Шта је НЕРВНИ ИМПУЛС и како се шири

Нервни импулс То је електрохемијски сигнал којим неурони комуницирају. Захваљујући овом нервном импулсу, неурони преносе информације у целини нервни систем. У овој лекцији од УЧИТЕЉА ћемо видети шта је нервни импулс, како се генерише и какошири се дуж неурона и између неурона. Такође ћемо открити основну улогу ћелијске мембране неурона у целом овом процесу.

Нервни импулс је мало пражњење електричне енергије која се генерише у неурон сома, преноси се кроз аксон до краја терминала, где се синаптичка дугмад.

Нервни импулс је а кратак и јак сигнал који се шири у једносмерном начину (не може се вратити). То је талас оделектрична енергија која добија име од Акциони потенцијал.

Електрична енергија је енергија коју генеришу силе привлачења или одбијања између наелектрисаних честица. У неуронима, наелектрисане честице које генеришу електричну енергију су јони присутни у цитоплазми и ванћелијском окружењу. Ћелијска мембрана неурона одговорна је за генерисање нервног импулса.

Тхе ћелијске мембране неурона

Они су способни да генеришу нервни импулс (електричну енергију) захваљујући овим својствима:

• Ћелијске мембране су полупропуснаДругим речима, омогућавају пролазак неких супстанци док су препрека за већину једињења. То омогућава да се састав унутрашњег окружења ћелије (цитоплазма) потпуно разликује од састава окружења које окружује ћелију (ванћелијско окружење).
• Мембране имају јонски канали (трансмембрански протеини) који омогућавају пролазак одређених јона. Они могу бити отворени или затворени.

У случају неуронских мембрана налазимо посебну врсту јонског канала који се отвара или затвара у зависности од електричних промена које мембрана доживљава. Су напонски усмерени јонски канали. Ове карактеристике омогућавају неравномерну расподелу позитивних и негативних јона са обе стране мембране. Стварање поља сила које добија име Мембрански потенцијал или напона.

Мембране неурона су способне да промене свој мембрански потенцијал транспортујући јоне кроз јонске канале. Ове промене се преводе у ослобађање енергије.

Тхепотенцијал за одмор је мембрански потенцијал (напон) неурона у стању мировања. Овај потенцијал је благо негативан. То значи да се више позитивних јона акумулира на спољној страни ћелије него на унутрашњој.

Негативна вредност потенцијала за одмор настаје услед активности Натријум-калијум пумпа. Овај јонски канал пумпа 3 натријумова катиона (На⁺) из ћелије, док пумпа 2 калијумова јона (К⁺) према унутра.

Када дендрит (продужеци неуронске соме) прима стимулус промене у мембранском потенцијалу настају у подручју које је примило стимулус. Ова мала промена потенцијала изазива нагле и нагле промене мембранског потенцијала. Је ли позив Акциони потенцијал или електрични импулс који се састоји од низа јонских струја кроз мембрану које ослобађају електричну енергију (као мало пражњење).

Акциони потенцијал или нервни импулс има неколико фаза:

Деполаризација

Почетна фаза нервног импулса. Мала промена потенцијала (напона) произведеног стимулусом отвара На канале⁺ зависни од напона, који су осетљиви на ове промене.

Долази до масивног прилива јона На⁺ кроз ове канале. Истовремено и пумпа На⁺/ К⁺ престаје да ради спречавајући излаз ових јона.

Као последица ова два процеса, мембрански потенцијал постаје позитиван. Сада је у ћелији више позитивних наелектрисања него у спољном окружењу. Поларитет мембране је обрнут у односу на ћелију која мирује и сада је унутрашње лице позитивније од спољног.

Хипероларизација

Деполаризација мембране узрокује затварање напонски ограничених канала и На⁺ престаје масовно да улази у ћелију. Међутим К канали⁺ они су отворени. Ови канали омогућавају излаз велике количине К јона⁺ до ћелијске спољашњости. Овај масивни одлив К + доводи до поновне поларизације мембране. Унутрашње лице мембране поново постаје негативно са акумулацијом негативних наелектрисања већим од оног које она представља у условима мировања.

Реполаризација

У последњој фази акционог потенцијала, мембрана опоравља своје услове мировања активирањем На + / К + пумпе како би се обновила расподела наелектрисања типична за стање мировања. Тако се емисија електричног импулса завршава и мембрана остаје у стању мировања, спремна да реагује на долазак новог стимулуса.

Коначно, открићемо како се шири нервни импулс и тако завршавате са разумевањем лекције у потпуности.

1. Како се акциони потенцијал преноси у неурону

У неуронима, једном створеним у неуронској соми, акциони потенцијал (електрични импулс) се креће дуж аксон док не дође до терминала (синаптичких дугмади) где ће проузроковати ослобађање неуротрансмитера у свемир синаптички.

Акциони потенцијал створен на месту мембране која прима стимулус изазива сличне промене у суседном фрагменту мембране пре него што нестане.

На овај начин, а ланчана реакција који пролази кроз читав аксон до његових најудаљенијих завршетака.

Пренос акционог потенцијала одвија се по закону свега или ничега. Према томе, акциони потенцијал остаје константан током читавог пута аксона.

Брзина преноса

Мијелинска овојница је липидни покривач који поставља аксон у већини неурона сисара. Овај премаз обавија нервна влакна пружајући електричну изолацију. Овај мијелински омотач чине Сцхваннове ћелије или олигодендроцити који окружују аксон неурона. Покривање мијелином није континуирано, већ га прекидају кратки немијелинизовани простори тзв Ранвиер-ови чворови.

Ранвиерови чворови су једини фрагменти мембране који су у контакту са ванћелијском течношћу мијелинских неурона; концентришу натријумове и калијумске канале кроз које се одвија размена јона која карактерише акциони потенцијал.

У зависности од тога да ли су неурони мијелинизовани или не, брзина преноса је различита:

• У немијелинизованим неуронима (без мијелинске овојнице) пренос електричног импулса врши се дуж целе дужине аксона, што је релативно спор процес.
• У мијелинизованим неуронима пренос стимулуса настаје из режим скока, односно у скоковима између једног Ранвиер чвора и следећег, знатно повећавајући брзину којом се преноси електрични импулс. Поред повећања брзине преноса, скочни пренос има предност и у томе што је економичнији на нивоу енергије.

2. Како се акциони потенцијал преноси између неурона

Неурони међусобно комуницирају путем специјализованих међућелијских спојева тзв синапси.

У синапси се електрични импулс (акциони потенцијал) који путује кроз неурон мора трансформисати привремено у хемијском сигналу да би могао да премости мали простор синаптичке пукотине која раздваја два неурона.

Када електрични импулс, који путује дуж емитованог неурона, достигне једно од синаптичких дугмади на крају аксона; долази до испуштања у синаптички простор хемијских гласника ускладиштених у везикуларним дугмадима синаптичких дугмади.

Ови молекули долазе до одредишта кроз синаптички простор и везују се за дендритне рецепторе рецепторског неурона.

Ово удруживање покреће нови електрични сигнал у пријемном неурону, ширећи тако нервни импулс. Овај пренос информација познат је под називом синаптички пренос.