Chức năng và các loại sợi thần kinh. Các loại sợi thần kinh
Cấu trúc của sợi thần kinh. Sự dẫn truyền các xung thần kinh là một chức năng chuyên biệt của các sợi thần kinh, tức là sự phát triển vượt bậc của các tế bào thần kinh.
Sợi thần kinh tách rời mềm, hoặc bao myelin, và không bột giấy, hoặc không myelin. Bột giấy, sợi cảm giác và vận động là một phần của dây thần kinh cung cấp cho các cơ quan cảm giác và cơ xương; chúng cũng được tìm thấy trong hệ thống thần kinh tự trị. Các sợi không thịt ở động vật có xương sống chủ yếu thuộc hệ thần kinh giao cảm.
Các dây thần kinh thường bao gồm cả các sợi cơ và không phải sợi cơ, và tỷ lệ của chúng ở các dây thần kinh khác nhau là khác nhau. Ví dụ, trong nhiều dây thần kinh ở da, sợi thần kinh cận thị chiếm ưu thế. Vì vậy, trong các dây thần kinh của hệ thống thần kinh tự trị, ví dụ, trong dây thần kinh phế vị, số lượng sợi cận thị đạt 80-95%. Ngược lại, trong các dây thần kinh chi phối cơ xương, chỉ có một số lượng tương đối nhỏ các sợi cận thị.
Như các nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử đã chỉ ra, vỏ myelin được tạo ra do thực tế là tế bào tủy (tế bào Schwann) liên tục quấn quanh hình trụ dọc trục (Hình 2.27 "), các lớp của nó hợp nhất với nhau, tạo thành một lớp mỡ dày đặc - myelin vỏ bọc. Vỏ myelin thông qua các khoảng trống có chiều dài bằng nhau bị gián đoạn, để lại các phần mở của màng có chiều rộng khoảng 1 μm. Các phần này được gọi là đánh chặn của Ranvier.
Cơm. 2.27. Vai trò của tế bào tủy (tế bào Schwann) trong việc hình thành vỏ myelin trong các sợi thần kinh dạng bột: các giai đoạn xoắn ốc liên tiếp của tế bào tủy quanh sợi trục (I); sự sắp xếp lẫn nhau của các tế bào tủy và sợi trục trong sợi thần kinh dạng bột (II)
Chiều dài của vùng kẽ được bao phủ bởi vỏ myelin tỷ lệ thuận với đường kính của sợi. Vì vậy, trong các sợi thần kinh có đường kính 10-20 micron, chiều dài của khoảng cách giữa các lần chặn là 1-2 mm. Trong các sợi mỏng nhất (đường kính
1-2 µm), những vùng này dài khoảng 0,2 mm.
Các sợi thần kinh amyelin hóa không có vỏ myelin, chúng chỉ được phân lập với nhau bởi các tế bào Schwann. Trong trường hợp đơn giản nhất, một tế bào tủy đơn bao quanh một sợi không phải ở phổi. Tuy nhiên, thông thường, có một số sợi mỏng không có thịt trong các nếp gấp của tế bào tủy.
Vỏ myelin thực hiện chức năng kép: chức năng cách điện và chức năng dinh dưỡng. Tính chất cách điện của vỏ myelin là do myelin, với tư cách là một chất lipid, ngăn cản sự di chuyển của các ion và do đó có điện trở rất cao. Do sự tồn tại của vỏ myelin, sự kích thích xảy ra trong các sợi thần kinh bột giấy không thể xảy ra trên toàn bộ chiều dài của trụ trục, mà chỉ ở những khu vực hạn chế - các điểm chặn của Ranvier. Điều này rất cần thiết cho sự lan truyền của xung thần kinh dọc theo sợi.
Rõ ràng, chức năng chiến lợi phẩm của vỏ myelin là nó tham gia vào quá trình điều hòa quá trình trao đổi chất và sự phát triển của trụ trục.
Dẫn truyền hưng phấn ở sợi thần kinh không có bao myelin và có bao myelin. Trong các sợi thần kinh có gai, sự kích thích lan truyền liên tục dọc theo toàn bộ màng, từ vùng bị kích thích này sang vùng khác nằm gần đó. Ngược lại, trong các sợi có bao myelin, điện thế hoạt động chỉ có thể lan truyền theo bước nhảy, "nhảy" qua các phần của sợi được bao phủ bởi lớp vỏ myelin cách điện. Hành vi như vậy được gọi là mặn.
Các nghiên cứu điện sinh lý trực tiếp được thực hiện bởi Kato (1924) và sau đó là Tasaki (1953) trên các sợi thần kinh ếch có bao myelin đơn cho thấy điện thế hoạt động trong các sợi này chỉ phát sinh trong các đoạn chặn và các vùng giữa các đoạn chặn, được bao phủ bởi myelin, thực tế không bị kích thích. .
Mật độ của các kênh natri trong các đoạn chặn rất cao: có khoảng 10.000 kênh natri trên 1 μm 2 của màng, cao hơn 200 lần so với mật độ của chúng trong màng của sợi trục mực khổng lồ. Mật độ cao của các kênh natri là điều kiện quan trọng nhất để kích thích dẫn truyền muối. Trên hình. Hình 2.28 cho thấy quá trình "nhảy" xung thần kinh từ điểm chặn này sang điểm chặn khác diễn ra như thế nào.
Ở phần còn lại, bề mặt bên ngoài của màng dễ bị kích thích của tất cả các nút Ranvier được tích điện dương. Không có sự khác biệt tiềm năng giữa các lần chặn liền kề. Tại thời điểm kích thích, bề mặt của màng ngăn TỪ trở nên tích điện âm đối với bề mặt màng của nút liền kề Đ.Điều này dẫn đến sự xuất hiện của địa phương (lo 
Cơm. 2.28.
NHƯNG- chất xơ không myelin; TẠI- sợi có bao myelin. Các mũi tên chỉ chiều dòng điện
cal) dòng điện đi qua dịch kẽ bao quanh sợi, màng và sợi trục theo hướng chỉ ra bởi mũi tên trong hình. Đi ra thông qua đánh chặn D dòng điện kích thích nó, làm cho màng nạp lại năng lượng. trong đánh chặn TỪ sự phấn khích vẫn tiếp tục, và anh ta trở thành vật liệu chịu lửa trong một thời gian. Do đó đánh chặn D chỉ có thể đưa vào trạng thái kích thích trong lần đánh chặn tiếp theo, v.v.
Việc "nhảy" điện thế hoạt động qua vùng liên nút chỉ có thể thực hiện được do biên độ của điện thế hoạt động trong mỗi lần chặn cao hơn 5-6 lần so với giá trị ngưỡng cần thiết để kích thích điểm chặn liền kề. Trong một số điều kiện nhất định, điện thế hoạt động có thể "nhảy" không chỉ qua một mà còn qua hai vị trí đánh chặn - đặc biệt, nếu tính dễ bị kích thích của vị trí đánh chặn liền kề bị giảm bởi một số tác nhân dược lý, chẳng hạn như novocaine, cocaine, v.v.
Giả định về sự lan truyền co thắt của kích thích trong các sợi thần kinh lần đầu tiên được đưa ra bởi B.F. Chóng mặt (1899). Phương pháp dẫn này có một số ưu điểm so với dẫn liên tục trong sợi không có thịt: thứ nhất, bằng cách “nhảy” qua các phần tương đối lớn của sợi, kích thích có thể lan truyền với tốc độ cao hơn nhiều so với trong quá trình dẫn liên tục qua sợi không có thịt. sợi có cùng đường kính; thứ hai, sự lan truyền co thắt tiết kiệm năng lượng hơn, vì không phải toàn bộ màng đi vào trạng thái hoạt động mà chỉ các phần nhỏ của nó trong vùng chặn, có chiều rộng nhỏ hơn 1 μm. Sự mất mát của các ion (trên một đơn vị chiều dài của sợi) đi kèm với sự xuất hiện của một điện thế hoạt động ở những vùng giới hạn như vậy của màng là rất nhỏ, và do đó, chi phí năng lượng cho hoạt động của bơm natri-kali cần thiết để khôi phục điện thế đã thay đổi. tỷ lệ ion giữa nội dung bên trong của sợi thần kinh và dịch mô.
- Xem: Human Physiology / Ed. A. Kositsky.
1. Sinh lý thần kinh và sợi thần kinh. Các loại sợi thần kinh
Tính chất sinh lý của sợi thần kinh:
1) dễ bị kích động- khả năng đi vào trạng thái phấn khích để đáp lại sự kích thích;
2) độ dẫn nhiệt- khả năng truyền kích thích thần kinh dưới dạng điện thế hoạt động từ vị trí kích thích dọc theo toàn bộ chiều dài;
3) tính chịu lửa(ổn định) - đặc tính giảm mạnh tạm thời tính dễ bị kích thích trong quá trình kích thích.
Mô thần kinh có thời gian trơ ngắn nhất. Giá trị của tính khúc xạ là bảo vệ mô khỏi bị kích thích quá mức, để thực hiện phản ứng với kích thích có ý nghĩa sinh học;
4) khả năng chịu đựng- khả năng đáp ứng với sự kích thích với một tốc độ nhất định. Khả năng chịu lực được đặc trưng bởi số lượng xung kích thích tối đa trong một khoảng thời gian nhất định (1 giây) theo chính xác nhịp điệu của các kích thích được áp dụng.
Sợi thần kinh không phải là yếu tố cấu trúc độc lập của mô thần kinh, chúng là một cấu tạo phức tạp, bao gồm các yếu tố sau:
1) các quá trình của tế bào thần kinh - trụ trục;
2) tế bào thần kinh đệm;
3) tấm mô liên kết (cơ sở).
Chức năng chính của sợi thần kinh là dẫn truyền xung thần kinh. Các quá trình của các tế bào thần kinh tự dẫn truyền các xung thần kinh và các tế bào thần kinh đệm góp phần vào quá trình dẫn truyền này. Theo đặc điểm cấu trúc và chức năng, các sợi thần kinh được chia thành hai loại: không có bao myelin và có bao myelin.
Các sợi thần kinh không có myelin không có vỏ myelin. Đường kính của chúng là 5–7 µm, tốc độ dẫn xung là 1–2 m/s. Sợi myelin bao gồm một hình trụ trục được bao phủ bởi vỏ myelin được hình thành bởi các tế bào Schwann. Hình trụ trục có màng và oxoplasm. Vỏ myelin bao gồm 80% lipid có điện trở cao và 20% protein. Vỏ myelin không bao phủ hoàn toàn trụ trục mà bị gián đoạn và để lại những vùng hở của trụ trục, những vùng này được gọi là các điểm chặn nốt (Ranvier blocks). Độ dài của các phần giữa các phần chặn là khác nhau và phụ thuộc vào độ dày của sợi thần kinh: sợi càng dày thì khoảng cách giữa các phần chặn càng dài. Với đường kính 12–20 µm, vận tốc kích thích là 70–120 m/s.
Tùy thuộc vào tốc độ dẫn truyền kích thích, các sợi thần kinh được chia thành ba loại: A, B, C.
Sợi loại A có tốc độ dẫn kích thích cao nhất, tốc độ dẫn kích thích đạt 120 m / s, B có tốc độ từ 3 đến 14 m / s, C - từ 0,5 đến 2 m / s.
Không nên nhầm lẫn giữa các khái niệm "sợi thần kinh" và "dây thần kinh". thần kinh- một sự hình thành phức tạp bao gồm một sợi thần kinh (có bao myelin hoặc không có bao myelin), mô liên kết dạng sợi lỏng lẻo tạo thành vỏ bọc thần kinh.
2. Cơ chế dẫn truyền hưng phấn dọc sợi thần kinh. Quy luật dẫn truyền hưng phấn dọc theo sợi thần kinh
Cơ chế dẫn truyền kích thích dọc theo sợi thần kinh phụ thuộc vào loại của chúng. Có hai loại sợi thần kinh: có bao myelin và không có bao myelin.
Quá trình trao đổi chất trong các sợi không có bao myelin không cung cấp sự bù đắp nhanh chóng cho việc tiêu hao năng lượng. Sự lan truyền của sự kích thích sẽ đi kèm với sự suy giảm dần dần - với sự giảm dần. Hành vi kích thích giảm dần là đặc trưng của hệ thống thần kinh có tổ chức thấp. Sự kích thích được lan truyền bởi các dòng điện tròn nhỏ xảy ra bên trong sợi quang hoặc trong chất lỏng bao quanh nó. Một sự khác biệt tiềm năng phát sinh giữa các khu vực bị kích thích và không bị kích thích, góp phần vào sự xuất hiện của dòng điện tròn. Dòng điện sẽ lan truyền từ điện tích "+" sang điện tích "-". Tại điểm ra của dòng điện tròn, tính thấm của màng sinh chất đối với ion Na tăng lên, dẫn đến quá trình khử cực của màng. Giữa khu vực mới được kích thích và liền kề lại xuất hiện sự khác biệt tiềm năng không bị kích thích, dẫn đến sự xuất hiện của dòng điện tròn. Sự kích thích dần dần bao phủ các phần lân cận của hình trụ trục và do đó lan đến phần cuối của sợi trục.
Trong các sợi myelin, nhờ sự trao đổi chất diễn ra hoàn hảo, sự hưng phấn trôi qua mà không mất dần, không giảm sút. Do bán kính lớn của sợi thần kinh, do có vỏ myelin, dòng điện chỉ có thể đi vào và rời khỏi sợi trong khu vực bị chặn. Khi kích thích được áp dụng, quá trình khử cực xảy ra trong khu vực của giao thoa A, giao thoa B liền kề lúc này bị phân cực. Giữa các lần chặn, một sự khác biệt tiềm năng phát sinh và dòng điện tròn xuất hiện. Do các dòng điện tròn, các lần chặn khác bị kích thích, trong khi sự kích thích lan truyền theo cách có muối, đột ngột từ lần chặn này sang lần chặn khác. Phương pháp lan truyền kích thích bằng muối là kinh tế và tốc độ lan truyền kích thích cao hơn nhiều (70–120 m/s) so với dọc theo các sợi thần kinh không có bao myelin (0,5–2 m/s).
Có ba quy luật dẫn truyền kích thích dọc theo sợi thần kinh.
Quy luật toàn vẹn về giải phẫu và sinh lý.
Việc dẫn truyền các xung dọc theo sợi thần kinh chỉ có thể thực hiện được nếu tính toàn vẹn của nó không bị vi phạm. Nếu các đặc tính sinh lý của sợi thần kinh bị vi phạm do làm mát, sử dụng các loại thuốc khác nhau, ép, cũng như cắt và làm hỏng tính toàn vẹn về mặt giải phẫu, thì xung thần kinh sẽ không thể truyền qua nó.
Quy luật dẫn truyền cô lập của kích thích.
Có một số đặc điểm của sự lan truyền kích thích ở các sợi thần kinh ngoại vi, sợi cơ và ngoài phổi.
Ở các sợi thần kinh ngoại biên, kích thích chỉ được truyền dọc theo sợi thần kinh chứ không truyền đến các sợi thần kinh lân cận nằm trong cùng một thân thần kinh.
Trong các sợi thần kinh dạng bột, vai trò của chất cách điện được thực hiện bởi vỏ myelin. Do myelin, điện trở suất tăng và điện dung của vỏ giảm.
Trong các sợi thần kinh không thịt, kích thích được truyền một cách cô lập. Điều này là do điện trở của chất lỏng lấp đầy khoảng trống giữa các tế bào thấp hơn nhiều so với điện trở của màng sợi thần kinh. Do đó, dòng điện xảy ra giữa vùng khử cực và vùng không phân cực đi qua các khoảng trống giữa các tế bào và không đi vào các sợi thần kinh lân cận.
Định luật kích thích song phương.
Sợi thần kinh dẫn truyền xung thần kinh theo hai hướng - hướng tâm và ly tâm.
Trong một sinh vật sống, sự kích thích chỉ được thực hiện theo một hướng. Sự dẫn truyền hai chiều của một sợi thần kinh bị hạn chế trong cơ thể bởi nơi xuất phát xung và bởi tính chất van của các khớp thần kinh, bao gồm khả năng dẫn kích thích chỉ theo một hướng.
Hiện tượng điện trong các mô sống có liên quan đến sự khác biệt về nồng độ của các ion mang điện tích.
Theo tiêu chuẩn chung được chấp nhận lý thuyết màng về nguồn gốc của tiềm năng sinh học, sự chênh lệch điện thế trong một tế bào sống phát sinh do các ion mang điện tích được phân bố trên cả hai mặt của màng tế bào bán thấm, tùy thuộc vào tính thấm chọn lọc của nó đối với các ion khác nhau. Sự vận chuyển tích cực của các ion ngược với gradient nồng độ được thực hiện bằng cách sử dụng cái gọi là máy bơm ion, đó là một hệ thống các enzyme vận chuyển. Đối với điều này, năng lượng của ATP được sử dụng.
Do hoạt động của bơm ion, nồng độ ion K + bên trong tế bào cao hơn 40-50 lần và ion Na + - thấp hơn 9 lần so với trong dịch gian bào. Các ion đến bề mặt của tế bào, các anion vẫn ở bên trong nó, truyền điện tích âm cho màng. Như vậy nó được tạo ra tiềm năng nghỉ ngơi, tại đó màng bên trong tế bào tích điện âm so với môi trường ngoại bào (điện tích của nó thường được lấy bằng 0). Trong các tế bào khác nhau, điện thế màng thay đổi từ -50 đến -90 mV.
thế hoạt động xảy ra do sự dao động ngắn hạn của điện thế màng. Nó bao gồm hai giai đoạn:
- giai đoạn khử cực tương ứng với sự thay đổi nhanh chóng điện thế màng khoảng 110 mV. Điều này được giải thích là do tại vị trí kích thích, tính thấm của màng đối với ion Na + tăng mạnh do các kênh natri mở ra. Dòng ion Na+ ùa vào tế bào tạo ra sự chênh lệch điện thế với điện tích dương ở mặt trong và âm ở mặt ngoài của màng. Điện thế màng tại thời điểm đạt cực đại là +40 mV. Trong giai đoạn tái phân cực, điện thế màng lại đạt đến mức nghỉ (màng tái cực), sau đó quá trình siêu phân cực xảy ra với giá trị xấp xỉ -80 mV.
- giai đoạn tái cựcđiện thế có liên quan đến việc đóng natri và mở kênh kali. Do các điện tích dương bị loại bỏ khi K+ bị đẩy ra ngoài nên màng sẽ tái phân cực. Sự siêu phân cực của màng đến mức lớn hơn (âm hơn) so với điện thế nghỉ là do tính thấm kali cao trong giai đoạn tái phân cực. Việc đóng các kênh kali dẫn đến việc phục hồi mức ban đầu của điện thế màng; các giá trị độ thẩm thấu đối với K+ và Na+ cũng trở lại như cũ.
Dẫn truyền xung thần kinh
Sự khác biệt điện thế xảy ra giữa phần kích thích (khử cực) và phần nghỉ (phân cực bình thường) của sợi truyền dọc theo toàn bộ chiều dài của nó. Trong các sợi thần kinh không có bao myelin, kích thích được truyền với tốc độ lên tới 3 m/s. Trên các sợi trục được bao phủ bởi vỏ myelin, tốc độ kích thích đạt tới 30-120 m/s. Tốc độ cao này là do dòng điện khử cực không chạy qua các khu vực được bao phủ bởi lớp vỏ myelin cách điện (khu vực giữa các nút). Tiềm năng hành động ở đây được phân phối co thắt.
Tốc độ dẫn điện thế hoạt động dọc theo sợi trục tỷ lệ thuận với đường kính của nó. Trong các sợi của dây thần kinh hỗn hợp, nó thay đổi từ 120 m/s (dày, đường kính lên tới 20 µm, sợi có bao myelin) đến 0,5 m/s (sợi mỏng nhất, đường kính 0,1 µm, có myelin).
Sự dẫn truyền xung thần kinh dọc theo sợi xảy ra do sự lan truyền của sóng khử cực dọc theo vỏ bọc của quá trình. Hầu hết các dây thần kinh ngoại vi, thông qua các sợi vận động và cảm giác của chúng, cung cấp sự dẫn truyền xung động với tốc độ lên tới 50-60 m / s. Quá trình khử cực thực tế diễn ra khá thụ động, trong khi việc phục hồi điện thế màng nghỉ và khả năng dẫn điện được thực hiện nhờ hoạt động của bơm NA/K và Ca. Công việc của họ đòi hỏi ATP, điều kiện tiên quyết để hình thành là sự hiện diện của lưu lượng máu phân đoạn. Việc ngừng cung cấp máu cho dây thần kinh ngay lập tức ngăn chặn sự dẫn truyền xung thần kinh.
Theo đặc điểm cấu trúc và chức năng, các sợi thần kinh được chia thành hai loại: không có bao myelin và có bao myelin. Các sợi thần kinh không có myelin không có vỏ myelin. Đường kính của chúng là 5-7 micron, tốc độ dẫn xung là 1-2 m/s. Sợi myelin bao gồm một hình trụ trục được bao phủ bởi vỏ myelin được hình thành bởi các tế bào Schwann. Hình trụ trục có màng và oxoplasm. Vỏ myelin bao gồm 80% lipid và 20% protein. Vỏ myelin không bao phủ hoàn toàn trụ trục mà bị gián đoạn và để lại những vùng hở của trụ trục, những vùng này được gọi là các điểm chặn nốt (Ranvier blocks). Độ dài của các phần giữa các phần chặn là khác nhau và phụ thuộc vào độ dày của sợi thần kinh: sợi càng dày thì khoảng cách giữa các phần chặn càng dài.
Tùy theo tốc độ dẫn truyền hưng phấn mà sợi thần kinh được chia thành 3 loại: A, B, C. Loại sợi A có tốc độ dẫn truyền hưng phấn cao nhất, tốc độ dẫn truyền hưng phấn đạt 120 m/s, B có tốc độ 3 đến 14 m/s, C - từ 0,5 đến 2 m/s.
Có 5 định luật kích thích:
- 1. Dây thần kinh phải duy trì tính liên tục về sinh lý và chức năng.
- 2. Trong điều kiện tự nhiên, sự lan truyền xung động từ tế bào ra ngoại vi. Có dẫn truyền xung động 2 phía.
- 3. Tiến hành một xung lực trong sự cô lập, tức là. Các sợi có bao myelin không truyền xung động đến các sợi thần kinh lân cận mà chỉ truyền dọc theo dây thần kinh.
- 4. Tính không mệt mỏi tương đối của thần kinh, trái ngược với cơ bắp.
- 5. Tốc độ kích thích phụ thuộc vào sự hiện diện hay vắng mặt của myelin và chiều dài của sợi.
- 3. Phân loại tổn thương thần kinh ngoại vi
thiệt hại là:
- A) súng cầm tay: -trực tiếp (đạn, phân mảnh)
- -trung gian
- - thiệt hại khí nén
- B) không dùng súng: cắt, đâm, cắn, nén, nén-thiếu máu cục bộ
Ngoài ra, trong tài liệu còn có sự phân chia các vết thương thành vết thương hở (cắt, đâm, rách, chặt, bầm tím, dập nát) và vết thương kín (chấn động, bầm tím, dập nát, kéo dài, vỡ và trật khớp) của hệ thần kinh ngoại vi.
319. Dẫn truyền xung thần kinh
Xung thần kinh - một làn sóng kích thích lan truyền dọc theo sợi thần kinh, xảy ra khi tế bào thần kinh bị kích thích và mang tín hiệu về sự thay đổi của môi trường (xung hướng tâm) hoặc mệnh lệnh tín hiệu để đáp ứng với sự thay đổi (xung ly tâm).
Tiềm năng nghỉ ngơi. Sự xuất hiện và dẫn truyền của một xung có liên quan đến sự thay đổi trạng thái của một số yếu tố cấu trúc của tế bào thần kinh. Những cấu trúc này bao gồm một bơm natri, bao gồm Na^1^-ATPase, và hai loại kênh dẫn ion, natri và kali. Sự tương tác của chúng tạo ra sự khác biệt tiềm năng ở trạng thái nghỉ ngơi ở các mặt khác nhau của màng sinh chất của sợi trục (điện thế nghỉ ngơi). Sự tồn tại của một sự khác biệt tiềm năng có liên quan đến "1) với nồng độ cao của các ion kali trong tế bào (cao hơn 20-50 lần so với trong môi trường); 2) với thực tế là các anion nội bào (protein và axit nucleic) không thể rời khỏi tế bào. tế bào; 3) với thực tế là tính thấm của màng đối với các ion natri thấp hơn 20 lần so với các ion kali. Tiềm năng tồn tại cuối cùng là do các ion kali có xu hướng rời khỏi tế bào để cân bằng nồng độ bên ngoài và bên trong.Nhưng các ion kali không thể rời khỏi tế bào, và điều này dẫn đến sự xuất hiện của một điện tích âm, ngăn cản sự cân bằng hơn nữa nồng độ của các ion kali. Các ion clo phải ở bên ngoài để bù cho điện tích của natri thâm nhập kém, nhưng có xu hướng rời khỏi tế bào dọc theo gradien nồng độ.
Để duy trì điện thế màng (khoảng 75 mV), cần duy trì sự khác biệt về nồng độ của các ion natri và kali, để các ion natri xâm nhập vào tế bào sẽ được loại bỏ khỏi tế bào để đổi lấy các ion kali. "Điều này đạt được là do hoạt động của màng Na +, g^-ATPase, do năng lượng của ATP, chuyển các ion natri từ tế bào để đổi lấy hai ion kali được đưa vào tế bào. Với nồng độ cao bất thường của các ion natri ở môi trường bên ngoài, bơm làm tăng tỷ lệ Na + / K + Do đó, ở trạng thái nghỉ, các ion kali di chuyển ra ngoài theo chiều gradien. Đồng thời, một lượng kali quay trở lại do khuếch tán. Sự khác biệt giữa các quá trình này được bù lại bởi hành động của K "1", N8 "" "-pump. Các ion natri đi vào bên trong dọc theo một gradient với tốc độ bị giới hạn bởi tính thấm của màng đối với chúng. Đồng thời, các ion natri được bơm ra ngoài ngược với gradient nồng độ do năng lượng của ATP.
Thế hoạt động - chuỗi các quá trình được kích thích trong một dây thần kinh bởi một kích thích. Kích thích dây thần kinh kéo theo sự khử cực cục bộ của màng, làm giảm điện thế màng. Điều này là do sự xâm nhập vào tế bào của một lượng ion natri nhất định. Khi hiệu điện thế giảm xuống mức ngưỡng (khoảng 50 mV), tính thấm natri của màng tăng khoảng 100 lần. Natri chạy dọc theo gradien vào trong tế bào, dập tắt điện tích âm ở mặt trong của màng. Độ lớn của điện thế có thể thay đổi từ -75 khi nghỉ đến +50. Không chỉ điện tích âm trên bề mặt bên trong của màng bị dập tắt mà điện tích dương sẽ xuất hiện (đảo ngược cực). Điện tích này ngăn chặn sự xâm nhập thêm của natri vào tế bào và độ dẫn điện của natri giảm. Máy bơm khôi phục lại trạng thái ban đầu. Nguyên nhân trực tiếp của những biến đổi này được thảo luận dưới đây.
Thời lượng của điện thế hoạt động nhỏ hơn 1 ms và chỉ bao phủ (không giống như điện thế nghỉ) một phần nhỏ của sợi trục. Trong các sợi có bao myelin, đây là khu vực giữa các nút liền kề của Ranve. Nếu điện thế nghỉ đã thay đổi đến mức không đạt đến ngưỡng, thì điện thế hoạt động không phát sinh, nhưng nếu đạt đến giá trị ngưỡng, thì trong mỗi trường hợp, điện thế hoạt động tương tự sẽ phát triển (một lần nữa là "tất cả hoặc không có gì").
Sự di chuyển của điện thế trong sợi trục không có bao myelin được thực hiện như sau. Sự khuếch tán của các ion từ một vùng có cực ngược sang các vùng lân cận gây ra sự phát triển của điện thế hoạt động trong chúng. Về vấn đề này, đã phát sinh ở một nơi, tiềm năng lan truyền dọc theo toàn bộ chiều dài của sợi trục.
Chuyển động của một điện thế hoạt động là một xung thần kinh, hoặc một làn sóng kích thích lan truyền, hoặc dẫn truyền.
Những thay đổi về nồng độ của các ion canxi bên trong sợi trục có thể liên quan đến sự chuyển động của điện thế hoạt động, với sự dẫn truyền của nó. Tất cả canxi nội bào, ngoại trừ một phần nhỏ, được liên kết với protein (nồng độ canxi tự do là khoảng 0,3 mM), trong khi nồng độ của nó xung quanh tế bào đạt tới 2 mM. Do đó, có một gradient có xu hướng hướng các ion canxi vào trong tế bào. Bản chất của bơm đẩy canxi là không rõ ràng. Tuy nhiên, người ta biết rằng mỗi ion canxi được trao đổi với 3 ion natri, đi vào tế bào tại thời điểm tăng điện thế hoạt động.
cấu trúc kênh natri chưa được nghiên cứu đầy đủ, mặc dù một số sự thật đã được biết đến: 1) một yếu tố cấu trúc thiết yếu của kênh là một protein màng tích hợp; 2) có khoảng 500 kênh cho mỗi micromet vuông của bề mặt đánh chặn Ranvier; 3) trong giai đoạn tăng dần của điện thế hoạt động, khoảng 50.000 ion natri đi qua kênh; 4) Có thể loại bỏ nhanh chóng các ion do thực tế là đối với mỗi kênh trong màng có từ 5 đến 10 phân tử Na +, \K^-ATPase.
Mỗi phân tử ATPase phải đẩy 5-10 nghìn ion natri ra khỏi tế bào để chu kỳ kích thích tiếp theo bắt đầu.
So sánh tốc độ di chuyển của các phân tử có kích thước khác nhau giúp thiết lập đường kính của các kênh - khoảng 0,5nm. Đường kính có thể tăng 0,1 nm. Tốc độ đi qua của các ion natri qua kênh trong điều kiện thực tế cao hơn 500 lần so với tốc độ đi qua của các ion kali và vẫn cao hơn 12 lần ngay cả ở cùng nồng độ của các ion này.
Sự giải phóng kali tự phát từ tế bào xảy ra thông qua các kênh độc lập, đường kính của nó khoảng
Mức ngưỡng của điện thế màng, tại đó tính thấm của nó đối với natri tăng lên, phụ thuộc vào nồng độ canxi bên ngoài tế bào, sự giảm canxi huyết gây co giật.
Sự xuất hiện của một điện thế hoạt động và sự lan truyền xung động trong một dây thần kinh không có myelin xảy ra do việc mở kênh natri. Kênh được hình thành bởi các phân tử protein tích hợp, cấu trúc của nó thay đổi để đáp ứng với sự gia tăng điện tích dương của môi trường. Sự gia tăng điện tích có liên quan đến sự xâm nhập của natri qua kênh liền kề.
Khử cực gây ra bởi việc mở kênh ảnh hưởng hiệu quả đến kênh liền kề
Trong dây thần kinh có bao myelin, các kênh natri tập trung ở các nút Ranvier không có bao myelin (hơn hàng chục nghìn trên 1 μm).Về vấn đề này, lưu lượng natri trong vùng chặn lớn hơn 10-100 lần so với trên bề mặt dẫn truyền thần kinh không myelin. Các phân tử Na^K^-ATPase được tìm thấy với số lượng lớn ở các phần lân cận của dây thần kinh. Sự khử cực của một trong các nút gây ra một gradient điện thế giữa các nút, do đó dòng điện nhanh chóng chạy qua sợi trục đến nút lân cận, làm giảm sự chênh lệch điện thế ở đó đến một mức ngưỡng. Điều này đảm bảo tốc độ dẫn xung cao dọc theo dây thần kinh - nhanh hơn ít nhất 2 lần so với dây không có bao myelin (lên đến 50 m/s ở dây thần kinh không có myelin và lên đến 100 m/s ở dây thần kinh có bao myelin).
320. Dẫn truyền xung thần kinh , những thứ kia. phân phối của nó đến một tế bào khác được thực hiện với sự trợ giúp của các cấu trúc đặc biệt - khớp thần kinh nối đầu dây thần kinh và tế bào lân cận Khe synap ngăn cách các tế bào. Nếu độ rộng của khe nhỏ hơn 2 nm, thì việc truyền tín hiệu xảy ra bằng cách truyền dòng điện, vì dọc theo sợi trục Trong hầu hết các khớp thần kinh, độ rộng của khe đạt tới 20 nm. Trong các khớp thần kinh này, sự xuất hiện của một điện thế hoạt động dẫn đến việc giải phóng một chất trung gian từ màng trước khớp thần kinh, khuếch tán qua khe khớp thần kinh và liên kết với một thụ thể cụ thể trên màng sau khớp thần kinh, truyền tín hiệu đến nó.
Hòa giải viên(dẫn truyền thần kinh) - các hợp chất có đủ nồng độ trong cấu trúc tiền synap, được giải phóng trong quá trình truyền xung, gây ra xung điện sau khi liên kết với màng sau synap. Một tính năng thiết yếu của chất dẫn truyền thần kinh là sự hiện diện của một hệ thống vận chuyển để loại bỏ nó khỏi khớp thần kinh.Hơn nữa, hệ thống vận chuyển này nên được phân biệt bằng ái lực cao với chất trung gian.
Tùy thuộc vào bản chất của chất trung gian cung cấp sự dẫn truyền qua synap, các khớp thần kinh được phân biệt cả cholinergic (chất trung gian - acetylcholine) và adrenergic (chất trung gian - catecholamine norepinephrine, dopamine và có thể cả adrenaline)
Nhà nguyện như một nguyên mẫu của báo chí
Những câu trích dẫn về Napoléon - dslinkov — LiveJournal
Tôi báo thù Người đàn ông trên chiếc máy ủi đã phá hủy thành phố