Các xung động thần kinh, chuyển đổi và truyền cơ chế của nó

Hệ thống thần kinh của con người đóng vai trò như một loại đầu mối trong cơ thể chúng ta. Nó truyền lệnh từ các cơ bắp não, các cơ quan, mô và xử lý các tín hiệu phát ra từ chúng. Các xung động thần kinh được sử dụng như một loại mang dữ liệu. nó là gì? làm việc nhanh như thế nào? Những điều này, cũng như một số câu hỏi khác sẽ được tìm thấy câu trả lời trong bài viết này.

một xung động thần kinh là gì?

Vì vậy, chúng ta gọi là một làn sóng phấn khích đó lây lan dọc theo sợi như một phản ứng với kích thích của tế bào thần kinh. Cơ chế này đảm bảo việc truyền tải thông tin từ các thụ thể khác nhau của hệ thống thần kinh trung ương. Và từ đó, lần lượt, để các cơ quan khác nhau (cơ bắp và các tuyến). Và đây những gì quá trình là một sinh lý? Cơ chế truyền xung thần kinh là các màng tế bào thần kinh có thể thay đổi tiềm năng điện hóa của họ. Và chúng ta quan tâm trong quá trình này diễn ra trong các khớp thần kinh. tốc độ xung động thần kinh có thể thay đổi trong vòng 3 đến 12 mét mỗi giây. Để biết thêm chi tiết về nó, và các yếu tố ảnh hưởng đến nó, chúng ta sẽ nói chuyện.

Nghiên cứu cấu trúc và làm việc

Đoạn đầu tiên của xung thần kinh đã được chứng minh bởi các nhà khoa học Đức E. Hering và Helmholtz trên ví dụ về con ếch. Cùng lúc đó, và nó đã phát hiện ra rằng các tín hiệu điện sinh học lan truyền với tốc độ quy định trước đây. Nói chung, đây là có thể nhờ vào việc xây dựng đặc biệt của các sợi thần kinh. Trong một số cách họ tương tự như cáp điện. Do đó, nếu có sự tương đồng với nó, các sợi trục là dây dẫn và cách điện - vỏ myelin của họ (họ đại diện cho một lớp màng tế bào Schwann, đó là vết thương trong vài lớp). Hơn nữa, tốc độ của xung thần kinh phụ thuộc chủ yếu vào đường kính của sợi. Nó được coi là thứ hai chất lượng quan trọng nhất của vật liệu cách điện. Ngẫu nhiên, như myelin lipoprotein vật liệu cơ thể sử dụng, trong đó có tính chất điện môi. điều kiện khác là như nhau, càng lớn sẽ là lớp của nó, các xung thần kinh sẽ nhanh hơn. Ngay cả tại thời điểm này chúng tôi không thể nói rằng hệ thống này được nghiên cứu đầy đủ. Phần lớn có liên quan đến các dây thần kinh và các xung, vẫn còn là một bí ẩn và đối tượng nghiên cứu.

Đặc điểm của cấu trúc và chức năng của

Nếu chúng ta nói về đường đi của xung thần kinh, cần lưu ý rằng vỏ myelin sợi không nằm dọc theo toàn bộ chiều dài của nó. Đặc điểm của xây dựng là như vậy mà tình hình hiện nay nó là tốt nhất để được so sánh với việc tạo ra các tay áo cách điện gốm, mà xâu chuỗi chặt vào cây gậy của một cáp điện (mặc dù trong trường hợp này, các sợi trục). Kết quả là - có một trạm nhỏ, không cách nhiệt điện, từ đó các ion hiện nay có thể dễ dàng chảy ra khỏi sợi trục ra môi trường (hoặc ngược lại). Khi màng này bị kích thích. Bởi vì điều này, được gọi là thế hệ điện thế hoạt động ở những khu vực không bị cô lập. Quá trình này được gọi là các nút của Ranvier. Sự hiện diện của một cơ chế như vậy cho phép để làm cho xung thần kinh lan truyền nhanh hơn nhiều. Hãy nói về điều này trong các ví dụ. Như vậy, tốc độ của xung thần kinh trong sợi myelin lớn, đường kính trong đó dao động trong vòng 10-20 micron của 70-120 mét mỗi giây. Trong khi đó, những người có không tối ưu cấu trúc, con số là ít hơn 60 lần!

Họ ở đâu?

Thần kinh xung xảy ra trong tế bào thần kinh. Khả năng tạo ra những "thông điệp" là một trong những đặc tính chính của họ. Nó cung cấp nhanh chóng thần kinh xung tuyên truyền các tín hiệu tương tự trên sợi trục thần kinh trên một khoảng cách dài. Vì vậy, nó là sinh vật quan trọng nhất có nghĩa là để trao đổi thông tin trong đó. Dữ liệu về sự kích thích được truyền qua sự thay đổi tần số của cuộc hành trình. Nó sử dụng một hệ thống phức tạp của ấn phẩm định kỳ, có thể tổng hàng trăm các xung thần kinh mỗi giây. Một số nguyên tắc tương tự, mặc dù biến chứng đáng kể chạy thiết bị điện tử máy tính. Vì vậy, khi các xung thần kinh xảy ra trong tế bào thần kinh, chúng được mã hoá theo một cách nào đó, và chỉ sau đó được truyền đi. Trong trường hợp này, thông tin được nhóm lại trong một "gói" đặc biệt, trong đó có một số nhân vật và sự lặp lại khác nhau. Tất cả điều này được đặt lại với nhau, và là cơ sở cho hoạt động điện nhịp nhàng của bộ não có thể được đăng ký thông qua điện não.

loại tế bào

Nói về trình tự của truyền xung động thần kinh, người ta không thể bỏ qua các tế bào thần kinh (neuron), và trên đó có một chuyển tín hiệu điện. Vì vậy, nhờ họ giao tiếp các phần khác nhau của cơ thể chúng ta. Tùy thuộc vào cấu trúc và chức năng của họ là ba loại:

1. Thụ thể (nhạy cảm). Họ được mã hóa và được chuyển đổi thành các xung thần kinh tất cả các kích thích nhiệt, hóa chất, âm thanh, cơ khí và ánh sáng.
2. Nhuận (hay còn gọi là phản xạ hoặc dây dẫn). Họ phục vụ tái chế và chuyển đổi xung. số lượng lớn nhất của họ là trong não của con người và tủy sống.
3. Effector (động cơ). Họ nhận được hướng dẫn từ hệ thống thần kinh trung ương để đảm bảo rằng hành động nhất định đã cam kết (trong ánh sáng mặt trời để nhắm mắt lại, và vân vân).

Mỗi tế bào thần kinh có một cơ thể tế bào và quá trình. Đường đi của xung thần kinh khắp cơ thể bắt đầu với sau này. Quá trình bao gồm hai loại:

1. Nhánh cây. Họ có chức năng nhận thức của các thụ thể kích thích nằm trên đó.
2. Sợi trục. Nhờ đó, các xung thần kinh được truyền từ tế bào cho cơ thể làm việc.

Một khía cạnh thú vị của

Nói về tổ chức tế bào của xung động thần kinh, rất khó không cho bạn biết về một khoảnh khắc thú vị. Vì vậy, khi họ ở một mình, sau đó thì chúng ta nói, natri-kali bơm liên quan đến sự chuyển động của các ion trong một cách nào đó để đạt được hiệu quả của nước ngọt và nước mặn bên trong bề ngoài. Do sự mất cân bằng sự khác biệt tiềm năng có thể đạt được qua màng có thể được quan sát lên đến 70 mV. Để so sánh - đó là 5% off the thường pin AA. Nhưng ngay sau khi nhà nước thay đổi tế bào, sau đó sự cân bằng dẫn đến bị xáo trộn, và các ion bắt đầu được đảo ngược. Điều này xảy ra khi nó đi qua đường dẫn của xung thần kinh. Do tác động của các ion tích cực và hành động này còn được gọi là một điện thế hoạt động. Khi ông đạt đến một con số nhất định, sau đó quá trình đảo ngược, và các tế bào đạt đến một trạng thái nghỉ ngơi.

hành động tiềm năng

Nói về việc chuyển đổi các xung động thần kinh và tuyên truyền của nó, cần lưu ý rằng nó sẽ là một milimét measly mỗi giây. Sau đó họ sẽ trao các tín hiệu từ não bộ để đạt được chỉ trong vài phút, mà rõ ràng là không tốt. Đây cũng đóng một vai trò trong việc tăng cường năng lực hoạt động của vỏ myelin thảo luận trước đó. Và tất cả "thiếu sót" của nó được đặt trong một cách như vậy mà họ chỉ có một tác động tích cực đối với tỷ lệ tín hiệu. Vì vậy, khi các xung đạt đến kết thúc phần chính của sợi trục của một cơ thể, nó được chuyển giao cho một tế bào tiếp theo, hoặc (nếu chúng ta nói về não) nhiều nhánh của tế bào thần kinh. Nhưng trong trường hợp thứ hai là một nguyên tắc chút khác nhau.

Làm thế nào nó hoạt động trong não?

Hãy nói, những gì chuỗi các chuyển xung thần kinh làm việc trong những phần quan trọng nhất của hệ thống thần kinh trung ương. Có tế bào thần kinh từ các nước láng giềng của họ được phân cách bởi khoảng trống nhỏ được gọi là synapse. Tiềm năng hành động không thể đi qua chúng, vì vậy ông đang tìm kiếm một cách khác để có được các tế bào thần kinh tiếp theo. Vào cuối mỗi quá trình có túi nhỏ được gọi là túi trước synap. Mỗi trong số họ có một kết nối đặc biệt - dẫn truyền thần kinh. Khi nói đến các điện thế hoạt động, các phân tử được giải phóng khỏi túi. Họ vượt qua synapse và được gắn vào một thụ phân tử đặc biệt được đặt trên màng. Khi sự cân bằng này bị xáo trộn, và có lẽ đó là một tiềm năng hành động mới. Đáng kể nó vẫn chưa được biết, nhà thần kinh học đã nghiên cứu vấn đề này cho đến ngày nay.

dẫn truyền thần kinh làm việc

Khi họ truyền xung thần kinh, có một số tùy chọn mà sẽ xảy ra với họ:

1. Họ sẽ khuếch tán.
2. Trải qua suy thoái hóa.
3. Quay trở lại trong bong bóng của bạn (gọi là tái hấp thu).

Vào cuối thế kỷ 20 đã phát hiện đáng ngạc nhiên. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các loại thuốc có ảnh hưởng đến dẫn truyền thần kinh (cũng như lượng khí thải của họ, và tiếp quản ngược) có thể làm thay đổi trạng thái tinh thần của một người quyết liệt. Vì vậy, ví dụ, một số thuốc chống trầm cảm như "Prozac" khối tái hấp thu serotonin. Có nhiều lý do nhất định để tin rằng trong bệnh Parkinson để đổ lỗi cho sự thiếu hụt trong dopamin não dẫn truyền thần kinh.

Bây giờ các nhà nghiên cứu đang theo học các bang biên giới của tinh thần con người, cố gắng tìm ra cách này tất cả các ảnh hưởng đến tâm trí con người. Trong khi đó, như chúng ta không có một câu trả lời cho câu hỏi cơ bản này: những gì làm cho tế bào thần kinh để tạo ra một điện thế hoạt động? Trong khi cơ chế "ra mắt" của các tế bào để có một bí mật. Đặc biệt thú vị từ quan điểm của các câu đố là công việc chính của tế bào thần kinh não.

Nói tóm lại, họ có thể làm việc với hàng ngàn dẫn truyền thần kinh, được gửi bởi các nước láng giềng của họ. Thông tin chi tiết liên quan đến việc xử lý và tích hợp các loại xung, chúng ta hầu như chưa biết. Trong khi làm việc về vấn đề này nhiều nhóm nghiên cứu. Tại thời điểm này, tôi quay sang thấy rằng tất cả các xung nhận được tích hợp, và các tế bào thần kinh làm cho một quyết định - cho dù để duy trì điện thế hoạt động và vượt qua chúng về. Về vấn đề này cơ bản quá trình được dựa chức năng của con người não. Vâng, sau đó nó không ngạc nhiên khi chúng ta không biết câu trả lời cho câu đố này.

Một số tính năng lý thuyết

Trong bài viết "dây thần kinh xung" và "tiềm năng hành động" được sử dụng là từ đồng nghĩa. Về lý thuyết này là đúng, mặc dù trong một số trường hợp nó là cần thiết để đưa vào tài khoản một số tính năng đặc biệt. Vì vậy, nếu bạn đi vào chi tiết, điện thế hoạt động chỉ là một phần của xung thần kinh. Khi xem xét những cuốn sách khoa học chi tiết có thể được tìm thấy rằng màng cái gọi là chỉ thay đổi phí từ dương sang âm và ngược lại. Trong khi đó, dưới sự xung động thần kinh để hiểu được quá trình cấu trúc và điện hóa phức tạp. Nó được phân phối trên màng của một tế bào thần kinh như một đi du lịch thay đổi sóng. Điện thế hoạt động - chỉ thành phần điện trong các thành phần của xung thần kinh. Nó đặc trưng bởi những thay đổi xảy ra đối với phần trách địa phương của màng tế bào.

Đâu là những xung thần kinh?

họ đã bắt đầu ra ở đâu? Câu trả lời cho câu hỏi này có thể đưa ra bất cứ sinh viên siêng năng nghiên cứu sinh lý học của sự phấn khích. Có bốn lựa chọn:

1. Thụ cuối dendrite. Nếu đó là (không phải là một thực tế), nó có thể cho một tác nhân kích thích đầy đủ, mà sẽ tạo ra tái sinh tiềm năng đầu tiên, và sau đó, và các xung động thần kinh. nociceptors làm việc tương tự.
2. Màng của các khớp thần kinh kích thích. Như một quy luật, điều này có thể chỉ khi có kích thích mạnh hoặc tổng kết của họ.
3. Dentrida khu cò. Trong trường hợp này, tiềm năng sau synap kích thích cục bộ được tạo ra để đáp ứng với một kích thích. Nếu nút đầu tiên của Ranvier của myelin, họ đang ở trên nó được cộng lại. Do sự hiện diện có của phần màng, mà đã tăng sự nhạy cảm, có phát sinh xung thần kinh.
4. Axon cồn. Vì vậy, gọi là nơi mà sợi trục bắt đầu. Mound - đây là xung thường xuyên nhất để tạo ra các tế bào thần kinh. Trong tất cả những nơi khác, mà đã được nhìn thấy trước đây, sự xuất hiện của họ là ít có khả năng. Điều này là do thực tế rằng đây màng có độ nhạy cảm tăng và giảm mức độ quan trọng khử cực. Vì vậy, khi bắt đầu tổng của nhiều tiềm năng sau synap kích thích, sớm nhất phản ứng với họ gò.

VÍ DỤ tuyên truyền kích thích

Về y tế câu chuyện có thể gây ra những khoảnh khắc bối rối cá nhân. Để sửa lỗi này, nó là giá trị đi một thời gian ngắn thông qua việc trình bày kiến thức. Như một ví dụ, phải mất một hỏa hoạn.

Hãy nhớ rằng các báo cáo tin tức từ mùa hè năm ngoái (vì nó sớm sẽ có thể nghe một lần nữa). Lửa lan! Trong trường hợp này cây và cây bụi mà được thắp sáng ở lại chỗ ngồi của mình. Nhưng phía trước lửa đi xa hơn từ nơi anh là nguồn gốc của lửa. Tương tự như vậy, công việc của hệ thần kinh.

Nó thường là cần thiết để trấn an đầu kích thích của hệ thần kinh. Nhưng nó không phải là dễ dàng như vậy để làm, như trong trường hợp của lửa. Để làm điều này, thực hiện sự can thiệp nhân tạo trong công việc của các tế bào thần kinh (đối với mục đích y tế), hoặc sử dụng một loạt các phương tiện sinh lý. Điều này có thể được so sánh với ngọn lửa bằng cách đổ nước.