Den nerveimpuls, dens transformasjon og mekanismen for overføring

Menneskets nervesystem fungerer som en slags midtpunkt i kroppen. Den overfører kommandoer fra hjernen muskler, organer, vev og behandler signalene som kommer fra dem. Den nerveimpuls brukes som en form for databærer. Hva er det? Hvor raskt arbeid? Disse, samt en rekke andre spørsmål vil bli funnet svar på i denne artikkelen.

Hva er en nerveimpuls?

Så vi kaller en bølge av spenning som sprer seg langs fibrene som en respons på stimulering av neuroner. Denne mekanismen sikrer overføring av informasjon fra de forskjellige reseptorer i sentralnervesystemet. Og fra det i sin tur til forskjellige organer (muskler og kjertler). Og hva denne prosessen er en fysiologisk? Mekanismen for overføring av nerveimpulser er at membraner av neuroner kan endre sin elektrokjemisk potensiale. Og vi er interessert i prosessen foregår i synapser. nerveimpulshastighet kan variere i løpet av 3 til 12 meter per sekund. For mer informasjon om det, og hvilke faktorer som påvirker det, vi skal snakke.

struktur og arbeid studie

Den første passering av nerveimpuls er blitt demonstrert ved tyske forskere E. Hering og Helmholtz på eksempel på hjertestykket. På samme tid, og det ble funnet at det bioelektriske signal som forplanter seg med den tidligere nevnte hastighet. Vanligvis er dette mulig takket være den spesielle konstruksjon av nervefibrene. På noen måter de ligner den elektriske kabelen. Således, hvis det er paralleller med det, aksonene er ledere, isolatorer og - deres myelinlaget (de representerer en Schwannske cellemembran, som er viklet i flere lag). Videre hastigheten på nerveimpuls avhenger først og fremst av diameteren på fibrene. Det er ansett som den nest viktigste kvaliteten av den elektriske isolasjon. For øvrig, som hoveddelens materiale som brukes lipoprotein myelin, som har dielektriske egenskaper. Andre ting er like, jo større blir dets lag, jo raskere nerveimpulser passere. Selv i det øyeblikket vi ikke kan si at dette systemet er ferdig etterforsket. Mye av dette er knyttet til nerver og impulser, er fremdeles et mysterium, og gjenstand for forskning.

Funksjoner av struktur og funksjon av

Hvis vi snakker om banen av nerve impuls, bør det bemerkes at myelin skjede fiber ikke er dekket i hele sin lengde. Funksjoner av konstruksjonen er slik at dagens situasjon er det best å bli sammenlignet med etableringen av keramiske isolerende hylser, som tett tredd på stangen av en elektrisk kabel (selv om i dette tilfellet, axon). Som et resultat - det er en liten, ikke-isolerte elektriske stasjoner, fra hvilke ionestrømmen lett kan strømme ut av axon til omgivelsene (eller vice versa). Når denne membranen er irritert. På grunn av dette, kalles aksjonspotensial generasjon i områder som ikke er isolert. Denne prosessen kalles noder av Ranvier. Tilstedeværelsen av en slik mekanisme gjør det mulig å gjøre det nerve impuls spredning mye raskere. La oss snakke om dette i eksemplene. Således er hastigheten av nerveimpuls i den store myelinated fiber, med en diameter som varierer innenfor 10-20 mikron 70-120 meter per sekund. Mens de med ikke-optimal struktur, er tallet mindre enn 60 ganger!

Hvor er de?

Nerveimpulser oppstår i nervecellene. Muligheten til å lage disse "meldinger" er en av deres viktigste egenskaper. Nerveimpuls muliggjør rask spredning av den samme type av signaler på lednings aksonene over lange avstander. Derfor er det det viktigste middel i kroppen for utveksling av informasjon i den. Data på stimuleringen overføres via frekvensendring av reisen. Den anvender et avansert system for tidsskrifter, som totalt kan hundrevis av nerveimpulser i sekundet. Flere lignende prinsipp, selv om betydelig komplikasjon av å kjøre datamaskinen elektronikk. Så, når nerveimpulsene oppstå i nervecellene, de er kodet på en bestemt måte, og først da blir overført. I dette tilfellet, er informasjonen gruppert i en spesiell "pakke", som har et annet nummer og karakter repetisjon. Alt dette er satt sammen, og er basis for rytmisk elektrisk aktivitet i hjernen som kan registreres gjennom elektroencefalogram.

celletyper

Når vi snakker om rekkefølgen av overføring av nerveimpulser, kan man ikke se bort fra de nerveceller (neuroner), og på hvilken det er en overføring av elektriske signaler. Så, takket være dem kommunisere de ulike delene av kroppen vår. Avhengig av deres struktur og funksjonalitet er tre typer:

1. Reseptor (følsom). De er kodet og omdannes til nerveimpulser alle termiske, kjemiske, akustiske, mekaniske og lys stimuli.
2. Innskutte (også referert til som den konvekse eller av lederen). De tjener til å resirkulere og å bytte pulser. Deres største antallet er i den menneskelige hjernen og ryggmargen.
3. Effektor (motor). De får instruksjoner fra det sentrale nervesystemet for å sikre at visse handlinger ble begått (i sterkt sollys til å lukke øynene, og så videre).

Hver neuron har en cellelegemet og prosess. Banen til nerveimpuls gjennom kroppen begynner med sistnevnte. Prosesser er av to typer:

1. Dendritter. De har den funksjon av oppfatningen av irritasjons reseptorer lokalisert derpå.
2. Aksoner. Takket være dem, er nerveimpulser overføres fra celle til arbeidslegemet.

Et interessant aspekt av

Snakker om å holde cellene av nerveimpulser, er det vanskelig ikke å fortelle deg om en interessant øyeblikk. Så, når de er alene, da, skal vi si, natrium-kalium-pumpe som er involvert i bevegelsen av ioner på en slik måte som for å oppnå effekten av friskt vann og salt på innsiden utad. På grunn av ubalansen kan observeres oppnåelig spenningsforskjell over membranen opp til 70 millivolt. Til sammenligning - det er 5% rabatt på de vanlige AA-batterier. Men så snart cellen endringer staten, så den resulterende likevekt er forstyrret, og ioner begynner å bli reversert. Dette skjer når det passerer gjennom banen av nerve impuls. På grunn av virkningen av de aktive ioner, og denne virkning er også kalt et aksjonspotensial. Når han når en viss figur, da det motsatte prosessen, og cellen når en tilstand av hvile.

potensielle handlinger

Snakker om transformasjonen av nerveimpuls og dets formering, bør det bemerkes at det vil være en measly millimeter per sekund. Da ville de hånd signaler fra hjernen til å nå i løpet av minutter, noe som er åpenbart ikke bra. Her spiller også en rolle i å styrke kapasiteten til handling av myelin skjede diskutert tidligere. Og alle sine "mangler" er plassert på en slik måte at de bare hadde en positiv innvirkning på signalfrekvensen. Så, når impulsen når enden av hoveddelen av axon av en kropp, den overføres til neste celle, eller (hvis vi snakker om hjernen) mange avleggere av nerveceller. Men i de sistnevnte tilfeller er litt annerledes prinsipp.

Hvordan det fungerer i hjernen?

La oss snakke, hva sekvens av nerve impuls overføring arbeider i de viktigste delene av det sentrale nervesystemet. Det nerveceller fra sine naboer atskilt med små hull som kalles synapser. Aksjonspotensialet kan ikke passere gjennom dem, så han er ute etter en annen måte å komme til neste nervecelle. På slutten av hver prosess er det små sekker som kalles presynaptiske vesikler. Hver av dem har en spesiell tilknytning - nevrotransmittere. Når det kommer til handling potensial, blir molekylene løslatt fra posene. De krysser synapsen og er festet til en spesiell molekyl reseptorer som er plassert på membranen. Når denne balansen blir forstyrret, og trolig er det en ny aksjonspotensial. Betydelig Det er ennå ikke kjent, nevrologer har vært å studere problemet til denne dag.

arbeids nevrotransmittere

Når de sender nerveimpulser, er det flere alternativer som vil skje med dem:

1. De vil diffundere.
2. Undergår kjemisk nedbrytning.
3. Gå tilbake i din bobler (kalt reuptake).

På slutten av 20-tallet har gjort en oppsiktsvekkende oppdagelse. Forskere har oppdaget at medikamenter som påvirker signalstoffer (så vel som sine utslipp, og omvendt overtakelse) kan endre den mentale tilstanden til en person drastisk. Så, for eksempel, en rekke antidepressive midler som "Prozac" blokkere gjenopptaket av serotonin. Det er visse grunner til å tro at det i Parkinsons sykdom skylden for underskuddet i hjernen nevrotransmitteren dopamin.

Nå forskere som studerer grensestatene i den menneskelige psyke, prøver å finne ut hvordan dette påvirker menneskesinnet. I mellomtiden, som vi ikke har et svar på dette grunnleggende spørsmålet: hva som forårsaker nervecellen til å skape et aksjonspotensial? Mens mekanisme "launch" av celler til å ha en hemmelighet. Spesielt interessant fra et perspektiv av puslespillet er det viktigste arbeidet for nervecellene i hjernen.

Kort sagt, kan de jobbe med tusenvis av nevrotransmittere, som blir sendt av sine naboer. Detaljer om behandling og integrering av denne typen puls, vi er nesten ukjent. Mens han jobbet på dette mange forskningsgrupper. I øyeblikket, snudde jeg meg for å se at alle de mottatte pulser er integrert, og nervecellen gjør en beslutning - om å opprettholde aksjonspotensial og sende dem videre. På dette grunnleggende prosessen er basert funksjon av den menneskelige hjerne. Vel, da er det ikke overraskende at vi ikke vet svaret på denne gåten.

Noen teoretiske funksjoner

I artikkelen "nerve impuls" og "action potensial" blir brukt som synonymer. I teorien er dette sant, men i enkelte tilfeller er det nødvendig å ta hensyn til noen spesielle funksjoner. Så, hvis du går inn i detaljene, er handlingen potensial bare en del av nerveimpulser. Når forskere detaljert undersøkelse av bøker kan du se at de kaller bare endringen i kostnad av membranen fra positiv til negativ og vice versa. Mens under nerveimpuls for å forstå den komplekse strukturelle og elektrokjemisk prosess. Det er distribuert på membranen av et nevron som en vandrebølge-endringer. Aksjonspotensialet - bare elektrisk komponent i sammensetningen av nerveimpuls. Det som kjennetegner de endringene som oppstår i lokal ladning del av membranen.

Hvor er nerve impulser?

Hvor kom de starter? Svaret på dette spørsmålet kan gi enhver student som flittig studert fysiologi av spenning. Det er fire alternativer:

1. Receptor slutten av dendrite. Hvis det er (ikke et faktum), er det mulig for en tilstrekkelig stimulus, noe som ville gi mulighet første regenerativ, og deretter, og den nerveimpuls. nociseptorer fungerer på samme måte.
2. Membranen av eksitatoriske synapser. Som regel er dette bare mulig når det er sterk irritasjon eller deres summering.
3. Dentrida trigger sone. I dette tilfellet, lokale eksitatorisk postsynaptisk potensialer som genereres som respons på en stimulus. Hvis den første noden Ranvier av myelinated, de er på det summeres. På grunn av tilstedeværelsen der av membranen partiet, som har økt følsomhet, oppstår det en nerveimpuls.
4. Axon haug. Så kalte stedet der aksonet begynner. Mound - dette er de mest hyppige pulser å lage nervecellen. I alle andre steder, som ble sett tidligere, er deres utseende mye mindre sannsynlig. Dette skyldes det faktum at her membranen har en økt sensitivitet og redusert kritisk nivå depolarisering. Derfor, når du starter summering av mange eksitatoriske postsynaptiske potensialer, tidligst reagerer på dem haugen.

EKSEMPEL forplanter eksitasjon

Story medisinske vilkårene kan føre til forvirring enkelte øyeblikk. For å fikse dette, er det verdt kort gå gjennom presentasjon av kunnskap. Som et eksempel, ta brannen.

Husk reportasjer fra i fjor sommer (som det snart vil være mulig å høre igjen). Brann sprer! I dette tilfellet trær og busker som er opplyst forbli i sine seter. Men ilden foran går lenger fra stedet hvor han var kilden til brannen. Tilsvarende arbeids nervesystemet.

Det er ofte nødvendig å berolige begynnelsen av magnetisering av nervesystemet. Men det er ikke så lett å gjøre, som i tilfelle brann. For å utføre denne kunstige neuron interferens jobb (for medisinske formål), eller bruk en rekke fysiologiske midler. Dette kan sammenlignes med brannen ved å helle vann.