Hvad er en nerveimpuls? definition

Ingen vil hævde, at den størsteopnåelsen af ​​naturen er den menneskelige hjerne. Nervøse impulser, der løber langs nervefibre, er essensen af ​​vores essens. Hjertets, maves, muskler og den åndelige verdens arbejde - alt dette er i hænderne på en nervøs impuls. Hvad er en nerveimpuls, hvordan det opstår, og hvor det forsvinder, vil vi overveje i denne artikel.

Neuron som en strukturel enhed af systemet

Udvikling af nervesystemet hos hvirveldyr og menneskergik langs vejen for fremkomsten af ​​et komplekst informationsnetværk, hvor processerne er baseret på reaktioner af kemisk art. Den vigtigste komponent i dette system er specialiserede celler af neuroner. De består af en krop med en kerne og vigtige organeller. Fra neuronen afviger processerne fra to arter - flere korte og forgrenede dendritter og en lang axon. Dendritter er modtagere af signaler fra sensoriske receptorer eller andre neuroner, og axonen transmitterer signaler i det neurale netværk. For at forstå transmissionen af ​​nerveimpulser er det vigtigt at vide om myelinkappen omkring axonen. Disse er specifikke celler, de danner en axons skal, men ikke en kontinuerlig, men med afbrydelser (Ranvier talje).

Transmembrangradient

Alle levende celler og især neuroner harDen elektriske polaritet, der opstår ved driften af ​​kalium-natriummembranpumper. Dens indre overflade har en negativ ladning i forhold til den eksterne. En elektrokemisk gradient lig med nul fremkommer, og der etableres en dynamisk ligevægt. Resten potentiale (potentiel forskel inde og uden for membranen) er 70 mV.

Hvordan virker en nerveimpuls

Når stimulus er påført på nervefiberenMembranpotentialet på dette sted er stærkt forstyrret. Ved starten af ​​excitationen øges membranets permeabilitet for kaliumioner, og de har tendens til cellen. I 0,001 sekunder er den indre overflade af neuronmembranen positivt ladet. Det er en nerveimpuls - en kortvarig genopladning af en neuron eller et actionpotentiale på 50-170 mV. Der er en såkaldt bølge af det actionpotentiale, der formeres langs axonen, som en strøm af kaliumioner. Bølgen depolariserer axonsektionerne, og handlingspotentialet bevæger sig med det.

Transmission i axonen er en anden neuron

Efter at have nået slutningen af ​​axonen,behovet for at overføre en nerveimpuls til en eller flere axoner. Og her har vi brug for en anden mekanisme, forskellig fra bølgen af ​​handlingspotentiale. Enden af ​​axonen er synaps, kontaktstedet med det synaptiske kløft og de presynaptiske axonposer. Aktionspotentialet aktiverer i dette tilfælde frigivelsen af ​​neurotransmittere fra de præsynaptiske sacs ind i det synaptiske kløft. Neurotransmitterne interagerer med membranen af ​​de underliggende neuroner, hvilket får dem til at forstyrre den ioniske ligevægt. Og historien om natrium-kaliumpumpen gentages i et andet neuron. Efter at have afsluttet deres funktion diffunderer neurotransmitterne enten diffus eller fanges tilbage i de presynaptiske sacs. I denne situation er spørgsmålet om, hvad en nerveimpuls er, svaret her: overførslen af ​​excitation gennem kemiske midler (neurotransmittere).

Myelin og pulsfrekvens

I myelinskedenes sammenbrud, som beggeKoblingen ombryder axonen, ionstrømmen flyder let ind i mellem og tilbage. Samtidig er membranen irriteret, og der dannes et handlingspotentiale. Således bevæger nerveimpulsen langs aksonen ved hopper, hvilket kun forårsager dannelsen af ​​handlingspotentialet i Ranvier-aflytninger. Det er denne jumplike-strøm af handlingspotentialet, som gentagne gange øger hastigheden af ​​nerveimpulsen. For eksempel når pulshastigheden i tykke myelinerede fibre værdier på 70-120 m / sek, mens pulshastigheden er mindre end 2 m / sek i fine nervefibre uden myelinskede.

Elektroplating og nerveimpuls

I halvflydende kolloid protoplasma, den nuværendegalvanisk - den bæres af atomer, der har en elektrisk ladning (ioner). Men den galvaniske strøm kan ikke spredes over ganske lange afstande, og nerveimpulsen kan. Hvorfor? Svaret er simpelt. Når bølgen af ​​handlingspotentialet passerer gennem axonen, danner den en galvanisk celle inde i neuronen. I nerveen, som i en galvanisk celle, er der en positiv stang (membranens ydre side) og en negativ stang (membranets indre side). Enhver ekstern indflydelse forstyrrer balancen af ​​disse poler, permeabiliteten af ​​et bestemt område af membranen ændres, og en ændring i permeabiliteten initieres i nabosektionen. Alt gik impulsen længere langs aksonens længde. Og den oprindelige del, hvorfra spændingen begyndte, har allerede genoprettet sin integritet, fundet sin nulgradient og er klar til igen at starte aktionspotentialet i neuronen.

Neuron er ikke bare en dirigent

Neuroner er levende celler, og deres protoplasmaer endnu mere kompliceret end i celler af andre væv. Udover de fysiske processer, der er forbundet med initiering og udførelse af nerveimpulsen, finder komplekse metaboliske processer sted i neuronen. Det er blevet eksperimentelt fastslået, at når en neurologisk impuls passerer gennem en neuron, stiger temperaturen i den (omend med en milliontedele af en grad). Og det betyder kun én ting: alle udvekslingsprocesser er accelereret og går mere intensivt.

Nerveimpulser af samme type

Hovedegenskaben hos en neuron er dens evnegenererer en nervøs impuls og hurtigt udfører det. Oplysninger om stimulans kvalitet og styrke er kodet for ændringer i hyppigheden af ​​passage af nerveimpulser til neuroner og fra dem. Denne frekvens varierer fra 1 til 200 per sekund. Denne frekvenskode antager forskellige perioder med pulser, der kombinerer dem med grupper med forskellige tal og bevægelser. Det er dette, der registrerer encefalogrammet - en kompleks rumlig og tidsmæssig sum af hjernens nerveimpulser, hjernens rytmiske elektriske aktivitet.

Neuron vælger

Hvad får neuronen til at "starte", initierefremkomsten af ​​potentialet for handling - og i dag er spørgsmålet åbent. For eksempel tager hjerneneuroner mediatorer ud af tusinder af deres naboer og sender tusindvis af pulser til nervefibre. I neuronen er der en proces til at behandle impulserne og træffe en beslutning - at igangsætte handlingspotentialet eller ej. Nerveimpulsen vil falme væk eller blive sendt videre. Hvad er det, der forårsager en neuron at gøre dette valg, og hvordan træffer det en beslutning? Om dette fundamentale valg ved vi næsten ingenting, selvom det er ham, der styrer vores hjernes aktiviteter.

Så vi gav et svar på spørgsmålet, hvad er en nervøspuls. Du er meget overrasket, men alt det nervøse væv i menneskekroppen vejer lidt over et kilo. Men samtidig er disse milliarder af neuroner, tæt forbundet i et enkelt system. Mennesket har lært så meget om neuronernes og hele systemet, og samtidig ved vi næsten ingenting. Vi lærte alfabetet, men vi kan næppe endda lave enkle ord. Lad os håbe, at i tidsforskningen vil kunne identificere de mønstre, der vil dechiffrere dialogen af ​​vores tænketanke, hvilket gør den biologiske genstand Homo Sapiens mand.