Nervový impulz, jej premeny a prevodový mechanizmus

Ľudský nervový systém sa chová ako druh kontaktného miesta v našom tele. Prenáša príkazy z mozgových svalov, orgánov, tkanív a spracováva signály prichádzajúce z nich. Ako druh pamäťového média používaného nervového impulzu. Čo je to? Ako rýchla práca? Tie, rovnako ako celá rada ďalších otázok bude nájdená odpoveď v tomto článku.

Čo je nervový impulz?

Takže hovoríme vlnu vzrušenia, ktoré sa šíria pozdĺž vlákien, ako reakciu na stimuláciu neurónov. Tento mechanizmus umožňuje prenos informácií z rôznych receptorov v centrálnom nervovom systéme. A od nej na oplátku do rôznych orgánov (svalov a žliaz). A čo tento proces je fyziologicky? Mechanizmus prenosu nervového impulzu je, že membrány neurónov môže zmeniť svoj elektrochemický potenciál. A máme záujem v tomto procese prebieha v synapsiách. Rýchlosti nervový impulz sa môže meniť v priebehu 3 až 12 metrov za sekundu. Pre viac informácií o tom, a faktory, ktoré ho ovplyvňujú, porozprávame sa.

Štúdium štruktúry a fungovania

Prvý priechod nervového impulzu bola preukázaná nemeckými vedcami E. Hering a Helmholtz na príklade žaby. Zároveň, a bolo zistené, že bioelektrickej signál šíri sa rýchlosťou skôr uvedené. Všeobecne platí, že je to možné vďaka špeciálnej konštrukcii nervových vlákien. V niektorých ohľadoch sa podobajú elektrický kábel. Teda, v prípade, že sú paralely s ním, axóny sú vodiče a izolátory - ich myelínové pošvy (predstavujú bunkové membrány a Schwannových, ktorá je navinutá v niekoľkých vrstvách). Navyše, rýchlosť nervového impulzu je závislá predovšetkým na priemere vlákien. To je považované za druhou najdôležitejšou kvalita elektrickej izolácie. Mimochodom, ako materiál telesa použitého lipoproteínov myelínu, ktorá má dielektrické vlastnosti. Ostatné podmienky sú rovnaké, tým väčšia bude jej vrstvy sú nervové impulzy bude rýchlejší. Dokonca aj v tejto chvíli nemôžeme povedať, že tento systém je plne preskúmané. Veľká časť, ktorá sa vzťahuje na nervy a podnety, stále zostáva záhadou a predmetom výskumu.

Rysy štruktúry a fungovania

Pokiaľ budeme hovoriť o ceste nervového impulzu, je potrebné poznamenať, že myelín pošva vlákno sa nevzťahuje po celej svojej dĺžke. Funkcia konštrukcia je taká, že súčasná situácia, že je najlepšie, aby sa v porovnaní s vytvorením keramických izolačných puzdier, ktoré tesne navlečených na tyči elektrického kábla (aj keď v tomto prípade sa axónov). V dôsledku toho - je malý, neizolovaných elektrických staníc, z ktorých prúd iónov môže ľahko prúdiť von z axónu do životného prostredia (alebo naopak). Keď je táto membrána je podráždená. Z tohto dôvodu sa nazýva akčného potenciálu generácie v oblastiach, ktoré nie sú izolované. Tento proces sa nazýva ranvierovy zárezmi. Prítomnosť takéhoto mechanizmu umožňuje vykonávať nervového impulzu šíri oveľa rýchlejšie. Poďme si o tom pohovoriť v príkladoch. To znamená, že rýchlosť nervového impulzu vo veľkom myelinovaných vlákna, ktorých priemer sa pohybuje v 10-20 mikrónov 70-120 metrov za sekundu. Kým tí s non-optimálnej štruktúry, je toto číslo nižšie ako 60 krát!

Kde sú?

Nervové impulzy sa vyskytujú v neurónoch. Možnosť vytvorenia týchto "hlásenie" je jedným z ich hlavných vlastností. To poskytuje rýchly nervový impulz šírenie podobné signály axónov na dlhé vzdialenosti. Preto je najdôležitejšia organizmus prostriedky na výmenu informácií v ňom. Údaje o stimulácii sa prenáša cez zmenu frekvencie cesty. Zamestnáva prepracovaný systém periodík, ktoré môžu celkom obsahovať stovky nervových impulzov za sekundu. Niekoľko podobný princíp, hoci významné komplikácie beh počítača elektronika. Takže, keď dôjde k nervové impulzy v neurónoch, ktoré sú zakódované v určitým spôsobom, a až potom sú vysielané. V tomto prípade sú údaje zoskupené v osobitnom "balíka", ktoré majú rôzny počet a charakter opakovaní. To všetko je dať dohromady, a je základom pre rytmickú elektrickej aktivity mozgu, ktoré možno registrovať prostredníctvom elektroencefalograme.

bunkové typy

Ak hovoríme o poradí prenose nervových impulzov, nemožno ignorovať nervové bunky (neuróny), a na ktorej dochádza k prenosu elektrických signálov. Takže, vďaka nim komunikovať rôzne časti nášho tela. V závislosti na ich štruktúre a funkčnosti sú tri typy:

1. Receptor (citlivé). Sú kódované a sú prevedené do nervových impulzov všetky tepelné, chemické, akustických, mechanických a svetelné podnety.
2. Intercalary (označovaný aj ako reflexu alebo jadrá). Slúži na recykláciu a spínacie impulzy. Ich najväčšou číslo je v ľudskom mozgu a mieche.
3. Efektor (motor). Oni prijímať pokyny od centrálneho nervového systému, aby zabezpečila, že niektoré akcie boli spáchané (za jasného slnečného svetla, aby zavrela oči, a tak ďalej).

Každý neurón má telo bunky a proces. Cesta nervového impulzu skrze telo začne s ním. Procesy sú dvojakého druhu:

1. Dendrity. Majú funkciu vnímanie podráždenie receptory umiestnené na ňom.
2. Axóny. Vďaka nim, nervové impulzy sú vysielané z bunky do pracovnej orgán.

zaujímavým aspektom

Keď už hovoríme o držaní buniek nervového impulzu, to je ťažké, aby tí o jeden zaujímavý moment. Takže, keď sú sami, potom, povedzme, čerpadlo sodno-draselný spojených s pohybom iónov takým spôsobom, aby sa dosiahol účinok čerstvej vody a soli dovnútra smerom von. Vzhľadom k nerovnováhe získať potenciálnych rozdiel cez membránu možno pozorovať až 70 milivoltov. Pre porovnanie - je to 5% z bežných tužkových batérií. Ale akonáhle stav bunky sa zmení, potom sa výsledná rovnováha je narušená, a ióny začnú byť obrátený. To sa stane, keď to prejde cestou nervového impulzu. V dôsledku pôsobenia aktívnych iónov a tohto podujatia sa tiež nazýva akčný potenciál. Keď sa dosiahne určité číslo potom opačný proces, a bunka dosiahne zastavenie.

potenciálny akcie

Ak hovoríme o transformáciu nervového impulzu a jeho šírenie, je potrebné poznamenať, že by bolo žalostný milimetrov za sekundu. Potom by odovzdať signály z mozgu dosiahnuť v priebehu niekoľkých minút, čo je samozrejme nie je dobré. Tu hrá tiež úlohu v posilňovaní kapacity pôsobení myelínové pošvy diskutovalo skôr. A všetky jeho "opomenutie" sú umiestnené takým spôsobom, že oni mali len pozitívny vplyv na prenosovou rýchlosťou. Takže, keď impulz dosiahne koniec hlavnej časti axónu jedného tela, je prenesený do ďalšej bunky, alebo (ak hovoríme o mozgu) početnými odnožami neurónov. Ale v druhom prípade je trochu iný princíp.

Ako to funguje v mozgu?

Poďme sa baviť, čo sekvencie prenosu nervových impulzov pracuje v najdôležitejších častí centrálneho nervového systému. Tam neuróny od svojich susedov oddelené malými medzerami, ktoré sa nazývajú synapsie. Akčný potenciál nemôže prejsť cez ne, a tak sa hľadá iný spôsob, ako dostať do ďalšej nervové bunky. Na konci každého procesu sú malé vačky, ktoré sa nazývajú presynaptických vačkov. Každý z nich má zvláštny vzťah - neurotransmitery. Pokiaľ ide o akčný potenciál, molekuly sú uvoľňované z kapsičiek. Sú cez synapsie a sú pripojené na špeciálne molekulárnej receptory, ktoré sa nachádzajú na membráne. Ak je táto rovnováha narušená, a pravdepodobne tam je nová akčný potenciál. Je príznačné, že ešte nie je známe, neurológovia študoval problém dodnes.

práce neurotransmitery

Keď sa prenášajú nervové impulzy, existuje niekoľko možností, ktoré sa s nimi stane:

1. Budú rozptýliť.
2. Prechádzajú chemickú degradácii.
3. Vráťte sa späť do svojich bublín (tzv vychytávania).

Na konci 20. storočia urobil prekvapivý objav. Vedci zistili, že lieky, ktoré majú vplyv na neurotransmitery (ako aj ich emisie a spätného prevzatia) sa môže meniť duševný stav človeka, drasticky. Tak napríklad rad antidepresív ako "Prozac" bloku spätného vychytávania serotonínu. Existujú určité dôvody sa domnievať, že u Parkinsonovej choroby vinu za deficit v mozgu neurotransmiteru dopamínu.

Teraz výskumníci, ktorí študujú hraničné stavy ľudskej psychiky, sa snaží prísť na to, ako sa to všetko má vplyv na ľudskú psychiku. Do tej doby, pretože nemáme odpoveď na túto základnú otázku: čo spôsobuje, že neurón vytvoriť akčný potenciál? Aj keď mechanizmus "vypustenie" buniek mať tajomstvo. Obzvlášť zaujímavé z pohľadu skladačky je hlavným dielom mozgových neurónov.

Stručne povedané, môžu pracovať s tisíckami neurotransmiterov, ktoré sú posielané prostredníctvom svojich susedov. Podrobné informácie týkajúce sa spracovania a integráciu tohto typu pulz, sme takmer neznáma. Pri práci na tomto mnohými výskumnými skupinami. V túto chvíľu som sa obrátil na vidieť, že všetky prijaté impulzy sú integrované, a neurón robí rozhodnutia - či zachovať akčný potenciál a odovzdať ich ďalej. Na tejto základnej proces je založený na fungovanie ľudského mozgu. No, tak to nie je prekvapujúce, že nevieme, odpoveď na túto hádanku.

Niektoré teoretické črty

V článku "nervových impulzov" a "akčný potenciál" sa používajú ako synonymá. Teoreticky je to pravda, aj keď v niektorých prípadoch je potrebné vziať do úvahy niektoré zvláštnosti. Takže, keď idete do detailov, akčný potenciál je len časť nervového impulzu. Pri úvahách o podrobné vedecké knihy môže byť zistené, že takzvaný membrána zmeniť iba náboja z pozitívneho na negatívne a naopak. Kým v rámci nervového impulzu pochopiť komplexné štrukturálne a elektrochemický proces. Je distribuovaný na membráne neurónu ako cestujú zmien vlnovej. Akčný potenciál - len elektrická súčiastka v zložení nervového impulzu. Charakterizuje zmeny, ktoré sa vyskytujú na miestne náboje časti membrány.

Kde sú nervové impulzy?

Kde sa začínajú von? Odpoveď na túto otázku môže dať každému študentovi, ktorý usilovne študovala fyziológiu vzrušenie. K dispozícii sú štyri možnosti:

1. koniec receptora podľa dendrity. Ak je (nie je fakt), je možné, aby zodpovedajúce stimul, ktorý by vytvoril potenciálny prvý regeneračný, a potom, a nervového impulzu. nociceptors fungujú podobne.
2. Membrána z excitačných synapsií. Spravidla je to možné len vtedy, ak existuje silná podráždenie alebo ich zhrnutie.
3. Dentrida spúšť zóna. V tomto prípade sa miestne excitačné postsynaptické potenciály generované v reakcii na podnet. Ak prvý uzol Ranvier myelinated, že sú na nej sú spočítané. Vzhľadom k tam membránové časti, ktorá má zvýšenú citlivosť na prítomnosť, vyvstáva nervový impulz.
4. Axonový hrbolček. Tzv miesto, kde začína axon. Kopec - to je najčastejší impulzy pre vytvorenie neurón. Vo všetkých ostatných miestach, ktoré boli pozorované skôr, ich vzhľad je oveľa menej pravdepodobné. To je spôsobené skutočnosťou, že tu membrána má vyššiu citlivosť a nižšiu kritickú úroveň depolarizácie. Preto pri spustení zhrnutí mnohých excitačných postsynaptických potenciálov, najskôr reaguje na ne kopec.

Príklad rozmnožovacie excitácia

Story lekárske termíny môžu spôsobiť zmätok jednotlivé momenty. Ak chcete tento problém odstrániť, je vhodné stručne prejsť prezentáciu znalostí. Ako príklad vziať požiar.

Spomeňte si na spravodajstvo z minulého leta (ako to čoskoro bude možné počuť znova). Oheň sa šíri! V tomto prípade sú stromy a kríky, ktoré sú osvetlené zostanú na svojich sedadlách. Ale oheň predné ide ďalej od miesta, kde bol zdroj ohňa. Podobne práca nervový systém.

Často je nutné upokojiť začiatok excitácia nervového systému. Ale to nie je tak jednoduché, ako je tomu v prípade požiaru. Ak chcete vykonať tento umelý interferenčné neurón zamestnania (na liečebné účely), alebo použiť celý rad fyziologických prostriedkov. To možno prirovnať k ohňu zaliatím vodou.