Ce este IMPULSUL NERVOS și cum se răspândește

Impuls nervos Este semnalul electrochimic prin care neuronii comunică. Datorită acestui impuls nervos, neuronii transmit informații peste tot sistemul nervos. În această lecție de la un PROFESOR vom vedea ce este impulsul nervos, cum este generat si cumse răspândește de-a lungul unui neuron și între neuroni. De asemenea, vom descoperi rolul fundamental al membranei celulare a neuronilor în tot acest proces.

Impulsul nervos este o mică descărcare de energie electrică care este generată în neuron soma, se transmite pe tot parcursul axon la terminal se termină, unde butoane sinaptice.

Impulsul nervos este un semnal scurt și puternic care se răspândește într-un mod unidirecțional (nu se poate întoarce). Este un val deenergie electrică care primește numele de potențial de acțiune.

Energia electrică este energia generată de forțele de atracție sau respingere dintre particulele încărcate. În neuroni, particulele încărcate care generează energie electrică sunt ionii prezenți în citoplasmă și în mediul extracelular. Membrana celulară a neuronului este responsabilă pentru generarea impulsului nervos.

membranele celulare ale neuronilor Acestea sunt capabile să genereze impulsul nervos (energie electrică) datorită acestor proprietăți:

• Membranele celulare sunt semipermeabilăCu alte cuvinte, ele permit trecerea unor substanțe numai în timp ce reprezintă o barieră pentru majoritatea compușilor. Acest lucru face posibil ca compoziția mediului intern al celulei (citoplasma) să fie total diferită de cea a mediului care înconjoară celula (mediul extracelular).
• Membranele au canale ionice (proteine ​​transmembranare) care permit trecerea ionilor specifici. Acestea pot fi deschise sau închise.

În cazul membranelor neuronale, găsim un tip special de canal ionic care se deschide sau se închide în funcție de modificările electrice pe care le suferă membrana. Sunt canale de ioni cu tensiune. Aceste caracteristici permit distribuirea inegală a ionilor pozitivi și negativi pe ambele părți ale membranei. Generarea unui câmp de forțe care primește numele de Potențial de membrană sau tensiune.

Membranele neuronilor sunt capabile să-și schimbe potențialul de membrană prin transportarea ionilor prin canalele ionice. Aceste schimbări se traduc în eliberarea de energie.

potențial de odihnă este potențialul de membrană (tensiunea) unui neuron în repaus. Acest potențial este ușor negativ. Aceasta înseamnă că se acumulează mai mulți ioni pozitivi în exteriorul celulei decât în ​​interior.

Valoarea negativă a potențialului de odihnă se datorează activității Pompa de sodiu-potasiu. Acest canal ionic pompează 3 cationi de sodiu (Na⁺) din celulă, în timp ce pompează 2 ioni de potasiu (K⁺) spre interior.

Când un dendrita (extensiile soma neuronală) primește un stimul schimbări în potențialul membranei apar în zona care a primit stimulul. Această mică modificare a potențialului determină o schimbare bruscă și bruscă a potențialului membranei. Este apelul potențial de acțiune sau impuls electric care constă dintr-o serie de curenți ionici prin membrană care eliberează energie electrică (ca o mică descărcare).

Potențialul de acțiune sau impulsul nervos are mai multe faze:

Depolarizare

Faza inițială a impulsului nervos. Mica modificare a potențialului (tensiunii) produsă de stimul deschide canalele de Na⁺ dependente de tensiune, care sunt sensibile la aceste modificări.

Apare influxul masiv de ioni Na⁺ prin aceste canale. În același timp, pompa de Na⁺/ K⁺ nu mai funcționează împiedicând ieșirea acestor ioni.

Ca o consecință a acestor două procese, potențialul membranei devine pozitiv. Acum există mai multe sarcini pozitive în interiorul celulei decât în ​​mediul extern. Polaritatea membranei a fost inversată în raport cu celula în repaus și acum fața interioară este mai pozitivă decât fața exterioară.

Hiperolarizare

Depolarizarea membranei determină închiderea canalelor cu tensiune și a Na⁺ nu mai intră în masă în celulă. Cu toate acestea, canalele K⁺ sunt deschise. Aceste canale permit ieșirea unei cantități mari de K ioni⁺ spre exteriorul celular. Această ieșire masivă de K + determină polarizarea membranei din nou. Fața internă a membranei devine din nou negativă cu o acumulare de sarcini negative mai mari decât cea pe care o prezintă în condiții de repaus.

Repolarizare

În ultima fază a potențialului de acțiune, membrana își recuperează condițiile de repaus activând pompa Na + / K + pentru a restabili distribuția sarcinilor inerente stării de repaus. Astfel, emisia impulsului electric se termină și membrana rămâne într-o stare de repaus, gata să reacționeze la sosirea unui nou stimul.

În cele din urmă, vom descoperi cum se răspândește impulsul nervos și, astfel, veți termina de înțeles lecția la maximum.

1. Cum se transmite potențialul de acțiune în neuron

În neuroni, odată generat în soma neuronală, potențialul de acțiune (impuls electric) se deplasează de-a lungul axon până ajunge la terminale (butoane sinaptice) unde va provoca eliberarea neurotransmițătorilor în spațiu sinaptic.

Potențialul de acțiune generat în punctul membranei care primește stimulul provoacă modificări similare în fragmentul de membrană alăturat înainte de a dispărea.

În acest fel, a reacție în lanț care parcurge întregul axon până la cele mai îndepărtate terminații ale sale.

Transmiterea potențialului de acțiune are loc prin legea tuturor sau a nimicului. Prin urmare, potențialul de acțiune rămâne constant pe întreaga cale a axonului.

Viteza transmisiei

Teaca de mielină este o acoperire lipidică care acoperă axonul în majoritatea neuronilor la mamifere. Această acoperire învelește fibrele nervoase oferind izolație electrică. Această teacă de mielină este alcătuită din celule Schwann sau oligodendrocite care înconjoară axonul neuronului. Învelișul de mielină nu este continuu, dar este întrerupt de scurtele spații nemielinizate numite Nodulii lui Ranvier.

Nodulii lui Ranvier sunt singurele fragmente de membrană în contact cu fluidul extracelular al neuronilor mielinici; ei concentrează canalele de sodiu și potasiu prin care are loc schimbul de ioni care caracterizează potențialul de acțiune.

În funcție de neuronii mielinizați sau nu, viteza de transmisie este diferită:

• În neuronii nemielinizați (fără teacă de mielină) transmisia impulsului electric se realizează pe toată lungimea axonului, fiind un proces relativ lent.
• În neuronii mielinizați transmiterea stimulului are loc din modul jump, adică în salturi între un nod Ranvier și următorul, crescând considerabil viteza cu care se transmite impulsul electric. În plus față de creșterea vitezei de transmisie, transmisia de salt are avantajul că este mai economică la nivel de energie.

2. Cum se transmite potențialul de acțiune între neuroni

Neuronii comunică între ei prin joncțiuni intercelulare specializate numite sinapsă.

La sinapsă, impulsul electric (potențialul de acțiune) care parcurge un neuron trebuie să se transforme tranzitoriu într-un semnal chimic pentru a putea să pună capăt micului spațiu al fantei sinaptice care separă doi neuroni.

Când impulsul electric, care se deplasează de-a lungul neuronului emitent, ajunge la unul dintre butoanele sinaptice de la capătul axonului; există eliberarea în spațiul sinaptic a mesagerilor chimici depozitați în veziculele sinaptice cu butoane.

Aceste molecule ajung la destinație prin spațiul sinaptic și se leagă de receptorii dendriti ai neuronului receptor.

Această uniune declanșează un nou semnal electric în neuronul receptor, răspândind astfel impulsul nervos. Această transmisie de informații este cunoscută sub numele de transmisie sinaptică.