Neviens nevarētu apgalvot, ka tas būtu vislielākaisdabas sasniegšana ir cilvēka smadzenes. Nervu impulsi, kas darbojas gar nervu šķiedrām, ir mūsu būtības kvintesence. Sirds, kuņģa, muskuļu un garīgās pasaules darbs ir nervu impulsa rokās. Kas ir nervu impulss, kā tas rodas un kur tas pazūd, mēs šajā rakstā uzskatām.
Neirons kā sistēmas struktūrvienība
Mugurkaulnieku un cilvēku nervu sistēmas attīstībabija ceļā uz sarežģīta informācijas tīkla izveidi, kura procesi balstās uz ķīmiskas dabas reakcijām. Šīs sistēmas svarīgākā sastāvdaļa ir specializētas neironu šūnas. Tie sastāv no ķermeņa ar kodolu un svarīgām organelēm. Divu veidu procesi atkāpjas no neirona - vairāki īsi un sazaroti dendriti un viens garš aksons. Dendriti ir signālu uztvērēji no sensoriem receptoriem vai citiem neironiem, un aksons pārraida signālus uz neironu tīklu. Lai izprastu nervu impulsu pārraidi, ir svarīgi zināt par mielīna apvalku ap axon. Tās ir specifiskas šūnas, tās veido akona apvalku, bet ne cietas, bet ar pārtraukumiem (Ranvier viduklis).
Transmembrānu gradients
Visām dzīvajām šūnām, tostarp neironiem, irelektriskā polaritāte, kas notiek kālija-nātrija membrānas sūkņu darba rezultātā. Tās iekšējai virsmai ir negatīva uzlāde attiecībā pret ārējo. Tiek radīta nulles elektrokemiskā gradients un izveidots dinamisks līdzsvars. Atpūtas potenciāls (potenciālā atšķirība membrānas iekšpusē un ārpusē) ir 70 mV.
Kā rodas nervu impulss
Stresa ietekmē nervu šķiedramembrānas potenciāls šajā vietā ir krasi traucēts. Uzliesmojuma sākumā palielinās membrānas caurlaidība ar kālija joniem, un tiem ir tendence uz šūnu. 0,001 sekundē nervu membrānas iekšējā virsma izrādās pozitīvi uzlādēta. Tas ir nervu impulss - īstermiņa neirona papildināšana vai 50-170 mV darbības potenciāls. Tiek radīts tā sauktais darbības potenciāla vilnis, kas plešas gar aksonu, tāpat kā kālija jonu plūsma. Vilnis depolarizē axona daļas, un ar to var pārvietoties darbības potenciāls.
Pārraide pie axon vietas - vēl viens neirons
Pēc tam, kad ir sasniegts aksona galsnepieciešamība nosūtīt nervu impulsu vienam vai vairākiem aksoniem. Un šeit mums ir vajadzīgs cits mehānisms, kas atšķiras no rīcības potenciāla viļņa. Axona gals ir sinapse, kontaktpunkts ar sinaptisko plaisu un axon presynaptic sac. Šajā gadījumā darbības potenciāls aktivizē neirotransmiteru izdalīšanos no presinaptīviem maisiņiem uz sinaptisko plaisu. Neirotransmiteri mijiedarbojas ar pamatā esošo neironu membrānu, izraisot nelīdzsvarotību. Un nātrija-kālija sūkņa stāsts tiek atkārtots citā neironā. Pildot savu funkciju, neirotransmiteri vai nu izkliedējas, vai tiek uztverti atpakaļ presinaptīvajos maisos. Šajā situācijā, kad jautā, kas ir nervu impulss, atbilde būs: arousaluma pārnešana ar ķīmisko vielu (neirotransmiteru) palīdzību.
Myelīns un pulss
In mielīna apvalku, kas irsajūgs aptver axonu, jonu strāva viegli ieplūst vidē un atpakaļ. Šajā gadījumā membrāna ir kairināta un tiek veidots darbības potenciāls. Līdz ar to nervu impulss lēcienā pārvietojas pa axonu, izraisot darbības potenciāla veidošanos tikai Ranviera pārtveršanā. Tieši šis intermitējošais darbības potenciāla gaita atkārtoti palielina nervu impulsa ātrumu. Piemēram, biezās mielinētās šķiedras impulsa ātrums sasniedz 70-120 m / s, bet plānās nervu šķiedras bez mielīna apvalka impulsa ātrums ir mazāks par 2 m / s.
Galvanizācijas un nervu impulss
Puscietā koloidā protoplazmas strāvāgalvaniski - to pārvadā atomi, kuriem ir elektriskā lādiņa (joni). Bet galvaniskā strāva nevar izplatīties diezgan lielos attālumos, un nervu impulss var. Kāpēc Atbilde ir vienkārša. Ja darbības potenciāla vilnis pārvietojas pa aksonu, tas veido galvanisko elementu neirona iekšpusē. Nervā ir pozitīvs pols (membrānas ārējā puse) un negatīvs pols (membrānas iekšpuse), tāpat kā jebkurā galvaniskajā šūnā. Jebkura ārējās ietekmes ietekme pārkāpj šo stabu līdzsvaru, mainās noteiktas membrānas sekcijas caurlaidība, un blakus esošajā sadaļā tiek uzsākta caurlaidības izmaiņas. Viss impulss gāja tālāk pa aksona garumu. Un sākotnējā daļa, no kuras sākās ierosinājums, jau ir atjaunojusi tās integritāti, ir atradusi nulles gradientu un ir gatava atkal aktivizēt darbības potenciālu neironā.
Neirons nav tikai diriģents
Neironi ir dzīvas šūnas un to protoplazmair vēl sarežģītāka nekā citu audu šūnās. Papildus fiziskajiem procesiem, kas saistīti ar nervu impulsa ierosināšanu un vadīšanu, neironā notiek sarežģīti vielmaiņas procesi. Eksperimentāli ir konstatēts, ka, kad nervu impulss iet caur neironu, temperatūra tajā paaugstinās (kaut arī par grāda miljondaļām). Un tas nozīmē tikai vienu - visi apmaiņas procesi tajā tiek paātrināti un rit intensīvāk.
Tāda paša veida nervu impulsi
Neirona galvenā īpašība ir spējaģenerē nervu impulsu un ātri to vada. Informācija par stimulācijas kvalitāti un stiprumu tiek kodēta nervu impulsu pārnešanas uz neironiem un no tiem biežuma izmaiņās. Šis biežums svārstās no 1 līdz 200 sekundē. Šis frekvences kods pieņem dažādus impulsu atkārtošanās periodus, apvienojot tos grupās ar atšķirīgu kustību skaitu un modeli. To reģistrē encefalogramma - sarežģīta smadzeņu nervu impulsu telpiskā un laika summa, tās ritmiskā elektriskā aktivitāte.
Neirons izvēlas
Kas neironu liek "iesākt", uzsāktdarbības potenciāla parādīšanās - un šodien jautājums ir atklāts. Piemēram, smadzeņu neironi uztver raidītājus, kurus izsūtījuši tūkstošiem kaimiņu, un tūkstošiem impulsu nosūta nervu šķiedrām. Neironā notiek impulsu apstrādes process un tiek pieņemts lēmums sākt darbības potenciālu vai nē. Nervu impulss izzudīs vai tiks nosūtīts tālāk. Kas neironam liek izdarīt šo izvēli un kā tas pieņem lēmumu? Mēs gandrīz neko nezinām par šo fundamentālo izvēli, lai gan tieši viņš kontrolē mūsu smadzeņu darbību.
Tāpēc mēs atbildējām uz jautājumu, kas ir nervozspulss. Jūs būsiet ļoti pārsteigts, bet visi cilvēka ķermeņa nervu audi sver nedaudz vairāk par kilogramu. Bet tajā pašā laikā tie ir miljardi neironu, kas cieši saistīti vienā sistēmā. Cilvēce ir tik daudz uzzinājusi par neironu un visas sistēmas darbu, un tajā pašā laikā mēs gandrīz neko nezinām. Mēs esam iemācījušies alfabētu, taču līdz šim diez vai varam sastādīt pat vienkāršus vārdus. Cerēsim, ka laika gaitā zinātne spēs identificēt tos modeļus, kas atšifrēs mūsu smadzeņu centru dialogu, kas padara Homo Sapiens bioloģisko objektu par cilvēku.
