Co to jest IMPULS NERWOWY i jak się rozprzestrzenia

Impuls nerwowy Jest to sygnał elektrochemiczny, za pomocą którego komunikują się neurony. Dzięki temu impulsowi nerwowemu neurony przekazują informacje przez cały czas układ nerwowy. W tej lekcji od NAUCZYCIELA zobaczymy czym jest impuls nerwowy, jak to jest generowane? i jakto się rozprzestrzenia wzdłuż neuronu i między neuronami. Odkryjemy również fundamentalną rolę błony komórkowej neuronów w tym całym procesie.

Impuls nerwowy to niewielkie wyładowanie energii elektrycznej, która jest generowana w in soma neuronowa, jest transmitowany w całym akson do terminala, gdzie przyciski synaptyczne.

Impuls nerwowy to krótki i silny sygnał które rozprzestrzenia się w sposób jednokierunkowy (nie może się cofnąć). To jest Falaenergia elektryczna który otrzymuje imię potencjał czynnościowy.

Energia elektryczna to energia wytwarzana przez siły przyciągania lub odpychania między naładowanymi cząstkami. W neuronach naładowane cząstki generujące energię elektryczną to jony obecne w cytoplazmie i środowisku pozakomórkowym. Błona komórkowa neuronu jest odpowiedzialna za generowanie impulsu nerwowego.

błony komórkowe neuronów Są w stanie generować impuls nerwowy (energię elektryczną) dzięki tym właściwościom:

• Błony komórkowe są półprzepuszczalnaInnymi słowy, przepuszczają tylko niektóre substancje, podczas gdy stanowią barierę dla większości związków. Dzięki temu skład środowiska wewnętrznego komórki (cytoplazmy) może być całkowicie różny od środowiska otaczającego komórkę (środowisko zewnątrzkomórkowe).
• Membrany mają kanały jonowe (białka transbłonowe), które umożliwiają przejście określonych jonów. Mogą być otwarte lub zamknięte.

W przypadku błon neuronów znajdujemy specjalny rodzaj kanału jonowego, który otwiera się lub zamyka w zależności od zmian elektrycznych, jakich doświadcza błona. Oni są kanały jonowe bramkowane napięciem. Cechy te pozwalają na nierównomierny rozkład jonów dodatnich i ujemnych po obu stronach membrany. Generowanie pola sił, które otrzymuje nazwę Potencjał błonowy lub napięcie.

Błony neuronów mogą zmieniać swój potencjał błonowy poprzez transport jonów przez kanały jonowe. Zmiany te przekładają się na uwolnienie energii.

potencjał spoczynkowy to potencjał błonowy (napięcie) neuronu w spoczynku. Ten potencjał jest nieco ujemny. Oznacza to, że na zewnątrz komórki gromadzi się więcej jonów dodatnich niż wewnątrz.

Ujemna wartość potencjału spoczynkowego wynika z aktywności Pompa sodowo-potasowa. Ten kanał jonowy pompuje 3 kationy sodu (Na⁺) z komórki, jednocześnie pompując 2 jony potasu (K⁺) do wewnątrz.

Kiedy dendryt (rozszerzenia somy neuronalnej) odbiera bodziec zmiany potencjału błonowego zachodzą w obszarze, który otrzymał bodziec. Ta niewielka zmiana potencjału powoduje nagłą i nagłą zmianę potencjału błonowego. Czy wezwanie potencjał czynnościowy lub impuls elektryczny, który składa się z szeregu prądów jonowych przepływających przez membranę, które uwalniają energię elektryczną (jako małe wyładowanie).

Potencjał czynnościowy lub impuls nerwowy ma kilka faz:

Depolaryzacja

Początkowa faza impulsu nerwowego. Niewielka zmiana potencjału (napięcia) wytworzona przez bodziec otwiera kanały Na⁺ zależne od napięcia, które są wrażliwe na te zmiany.

Następuje masowy napływ jonów Na⁺ tymi kanałami. W tym samym czasie pompa Na⁺/ K⁺ przestaje działać, zapobiegając wydostawaniu się tych jonów.

W konsekwencji tych dwóch procesów potencjał błonowy staje się dodatni. Teraz w komórce jest więcej ładunków dodatnich niż w środowisku zewnętrznym. Polaryzacja membrany została odwrócona w stosunku do komórki w stanie spoczynku i teraz powierzchnia wewnętrzna jest bardziej dodatnia niż powierzchnia zewnętrzna.

Hiperolaryzacja

Depolaryzacja błony powoduje zamknięcie kanałów bramkowanych napięciem i Na⁺ przestaje masowo wchodzić do komórki. Jednak kanały K⁺ są otwarte. Kanały te umożliwiają wydostawanie się dużej ilości jonów K⁺ na zewnątrz komórki. Ten masowy wypływ K + powoduje ponowną polaryzację membrany. Wewnętrzna powierzchnia membrany ponownie staje się ujemna z nagromadzeniem ładunków ujemnych większych niż te, które prezentuje w warunkach spoczynku.

Repolaryzacja

W ostatniej fazie potencjału czynnościowego błona odzyskuje warunki spoczynkowe poprzez uruchomienie pompy Na+/K+ w celu przywrócenia rozkładu ładunków typowych dla stanu spoczynkowego. W ten sposób kończy się emisja impulsu elektrycznego, a błona pozostaje w stanie spoczynku, gotowa zareagować na nadejście nowego bodźca.

Na koniec odkryjemy, jak rozprzestrzenia się impuls nerwowy i w ten sposób kończysz pełne zrozumienie lekcji.

1. Jak potencjał czynnościowy jest przekazywany w neuronie

W neuronach, wytworzonych w somie neuronalnej, potencjał czynnościowy (impuls elektryczny) porusza się wzdłuż akson, aż dotrze do zacisków (przycisków synaptycznych), gdzie spowoduje uwolnienie neuroprzekaźników w kosmos synaptyczny.

Potencjał czynnościowy generowany w punkcie błony, który otrzymuje bodziec, powoduje podobne zmiany w sąsiednim fragmencie błony, zanim zniknie.

W ten sposób a reakcja łańcuchowa który biegnie przez cały akson aż do jego najdalszych zakończeń.

Przekazywanie potencjału czynnościowego odbywa się zgodnie z prawem wszystkiego albo niczego. Dlatego potencjał czynnościowy pozostaje stały na całej ścieżce aksonu.

Prędkość transmisji

Osłonka mielinowa jest powłoką lipidową, która wyściela akson w większości neuronów ssaków. Ta powłoka otacza włókna nerwowe, zapewniając izolację elektryczną. Ta osłonka mielinowa składa się z komórek Schwanna lub oligodendrocytów, które otaczają akson neuronu. Powłoka mielinowa nie jest ciągła, ale jest przerywana krótkimi niezmielinizowanymi przestrzeniami zwanymi Guzki Ranviera.

Guzki Ranviera są jedynymi fragmentami błony w kontakcie z płynem zewnątrzkomórkowym neuronów mielinowych; koncentrują kanały sodowe i potasowe, przez które zachodzi wymiana jonowa charakteryzująca potencjał czynnościowy.

W zależności od tego, czy neurony są zmielinizowane, czy nie, prędkość transmisji jest różna:

• W neuronach niezmielinizowanych (bez osłonki mielinowej) transmisja impulsu elektrycznego odbywa się na całej długości aksonu, będąc procesem stosunkowo powolnym.
• W zmielinizowanych neuronach transmisja bodźca następuje z tryb skoku, czyli w skokach między jednym węzłem Ranviera a następnym, znacznie zwiększając prędkość przesyłania impulsu elektrycznego. Oprócz zwiększenia prędkości transmisji skokowa transmisja ma tę zaletę, że jest bardziej oszczędna na poziomie energii.

2. Jak potencjał czynnościowy jest przekazywany między neuronami

Neurony komunikują się ze sobą poprzez wyspecjalizowane połączenia międzykomórkowe zwane synapsy.

W synapsie impuls elektryczny (potencjał czynnościowy), który przemieszcza się przez neuron, musi ulec transformacji przejściowo w sygnale chemicznym, aby móc zmostkować niewielką przestrzeń szczeliny synaptycznej, która oddziela dwa neurony.

Kiedy impuls elektryczny, który przemieszcza się wzdłuż emitującego neuronu, dociera do jednego z guzików synaptycznych na końcu aksonu; następuje uwolnienie do przestrzeni synaptycznej przekaźników chemicznych przechowywanych w pęcherzykach synaptycznych.

Cząsteczki te docierają do miejsca przeznaczenia przez przestrzeń synaptyczną i wiążą się z receptorami dendrytycznymi neuronu receptorowego.

To połączenie wyzwala nowy sygnał elektryczny w neuronie odbierającym, rozprzestrzeniając w ten sposób impuls nerwowy. Ta transmisja informacji jest znana jako transmisja synaptyczna.