Mi az ideges impulzus és hogyan terjed

Az idegi impulzus Ez az elektrokémiai jel, amelyen keresztül a neuronok kommunikálnak. Ennek az idegimpulzusnak köszönhetően az idegsejtek az egész információt továbbítják az ideges rendszer. Ebben a tanári leckében meglátjuk mi az idegi impulzus, hogyan keletkezik és hogyanelterjed egy idegsejt mentén és az idegsejtek között. A neuronok sejtmembránjának alapvető szerepét is felfedezzük ebben az egész folyamatban.

Az idegimpulzus az elektromos energiában keletkező kis kisülés neuron soma, az egész axon a terminálhoz, ahol a szinaptikus gombok.

Az idegi impulzus a rövid és erős jel amely egyirányú módon terjed (nem mehet vissza). Ez egy hullámaelektromos energia amely megkapja a nevét akciós potenciál.

Az elektromos energia az az energia, amelyet a töltött részecskék közötti vonzóerő vagy taszítóerő hoz létre. A neuronokban az elektromos energiát előállító töltött részecskék a citoplazmában és az extracelluláris környezetben jelenlévő ionok. A neuron sejtmembránja felelős az idegi impulzus létrehozásáért.

instagram story viewer

A az idegsejtek sejtmembránjai Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően képesek létrehozni az idegi impulzust (elektromos energiát):

• A sejtmembránok félig áteresztőMás szavakkal, csak bizonyos anyagokat engednek át, míg azok a legtöbb vegyület gátját képezik. Ez lehetővé teszi, hogy a sejt belső környezetének (citoplazma) összetétele teljesen eltérjen a sejtet körülvevő környezettől (extracelluláris környezet).
• A membránoknak van ioncsatornák (transzmembrán fehérjék), amelyek lehetővé teszik a specifikus ionok átjutását. Ezek lehetnek nyitottak vagy zártak.

Az idegsejt membránok esetében egy speciális típusú ioncsatornát találunk, amely a membrán által tapasztalt elektromos változások függvényében nyílik vagy záródik. Ők feszültség-kapuzott ioncsatornák. Ezek a jellemzők lehetővé teszik a pozitív és negatív ionok egyenetlen eloszlását a membrán mindkét oldalán. Olyan erőtér létrehozása, amely megkapja a nevét Membránpotenciál vagy feszültség.

Az idegsejtek membránjai képesek megváltoztatni membránpotenciáljukat azáltal, hogy ionokat szállítanak ioncsatornákon keresztül. Ezek a változások az energia felszabadulását jelentik.

Anyugalmi potenciál egy nyugalmi idegsejt membránpotenciálja (feszültsége). Ez a potenciál kissé negatív. Ez azt jelenti, hogy több pozitív ion halmozódik fel a sejt külsején, mint belül.

A nyugalmi potenciál negatív értéke a Nátrium-kálium szivattyú. Ez az ioncsatorna 3 nátrium-kationt (Na⁺) a sejtből, miközben 2 káliumiont (K⁺) befelé.

Amikor a dendrit (a neuronális szóma kiterjesztései) ingert kap, a membránpotenciál változásai az ingert fogadó területen fordulnak elő. Ez a kis potenciálváltozás hirtelen és hirtelen változást okoz a membránpotenciálban. A hívás akciós potenciál vagy elektromos impulzus, amely a membránon átmenő ionáramok sorozatából áll, amelyek elektromos energiát szabadítanak fel (kis kisülésként).

Az akciós potenciálnak vagy az idegimpulzusnak több fázisa van:

Depolarizáció

Az idegi impulzus kezdeti fázisa. Az inger által okozott kis potenciál (feszültség) változás kinyitja a Na csatornákat⁺ feszültségfüggő, amelyek érzékenyek ezekre a változásokra.

A Na-ionok tömeges beáramlása következik be⁺ ezeken a csatornákon keresztül. Ugyanakkor a Na szivattyú⁺/ K⁺ leáll, megakadályozva ezen ionok kilépését.

E két folyamat következtében a membránpotenciál pozitívvá válik. Most több pozitív töltés van a sejt belsejében, mint a külső környezetben. A membrán polaritása megfordult a nyugalmi sejthez képest, és most a belső arc pozitívabb, mint a külső arc.

Hiperolarizáció

A membrán depolarizációja a feszültségtől függő csatornák és a Na bezáródását okozza⁺ tömegesen leáll a cellába. A K csatornák azonban⁺ nyitottak. Ezek a csatornák nagy mennyiségű K-ion kilépését teszik lehetővé⁺ a sejtes külsőre. A K + ezen hatalmas kiáramlása a membrán ismét polarizálódását okozza. A membrán belső felülete ismét negatívvá válik a negatív töltések felhalmozódása esetén, annál nagyobb, amelyet nyugalmi körülmények között mutat.

Repolarizáció

Az akciós potenciál utolsó fázisában a membrán helyreállítja nyugalmi állapotát a Na + / K + szivattyú aktiválásával, hogy helyreállítsa a nyugalmi állapotban rejlő töltések eloszlását. Így az elektromos impulzus kibocsátása véget ér, és a membrán nyugalmi állapotban marad, kész reagálni egy új inger érkezésére.

Végül felfedezzük, hogyan terjed az idegi impulzus, és ezáltal teljes mértékben megérted a leckét.

1. Hogyan terjed az akciós potenciál az idegsejtben

A neuronokban, miután neuronális szómában keletkezett, az akciós potenciál (elektromos impulzus) a axonig, amíg el nem éri a terminálokat (szinaptikus gombok), ahol a neurotranszmitterek felszabadulását okozza szinaptikus.

Az ingert fogadó membrán azon pontján keletkező akciós potenciál hasonló változásokat okoz a szomszédos membránfragmensben, mielőtt eltűnne.

Ily módon a láncreakció amely az egész axonon átmegy a legtávolabbi végpontokig.

A cselekvési potenciál átadása a minden vagy semmi törvénye alapján történik. Ezért az akciópotenciál az axon teljes útvonalán állandó marad.

Átviteli sebesség

A mielinhüvely egy lipid burkolat, amely az emlősök legtöbb neuronjában vonja le az axont. Ez a bevonat beburkolja az idegrostokat, és elektromos szigetelést biztosít. Ez a mielinhüvely az idegsejt axonját körülvevő Schwann-sejtekből vagy oligodendrocitákból áll. A mielin borítás nem folyamatos, hanem rövid, nemmelinizált terek szakítják meg Ranvier csomópontjai.

A Ranvier-csomók az egyetlen membránfragmensek, amelyek érintkeznek a mielin neuronok extracelluláris folyadékával; koncentrálják a nátrium- és káliumcsatornákat, amelyeken keresztül zajlik az akciópotenciálra jellemző ioncsere.

Attól függően, hogy az idegsejtek mielináltak-e vagy sem, az átviteli sebesség más:

• Nem myelinizált idegsejtekben (mielinhüvely nélkül) az elektromos impulzus átvitele az axon teljes hosszában történik, viszonylag lassú folyamat.
• Myelinizált idegsejtekben az inger átadása onnan következik be ugrás módvagyis az egyik Ranvier-csomópont és a következő közötti ugrásokban, jelentősen növelve az elektromos impulzus továbbításának sebességét. Az átviteli sebesség növelése mellett az ugróátvitelnek az az előnye, hogy energiatakarékosabb.

2. Hogyan terjed az akciós potenciál az idegsejtek között

Az idegsejtek speciális, úgynevezett sejtközi csomópontokon keresztül kommunikálnak egymással Szinapszis.

A szinapszisnál az idegsejtet bejáró elektromos impulzusnak (akciós potenciálnak) átalakulnia kell átmenetileg kémiai jelben, hogy képes legyen áthidalni a szinaptikus hasadék kis terét, amely elválasztja a két idegsejt.

Amikor a kibocsátó idegsejt mentén haladó elektromos impulzus eléri az axon végén található egyik szinaptikus gombot; a szinaptikus gomb vezikulákban tárolt kémiai hírvivők a szinaptikus térbe kerülnek.

Ezek a molekulák a szinaptikus téren keresztül jutnak el rendeltetési helyükhöz, és kötődnek a receptor neuron dendrit receptoraihoz.

Ez az egyesülés új elektromos jelet vált ki a befogadó idegsejtben, így terjesztve az idegi impulzust. Ez az információátadás néven ismert szinaptikus átvitel.