რა არის ნერვული იმპულსი და როგორ ვრცელდება იგი

ნერვული იმპულსი ეს არის ელექტროქიმიური სიგნალი, რომლითაც ნეირონები ურთიერთობენ. ამ ნერვის იმპულსის წყალობით, ნეირონები აწვდიან ინფორმაციას მთელ მანძილზე ნერვიული სისტემა. მასწავლებლის ამ გაკვეთილზე ვნახავთ რა არის ნერვის იმპულსი, როგორ ხდება იგი და როგორის ვრცელდება ნეირონის გასწვრივ და ნეირონებს შორის. ჩვენ ასევე აღმოვაჩენთ ნეირონების უჯრედის მემბრანის ფუნდამენტურ როლს მთელ ამ პროცესში.

ნერვის იმპულსი არის ელექტრული ენერგიის მცირე გამონადენი, რომელიც წარმოიქმნება ნეირონის სომა, გადაეცემა მთელი აქსონი ტერმინალამდე მთავრდება, სადაც სინაფსური ღილაკები.

ნერვის იმპულსი არის ა მოკლე და ძლიერი სიგნალი რომ ვრცელდება ცალმხრივი გზით (უკან დაბრუნება არ შეიძლება). Ეს არის ტალღაელექტროენერგიის რომელიც იღებს სახელწოდებას პოტენციური მოქმედება.

ელექტრო ენერგია არის დამუხტულ ნაწილაკებს შორის მიზიდვის ან მოგერიების ძალების მიერ გამომუშავებული ენერგია. ნეირონებში, დამუხტული ნაწილაკები, რომლებიც წარმოქმნიან ელექტროენერგიას, არის ციტოპლაზმაში და უჯრედუჯრედულ გარემოში არსებული იონები. ნეირონის უჯრედის მემბრანა პასუხისმგებელია ნერვის იმპულსის წარმოქმნაზე.

instagram story viewer

ნეირონების უჯრედული მემბრანები მათ შეუძლიათ ნერვული იმპულსის გამომუშავება (ელექტროენერგია) ამ თვისებების წყალობით:

• უჯრედის მემბრანაა ნახევრად გამტარისხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ისინი მხოლოდ ზოგიერთ ნივთიერებას გადასცემენ, ხოლო ისინი ნაერთების უმეტესობის ბარიერია. ეს საშუალებას გვაძლევს, რომ უჯრედის შიდა გარემოს შემადგენლობა (ციტოპლაზმა) მთლიანად განსხვავდებოდეს უჯრედის მიმდებარე გარემოსგან (უჯრედუჯრედოვანი გარემო).
• გარსებს აქვთ იონური არხები (ტრანსმემბრანული ცილები), რომლებიც სპეციფიკური იონების გავლის საშუალებას იძლევა. ეს შეიძლება იყოს ღია და დახურული.

ნეირონის მემბრანის შემთხვევაში, ჩვენ ვხვდებით სპეციალური ტიპის იონურ არხს, რომელიც იხსნება ან იკეტება, ელექტრული ცვლილებების გათვალისწინებით, რასაც მემბრანა განიცდის. Ისინი არიან ძაბვის გაყვანილი იონური არხები. ეს მახასიათებლები იძლევა დადებით და უარყოფით იონთა არათანაბარ განაწილებას გარსის ორივე მხარეს. ძალების ველის წარმოქმნა, რომელიც იღებს სახელს მემბრანის პოტენციალი ან ძაბვა.

ნეირონების მემბრანებს შეუძლიათ შეცვალონ მათი მემბრანული პოტენციალი იონების არხებით იონების ტრანსპორტირებით. ეს ცვლილებები ენერგიის გამოყოფად ითვლება.

დასვენების პოტენციალი არის ნეირონის მემბრანული პოტენციალი (ძაბვა) მოსვენებულ მდგომარეობაში. ეს პოტენციალი ოდნავ უარყოფითია. ეს ნიშნავს, რომ უჯრედის გარეთ უფრო მეტი დადებითი იონი გროვდება, ვიდრე შიგნით.

დასვენების პოტენციალის უარყოფითი მნიშვნელობა განპირობებულია ნატრიუმის-კალიუმის ტუმბო. ეს იონური არხი ტუმბოს 3 ნატრიუმის კატიონს (Na⁺) უჯრედიდან, ხოლო კალიუმის 2 იონის ამოტუმბვისას (კ⁺) შინაგანი.

Როდესაც დენდრიტი (ნეირონული სომას დაგრძელება) იღებს სტიმულს ცვლილებები მემბრანის პოტენციალში ხდება იმ მიდამოში, რომელმაც მიიღო სტიმული. პოტენციალის ეს მცირე ცვლილება იწვევს გარსის პოტენციალის უეცარ და მკვეთრ ცვლილებას. არის ზარი პოტენციური მოქმედება ან ელექტრული იმპულსი, რომელიც შედგება იონური დინების სერიისაგან, რომლებიც გამოყოფენ ელექტროენერგიას (როგორც მცირე გამონადენი).

მოქმედების პოტენციალს ან ნერვულ იმპულსს აქვს რამდენიმე ეტაპი:

დეპოლარიზაცია

ნერვის იმპულსის საწყისი ეტაპი. სტიმულის მიერ წარმოებული პოტენციალის (ძაბვის) მცირე ცვლილება ხსნის Na არხებს⁺ ძაბვაზე დამოკიდებული, რომლებიც მგრძნობიარენი არიან ამ ცვლილებების მიმართ.

ხდება Na იონების მასიური შემოდინება⁺ ამ არხებით. ამავე დროს Na ტუმბო⁺/ კ⁺ იგი აჩერებს მუშაობას ამ იონების გამოსასვლელად

ამ ორი პროცესის შედეგად, მემბრანის პოტენციალი ხდება დადებითი. ახლა უჯრედის შიგნით უფრო მეტი დადებითი მუხტია, ვიდრე გარე გარემოში. მემბრანის პოლარობა შეცვალა დანარჩენი უჯრედის მიმართ და ახლა შიდა სახე უფრო პოზიტიურია, ვიდრე გარე სახე.

ჰიპეროლარიზაცია

მემბრანის დეპოლარიზაცია იწვევს ძაბვისგან დახურულ არხებსა და Na- ს დახურვას⁺ იგი მასობრივად აჩერებს საკანში შესვლას. თუმცა K არხები⁺ ისინი ღიაა. ეს არხები იძლევა დიდი რაოდენობით K იონების გამოსვლის საშუალებას⁺ უჯრედული ექსტერიერისკენ. K + - ის ეს მასიური გადინება იწვევს გარსის კვლავ პოლარიზაციას. მემბრანის შიდა სახე კვლავ ნეგატიური ხდება უარყოფითი მუხტების დაგროვებაზე მეტია, ვიდრე ის წარმოადგენს დასვენების პირობებში.

რეპოლარიზაცია

მოქმედების პოტენციალის ბოლო ფაზაში, მემბრანა აღდგება დასვენების პირობებში Na + / K + ტუმბოს გააქტიურებით, დანარჩენი მდგომარეობისთვის დამახასიათებელი მუხტების განაწილების აღსადგენად. ამრიგად, ელექტრული იმპულსის ემისია მთავრდება და მემბრანა დანარჩენი მდგომარეობაში რჩება, მზად არის ახალი სტიმულის მოსვლაზე რეაგირებისთვის.

დაბოლოს, ჩვენ ვაპირებთ გავითვალისწინოთ, თუ როგორ ვრცელდება ნერვის იმპულსი და, ამრიგად, თქვენ სრულყოფილად დაასრულებთ გაკვეთილის გაგებას.

1. როგორ გადადის მოქმედების პოტენციალი ნეირონში

ნეირონებში, ნეირონულ სომაში წარმოქმნის შემდეგ, მოქმედების პოტენციალი (ელექტრული იმპულსი) მოძრაობს გასწვრივ აქსონი ტერმინალებამდე (სინაფსური ღილაკები) მიღებამდე, სადაც ეს გამოიწვევს ნეიროტრანსმიტერების გამოყოფას კოსმოსში სინაფსური.

მოქმედების პოტენციალი, რომელიც წარმოიქმნება მემბრანის წერტილში, რომელიც იღებს სტიმულს, იწვევს მსგავს ცვლილებებს მომიჯნავე მემბრანის ფრაგმენტში გაქრობამდე.

ამ გზით, ა ჯაჭვური რეაქცია რომელიც მთელ აქსონში გადის მის ყველაზე შორეულ დამთავრებამდე.

მოქმედების პოტენციალის გადაცემა ხდება ყველასა და არაფრის კანონით. ამიტომ მოქმედების პოტენციალი მუდმივი რჩება აქსონის მთელ გზაზე.

გადაცემის სიჩქარე

მიელინის გარსი არის ლიპიდური საფარი, რომელიც ხაზს უსვამს აქსონს ძუძუმწოვრების უმეტეს ნეირონებში. ეს საფარი მოიცავს ნერვულ ბოჭკოებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ ელექტრო იზოლაციას. ეს მიელინის გარსი შედგება შვანის უჯრედებისგან ან ოლიგოდენდროციტებისგან, რომლებიც გარს უვლის ნეირონის აქსონს. მიელინის დაფარვა არ არის უწყვეტი, მაგრამ წყდება მოკლე არამელინირებული სივრცეებით, რომელსაც ეწოდება Ranvier- ის კვანძები.

Ranvier- ის კვანძები ერთადერთი გარსის ფრაგმენტებია, რომლებიც კონტაქტში არიან მიელინის ნეირონების გარეუჯრედულ სითხეში; ისინი კონცენტრირებენ ნატრიუმის და კალიუმის არხებს, რომელთა მეშვეობითაც ხდება იონების გაცვლა, რომელიც ახასიათებს მოქმედების პოტენციალს.

იმისდა მიხედვით, ნეირონები არიან მიელიზირებული, გადაცემის სიჩქარე განსხვავებულია:

• არამიელინირებულ ნეირონებში (მიელინის გარსის გარეშე) ელექტრული იმპულსის გადაცემა ხორციელდება აქსონის მთელ სიგრძეზე, რაც შედარებით ნელი პროცესია.
• მიელინირებულ ნეირონებში სტიმულის გადაცემა ხდება ნახტომის რეჟიმი, ეს არის, გადასვლა ერთი Ranvier კვანძსა და მომდევნო, მნიშვნელოვნად გაზრდის ელექტროენერგიის იმპულსის გადაცემის სიჩქარეს. გადაცემის სიჩქარის გაზრდის გარდა, ნახტომის გადაცემას აქვს უპირატესობა, რომ ის უფრო ეკონომიურია ენერგიის დონეზე.

2. როგორ გადადის მოქმედების პოტენციალი ნეირონებს შორის

ნეირონები ერთმანეთთან ურთიერთობენ სპეციალიზებული უჯრედშორისი კვანძების საშუალებით სინაფსი.

სინაფსზე, ელექტრული იმპულსი (მოქმედების პოტენციალი), რომელიც მოძრაობს ნეირონზე, უნდა გარდაიქმნას დროებით ქიმიურ სიგნალში რომ შეეძლოს სინაფსური ნაპრალის მცირე სივრცის გადავსება, რომელიც გამოყოფს ორი ნეირონი.

როდესაც ელექტრული იმპულსი, რომელიც ასხივებს ნეირონის გასწვრივ, მიაღწევს ერთ – ერთ სინაფსურ ღილაკს აქსონის ბოლოს; ხდება სინაფსურ ღილაკზე ბუშტებში შენახული ქიმიური მესინჯერების სინაფსურ სივრცეში გამოყოფა.

ეს მოლეკულები დანიშნულების ადგილს აღწევენ სინაფსური სივრცის საშუალებით და უკავშირდებიან რეცეპტორული ნეირონის დენდრიტის რეცეპტორებს.

ეს კავშირი იწვევს ახალ ელექტრულ სიგნალს მიმღებ ნეირონში, რითაც ავრცელებს ნერვულ იმპულსს. ინფორმაციის ეს გადაცემა ცნობილია როგორც სინაფსური გადაცემა.