Kas ir Nervu impulss un kā tas izplatās

Nervu impulss Tas ir elektroķīmiskais signāls, pa kuru neironi sazinās. Pateicoties šim nervu impulsam, neironi visu informāciju pārraida nervozā sistēma. Šajā skolotāja stundā mēs to redzēsim kas ir nervu impulss, kā tas tiek ģenerēts un kātas izplatās gar neironu un starp neironiem. Mēs arī atklāsim neironu šūnu membrānas būtisko nozīmi visā šajā procesā.

Nervu impulss ir neliela elektriskās enerģijas izlāde, kas rodas neironu soma, tiek pārraidīts visā aksons līdz terminālim beidzas, kur sinaptiskās pogas.

Nervu impulss ir a īss un spēcīgs signāls kas izplatās vienvirziena veidā (nevar atgriezties). Tas ir vilnisElektroenerģija kas saņem nosaukumu darbības potenciāls.

Elektriskā enerģija ir enerģija, ko rada pievilkšanās vai atgrūšanas spēki starp uzlādētām daļiņām. Neironos lādētās daļiņas, kas rada elektrisko enerģiju, ir citoplazmā un ārpusšūnu vidē esošie joni. Neirona šūnu membrāna ir atbildīga par nervu impulsa ģenerēšanu.

The neironu šūnu membrānas Pateicoties šīm īpašībām, tie spēj radīt nervu impulsu (elektrisko enerģiju):

• Šūnu membrānas ir daļēji caurlaidīgsCitiem vārdiem sakot, tie ļauj dažām vielām iziet tikai tad, kad tie ir šķērslis lielākajai daļai savienojumu. Tas ļauj šūnas iekšējās vides (citoplazmas) sastāvu pilnīgi atšķirties no šūnas apkārtējās vides (ārpusšūnu vide).
• Membrānām ir jonu kanāli (transmembrānas olbaltumvielas), kas ļauj iziet specifiskus jonus. Tās var būt atvērtas vai slēgtas.

Neironu membrānu gadījumā mēs atrodam īpašu jonu kanālu veidu, kas atveras vai aizveras atkarībā no elektriskajām izmaiņām, kuras membrāna piedzīvo. Viņi ir jonu kanāli ar spriegumu. Šīs īpašības ļauj nevienmērīgi sadalīt pozitīvos un negatīvos jonus abās membrānas pusēs. Spēka lauka ģenerēšana, kas saņem nosaukumu Membrānas potenciāls vai spriegumu.

Neironu membrānas spēj mainīt membrānas potenciālu, transportējot jonus pa jonu kanāliem. Šīs izmaiņas izpaužas kā enerģijas izdalīšanās.

Theatpūtas potenciāls ir neirona membrānas potenciāls (spriegums) miera stāvoklī. Šis potenciāls ir nedaudz negatīvs. Tas nozīmē, ka vairāk pozitīvo jonu uzkrājas šūnas ārpusē nekā iekšpusē.

Atpūtas potenciālās vērtības negatīvā vērtība ir saistīta ar Nātrija-kālija sūknis. Šis jonu kanāls sūknē 3 nātrija katjonus (Na⁺) no šūnas, vienlaikus sūknējot 2 kālija jonus (K.⁺) uz iekšu.

Kad dendrīts (neironu somas pagarinājumi) saņem stimulu izmaiņas membrānas potenciālā notiek apgabalā, kas saņēmis stimulu. Šīs nelielās potenciālu izmaiņas izraisa pēkšņas un pēkšņas membrānas potenciāla izmaiņas. Vai zvans darbības potenciāls vai elektriskais impulss, kas sastāv no jonu strāvu virknes caur membrānu, kas atbrīvo elektrisko enerģiju (kā nelielu izlādi).

Darbības potenciālam vai nervu impulsam ir vairākas fāzes:

Depolarizācija

Nervu impulsa sākuma fāze. Nelielas potenciālā (sprieguma) izmaiņas, ko rada stimuls, atver Na kanālus⁺ atkarīgs no sprieguma, kas ir jutīgi pret šīm izmaiņām.

Notiek masveida Na jonu pieplūdums⁺ pa šiem kanāliem. Tajā pašā laikā Na sūknis⁺/ K⁺ tas pārtrauc darbu, novēršot šo jonu izeju.

Šo divu procesu rezultātā membrānas potenciāls kļūst pozitīvs. Tagad šūnas iekšienē ir vairāk pozitīvu lādiņu nekā ārējā vidē. Membrānas polaritāte ir mainīta attiecībā pret šūnu miera stāvoklī, un tagad iekšējā seja ir pozitīvāka nekā ārējā seja.

Hiperolarizācija

Membrānas depolarizācija izraisa sprieguma ierobežoto kanālu un Na aizvēršanos⁺ tas pārstāj masveidā iekļūt šūnā. Tomēr K kanāli⁺ tie ir atvērti. Šie kanāli ļauj izvadīt lielu daudzumu K jonu⁺ uz šūnu ārpusi. Šī masīvā K + aizplūšana liek membrānai atkal polarizēties. Membrānas iekšējā seja atkal kļūst negatīva, ja negatīvo lādiņu uzkrāšanās ir lielāka par to, ko tā rada atpūtas apstākļos.

Repolarizācija

Darbības potenciāla pēdējā fāzē membrāna atgūst atpūtas apstākļus, aktivizējot Na + / K + sūkni, lai atjaunotu atpūtas stāvoklim raksturīgo lādiņu sadalījumu. Tādējādi elektriskā impulsa emisija beidzas, un membrāna paliek miera stāvoklī, gatava reaģēt uz jauna stimula atnākšanu.

Visbeidzot, mēs atklāsim, kā izplatās nervu impulss un tādējādi jūs pilnībā izprotat stundu.

1. Kā darbības potenciāls tiek pārraidīts neironā

Neironos, kas reiz radušies neironu somā, darbības potenciāls (elektriskais impulss) pārvietojas pa aksonu, līdz tas sasniedz termināļus (sinaptiskās pogas), kur tas izraisīs neirotransmiteru izdalīšanos kosmosā sinaptisks.

Darbības potenciāls, kas rodas membrānas vietā, kas saņem stimulu, pirms pazušanas izraisa līdzīgas izmaiņas blakus esošajā membrānas fragmentā.

Tādā veidā a ķēdes reakcija kas iet cauri visam aksonam līdz tālajiem galiem.

Darbības potenciāla pārnešana notiek saskaņā ar likumu par visu vai neko. Tāpēc darbības potenciāls paliek nemainīgs visā aksona ceļā.

Pārraides ātrums

Mielīna apvalks ir lipīdu pārklājums, kas vairumā zīdītāju neironos izklāj aksonu. Šis pārklājums aptver nervu šķiedras, nodrošinot elektrisko izolāciju. Šo mielīna apvalku veido Švāna šūnas vai oligodendrocīti, kas ieskauj neirona aksonu. Mielīna pārklājums nav nepārtraukts, bet to pārtrauc sauktās īsās nemielinētās vietas Ranvjē mezgliņi.

Ranvjē mezgli ir vienīgie membrānas fragmenti, kas saskaras ar mielīna neironu ārpusšūnu šķidrumu; tie koncentrē nātrija un kālija kanālus, caur kuriem notiek darbības potenciālu raksturojošā jonu apmaiņa.

Pārraides ātrums ir atšķirīgs atkarībā no tā, vai neironi ir mielinēti vai nē:

• Neielinizētos neironos (bez mielīna apvalka) elektriskā impulsa pārraide tiek veikta visā aksona garumā, kas ir samērā lēns process.
• Mielinizētajos neironos stimula pārnešana notiek no plkst lēciena režīms, tas ir, lēcienos starp vienu Ranvjē mezglu un nākamo, ievērojami palielinot elektriskā impulsa pārraides ātrumu. Papildus pārraides ātruma palielināšanai lēciena transmisijai ir priekšrocība, ka tā ir ekonomiskāka enerģijas līmenī.

2. Kā darbības potenciāls tiek pārraidīts starp neironiem

Neironi savstarpēji sazinās, izmantojot specializētus starpšūnu savienojumus, kurus sauc sinapsē.

Sinapsē jāpārveidojas elektriskajam impulsam (darbības potenciālam), kas ceļo neironu īslaicīgi ķīmiskā signālā, lai spētu pārvarēt sinaptiskā spraugas mazo telpu, kas atdala divi neironi.

Kad elektriskais impulss, kas pārvietojas pa izstarojošo neironu, sasniedz vienu no sinaptiskajām pogām aksona galā; sinaptiskajā telpā notiek ķīmisko kurjeru izlaišana sinaptiskās pogas pūslīšos.

Šīs molekulas nokļūst galamērķī caur sinaptisko telpu un saistās ar receptoru neirona dendrīta receptoriem.

Šī savienība izraisa jaunu elektrisko signālu uztverošajā neironā, tādējādi izplatot nervu impulsu. Šī informācijas nodošana ir pazīstama kā sinaptiskā pārraide.