon) neurona u mirovanju. Ovaj je potencijal blago negativan. To znači da se više pozitivnih iona nakuplja na vanjskoj strani stanice nego na unutarnjoj.

Negativna vrijednost potencijala odmora posljedica je aktivnosti Natrijevo-kalijeva pumpa. Ovaj ionski kanal pumpa 3 natrijeva kationa (Na⁺) iz stanice, dok pumpa 2 kalijeva iona (K⁺) unutra.

Kad dendrit (produljenja neuronske some) prima poticaj promjene u membranskom potencijalu nastaju u području koje je primilo podražaj. Ova mala promjena potencijala uzrokuje iznenadnu i naglu promjenu membranskog potencijala. Je li poziv akcijski potencijal ili električni impuls koji se sastoji od niza ionskih struja kroz membranu koje oslobađaju električnu energiju (kao malo pražnjenje).

Akcijski potencijal ili živčani impuls ima nekoliko faza:

Depolarizacija

Početna faza živčanog impulsa. Mala promjena potencijala (napona) proizvedenog podražajem otvara Na kanale⁺ ovisno o naponu, koji su osjetljivi na ove promjene.

Dolazi do masivnog priljeva iona Na⁺ kroz ove kanale. Istodobno Na pumpa⁺/ K⁺ prestaje raditi sprečavajući izlaz ovih iona.

Kao posljedica ova dva procesa, membranski potencijal postaje pozitivan. Sada ima više pozitivnih naboja unutar stanice nego u vanjskom okruženju. Polaritet membrane je obrnut u odnosu na stanicu koja miruje i sada je unutarnje lice pozitivnije od vanjskog.

Hiperolarizacija

Depolarizacija membrane uzrokuje zatvaranje naponski usmjerenih kanala i Na⁺ prestaje masovno ulaziti u ćeliju. Međutim K kanali⁺ otvoreni su. Ti kanali omogućuju izlaz velike količine K iona⁺ na staničnu vanjštinu. Taj masivni odljev K + dovodi do ponovne polarizacije membrane. Unutarnje lice membrane ponovno postaje negativno s nakupinom negativnih naboja većim od onoga što predstavlja u uvjetima mirovanja.

Repolarizacija

U posljednjoj fazi akcijskog potencijala membrana obnavlja svoje uvjete mirovanja aktivirajući Na + / K + pumpu kako bi vratila raspodjelu naboja svojstvenih stanju mirovanja. Tako emisija električnog impulsa prestaje, a membrana ostaje u stanju mirovanja, spremna reagirati na dolazak novog podražaja.

Konačno, otkrit ćemo kako se širi živčani impuls i time završavate razumijevanje lekcije u potpunosti.

1. Kako se akcijski potencijal prenosi u neuronu

U neuronima, jednom stvorenim u neuronskoj somi, akcijski potencijal (električni impuls) kreće se duž akson dok ne dosegne terminale (sinaptičke tipke) gdje će uzrokovati oslobađanje neurotransmitera u svemir sinaptički.

Akcijski potencijal stvoren na mjestu membrane koja prima podražaj uzrokuje slične promjene u susjednom fragmentu membrane prije nego što nestane.

Na taj način, a lančana reakcija koji prolazi kroz čitav akson do njegovih najudaljenijih završetaka.

Prijenos akcijskog potencijala događa se po zakonu svega ili ničega. Stoga akcijski potencijal ostaje konstantan tijekom cijelog puta aksona.

Brzina prijenosa

Mijelinska ovojnica je lipidni pokrov koji postavlja akson u većini neurona sisavaca. Ovaj premaz obavija živčana vlakna pružajući električnu izolaciju. Ovu mijelinsku ovojnicu čine Schwannove stanice ili oligodendrociti koji okružuju akson neurona. Mijelinska obloga nije kontinuirana, već je prekida kratkim nemijeliniziranim prostorima tzv Ranvierovi čvorovi.

Ranvierovi čvorovi jedini su fragmenti membrane koji su u kontaktu s izvanstaničnom tekućinom mijelinskih neurona; koncentriraju natrijev i kalijev kanal kroz koji se odvija izmjena iona koja karakterizira akcijski potencijal.

Ovisno o tome jesu li neuroni mijelinizirani ili ne, brzina prijenosa je različita:

• U nemijeliniziranim neuronima (bez mijelinske ovojnice) prijenos električnog impulsa vrši se duž cijele duljine aksona, što je relativno spor proces.
• U mijeliniziranim neuronima prijenos podražaja događa se iz način skoka, to jest, u skokovima između jednog Ranvier čvora i sljedećeg, znatno povećavajući brzinu kojom se prenosi električni impuls. Osim što povećava brzinu prijenosa, skočni prijenos ima prednost i u tome što je ekonomičniji na energetskoj razini.

2. Kako se akcijski potencijal prenosi između neurona

Neuroni međusobno komuniciraju putem specijaliziranih međustaničnih spojeva tzv sinapsi.

U sinapsi se mora transformirati električni impuls (akcijski potencijal) koji putuje neuronom privremeno u kemijskom signalu da bi mogao premostiti mali prostor sinaptičke pukotine koja razdvaja dva neurona.

Kad električni impuls, koji putuje duž zračenja koji emitira, dosegne jedan od sinaptičkih gumba na kraju aksona; dolazi do ispuštanja u sinaptički prostor kemijskih glasnika pohranjenih u vezikularnim gumbima sinaptičkog gumba.

Te molekule dosežu svoje odredište kroz sinaptički prostor i vežu se za dendritne receptore receptorskog neurona.

Ovaj spoj pokreće novi električni signal u primajućem neuronu, šireći tako živčani impuls. Ovaj prijenos informacija poznat je pod nazivom sinaptički prijenos.