НЕРВНИ ИМПУЛС: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТУПЊЕВИ, ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Нервни импулс је низ акционих потенцијала (АП) који настају дуж аксона и других електрично екситаблних ћелија (мишића и гландуларним). У принципу, то се догађа када се порука преноси са једног неурона на други или из неурона у орган ефектора због примања спољног или унутрашњег подражаја.

Порука је у основи електрични сигнал који се ствара у дендритима или телу неурона и путује до краја аксона где се сигнал преноси. Овај акциони потенцијал је примарни електрични сигнал који стварају нервне ћелије, неурони, а узрокован је променама у пропустљивости мембране за одређене ионе.

Извор: пикабаи.цом

Кинетика и напонска зависност пропусности за одређене јоне дају потпуно објашњење генерисања акционог потенцијала.

карактеристике

Акцијски потенцијал тада је експлозивна појава која ће се ширити без смањења по нервним влакнима. Аксон води АП од своје тачке порекла, која је зона покретања шиљака (близу аксонског конуса неурона), до аксонских завршетака.

Стога су неурони ћелије специјализоване за примање подражаја и пренос импулса. Активни електрични одговори неурона и других узбудљивих ћелија зависе од присуства специјализованих протеина, познатих као јонски канали са напонским заклоном, у ћелијској мембрани.

Да би се створио нервни импулс, промена се мора нужно догодити у мембрани неурона, која се протеже кроз цео акон. Електрохемијска разлика између ћелијске цитоплазме и ванћелијског окружења омогућава да се потенцијална разлика појави на обе стране мембране.

Ако измеримо ову разлику у електрохемијском потенцијалу унутар и изван мембране, уочили бисмо разлику од око -70мВ. У том смислу, унутрашња страна мембране неурона је негативна у односу на спољну страну када нема подражаја.

Ионски канали и њихова важност

Ионски канали под напоном омогућавају јонима да се крећу кроз мембрану као одговор на промене у електричном пољу мембране. Постоји неколико врста јонских канала у неурону, од којих ће сваки омогућити пролазак одређене ионске врсте.

Ови канали нису равномерно распоређени на мембрани. Међутим, у аксонској мембрани можемо да пронађемо брзо делујуће канале за На + и К +, док у аксоналном терминалу налазимо Ца + канале.

К + канали су одговорни за одржавање стања мировања електрично узбудљивих ћелија када нема подражаја за активирање АП, појаве која се назива пасивне промене потенцијала мембране.

Док На + канали брзо реагују, интервенишу у деполаризацији мембране када се ствара ПА или активна промена потенцијала мембране.

С друге стране, Ца + канали, иако се отварају спорије током деполаризације, играју основну улогу ширења електричних сигнала и покрећу пуштање неуротрансмитерских сигнала у синапсама.

Биоелементи који учествују у ексцитабилности неурона

Импулс настаје због асиметрије у концентрацији биоелемената и биомолекула између цитоплазме и ванћелијског медија. Најважнији јони који учествују у ексцитабилности неурона су На +, К +, Ца2 + и Цл-.

Постоје и неки органски аниони и протеини који се налазе само у интрацелуларној течности и не могу их напустити јер је плазма мембрана непропусна за те компоненте.

Изван ћелије постоји већа концентрација јона као што је На + (10 пута више) и Цл-, а изнутра до 30 пута више К + и велика количина органских аниона (протеина) који стварају негативан набој у цитоплазми.

Чим се отворе напонски осетљиви На + и К + канали, промене напона преносе се на подручја која су близу мембрана и индукују отварање компонената осетљивих на напон у тим областима и пренос промене напона на друге. најудаљенији сектори.

После затварања На + и К + канала, капије се кратко време деактивирају, што значи да замах не може да се врати.

Акционе потенцијалне зависности

Производња акционог потенцијала тада зависи од три суштинска елемента:

Прво, активни транспорт јона специфичним мембранским протеинима. Ово ствара неједнаке концентрације јонске врсте или неколико на обе стране ње.

Друго, неравномерна расподела јона ствара електрохемијски градијент по мембрани који ствара извор потенцијалне енергије.

Коначно, јонски канали са селективним затварачем који омогућавају јонске врсте омогућавају проток јона вођен електрохемијским градијентима кроз ове канале који се протежу кроз мембрану.

Фазе

Потенцијални одмор

Када се не преноси акциони потенцијал, мембрана неурона је у мировању. У овом случају, унутарћелијска течност (цитоплазма) и ванћелијска течност садрже различите концентрације неорганских јона.

Ово доводи до тога да спољни слој мембране има позитиван набој, док унутрашњи слој има негативан набој, што значи да је мембрана у мировању "поларизована". Овај потенцијал одмора има вредност -70мв, односно потенцијал унутар ћелије је 70 мВ негативнији од ванћелијског потенцијала.

На + улаз и излаз К + обично постоје у ћелији због ефекта градијента концентрације (активни транспорт). Како постоји више На + изван ћелије, она има тенденцију да уђе и што има више К + унутар ћелије, она има тенденцију да излази да изједначи своју концентрацију са обе стране мембране.

Различита јонска концентрација одржава се дејством мембранског протеина названог "пумпа натријума и калијума". Да би сачувала разлику потенцијала, пумпа На + и К + уклања 3 На + јона из ћелије за свака два К + која уводи.

Формирање нервног импулса

Када се стимулус представи у рецепторском подручју неуронске мембране, ствара се потенцијал који генерише што повећава пропусност за На + у мембрани.

Ако овај потенцијал премаши праг ексцитабилности који је -65 до -55 мВ, ствара се нервни импулс и На + се уводи тако брзо да је чак и На + и К + пумпа неактивирана.

Масиван прилив позитивно наелектрисаног На + узрокује преокрет споменутих електричних набоја. Ова појава је позната и као деполаризација мембране. Потоњи се зауставља на око + 40мв.

Када се достигне праг, увек се ствара стандардни БП, јер нема великих или малих нервних импулса, према томе, сви акциони потенцијали су једнаки. Ако се праг не достигне, ништа се не догађа, што је познато као принцип „све или ништа“.

ПА је врло кратко трајање од 2 до 5 милисекунди. Повећање пропустљивости мембране за На + брзо престаје јер су На + канали инактивирани, а пропустљивост за К јоне који потичу из цитоплазме повећава се и поново успоставља потенцијал за одмор.

Промена импулса

Импулс не остаје у неуронској мембрани где се ствара као последица генератора потенцијала, већ уместо тога путује кроз мембрану дуж неурона све док не дође до краја аксона.

Пренос импулса састоји се од његовог кретања у облику електричних таласа дуж нервног влакна. Једном када дође до крајњих ногу аксона, мора прећи синапсу, што се врши помоћу хемијских неуротрансмитера.

ПА се непрекидно креће дуж нервног влакна, ако нема мијелина, међутим, ако постоје, слојеви мијелина изолишу мембрану нервних влакана по целој површини, осим у чворовима Ранвиера. ПА у овој ситуацији напредује у скоковима са једног чвора на други, што је познато као салтаторно спровођење.

Ова врста преноса штеди пуно енергије и повећава брзину импулса и преноса информација јер се деполаризација јавља само у чворовима Ранвиера. Забиљежене су брзине до 120 м / сец, док је за влакна која нису обухваћена мијелином приближна брзина 0,5 м / сец.

Синаптички пренос

Ток нервног импулса иде од аферентног краја неурона који обухвата тело и дендрите до еферентног краја који формирају аксон и његове колатералне гране. Овде су укључени аксонски завршеци на чијим су крајевима крајња стопала или синаптички тастери.

Подручје контакта једног неурона са другим или између неурона и ћелије мишића или жлезде назива се синапсом. За појаву синапсе, неуротрансмитери играју суштинску улогу, тако да пренесена порука има континуитет на нервним влакнима.

Циклично понашање импулса

У суштини, акциони потенцијал је промена поларитета мембране из негативног у позитивног и назад у негативног у циклусу који траје од 2 до 5 милисекунди.

Сваки циклус обухвата узлазну фазу деполаризације, силазну фазу реполаризације и фазу смањења сила која се назива хиперполаризација на бројкама испод -70 мв.

Карактеристике

Нервни импулс је електрохемијска порука. То је порука јер постоје прималац и пошиљалац и електрохемијска је јер постоји електрична и хемијска компонента.

Кроз нервни импулс (акциони потенцијал), неурони брзо и тачно преносе информације да би координирали радње целог тела организма.

ПА су одговорни за свако памћење, осећај, мисао и реакцију мотора. То се у већини случајева догађа на великим удаљеностима за контролу реакторских реакција које укључују отварање јонског канала, контракцију мишића и егзоцитозу.

Референце

1. Алцараз, ВМ (2000). Структура и функција нервног система: сензорни пријем и стања организма. УНАМ.
2. Бацк, ЗМ (2013). Хемијски пренос нервних импулса: историјска скица. Елсевиер.
3. Бровн, АГ (2012). Нервне ћелије и нервни систем: увод у неурознаност. Спрингер наука и пословни медији.
4. Колб, Б., Вхисхав, ИК (2006). Људска неуропсихологија. Панамерицан Медицал Ед.
5. МцЦомас, А. (2011). Галванова варница: прича о нервном импулсу. Окфорд Университи Пресс.
6. Моррис, ЦГ и Маисто, АА (2005). Увод у психологију Пеарсон Едуцатион.
7. Рандалл, Д., Бурггрен, В. и Френцх, К. (2002). Ецкерт. Физиологија животиња: Механизми и прилагодбе. Четврто издање. МцГрав-Хилл Интерамерицана, Шпанија.
8. Тооле, Г., и Тооле, С. (2004). Основна АС Биологија за ОЦР. Нелсон Тхорнес.