Ce este un impuls nervos? definiție

Nimeni nu va argumenta că cea mai mare realizare a naturii este creierul uman. Impulsurile nervoase care rulează de-a lungul fibrelor nervoase sunt chintesența esenței noastre. Lucrarea inimii, a stomacului, a mușchilor și a lumii spirituale - toate acestea sunt în mâinile unui impuls nervos. Ce este un impuls nervos, cum apare și unde dispare, vom lua în considerare în acest articol.

Neuronul ca unitate structurală a sistemului

Evoluția sistemului nervos al vertebratelor și omului a evoluat pe calea apariției unei rețele complexe de informații, procesele în care se bazează pe reacții de natură chimică. Cea mai importantă componentă a acestui sistem este celulele specializate ale neuronilor. Ele constau dintr-un corp cu un nucleu și organele importante. Din neuron se îndepărtează procesele a două specii - mai multe dendrite scurte și ramificate și un axon lung. Dendritele sunt receptoare de semnale de la receptori senzoriali sau alți neuroni, iar axonul transmite semnale în rețeaua neuronală. Pentru a înțelege transmisia impulsurilor nervoase, este important să știți despre teaca mielinei din jurul axonului. Acestea sunt celule specifice, ele formează cochilia unui axon, dar nu una continuă, dar cu întreruperi (talie Ranvier).

Gradient transmembranar

Toate celulele vii, în special neuronii, au o polaritate electrică, care rezultă din activitatea pompelor cu membrană de potasiu și sodiu. Suprafața sa internă are o încărcătură negativă față de cea externă. Apare un gradient electrochimic egal cu zero și se stabilește un echilibru dinamic. Potențialul de odihnă (diferența de potențial în interiorul și în exteriorul membranei) este de 70 mV.

Cum are un impuls nervos

Când se aplică stimulul fibre nervoase Potențialul membranei în acest loc este perturbat brusc. La debutul apariției excitației, permeabilitatea membranei pentru ionii de potasiu crește și ele tind spre celulă. Timp de 0,001 secunde, suprafața interioară a membranei neuronale este încărcată pozitiv. Acesta este un impuls nervos - o reîncărcare pe termen scurt a unui neuron sau un potențial de acțiune de 50-170 mV. Există așa-numitul val al potențialului de acțiune care se propagă de-a lungul axonului, ca un flux de ioni de potasiu. Valul depolarizează secțiunile axonului, iar potențialul de acțiune se mișcă cu el.

Transmisia în axon este un alt neuron

După atingerea capătului axonului, devine necesar să se transmită un impuls nervos la unul sau mai mulți axoni. Și aici avem nevoie de un mecanism diferit, diferit de valul de potențial de acțiune. Sfârșitul axonului este sinapsa, locul de contact cu cleștele sinaptice și pungile axon presinaptice. Potențial de acțiune în acest caz, activează eliberarea neurotransmițătorilor din sacul presinaptic în cleștele sinaptice. Neurotransmițătorii interacționează cu membrana neuronilor subiacenți, determinându-i să perturbe echilibrul ionic. Și povestea pompei sodiu-potasiu se repetă într-un alt neuron. După terminarea funcției lor, neurotransmițătorii difuzează sau sunt capturați în sacul presinaptic. În această situație, întrebarea a ceea ce este un impuls nervos, răspunsul este acesta: transferul excitației prin agenți chimici (neurotransmițători).

Mielina și rata pulsului

În sprijin miamele, care, ca un cuplaj, înfășoară un axon, curentul ionic curge cu ușurință în mediu și în spate. În același timp, membrana este iritată și se formează un potențial de acțiune. Astfel, impulsul nervos se mișcă de-a lungul axonului prin salturi, provocând formarea potențialului de acțiune numai în interceptările Ranvier. Este acest flux de potențial de acțiune care crește în mod repetat viteza impulsului nervos. De exemplu, în ritmul pulsului fibrelor mielinizate gros atinge valori în 70-120 m / sec, în timp ce in fibrele nervoase subtiri fara pulsul rata mielina - mai mică de 2 m / sec.

Galvanizarea și impulsul nervos

În protoplasmul coloidal semilichid, curentul galvanic este transferat de atomi care au o sarcină electrică (ioni). Dar curentul galvanic nu se poate răspândi pe distanțe destul de mari, iar impulsul nervos poate. De ce? Răspunsul este simplu. Când valul potențialului de acțiune trece prin axon, formează o celulă galvanică în interiorul neuronului. În nerv, ca în orice celulă galvanică, există un pol pozitiv (partea exterioară a membranei) și un pol negativ (partea interioară a membranei). Orice influență externă afectează echilibrul acestor poli, permeabilitatea unei anumite zone a membranei se modifică și se inițiază o schimbare a permeabilității în secțiunea vecină. Totul, impulsul a mers mai departe de-a lungul axonului. Iar partea inițială, de la care a început entuziasmul, și-a restabilit deja integritatea, și-a găsit gradientul zero și este gata să lanseze din nou potențialul de acțiune în neuron.

Neuronul nu este doar un dirijor

Neuronii sunt celule vii, iar protoplasmul lor este chiar mai complex decât în ​​celulele altor țesuturi. În plus față de procesele fizice asociate cu inițierea și desfășurarea impulsului nervos, procesele metabolice complexe au loc în neuron. S-a stabilit experimental că atunci când un impuls neuronal trece printr-un neuron, temperatura în el crește (deși cu o milionime de grad). Și aceasta înseamnă doar un lucru: toate procesele de schimb în el sunt accelerate și merg mai intens.

Impulsuri nervoase de același tip

Proprietatea principală a unui neuron este capacitatea sa de a produce un impuls nervos și de a-l realiza rapid. Informațiile privind calitatea și forța stimulării sunt codificate în modificările frecvenței de trecere a impulsurilor nervoase către neuroni și de la acestea. Această frecvență variază de la 1 la 200 pe secundă. Acest cod de frecvențe preia diferite perioade de impulsuri, combinându-le în grupuri cu numere și mișcări diferite. Aceasta este cea care înregistrează encefalograma - o sumă complexă spațială și temporală a impulsurilor nervoase ale creierului, activitatea electrică ritmică a creierului.

Neuronul alege

Ce determină un neuron să "înceapă", să inițieze apariția unui potențial de acțiune - și astăzi întrebarea este deschisă. De exemplu, neuronii creierului primesc mediatori trimiși de mii de vecini și trimit mii de impulsuri către fibrele nervoase. În neuron, există un proces de procesare a impulsurilor și de luare a unei decizii - de a iniția potențialul de acțiune sau nu. Impulsul nervos se va estompa sau va fi trimis mai departe. Care este cauza care determină un neuron să facă această alegere și cum ia o decizie? Despre această alegere fundamentală, nu știm aproape nimic, deși el este cel care controlează activitățile creierului nostru.

Așa că am răspuns la întrebare, care este un impuls nervos. Ești foarte surprins, dar tot țesutul nervos din corpul uman cântărește puțin peste un kilogram. Dar, în același timp, acestea sunt miliarde de neuroni, strâns legați într-un singur sistem. Omenirea a învățat atât de mult despre activitatea neuronilor și a întregului sistem, și în același timp, nu știm aproape nimic. Am învățat alfabetul, dar, pentru moment, cu greu putem chiar să facem cuvinte simple. Să sperăm că în timp știința va fi capabilă să identifice acele modele care vor descifra dialogul grupurilor noastre de reflecție, ceea ce face ca omul Homo Sapiens să devină omul biologic.