Charakterystyka impulsu nerwowego, etapy, funkcje

On impuls nerwowy Jest to seria potencjałów czynnościowych (PA), które występują wzdłuż aksonu i innych elektrycznie pobudliwych (mięśniowych i gruczołowych). Zasadniczo występuje, gdy przesłanie jest przesyłane z jednego neuronu do drugiego lub z neuronu na narząd efektorowy, ponieważ odbierany jest bodziec zewnętrzny lub wewnętrzny.

Wiadomość jest zasadniczo sygnałem elektrycznym, który jest generowany w dendrytach lub korpusie neuronów i przemieszcza się na koniec aksonu, gdzie sygnał jest przesyłany. Ten potencjał czynności jest pierwotnym sygnałem elektrycznym generowanym przez komórki nerwowe, neurony i jest spowodowane zmianami przepuszczalności błony na określone jony.

Źródło: Pixabay.com

Kinetyka i zależność napięcia od przepuszczalności niektórych jonów stanowią pełne wyjaśnienie wytwarzania potencjału czynnościowego.

[TOC]

Charakterystyka

Potencjał czynności jest wówczas zjawiskiem wybuchowym, które rozprzestrzeni się bez zmniejszenia wzdłuż włókien nerwowych. Akson prowadzi PA z punktu początkowego, który jest strefą inicjacji kolca (w pobliżu stożka aksonalnego neuronu), do zacisków akonicznych.

Dlatego neurony są wyspecjalizowanymi komórkami w odbiorze bodźców i transmisji impulsowej. Aktywne odpowiedzi elektryczne neuronów i innych pobudliwych komórek zależą od obecności wyspecjalizowanych białek, znanych jako kanały jonowe zależne od napięcia, w błonie komórkowej.

Aby wygenerować impuls nerwowy, koniecznie musi wystąpić zmiana błony neuronowej, która rozciąga. Elektrochemiczna różnica między cytoplazmatą komórkową a pożywką pozakomórkową pozwala na wytwarzanie potencjałów po obu stronach błony.

Gdybyśmy mieli tę różnicę potencjału elektrochemicznego wewnątrz i na zewnątrz błony. W tym sensie wewnętrzna strona błony neuronowej jest ujemna w odniesieniu do strony zewnętrznej, gdy nie ma bodźca.

Kanały jonowe i ich znaczenie

Zależne od napięcia kanały jonowe pozwalają jonom poruszać się przez membranę w odpowiedzi na zmiany w polu elektrycznym membrany. Istnieje kilka rodzajów kanałów jonowych w neuronie, z których każdy pozwoli przejść określonego gatunku jonowego.

Kanały te nie są rozmieszczone równomiernie w błonie. Jednak w błonie aksonalnej możemy znaleźć kanały dla Na+ i szybkiego działania K+, podczas gdy w terminalu aksonalnym znajdujemy kanały CA+.

Kanały K+ są odpowiedzialne za utrzymanie stanu elektrycznie pobudliwych komórek, gdy nie ma bodźców, które wyzwalają PA, zjawisko zwane zmianami pasywnymi w potencjalnym potencjale błony.

Może ci służyć: elementy biogenetyczne

Podczas gdy kanały Na+ reagują szybko interweniując w depolaryzację błony, gdy aktywna zmiana jest generowana w potencjale błony.

Z drugiej strony kanały CA+, choć otwarte powoli podczas depolaryzacji odgrywają podstawową rolę rozprzestrzeniania sygnałów elektrycznych i wyzwalania uwalniania sygnałów neuroprzekaźników w synapsach

Bioelementy uczestniczące w pobudliwości neuronu

Impuls występuje z powodu asymetrii w stężeniu bioelementów i biomolekuł między cytoplazmą a pożywką pozakomórkową. Najważniejszymi jonami, które uczestniczą w pobudliwości neuronu, są Na+, K+, Ca2+i Cl-.

Istnieją również niektóre aniony organiczne i białka, które znajdują się tylko w płynie wewnątrzkomórkowym i nie mogą tego pozostawić, ponieważ błona plazmatyczna jest wodoodporna dla tych komponentów.

Na zewnątrz komórki istnieje większe stężenie jonów, takich jak Na+ (10 razy więcej) i Cl- i wewnątrz do 30 razy więcej K+ i duża liczba anionów organicznych (białka), które generują, że cytoplazma ma obciążenie ujemne.

W momencie, gdy kanały Na+ i K+ wrażliwe na napięcie są otwarte, zmiany napięcia będą przenoszone na obszary sąsiadujące z membraną i indukują otwieranie komponentów wrażliwych na napięcie w tych obszarach i przenoszenie zmiany napięcia na inne kolejne sektory.

Po zamknięciu kanałów Na+ i K+ bramy są inaktywowane w krótkim okresie, co oznacza, że ​​impuls nie może wrócić.

Zależności potencjalnych czynności

Produkcja potencjału czynnościowego zależy następnie od trzech podstawowych elementów:

Po pierwsze, aktywny transport jonów przez określone białka błony. To generuje nierówne stężenia jonowego lub kilku gatunków po obu stronach tego samego.

Po drugie, nierówny rozkład jonów generuje gradient elektrochemiczny przez membranę, który generuje potencjalne źródło energii.

Wreszcie, kanały bram jonowych, selektywne do konkretnych gatunków jonowych, pozwalają przepływać prądów jonowych promowanych przez gradienty elektrochemiczne przez te kanały, które przekraczają błonę.

Gradacja

Potencjał odpoczynku

Gdy potencjał czynności nie jest transmitowany. Membrana neuronowa jest w spoczynku. W tym przypadku ciecz wewnątrzkomórkowa (cytoplazma) i płyn pozakomórkowy zawierają różne stężenia jonów nieorganicznych.

Powoduje to, że zewnętrzna warstwa membrany ma obciążenie dodatnie, podczas gdy wewnętrzne ma obciążenie ujemne, co oznacza, że ​​membrana spoczynkowa jest „spolaryzowana”. Ten potencjał spoczynkowy ma wartość -70 mV, to znaczy potencjał w komórce jest o 70 mV bardziej ujemny niż potencjał pozakomórkowy.

Może ci służyć: czynniki biotyczne i abiotyczne dżungli

W komórce zwykle występuje wejście Na+ i wyjście K+ z powodu gradientu stężenia (transport aktywny). Ponieważ jest więcej Na+ poza komórką, jest to zwykle wprowadzane, a ponieważ w komórce jest więcej K+.

Różne stężenie jonowe jest utrzymywane przez działanie białka błony zwanego „pompą sodu i pompy potasu”. Aby zachować różnicę potencjałową, pompa Na+ i K+ rysuje 3 jony Na+ dla każdego dwóch K+, które wprowadzają.

Tworzenie impulsu nerwowego

Kiedy bodziec występuje w obszarze odbierającym błonie neuronalnej, istnieje potencjał generatora, który wzrasta w błonie przepuszczalność Na+.

Jeśli ten potencjał przekroczy próg pobudliwości, który wynosi -65 do -55 mV+.

Ogromne wejście Na+, które ma dodatnie obciążenie oznacza, że ​​wspomniane obciążenia elektryczne są inwestowane. To zjawisko jest znane jako depolaryzacja błony. Ten ostatni zatrzymuje się w około 40mv.

Po osiągnięciu progu zawsze generowane jest standardowe PA, ponieważ nie ma dużych lub małych impulsów nerwowych, w konsekwencji wszystkie potencjały czynnościowe są równe. Jeśli próg nie zostanie osiągnięty, co jest znane jako zasada „wszystkiego lub nic”.

PA jest bardzo krótkie od 2 do 5 milisekund. Wzrost przepuszczalności błony do Na+ szybko ustaje, ponieważ kanały Na+ są inaktywowane i zwiększają przepuszczalność do j jonów, które płyną z cytoplazmy przywracającej potencjał spoczynkowy.

Przemieszczenie impulsu

Impuls nie pozostaje w błonie neuronalnej, w której jest generowany w wyniku potencjalnego generatora, ale porusza się przez błonę wzdłuż neuronu, aż dociera do końca aksonu.

Przeniesienie impulsu składa się z jego przemieszczenia w kształcie fal elektrycznych wzdłuż włókna nerwowego. Gdy dotrze do końcowych stóp aksonu, musisz przekroczyć synapsy, które są wykonywane za pomocą chemicznych neuroprzekaźników.

PA podróżuje wzdłuż światłowodu nerwowego ciągłego. PA w tej sytuacji rozwija się w skokach z guzka do drugiego, tak zwanego przewodnictwa solnego.

Może ci służyć: teoria transformizmu Lamarck

Ten rodzaj transmisji dużo oszczędza. Prędkości zostały zarejestrowane do 120 m/s, podczas gdy włókna nie pokryte mieliną przybliżoną prędkość wynosi 0,5 m/s.

Transmisja synaptyczna

Przepływ impulsu nerwowego wychodzi od końca neuronu, który obejmuje ciało i dendryty do końca emocjonalnego utworzonego przez akson i jego konsekwencje zabezpieczeń. Uwzględniono tutaj zakończenia aksoniczne, których końce są stopy końcowe lub przyciski synaptyczne.

Strefa kontaktowa między jednym neuronem a drugim lub między neuronem a mięśniami lub komórką gruczołową nazywa się synaps. W przypadku wystąpienia synapsy neuroprzekaźniki odgrywają fundamentalną rolę dla przesłanego przesłania, aby mieć ciągłość na temat włókien nerwowych.

Cykliczne zachowanie impulsu

Zasadniczo potencjał czynności jest zmianą biegunowości membrany negatywnej na dodatnią i z powrotem do ujemnego w cyklu, który trwa od 2 do 5 milisekund.

Każdy cykl zawiera rosnącą fazę spolaryzacji, zstępującą fazę repolaryzacji i fazę niewykazaną zwaną hiperpolaryzacją do rysunków poniżej -70 mV.

Funkcje

Impuls nerwowy jest przesłaniem elektrochemicznym. Jest to wiadomość, ponieważ istnieje miejsce docelowe i nadawca i jest elektrochemiczny, ponieważ istnieje element elektryczny i komponent chemiczny.

Poprzez impuls nerwowy (potencjał czynnościowy) neurony szybko i dokładnie w celu koordynacji działań całego ciała organizmu.

PA są odpowiedzialne za każdą pamięć, uczucie, myśl i odpowiedź motoryczną. W większości przypadków występuje na dużych odległościach, aby kontrolować odpowiedzi efektorowe, które obejmują otwarcie kanałów jonowych, skurcz mięśni i egzocytozę.

Bibliografia

1. Alcaraz, v. M. (2000). Struktura i funkcja układu nerwowego: przyjęcie sensoryczne i stany agencyjne. Unam.
2. Bacq, Z. M. (2013). Chemiczne przenoszenie wpływów nerwowych: szkic historyczny. Elsevier.
3. Brown, a. G. (2012). Komórki nerwowe i układy nerwowe: wprowadzenie do neuronauki. Springer Science & Business Media.
4. Kolb, ur., & Whishaw, ja. Q. (2006). Ludzka neuropsychologia. Wyd. Pan -american Medical.
5. McComas, a. (2011). Galvani's Spark: The Story of the Neve Impulse. Oxford University Press.
6. Morris, c. G., & Maisto, do. DO. (2005). wprowadzenie do psychologii. Edukacja Pearsona.
7. Randall, d., Burggren, w., & Francuski, k. (2002). Eckert. Fizjologia zwierząt: mechanizmy i adaptacje. Czwarta edycja. McGraw-Hill Inter-American, Hiszpania.
8. Toole, g., & Toole, s. (2004). Niezbędna jako biologia dla OCR. Nelson Thornes.