Nikto nebude tvrdiť, že najväčšídosiahnutie prírody je ľudský mozog. Nervové impulzy pozdĺž nervových vlákien sú podstatou našej esencie. Práca srdca, žalúdka, svalov a duchovného sveta sú v rukách nervového impulzu. Čo je to nervový impulz, ako to vzniká a kde zmizne, uvažujeme v tomto článku.
Neuron ako štrukturálna jednotka systému
Vývoj nervového systému stavovcov a ľudíbol na ceste k vzniku komplexnej informačnej siete, procesov, ktoré sú založené na reakciách chemickej povahy. Najdôležitejšou zložkou tohto systému sú špecializované neurónové bunky. Pozostávajú z tela s jadrom a dôležitými organelami. Procesy dvoch typov sa odchyľujú od neurónu - niekoľkých krátkych a rozvetvených dendritov a jedného dlhého axónu. Dendrity sú prijímače signálov zo senzorických receptorov alebo iných neurónov a axón prenáša signály do neurónovej siete. Na pochopenie prenosu nervových impulzov je dôležité vedieť o myelínovom puzdre okolo axónu. Ide o špecifické bunky, ktoré tvoria škrupinu axónu, ale nie tuhé, ale s prerušeniami (pás Ranvier).
Transmembránový gradient
Все живые клетки, и нейроны в том числе, имеют elektrická polarita, ku ktorej dochádza v dôsledku činnosti membránových čerpadiel draslíka a sodíka. Jeho vnútorný povrch má záporný náboj vzhľadom na exteriér. Vytvorí sa elektrochemický gradient nula a stanoví sa dynamická rovnováha. Pokojový potenciál (potenciálny rozdiel vo vnútri a mimo membrány) je 70 mV.
Ako vzniká nervový impulz?
Keď je dráždidlo vystavené nervovému vláknumembránový potenciál na tomto mieste je ostro porušený. Na začiatku nástupu excitácie sa zvyšuje permeabilita membrány pre draselné ióny, ktoré majú tendenciu k bunke. Za 0,001 sekundy je vnútorný povrch nervovej membrány kladne nabitý. To je to, čo je nervový impulz - krátkodobé dobitie neurónu alebo akčný potenciál rovný 50-170 mV. Vzniká takzvaná vlna akčného potenciálu, ktorá sa šíri pozdĺž axónu ako prúd iónov draslíka. Vlna depolarizuje časti axónu a s ním sa pohybuje akčný potenciál.
Prenos v mieste axónu - ďalší neurón
Po dosiahnutí konca axónupotreba prenosu nervového impulzu na jeden alebo viac axónov. A tu je potrebný ďalší mechanizmus, odlišný od vlny akčného potenciálu. Koncom axónu je synapsia, bod dotyku so synaptickou štrbinou a presynaptickými vakmi axónu. Akčný potenciál v tomto prípade aktivuje uvoľňovanie neurotransmiterov z presynaptických vakov do synaptickej štrbiny. Neurotransmitery interagujú s membránou podkladových neurónov, čo spôsobuje ich narušenie iónovej rovnováhy. A príbeh sodíko-draselnej pumpy sa opakuje v inom neuróne. Po ukončení činnosti neurotransmitery buď difundujú, alebo sú zachytené späť do presynaptických vakov. V tejto situácii na otázku, čo je to nervový impulz, bude odpoveď táto: prenos excitácie prostredníctvom chemických látok (neurotransmiterov).
Myelínová a pulzná rýchlosť
V zúžení myelínových obalov, ktoré sú akoobjímka sa omotáva okolo axónu, iónový prúd ľahko prúdi do média a späť. V takom prípade je membrána podráždená a vytvára sa akčný potenciál. Nervový impulz sa teda v skokoch pohybuje pozdĺž axónu, čo spôsobuje vznik akčného potenciálu iba pri zachytení Ranviera. Práve tento spazmodický prúd akčného potenciálu znásobuje rýchlosť nervového impulzu. Napríklad v hrubých myelinizovaných vláknach dosahuje rýchlosť impulzu hodnoty 70 - 120 m / s, zatiaľ čo v tenkých nervových vláknach bez myelínového obalu je rýchlosť impulzu menšia ako 2 m / s.
Galvanické pokovovanie a nervový impulz
V polotekutej koloidnej protoplazme prúdgalvanická - je nesená atómami, ktoré majú elektrický náboj (ióny). Ale galvanický prúd sa nemôže šíriť na dosť veľké vzdialenosti, ale môže to byť nervový impulz. Prečo? Odpoveď je jednoduchá. Keď vlna akčného potenciálu prejde pozdĺž axónu, vytvorí vnútri neurónu galvanický článok. V nervu, ako v každom galvanickom článku, je kladný pól (vonkajšia strana membrány) a záporný pól (vnútorná strana membrány). Akýkoľvek vplyv zvonku naruší rovnováhu týchto pólov, zmení sa priepustnosť konkrétnej časti membrány a začne sa zmena priepustnosti v susednej časti. To je všetko, impulz išiel ďalej po celej dĺžke axónu. A počiatočná časť, z ktorej excitácia začala, už obnovila svoju celistvosť, našla nulový gradient a je pripravená znovu naštartovať akčný potenciál v neuróne.
Neurón nie je iba vodič
Neuróny sú živé bunky a ich protoplazmaje ešte zložitejšia ako v bunkách iných tkanív. Okrem fyzických procesov spojených s iniciáciou a vedením nervového impulzu prebiehajú v neuróne komplexné metabolické procesy. Experimentálne sa zistilo, že keď nervový impulz prechádza neurónom, teplota v ňom stúpa (aj keď o milióntiny stupňa). A to znamená iba jednu vec - všetky procesy výmeny v nej sú zrýchlené a sú intenzívnejšie.
Nervové impulzy sú rovnakého typu
Hlavnou vlastnosťou neurónu je schopnosťgeneruje nervový impulz a rýchlo ho vedie. Informácie o kvalite a sile stimulácie sú zakódované v zmenách frekvencie prenosu nervových impulzov do a z neurónov. Táto frekvencia sa pohybuje od 1 do 200 za sekundu. Tento frekvenčný kód predpokladá rôzne periódy opakovania impulzov a kombinuje ich do skupín s rôznym počtom a vzormi pohybu. Toto registruje encefalogram - komplexný priestorový a časový súčet nervových impulzov mozgu, jeho rytmická elektrická aktivita.
Neurón si vyberie
Čo robí neurón „štartujúcim“, iniciovajúcimvznik akčného potenciálu je dnes otvorenou otázkou. Napríklad neuróny v mozgu prijímajú vysielače vysielané tisíckami ich susedov a vysielajú tisíce impulzov do nervových vlákien. V neuróne prebieha proces spracovania impulzov a rozhoduje sa, či iniciovať akčný potenciál alebo nie. Nervový impulz sa vytratí alebo sa pošle ďalej. Čo je to, kvôli čomu neurón urobí túto voľbu a ako urobí rozhodnutie? O tejto zásadnej voľbe nevieme takmer nič, hoci to je on, kto riadi činnosť nášho mozgu.
Dali sme teda odpoveď na otázku, čo je nervóznypulz. Budete veľmi prekvapení, ale celé nervové tkanivo v ľudskom tele váži o niečo viac ako kilogram. Ale zároveň ide o miliardy neurónov úzko prepojených do jedného systému. Ľudstvo sa toľko naučilo o práci neurónov a celého systému a zároveň nevieme takmer nič. Naučili sme sa abecedu, ale zatiaľ len ťažko dokážeme vymyslieť ani jednoduché slová. Dúfajme, že v priebehu času bude veda schopná identifikovať tie vzorce, ktoré dešifrujú dialóg našich mozgových centier, vďaka ktorým je biologický objekt Homo Sapiens ľudský.
