Nerv impulsi, uning transformatsiyasi va uzatish mexanizmi

Inson nerv tizimi organizmda bir xil koordinator vazifasini bajaradi. U miyadan mushaklar, organlar, to'qimalar va ulardan chiqadigan signallarni jo'natadi. Bir axborot uzatish tashuvchisi sifatida nerv impulsi ishlatiladi. U nima o'zi? Qanday tez ishlaydi? Bu va boshqa qator masalalar bo'yicha ushbu maqolada javob topa olasiz.

Nerv impulsi nima?

Bu neyronal stimulga javob sifatida tolalar orqali tarqaladigan qo'zg'alish to'lqinining nomi. Ushbu mexanizm tufayli ma'lumotlar turli xil retseptorlardan markaziy nerv tizimiga uzatiladi . Va undan, o'z navbatida, turli organlarga (mushak va bezlar). Bu jarayon fiziologik darajada nimani anglatadi? Nerv impulsining uzatilishi mexanizmi shundaki, neuron membranalari elektrokimyoviy potentsialini o'zgartirishi mumkin. Va bizni qiziqtirgan jarayon sinapslar sohasida amalga oshiriladi. Nerv impulsining tezligi soniyada 3 dan 12 metrgacha o'zgarishi mumkin. Bu haqda batafsil ma'lumot, shuningdek, unga ta'sir etadigan omillar haqida ko'proq gaplashamiz.

Struktura va ishni o'rganish

Birinchi marta neytral impulsning parchalanishi nemis olimlari E. Goering va H. Helmholtz tomonidan qurbaqa misolida ko'rsatildi. Shu bilan birga, bioelektrik signal yuqorida ko'rsatilgan tezlik bilan propagandalashtirilganligi aniqlandi. Umuman olganda, bu nerv tolalari maxsus qurilishi tufayli mumkin . Ba'zi bir shakllarda ular elektr kabeliga o'xshash. Shunday qilib, siz u bilan parallel chizilgan bo'lsangiz, o'tkazgichlar akson va izolyatorlar - ularning miyalin qobig'i (ular bir necha qatlamda jarohatlangan Schwann xujayrasining membranasi). Nerv impulsining tezligi asosan tolalar diametriga bog'liq. Elektr izolyatsiyasining sifati muhim ahamiyatga ega. Aytgancha, lipoprotein myelin dielektrik xususiyatlarga ega bo'lgan tanada material sifatida ishlatiladi. Boshqa narsalar teng, kattaroq kattaroq, nerv impulslari tezroq o'tadi. Hatto hozirgi vaqtda bu tizim to'liq tekshirildi deb aytish mumkin emas. Nerv va impulslar bilan bog'liq ko'p narsalar sirli va o'rganish mavzusi bo'lib qolmoqda.

Struktura va funktsiyalarning xususiyatlari

Agar biz nerv impulsining yo'llari haqida gapiradigan bo'lsak, shuni ta'kidlash kerakki, miyalin niqobi tolaning butun uzunligini qoplamaydi . Qurilishning o'ziga xos xususiyati shundaki, holat elektr simining rodetiga mahkam yopishtirilgan (bu holda akson) bo'lsa-da, izolyatsion keramika konturlarini yaratishga nisbatan yaxshi. Natijada, ion oqimi oqxonadan atrof muhitga oqishi mumkin bo'lgan (yoki aksincha) oqimsiz kichik bo'lmagan elektr qismlari mavjud. Bu membranani bezovta qiladi. Natijada, harakat potentsiali izolyatsiya qilinmaydigan joylarda hosil bo'ladi. Ushbu jarayon Ranvierni ushlab turish deb ataladi. Bunday mexanizmning mavjudligi nerv impulsining juda tez tarqalishini ta'minlaydi. Keling, misol bilan bu haqda gaplashaylik. Shunday qilib, diametri 10-20 mikrongacha o'zgarib turadigan qalin mielinli elyafdagi nerv impulsining tezligi sekundiga 70-120 metrni tashkil qiladi. Optimal tuzilishga ega bo'lganlar esa bu raqam 60 martadan kam emas!

Ular qaerda yaratilgan?

Nerv impulslari neyronlarda paydo bo'ladi. Bunday "xabarlar" ni yaratib berish ularning asosiy xususiyatlaridan biridir. Nerv impulsi uzoq masofalarga aksonlar bo'ylab bir xil signallarning tez tarqalishini ta'minlaydi. Shuning uchun bu axborotni almashish uchun tananing eng muhim vositasi. Tirnash xususidagi ma'lumotlar ularning paydo bo'lish chastotasini o'zgartirib yuboriladi. Bu erda bir soniyada yuzlab nerv impulslarini hisoblash mumkin bo'lgan davriy nashrlarning murakkab tizimi mavjud. Bir oz o'xshash printsip bilan, ancha murakkab bo'lsa-da, kompyuter elektroniği faoliyat ko'rsatmoqda. Shunday qilib, neuronlarda nerv impulslari paydo bo'lganida, ular ma'lum bir shaklda kodlangan va faqatgina u holda uzatilgan. Shunday qilib, axborot turli xil raqam va xarakterga ega bo'lgan maxsus "paketlarda" guruhlangan. Bularning barchasi, birlashtirilganda, miyamizning ritmik elektr faoliyati uchun asos bo'lib xizmat qiladi, bu elektroansefalografiya yordamida ro'yxatga olinishi mumkin.

Hujayra turlari

Nerv impulsei o'tishining ketma-ketligi haqida gapirganda, biz elektr signallarining uzatilishi orqali nerv hujayralarini (neyronlarni) e'tibordan chetda qoldira olmaymiz. Shunday qilib, ular tufayli tanamizning turli qismlari ma'lumot almashishadi. Ularning tuzilishiga va funktsionalligiga qarab, uch xil farqlanadi:

1. Retseptor (sezgir). Ular kodlangan va barcha harorat, kimyoviy, tovush, mexanik va yorug'likning ogohlantiruvchi nerv impulslariga aylantiriladi.
2. Qo'shish (chiziq yoki yopilish deb ham ataladi). Ular impulslarni qayta ishlashga va almashtirishga xizmat qiladilar. Eng katta miqdori inson miyasi va o'murtasida bo'ladi.
3. Effektiv (vosita). Ular markaziy asab tizimidan buyruqlar bajarilishini ta'minlash uchun buyruqlarni qabul qilishadi (yorqin quyoshda, ko'zingizni yumib va hk).

Har bir neyronning hujayra tana va o'sishi bor. Tana bo'ylab davom etadigan nerv impulsining yo'llari aniq bilan boshlanadi. Jarayon ikki xil:

1. Dendritlar. Ularda joylashgan retseptorlarning tirnash xususiyati his etish funksiyasi mavjud.
2. Aksonlar. Ularning yordamida nerv impulslari hujayralardan ish organiga uzatiladi.

Faoliyatning qiziqarli tomoni

Qafaslar tomonidan asabiylashtirilgan impulsni amalga oshirish haqida gapirganda, qiziqarli bir daqiqani aytish qiyin. Shunday qilib, dam olish vaqtida, masalan, aytaylik, natriy-kaliy pompasi ionlarni ichidagi toza suvning ta'siri va tashqariga sho'rni olish uchun shunday harakatga keltiradi. Olingan farqning pasayishi tufayli 70 mvgacha membranada kuzatilishi mumkin. Taqqoslash uchun, bu odatiy AA batareyalaridan 5% ni tashkil etadi . Ammo hujayraning holati o'zgarganida, hosil bo'lgan muvozanat buziladi va ionlar joylarni o'zgartiradi. Bu nerv impulsining yo'li orqali o'tadi. Ionlarning faol harakati sababli, bu harakatga harakat potentsiali ham deyiladi . Muayyan indeksga yetganida, teskari jarayonlar boshlanadi va hujayralar dam olish holatiga etib boradi.

Aksiya salohiyati haqida

Nerv ta'sirining tarqalishi va uning tarqalishi haqida gapirganda, u sekundiga og'ir bir millimetrga teng bo'lishi mumkinligini ta'kidlash kerak. Keyin signallar bir necha daqiqada qo'ldan miyaga o'tib boradi, bu aniq emas. Bu erda, shuningdek, miyelinning ilgari ko'rib chiqilgan qobig'i bo'lgan harakatning potentsialini kuchaytirishda muhim rol o'ynadi. Va uning barcha "bo'shliqlari" ular signal uzatish tezligiga ijobiy ta'sir ko'rsatadigan tarzda joylashtiriladi. Shunday qilib, bir akson tanasining asosiy qismini to'xtatib qolsa, u keyingi hujayra yoki (miya haqida gapirganda) neyronlarning ko'plab filiallariga uzatiladi. Keyingi holatlarda biroz boshqacha printsip ishlaydi.

Bu miyada qanday ishlaydi?

Keling, nerv impulsining qaysi tranzit ketma-ketligi bizning MSSning muhim qismlarida ishlaydi. Bu erda qo'shnilaridan kelgan neyronlar sinaps deb ataladigan kichik bo'laklar bilan ajralib turadi. Harakatning kuchi ular orqali o'tolmaydi, shuning uchun keyingi nerv hujayralariga erishish uchun boshqa yo'l izlaydi. Har bir jarayonning oxirida presinaptik vazikulalar deb ataladigan kichik bo'laklar bor. Ularning har birida neyrokimyoviy moddalar mavjud. Harakat potensiali ularga kelgach, molekulalar qovoqlardan chiqariladi. Ular sinapsni kesib o'tadilar va membranada joylashgan maxsus molekulyar retseptorlarga qo'shilishadi. Shu bilan birga, muvozanat buzilgan va ehtimol yangi harakat potentsiali paydo bo'lishi mumkin. Hozirgi kunga qadar neyrofiziyologlar bu masalani o'rganish bilan band.

Neurotransmitter ishi

Nerv impulslarini uzatganda, ular bilan yuz beradigan turli xil variantlar mavjud:

1. Ular tarqaladi.
2. Kimyoviy bo'linishni boshdan kechirish.
3. Ularning kabarcıklarına qaytib (bu teskari ta'qib deb nomlanadi).

XX asrning oxirida ajoyib kashfiyot qilingan. Olimlar neyrotransmitterlarga ta'sir etuvchi preparatlar (shuningdek, ularni chiqarib yuborish va qayta tiklash kabi) kishining aqliy holatini tubdan o'zgartirishi mumkinligini bilib oldilar. Masalan, "Prozak" kabi antidepressantlarning bir qismi serotoninning teskari tutilishini bloklaydi. Parkinson kasalligining neyrotransmitter dopamin miyasida etishmovchiligi uchun javobgar ekanligiga ishonish uchun ba'zi sabablar mavjud.

Inson psixikasining chegara davlatlarini o'rganayotgan tadqiqotchilar, bularning barchasi inson aqliga qanday ta'sir qilishini tushunishga harakat qilmoqda. Shu bilan birga, bizda bunday muhim savolga javob yo'q: neuron nima qilsa, bu harakat uchun potentsialni yaratadi? Bu hujayraning biz uchun "boshlash" mexanizmi sir emas. Ushbu jumboq nuqtai nazaridan, ayniqsa, miyadagi neyronlarning ishi qiziq.

Muxtasar qilib aytganda, ular o'z qo'shnilari tomonidan yuborilgan minglab neyrokratiratorlar bilan ishlaydilar. Bunday turdagi impulsni qayta ishlash va integratsiyalash bo'yicha tafsilotlar deyarli bizga ma'lum emas. Bu ko'plab tadqiqot guruhlari ustida ishlashiga qaramasdan. Hozirgi vaqtda qabul qilingan barcha impulslar birlashtirilgan bo'lib, neyron aksiya salohiyatini saqlab qolish va ularni yanada uzatish zarurligini hal qiladi. Ushbu fundamental jarayonda inson miyasining faoliyati asoslanadi. Xo'sh, unda biz bu jumboqqa javobni bilmasligimiz ajablanarli emas.

Ba'zi nazariy xususiyatlar

"Sinirli impuls" va "harakat potentsiali" maqolasi sinonim sifatida ishlatilgan. Nazariy jihatdan, bu to'g'ri, garchi ba'zi hollarda ba'zi xususiyatlarni hisobga olish kerak. Shunday qilib, agar tafsilotlarni bilib qolsak, unda harakat potensiali nafaqat impulsning bir qismidir. Ilmiy kitoblarni batafsil o'rganish bilan, bu faqat membrana zaryadidagi o'zgarishni ijobiydan salbiyga, yoki aksincha, o'zgarish deb atash mumkin. Agar asabiy impuls murakkab tizimli-elektrokimyoviy jarayon deb tushunilsa. Neyronning membranasi orqali o'zgarish to'lqinlari sifatida tarqaladi. Ta'sir potensiali - bu nafas impulsidagi elektr komponenti. U membrananing mahalliy qismini qoplash bilan sodir bo'lgan o'zgarishlarni tavsiflaydi.

Nerv impulslari qaerda yaratiladi?

Ular safarlarini qayerda boshlaydilar? Bu savolga javob hayajonli fiziologiyani chuqur o'rgangan har qanday talaba tomonidan berilishi mumkin. To'rt variant mavjud:

1. Dendritning retseptorlari oxiri. Agar u (bu haqiqat emas) bo'lsa, unda avvalgi generator potentsialini yaratadigan va so'ngra asab ta'sirini yaratadigan etarli stimulga ega bo'lish mumkin. Og'riq retseptorlari xuddi shunday ishlaydi.
2. Uyqusizlik sinapsining membrani. Qoida tariqasida, bu faqat kuchli tahdid yoki ularning to'planishi bo'lsa mumkin.
3. Dentrida tetiklash hududi. Bunday holda, mahalliy ogohlantiruvchi postsinaptik potentsiallar stimulga javob sifatida shakllanadi. Agar Ranvierning birinchi qo'zg'atilishi mielinatsiyalangan bo'lsa, unda ular haqida gap boradi. Bu erda yuqori sezuvchanlikka ega bo'lgan membranaviy maydon mavjudligi tufayli bu erda bir nerv impulsi paydo bo'ladi.
4. Axon höyüğü. Bu axxon boshlagan joy. Bir tepalikka neyronga tez-tez duch keladigan impulslar kiradi. Yuqorida ko'rib chiqilgan boshqa joylarda ularning paydo bo'lishi juda kam ehtimollik bilan. Buning sababi shundaki, bu erda membrana yuqori sezuvchanlik, shuningdek, quyi darajada depolarizatsiya darajasiga ega. Shu bois, ko'plab qiziqarli postinaptik potentsiallarning to'planishi boshlanganida, höyüğün birinchi navbatda ularga ta'sir qiladi.

Targ'ibot uyg'otuvchi misol

Hikoyaning tibbiy terminlari muayyan momentlarni noto'g'ri tushunishga olib kelishi mumkin. Buni bartaraf etish uchun, yuqoridagi ma'lumotlarga qisqacha to'xtalib o'tish maqsadga muvofiqdir. Misol tariqasida, olov olamiz.

O'tgan yozgi yangiliklarning xulosalarini eslang (shuningdek, yaqin orada yana eshitiladi). Yong'in yoyilmoqda! Bu holatda, kuygan daraxtlar va butalar o'z joylarida qoladi. Biroq olovning old qismi yong'in bo'lgan joydan ancha uzoqlashadi. Asab tizimi shunga o'xshash ishlaydi.

Odatda asab tizimining qo'zg'alishini boshdan kechirish kerak. Biroq, bu yong'inda bo'lgani kabi, bu oson ish emas. Buning uchun ular neyron ishiga sun'iy aralashish (terapevtik maqsadlar uchun) yoki turli xil fiziologik vositalardan foydalanadilar. Buni suv bilan o't o'chirish bilan solishtirish mumkin.