Transmiterea sinaptică este interacțiunea dintre celulele creierului.
Neuronii produc tulburări electrochimice care călătoresc de-a lungul fibrelor lor. Aceste tulburări, numite impulsuri nervoase sau potențiale de acțiune, sunt generate de mici curenți electrici de-a lungul membranei unei celule nervoase. Neuronii sunt capabili să producă până la o mie de potențiale de acțiune pe secundă, a căror secvență și durată codifică informația.
Impulsurile nervoase sunt tulburări electrochimice transmise de-a lungul fibrelor nervoase; prin intermediul lor neuronii comunică între ei și cu restul corpului. Natura electrică a impulsurilor nervoase este determinată de structura membranei celulare, care constă din două straturi separate printr-un mic gol. Membrana acționează atât ca un condensator - acumulează o sarcină electrică, colectând ioni, cât și ca rezistență, blocând curentul. Un neuron în repaus formează un nor de ioni încărcați negativ de-a lungul suprafeței interioare a membranei și ioni pozitivi de-a lungul suprafeței exterioare.
Un neuron, atunci când este activat, emite (numit și „generează”) un impuls nervos. Apare ca răspuns la semnalele primite de la alte celule și este o scurtă inversare a diferenței de potențial membranei: interiorul devine încărcat pozitiv pentru un moment, după care revine rapid la o stare de repaus. În timpul unui impuls nervos, membrana celulei nervoase permite intrarea anumitor tipuri de ioni. Deoarece ionii sunt încărcați electric, mișcarea lor este un curent electric prin membrană.
Neuroni în repaus. Există ioni în interiorul neuronilor, dar neuronii înșiși sunt înconjurați de ioni în alte concentrații. Particulele tind să se deplaseze dintr-o zonă de concentrație mare într-o zonă de concentrație scăzută, dar membrana celulelor nervoase împiedică această mișcare deoarece este în mare măsură impermeabilă.
Se dovedește că unii ioni sunt concentrați în afara membranei, în timp ce alții sunt concentrați în interior. Ca rezultat, suprafața exterioară a membranei este încărcată pozitiv, iar suprafața interioară este încărcată negativ. Membrana devine astfel polarizată.
Totul a început cu calamar. Mecanismul potențialelor de acțiune - undele de excitație pe membrana celulară - a fost elucidat la începutul anilor 1950, într-un experiment clasic cu microelectrozi inserati în axonii unui calmar gigant. Aceste experimente au demonstrat că un potențial de acțiune este generat de mișcările succesive ale ionilor de-a lungul unei membrane.
În prima fază a potențialului de acțiune, membrana devine pentru scurt timp permeabilă la ionii de sodiu, iar aceștia umplu celula. Acest lucru determină depolarizarea celulei - diferența de potențial de-a lungul membranei este inversată, iar suprafața interioară a membranei devine încărcată pozitiv. După aceasta, ionii de potasiu părăsesc rapid celula, iar diferența de potențial membranei revine la starea inițială. Pătrunderea ionilor de potasiu în interior face ca sarcina de pe membrană să fie mai negativă decât în starea de repaus, iar celula este astfel hiperpolarizată. În timpul așa-numitei perioade refractare, neuronul nu poate produce următorul potențial de acțiune, dar revine rapid la starea de repaus.
Potențialele de acțiune sunt generate la o structură numită dealul axonului, care este locul în care axonul crește din corpul celular. Potențialele de acțiune călătoresc de-a lungul axonului deoarece depolarizarea unui segment de fibre determină depolarizarea celui adiacent. Acest val de depolarizare se îndepărtează de corpul celular și, la atingerea terminalului celulei nervoase, provoacă eliberarea de neurotransmițători.
Un singur impuls durează o miime de secundă; neuronii codifică informații într-o secvență de impulsuri precis sincronizată (descărcări de vârf), dar încă nu este clar cum exact este codificată informația. Neuronii produc adesea potențiale de acțiune ca răspuns la semnale de la alte celule, dar produc și impulsuri fără semnale externe. Frecvența ondulațiilor bazale, sau potențialele de acțiune spontană, variază între diferitele tipuri de neuroni și se poate schimba în funcție de semnalele de la alte celule.
Puțini vor trece. Ionii trec prin membrana celulelor nervoase prin proteine în formă de butoi numite canale ionice. Ele pătrund în membrană și se formează prin pori. Canalele ionice au senzori care sesizează modificări ale diferențelor de potențial membranei și se deschid și se închid ca răspuns la aceste modificări.
Neuronii umani conțin mai mult de o duzină de tipuri diferite de astfel de canale și fiecare dintre ele permite trecerea unui singur tip de ion. Activitatea tuturor acestor canale ionice în timpul unui potențial de acțiune este puternic reglată. Se deschid și se închid într-o anumită ordine, astfel încât neuronii să poată genera secvențe de impulsuri nervoase ca răspuns la semnalele primite de la alte celule.
Legea lui Ohm.
Legea lui Ohm explică modul în care proprietățile electrice ale creierului se modifică în funcție de semnalele primite. Descrie relația dintre diferența de potențial (tensiune) a membranei celulei nervoase, rezistența acesteia și curentul care circulă prin ea. Conform acestei relații, curentul este direct proporțional cu tensiunea pe membrană și este descris de ecuația I = U/R, unde I este curentul electric, U este diferența de potențial și R este rezistența.
Mai rapid decât Usain Bolt.
Axonii măduvei spinării și ai creierului sunt izolați de țesutul gros de mielină produs de celulele creierului numite oligodendrocite. Oligodendrocitul are puține ramuri și fiecare constă dintr-o foaie plată mare de mielină înfășurată în mod repetat în jurul unui segment mic de axon aparținând altui neuron. Teaca de mielină de-a lungul întregului axon este neuniformă: este întreruptă la intervale regulate, iar punctele acestor întreruperi se numesc noduri de Ranvier. Canalele ionice se condensează tocmai în aceste puncte, asigurând astfel că potențialele de acțiune sar de la o interceptare la alta. Acest lucru accelerează întregul proces de mișcare a potențialelor de acțiune de-a lungul axonului - are loc cu o viteză de până la 100 m/sec.
Este un impuls nervos un impuls electric sau nu?
Există diferite puncte de vedere: chimic și electric. Rezultate pe google.
Dmitrii. De ce nervii nu sunt fire și de ce un impuls nervos nu este un curent? (4.09.2013)
ENCICLOPEDIA FIZICĂ:
IMPULS NERVOS - val de entuziasm, marginile se răspândesc de-a lungul fibrei nervoase și servesc la transmiterea informațiilor din periferie. terminații receptor (sensibile) la centrii nervoși, în interiorul centrului. sistemul nervos și de la acesta la aparatul executiv - mușchi și glande. Trecerea lui N. şi. însoțită de electrică tranzitorie procese care pot fi înregistrate atât cu electrozi extracelulari, cât și intracelulari... De-a lungul fibrei nervoase, impulsul nervos se răspândește sub forma unei unde electrice. potenţial. La sinapsă, mecanismul de propagare se schimbă. Când N. şi. ajunge la presinaptic. terminații, în sinaptic. golul eliberează o substanță chimică activă. substanță - me d i a t o r. Emițătorul difuzează prin sinaptică. decalaj și modifică permeabilitatea postsinapticului. membrana, în urma căreia ia naștere un potențial, generând din nou un impuls de propagare. Așa funcționează chimia. sinapsa. Există și electricitate. sinapsă când urmă . neuronul este excitat electric... Starea de repaus a fibrei nervoase... staţionare datorită acţiunii pompe ionice
, iar potențialul membranei în condiții de circuit deschis este determinat de la egalitatea la zero a totalului electric actual...
Procesul de excitație nervoasă se dezvoltă după cum urmează (vezi de asemenea Biofizică). Dacă treceți un impuls de curent slab prin axon, ceea ce duce la depolarizarea membranei, apoi după îndepărtarea externă. impact, potențialul revine monoton la nivelul inițial. In aceste conditii axonul se comportă ca un electric pasiv circuit format dintr-un condensator și DC. rezistenţă.
Dacă puls de curent
depășește o anumită valoare de prag, potențialul continuă să se schimbe chiar și după ce perturbarea este oprită...
Membrana fibrelor nervoase este neliniară conductor ionic , ale căror proprietăți depind în mod semnificativ de electricitate câmpuri.
ION PUMPS structuri moleculare construite în biol. membrane si implementare transportul ionilor
spre electrochimic superior potenţial
SEMENOV S.N. DESPRE NATURA FONONĂ A IMPULSULUI NERV DIN POZIȚIA DINAMICEI EVOLUȚII. (29.05.2013)
Semenov S.N. Phonon este un cuantum al unei membrane biologice (celulare).
MODEL MOLECULAR-MECANIC AL STRUCTURII ȘI FUNCȚIONĂRII MEMBRANELOR BIOLOGICE
INTRODUCERE ÎN BIOLOGIA FONONICĂ A MEMBRANELOR CUANTICE.
S.N. Semionov, Data publicării: 8 septembrie 2003
Contactați autorul: [email protected]
Nikolaev L.A. „Metale în organismele vii” - Moscova: Educație, 1986 - p.127
Într-o formă de știință populară, autorul vorbește despre rolul metalelor în procesele biochimice care au loc în organismele vii. Cartea va ajuta la lărgirea orizontului studenților.
Ambii ioni (sodiu și potasiu) participă la propagarea impulsurilor electrice de-a lungul nervului.
Natura electrică a impulsurilor nervoase și excitabilitatea unei celule nervoase.
Chiar și în ajunul secolului al XIX-lea, Galvani a demonstrat experimental că există o anumită legătură între electricitate și funcționarea mușchilor și a nervilor.
Stabilirea naturii electrice a excitației mușchilor scheletici a condus la aplicarea practică a acestei proprietăți în medicină. Fiziologul olandez Willern Einthoven a contribuit foarte mult la aceasta. În 1903, a creat un galvanometru deosebit de sensibil, atât de sensibil încât ar putea fi folosit pentru a înregistra modificările potențialului electric al mușchiului inimii care se contractă. În următorii trei ani, Einthoven a înregistrat modificări ale potențialului inimii în timpul contracției acesteia (această înregistrare se numește electrocardiogramă) și a comparat caracteristicile vârfurilor și văilor cu diferite tipuri de patologii cardiace.
Natura electrică a impulsului nervos a fost mai dificil de detectat; la început s-a crezut că apariția unui curent electric și răspândirea lui de-a lungul fibrei nervoase a fost cauzată de modificări chimice în celula nervoasă. Motivul pentru o astfel de judecată pur speculativă au fost rezultatele experimentelor efectuate de fiziologul german Emile Du Bois-Raymond din secolul al XIX-lea, care, folosind un galvanometru extrem de sensibil, a fost capabil să înregistreze un curent electric slab într-un nerv atunci când acesta a fost stimulat.
Pe măsură ce tehnologia s-a dezvoltat, studiile despre natura electrică a impulsului nervos au devenit din ce în ce mai elegante. Prin plasarea unor electrozi minusculi (microelectrozi) pe diferite părți ale fibrei nervoase, cercetătorii care folosesc un osciloscop au învățat să înregistreze nu numai mărimea potențialului electric care apare atunci când nervul este excitat, ci și durata acestuia, viteza de propagare și alți parametri electrofiziologici. Pentru munca lor în acest domeniu, fiziologii americani Joseph Erlanger și Herbert Spencer Hesser au primit Premiul Nobel pentru Medicină și Fiziologie în 1944.
Dacă impulsurile electrice cu putere crescătoare sunt aplicate unei celule nervoase, atunci inițial, până când puterea impulsului atinge o anumită valoare, celula nu va răspunde la aceste impulsuri. Dar de îndată ce puterea impulsului atinge o anumită valoare, celula devine brusc excitată și imediat excitația începe să se răspândească de-a lungul fibrei nervoase. O celulă nervoasă are un anumit prag de excitație și la orice stimul care depășește acest prag, ea răspunde cu excitație doar de o anumită intensitate. Astfel, excitabilitatea unei celule nervoase se supune legii „totul sau nimic”, iar în toate celulele nervoase ale corpului natura excitației este aceeași.
http://med-000.ru/kak-funkcioniruet-nerv/elektrich...
Teoria ionică a impulsurilor nervoase, rolul ionilor de potasiu și sodiu în excitația nervoasă.
Excitarea celulei nervoase în sine se datorează mișcarea ionilor prin membrana celulară.
De obicei, interiorul celulei conține un exces de ioni de potasiu, în timp ce exteriorul celulei conține un exces de ioni de sodiu. În repaus, celula nu eliberează ioni de potasiu și nu permite ionilor de sodiu în sine, împiedicând concentrațiile acestor ioni de pe ambele părți ale membranei să devină egale. Celula menține gradientul ionic prin funcționarea unei pompe de sodiu, care pompează ionii de sodiu pe măsură ce intră în celulă prin membrană. Concentrațiile diferite de ioni de sodiu de pe ambele părți ale membranei celulare creează o diferență de potențial de aproximativ 1/10 de volt pe ea. Când celula este stimulată, diferența de potențial scade, ceea ce înseamnă că celula este excitată. Celula nu poate răspunde la următorul stimul până când diferența de potențial dintre părțile exterioare și interioare ale membranei nu este restabilită. Această perioadă de „odihnă” durează câteva miimi de secundă și se numește perioadă refractară.
După ce celula este excitată, impulsul începe să se răspândească de-a lungul fibrei nervoase. Propagarea unui impuls este o serie de excitații secvențiale ale fragmentelor unei fibre nervoase, când excitația fragmentului anterior determină excitarea celui următor și așa mai departe până la sfârșitul fibrei. Propagarea impulsului are loc doar într-o singură direcție, deoarece fragmentul anterior, care tocmai a fost excitat, nu poate fi reexcitat imediat, deoarece se află în stadiul de „repaus”.
Faptul că apariția și propagarea unui impuls nervos este cauzată de o modificare a permeabilității ionice a membranei celulelor nervoase a fost dovedit pentru prima dată de neurofiziologii britanici Alan Lloyd Hodgkin și Andrew Fielding Huxley, precum și de cercetătorul australian John Carew Iccles.
Conținutul articolului
SISTEM NERVOS, o rețea complexă de structuri care pătrunde în întregul organism și asigură autoreglarea funcțiilor sale vitale datorită capacității de a răspunde la influențele externe și interne (stimuli). Principalele funcții ale sistemului nervos sunt primirea, stocarea și prelucrarea informațiilor din mediul extern și intern, reglarea și coordonarea activităților tuturor organelor și sistemelor de organe. La om, ca la toate mamiferele, sistemul nervos include trei componente principale: 1) celule nervoase (neuroni); 2) celule gliale asociate cu acestea, în special celule neurogliale, precum și celule care formează neurilema; 3) țesut conjunctiv. Neuronii asigură conducerea impulsurilor nervoase; neuroglia îndeplinește funcții de susținere, de protecție și trofice atât la nivelul creierului, cât și la nivelul măduvei spinării, iar neurilema, constând în principal din așa-zise specializate. celulele Schwann, participă la formarea tecilor de fibre nervoase periferice; Țesutul conjunctiv susține și leagă împreună diferitele părți ale sistemului nervos.
Sistemul nervos uman este împărțit în diferite moduri. Din punct de vedere anatomic, este format din sistemul nervos central (SNC) și sistemul nervos periferic (SNP). Sistemul nervos central include creierul și măduva spinării, iar PNS, care asigură comunicarea între sistemul nervos central și diverse părți ale corpului, include nervii cranieni și spinali, precum și ganglionii nervoși și plexurile nervoase care se află în afara coloanei vertebrale. cordonul și creierul.
Neuron.
Unitatea structurală și funcțională a sistemului nervos este celula nervoasă – neuron. Se estimează că există peste 100 de miliarde de neuroni în sistemul nervos uman. Un neuron tipic este format dintr-un corp (adică, partea nucleară) și procese, un proces de obicei fără ramificare, un axon și mai multe ramificații - dendrite. Axonul transportă impulsuri din corpul celular către mușchi, glande sau alți neuroni, în timp ce dendritele le transportă în corpul celular.
Un neuron, ca și alte celule, are un nucleu și o serie de structuri minuscule - organele ( Vezi si CELULA). Acestea includ reticulul endoplasmatic, ribozomii, corpii Nissl (tigroid), mitocondriile, complexul Golgi, lizozomii, filamentele (neurofilamentele și microtubulii).
Impuls nervos.
Dacă stimularea unui neuron depășește o anumită valoare de prag, atunci în punctul de stimulare au loc o serie de modificări chimice și electrice care se răspândesc în tot neuronul. Modificările electrice transmise se numesc impulsuri nervoase. Spre deosebire de o simplă descărcare electrică, care, datorită rezistenței neuronului, se va slăbi treptat și va putea acoperi doar o distanță scurtă, un impuls nervos „de alergare” mult mai lent este restabilit (regenerat) în mod constant în procesul de propagare.
Concentrațiile de ioni (atomi încărcați electric) - în principal sodiu și potasiu, precum și substanțe organice - în afara neuronului și în interiorul acestuia nu sunt aceleași, astfel încât celula nervoasă în repaus este încărcată negativ din interior și încărcată pozitiv din exterior. ; Ca urmare, pe membrana celulară apare o diferență de potențial (așa-numitul „potențial de repaus” este de aproximativ –70 milivolți). Orice modificare care reduce sarcina negativă în interiorul celulei și, prin urmare, diferența de potențial de-a lungul membranei se numește depolarizare.
Membrana plasmatica care inconjoara neuronul este o formatiune complexa formata din lipide (grasimi), proteine si carbohidrati. Este practic impenetrabil la ioni. Dar unele dintre moleculele proteice din membrană formează canale prin care pot trece anumiți ioni. Cu toate acestea, aceste canale, numite canale ionice, nu sunt deschise în mod constant, dar, ca și porțile, se pot deschide și închide.
Când un neuron este stimulat, unele dintre canalele de sodiu (Na+) se deschid în punctul de stimulare, permițând ionilor de sodiu să intre în celulă. Influxul acestor ioni încărcați pozitiv reduce sarcina negativă a suprafeței interioare a membranei în zona canalului, ceea ce duce la depolarizare, care este însoțită de o schimbare bruscă a tensiunii și a descărcării - așa-numita. „potențial de acțiune”, adică impuls nervos. Canalele de sodiu se închid apoi.
În mulți neuroni, depolarizarea determină, de asemenea, deschiderea canalelor de potasiu (K+), determinând curgerea ionilor de potasiu din celulă. Pierderea acestor ioni încărcați pozitiv crește din nou sarcina negativă pe suprafața interioară a membranei. Canalele de potasiu se închid apoi. Încep să funcționeze și alte proteine membranare - așa-numitele. pompe de potasiu-sodiu care mută Na + din celulă și K + în celulă, care, împreună cu activitatea canalelor de potasiu, restabilește starea electrochimică inițială (potențialul de repaus) în punctul de stimulare.
Modificările electrochimice în punctul de stimulare provoacă depolarizare într-un punct adiacent al membranei, declanșând același ciclu de modificări în aceasta. Acest proces se repetă în mod constant, iar la fiecare nou punct în care are loc depolarizarea se naște un impuls de aceeași magnitudine ca în punctul anterior. Astfel, odată cu ciclul electrochimic reînnoit, impulsul nervos se răspândește de-a lungul neuronului de la un punct la altul.
Nervi, fibre nervoase și ganglioni.
Un nerv este un mănunchi de fibre, fiecare dintre ele funcționând independent de celelalte. Fibrele unui nerv sunt organizate în grupuri înconjurate de țesut conjunctiv specializat care conține vase care furnizează fibrelor nervoase nutrienți și oxigen și elimină dioxidul de carbon și deșeurile. Fibrele nervoase prin care se deplasează impulsurile de la receptorii periferici la sistemul nervos central (aferent) se numesc senzitive sau senzoriale. Fibrele care transmit impulsuri de la sistemul nervos central către mușchi sau glande (eferente) se numesc motorii sau motorii. Majoritatea nervilor sunt amestecați și constau atât din fibre senzoriale, cât și din fibre motorii. Un ganglion (ganglion nervos) este o colecție de corpuri neuronale din sistemul nervos periferic.
Fibrele axonale din SNP sunt înconjurate de neurilema, o înveliș de celule Schwann care sunt situate de-a lungul axonului, ca niște margele pe un șir. Un număr semnificativ dintre acești axoni sunt acoperiți cu o teacă suplimentară de mielină (un complex proteină-lipidă); se numesc mielinizate (pulpoase). Fibrele înconjurate de celule de neurilemă, dar neacoperite cu o teacă de mielină, se numesc nemielinice (nemielinice). Fibrele mielinice se găsesc numai la vertebrate. Învelișul de mielină este format din membrana plasmatică a celulelor Schwann, care este înfășurată în jurul axonului ca o rolă de panglică, formând strat după strat. Secțiunea axonului în care două celule Schwann adiacente se ating se numește nodul lui Ranvier. În sistemul nervos central, teaca de mielină a fibrelor nervoase este formată dintr-un tip special de celule gliale - oligodendroglia. Fiecare dintre aceste celule formează teaca de mielină a mai multor axoni simultan. Fibrele nemielinice din SNC nu au învelișul oricăror celule speciale.
Teaca de mielină accelerează conducerea impulsurilor nervoase care „sar” de la un nod al lui Ranvier la altul, folosind această teacă ca cablu electric de conectare. Viteza de conducere a impulsurilor crește odată cu îngroșarea învelișului de mielină și variază de la 2 m/s (pentru fibrele nemielinice) până la 120 m/s (pentru fibrele deosebit de bogate în mielină). Pentru comparație: viteza de propagare a curentului electric prin fire metalice este de la 300 la 3000 km/s.
Sinapsa.
Fiecare neuron are conexiuni specializate la mușchi, glande sau alți neuroni. Zona de contact funcțional dintre doi neuroni se numește sinapsă. Sinapsele interneuronice se formează între diferite părți ale două celule nervoase: între un axon și o dendrită, între un axon și un corp celular, între o dendrită și o dendrită, între un axon și un axon. Un neuron care trimite un impuls la o sinapsă se numește presinaptic; neuronul care primește impulsul este postsinaptic. Spațiul sinaptic are forma unei despicături. Un impuls nervos care se propagă de-a lungul membranei unui neuron presinaptic ajunge la sinapsă și stimulează eliberarea unei substanțe speciale - un neurotransmițător - într-o despicatură sinaptică îngustă. Moleculele neurotransmițătoare difuzează prin decalaj și se leagă de receptorii de pe membrana neuronului postsinaptic. Dacă un neurotransmițător stimulează un neuron postsinaptic, acțiunea acestuia se numește excitatoare; dacă suprimă, se numește inhibitorie. Rezultatul însumării a sute și mii de impulsuri excitatorii și inhibitorii care curg simultan către un neuron este principalul factor care determină dacă acest neuron postsinaptic va genera un impuls nervos la un moment dat.
La un număr de animale (de exemplu, homarul), se stabilește o legătură deosebit de strânsă între neuronii anumitor nervi cu formarea fie a unei sinapse neobișnuit de înguste, așa-numita. joncțiune decalată sau, dacă neuronii sunt în contact direct unul cu altul, joncțiune strânsă. Impulsurile nervoase trec prin aceste conexiuni nu cu participarea unui neurotransmițător, ci direct, prin transmisie electrică. Mamiferele, inclusiv oamenii, au, de asemenea, câteva joncțiuni strânse de neuroni.
Regenerare.
Până la nașterea unei persoane, toți neuronii săi și majoritatea conexiunilor interneuronice au fost deja formate, iar în viitor se formează doar câțiva neuroni noi. Când un neuron moare, acesta nu este înlocuit cu unul nou. Cu toate acestea, cei rămași pot prelua funcțiile celulei pierdute, formând noi procese care formează sinapse cu acei neuroni, mușchi sau glande cu care a fost conectat neuronul pierdut.
Fibrele neuronului PNS tăiate sau deteriorate înconjurate de neurilemă se pot regenera dacă corpul celular rămâne intact. Sub locul secțiunii, neurilema este păstrată ca o structură tubulară, iar acea parte a axonului care rămâne conectată la corpul celular crește de-a lungul acestui tub până ajunge la terminația nervoasă. În acest fel, funcția neuronului deteriorat este restabilită. Axonii din sistemul nervos central care nu sunt înconjurați de o neurilemă sunt aparent incapabili să recrească la locul terminarii lor anterioare. Cu toate acestea, mulți neuroni din sistemul nervos central pot produce noi procese scurte - ramuri de axoni și dendrite care formează noi sinapse. Vezi si REGENERARE.
SISTEM NERVOS CENTRAL
Sistemul nervos central este format din creier și măduva spinării și membranele lor protectoare. Cel mai exterior este dura mater, sub ea este arahnoida (arahnoida), iar apoi pia mater, fuzionată cu suprafața creierului. Între pia mater și membrana arahnoidiană se află spațiul subarahnoidian, care conține lichid cefalorahidian, în care atât creierul, cât și măduva spinării plutesc literalmente. Acțiunea forței de plutire a fluidului duce la faptul că, de exemplu, creierul adult, care are o masă medie de 1500 g, cântărește de fapt 50–100 g în interiorul craniului.Meningele și lichidul cefalorahidian joacă, de asemenea, rolul. de amortizoare, atenuand tot felul de socuri si socuri care testeaza organismul si care ar putea duce la deteriorarea sistemului nervos.
Sistemul nervos central este alcătuit din substanță cenușie și albă. Materia cenușie este compusă din corpuri celulare, dendrite și axoni nemielinizați, organizați în complexe care includ nenumărate sinapse și servesc ca centre de procesare a informațiilor pentru multe funcții ale sistemului nervos. Substanța albă este formată din axoni mielinizați și nemielinizați care acționează ca conductori care transmit impulsuri de la un centru la altul. Substanțele cenușii și albe conțin și celule gliale.
Neuronii SNC formează multe circuite care îndeplinesc două funcții principale: asigură activitate reflexă, precum și procesarea complexă a informațiilor în centrii superiori ai creierului. Acești centri superiori, cum ar fi cortexul vizual (cortexul vizual), primesc informațiile primite, o procesează și transmit un semnal de răspuns de-a lungul axonilor.
Rezultatul activității sistemului nervos este una sau alta activitate, care se bazează pe contracția sau relaxarea mușchilor sau pe secreția sau încetarea secreției glandelor. Cu munca mușchilor și a glandelor este conectată orice modalitate de exprimare a noastră.
Informațiile senzoriale primite sunt procesate printr-o secvență de centri conectați prin axoni lungi care formează căi specifice, de exemplu durere, vizuale, auditive. Căile senzoriale (ascendente) merg într-o direcție ascendentă către centrii creierului. Tracturile motorii (descrescente) conectează creierul cu neuronii motori ai nervilor cranieni și spinali.
Căile sunt de obicei organizate în așa fel încât informațiile (de exemplu, durere sau tactile) din partea dreaptă a corpului să intre în partea stângă a creierului și invers. Această regulă se aplică și căilor motorii descendente: jumătatea dreaptă a creierului controlează mișcările jumătății stângi a corpului, iar jumătatea stângă controlează cea dreaptă. Există, totuși, câteva excepții de la această regulă generală.
Creier
este format din trei structuri principale: emisferele cerebrale, cerebelul și trunchiul cerebral.
Emisferele cerebrale - cea mai mare parte a creierului - conțin centrii nervoși superiori care formează baza conștiinței, inteligenței, personalității, vorbirii și înțelegerii. În fiecare dintre emisferele cerebrale se disting următoarele formațiuni: acumulări izolate subiacente (nuclee) de substanță cenușie, care conțin mulți centri importanți; o masă mare de substanță albă situată deasupra lor; care acoperă exteriorul emisferelor este un strat gros de substanță cenușie cu numeroase circumvoluții care formează cortexul cerebral.
Cerebelul constă, de asemenea, dintr-o substanță cenușie subiacentă, o masă intermediară de substanță albă și un strat exterior gros de substanță cenușie care formează multe circumvoluții. Cerebelul asigură în primul rând coordonarea mișcărilor.
Măduva spinării.
Situată în interiorul coloanei vertebrale și protejată de țesutul osos al acesteia, măduva spinării are formă cilindrică și este acoperită cu trei membrane. Într-o secțiune transversală, materia cenușie are forma litera H sau a unui fluture. Substanta cenusie este inconjurata de substanta alba. Fibrele sensibile ale nervilor spinali se termină în părțile dorsale (posterior) ale substanței cenușii - coarnele dorsale (la capetele H, cu fața spre spate). Corpurile neuronilor motori ai nervilor spinali sunt situate în părțile ventrale (anterioare) ale substanței cenușii - coarnele anterioare (la capetele H, la distanță de spate). În substanța albă există căi senzoriale ascendente care se termină în substanța cenușie a măduvei spinării și căi motorii descendente care provin din substanța cenușie. În plus, multe fibre din substanța albă conectează diferite părți ale substanței cenușii a măduvei spinării.
SISTEM NERVOS PERIFERIC
PNS asigură o comunicare bidirecțională între părțile centrale ale sistemului nervos și organele și sistemele corpului. Din punct de vedere anatomic, SNP este reprezentat de nervii cranieni (cranieni) și spinali, precum și de sistemul nervos enteric relativ autonom, situat în peretele intestinal.
Toți nervii cranieni (12 perechi) sunt împărțiți în motori, senzoriali sau mixți. Nervii motori încep în nucleii motori ai trunchiului, formați din corpurile neuronilor motori înșiși, iar nervii senzitivi sunt formați din fibrele acelor neuroni ale căror corpuri se află în ganglioni din afara creierului.
Din măduva spinării pleacă 31 de perechi de nervi spinali: 8 perechi de nervi cervicali, 12 toracici, 5 lombari, 5 sacrali și 1 coccigian. Ele sunt desemnate în funcție de poziția vertebrelor adiacente foramenelor intervertebrale din care ies acești nervi. Fiecare nerv spinal are o rădăcină anterioară și una posterioară, care fuzionează pentru a forma nervul însuși. Rădăcina posterioară conține fibre senzoriale; este strâns legat de ganglionul spinal (ganglionul rădăcinii dorsale), format din corpurile celulare ale neuronilor, ai căror axoni formează aceste fibre. Rădăcina anterioară este formată din fibre motorii formate din neuroni ale căror corpuri celulare se află în măduva spinării.
| NERVI CRANIENI | |||
| Număr | Nume | Caracteristici funcționale | Structuri inervate |
| eu | Olfactiv | Senzitiv special (olfactiv) | Epiteliul olfactiv al cavității nazale |
| II | Vizual | senzorial special (vedere) | Tije și conuri ale retinei |
| III | Oculomotor | Motor | Majoritatea mușchilor extrinseci ai ochiului Mușchii netezi ai irisului și ai cristalinului |
| IV | bloc | Motor | Mușchiul oblic superior al ochiului |
| V | Trigemen | Senzorial general Motor |
Pielea feței, membrana mucoasă a nasului și a gurii Mușchi de mestecat |
| VI | Răpitor | Motor | Mușchiul drept extern al ochiului |
| VII | Facial | Motor Visceromotor Atingere specială |
Mușchii feței Glandele salivare Papile gustative pe limbă |
| VIII | vestibulocohlear | Atingere specială Vestibular (echilibru) Auditiv (auz) |
Canale și pete semicirculare (zone receptoare) ale labirintului Organul auditiv din cohlee (urechea internă) |
| IX | Glosofaringian | Motor Visceromotor Viscerosenzorial |
Mușchii peretelui faringian posterior Glandele salivare Receptorii gustului și sensibilitatea generală în spate părți ale gurii |
| X | Rătăcire | Motor Visceromotor Viscerosenzorial Senzorial general |
Mușchii laringelui și faringelui Mușchiul inimii, mușchiul neted, glandele pulmonare, bronhii, stomac și intestine, inclusiv glandele digestive Receptorii vaselor mari de sânge, plămânilor, esofagului, stomacului și intestinelor Urechea externa |
| XI | Adiţional | Motor | Mușchii sternocleidomastoidian și trapez |
| XII | Sublingual | Motor | Mușchii limbii |
| Definițiile „visceromotor” și „viscerosenzorial” indică legătura nervului corespunzător cu organele interne (viscerale). | |||
SISTEM NERVOS AUTONOM
Sistemul nervos autonom, sau autonom, reglează activitatea mușchilor involuntari, a mușchiului inimii și a diferitelor glande. Structurile sale sunt localizate atât în sistemul nervos central, cât și în sistemul nervos periferic. Activitatea sistemului nervos autonom vizează menținerea homeostaziei, adică. o stare relativ stabilă a mediului intern al corpului, cum ar fi o temperatură constantă a corpului sau tensiunea arterială care satisface nevoile organismului.
Semnalele de la sistemul nervos central intră în organele de lucru (efectoare) prin perechi de neuroni conectați secvențial. Corpurile neuronilor de primul nivel sunt localizate în SNC, iar axonii lor se termină în ganglionii autonomi, care se află în afara SNC, iar aici formează sinapse cu corpurile neuronilor de al doilea nivel, ai căror axoni se află în contact direct cu organele efectoare. Primii neuroni se numesc preganglionari, al doilea - postganglionar.
În partea sistemului nervos autonom numită sistemul nervos simpatic, corpurile celulare ale neuronilor preganglionari sunt localizate în substanța cenușie a măduvei spinării toracice (toracice) și lombare (lombare). Prin urmare, sistemul simpatic este numit și sistemul toraco-lombar. Axonii neuronilor săi preganglionari se termină și formează sinapse cu neuronii postganglionari din ganglionii aflați într-un lanț de-a lungul coloanei vertebrale. Axonii neuronilor postganglionari contactează organele efectoare. Terminațiile fibrelor postganglionare secretă norepinefrină (o substanță apropiată de adrenalina) ca neurotransmițător și, prin urmare, sistemul simpatic este definit și ca adrenergic.
Sistemul simpatic este completat de sistemul nervos parasimpatic. Corpurile neuronilor săi preganglinari sunt localizate în trunchiul cerebral (intracranian, adică în interiorul craniului) și partea sacră (sacră) a măduvei spinării. Prin urmare, sistemul parasimpatic este numit și sistemul cranio-sacral. Axonii neuronilor parasimpatici preganglionari se termină și formează sinapse cu neuronii postganglionari în ganglionii aflați în apropierea organelor de lucru. Terminațiile fibrelor parasimpatice postganglionare eliberează neurotransmițătorul acetilcolină, pe baza căruia sistemul parasimpatic este numit și colinergic.
De regula, sistemul simpatic stimuleaza acele procese care au ca scop mobilizarea fortelor organismului in situatii extreme sau sub stres. Sistemul parasimpatic contribuie la acumularea sau refacerea resurselor energetice ale organismului.
Reacțiile sistemului simpatic sunt însoțite de consumul de resurse energetice, o creștere a frecvenței și a forței contracțiilor inimii, o creștere a tensiunii arteriale și a zahărului din sânge, precum și o creștere a fluxului sanguin către mușchii scheletici prin reducerea acestuia. curge către organele interne și piele. Toate aceste schimbări sunt caracteristice răspunsului „frică, fugă sau luptă”. Sistemul parasimpatic, dimpotrivă, reduce frecvența și puterea contracțiilor inimii, scade tensiunea arterială și stimulează sistemul digestiv.
REFLEXE
Când un stimul adecvat acționează asupra receptorului unui neuron senzorial, în acesta apare o salvă de impulsuri, declanșând o acțiune de răspuns numită act reflex (reflex). Reflexele stau la baza majorității funcțiilor vitale ale corpului nostru. Actul reflex este realizat de așa-numitul. arc reflex; Acest termen se referă la calea de transmitere a impulsurilor nervoase din punctul de stimulare inițială asupra corpului până la organul care efectuează acțiunea de răspuns.
Arcul reflex care provoacă contracția unui mușchi scheletic este format din cel puțin doi neuroni: un neuron senzorial, al cărui corp este situat în ganglion, iar axonul formează o sinapsă cu neuronii măduvei spinării sau ai trunchiului cerebral și un motor (inferior). , sau neuron motor periferic), al cărui corp este situat în substanța cenușie, iar axonul se termină la placa de capăt motorie de pe fibrele musculare scheletice.
Arcul reflex dintre neuronii senzoriali și motorii poate include, de asemenea, un al treilea neuron, intermediar, situat în substanța cenușie. Arcurile multor reflexe conțin doi sau mai mulți interneuroni.
Acțiunile reflexe sunt efectuate involuntar, multe dintre ele nu sunt realizate. Reflexul genunchiului, de exemplu, este declanșat prin atingerea tendonului cvadricepsului la genunchi. Acesta este un reflex cu doi neuroni, arcul său reflex este format din fusi musculari (receptori musculari), un neuron senzorial, un neuron motor periferic și un mușchi. Un alt exemplu este retragerea reflexă a mâinii dintr-un obiect fierbinte: arcul acestui reflex include un neuron senzorial, unul sau mai mulți interneuroni din substanța cenușie a măduvei spinării, un neuron motor periferic și un mușchi.
Literatură:
Bloom F., Leiserson A., Hofstadter L. Creier, minte și comportament. M., 1988
Fiziologia umană, ed. R. Schmidt, G. Tevs, vol. 1. M., 1996
8317 0
Neuroni
La animalele superioare, celulele nervoase formează organele sistemului nervos central (SNC) - creierul și măduva spinării - și sistemul nervos periferic (SNP), care include nervii și procesele lor care conectează SNC cu mușchii, glandele și receptorii. .Structura
Celulele nervoase nu se reproduc prin mitoză (diviziunea celulară). Neuronii se numesc celule amitotice - dacă sunt distruși, nu se vor recupera. Ganglionii sunt mănunchiuri de celule nervoase din afara sistemului nervos central. Toți neuronii sunt compuși din următoarele elemente.Corpul celulei. Acestea sunt nucleul și citoplasma.
Axon. Este o extensie lungă și subțire care transmite informații din corpul celular către alte celule prin conexiuni numite sinapse. Unii axoni au o lungime mai mică de un centimetru, în timp ce alții au o lungime mai mare de 90 cm. Majoritatea axonilor sunt înconjurați de o substanță protectoare numită înveliș de mielină, care ajută la accelerarea procesului de transmitere a impulsurilor nervoase. Constricțiile pe axon la un anumit interval sunt numite noduri de Ranvier.
Dendritele. Este o rețea de fibre scurte care se extind de la axon sau corpul celular și conectează capetele axonilor de la alți neuroni. Dendritele furnizează informații celulei prin primirea și transmiterea semnalelor. Fiecare neuron poate avea sute de dendrite.
Structura neuronului
Funcții
Neuronii intră în contact electrochimic între ei, transmitând impulsuri în tot corpul.Teacă de mielină
. Celulele Schwann se rotesc în jurul unuia sau mai multor axoni (A), formând teaca de mielină.. Este format din mai multe straturi (posibil 50-100) de membrane plasmatice (b), între care circulă citosol lichid (citoplasmă lipsită de ipocondrie și alte elemente ale reticulului endoplasmatic), cu excepția stratului superior (V).
. Învelișul de mielină din jurul axonului lung este împărțit în segmente, fiecare dintre acestea fiind format dintr-o celulă Schwann separată.
. Segmentele adiacente sunt separate prin îngustari numite noduri de Ranvier (G), unde axonul nu are o teaca de mielina.
Impulsuri nervoase
La animalele superioare, semnalele sunt trimise în tot corpul și din creier sub formă de impulsuri electrice transmise prin nervi. Nervii creează impulsuri atunci când are loc o schimbare fizică, chimică sau electrică în membrana celulară.1 neuron de repaus
Un neuron în repaus are o sarcină negativă în interiorul membranei celulare (a) și o sarcină pozitivă în afara acestei membrane (b). Acest fenomen se numește potențial de membrană rezidual.Este susținută de doi factori:
Permeabilitate diferită a membranei celulare la ionii de sodiu și potasiu, care au aceeași sarcină pozitivă. Sodiul difuzează (trece) în celulă mai lent decât o părăsește potasiul.
Schimb sodiu-potasiu, în care mai mulți ioni pozitivi părăsesc celula decât intră în ea. Ca rezultat, mai mulți ioni pozitivi se acumulează în afara membranei celulare decât în interiorul acesteia.
2 neuron stimulat
Când un neuron este stimulat, permeabilitatea unei părți a membranei celulare se modifică. Ionii de sodiu (g) pozitivi încep să intre în celulă mai repede decât în poziția de repaus, ceea ce duce la o creștere a potențialului pozitiv din interiorul celulei. Acest fenomen se numește depolarizare.3 Impulsul nervos
Depolarizarea se extinde treptat la întreaga membrană celulară (e). Treptat, încărcăturile de pe părțile laterale ale membranei celulare se schimbă (nu pentru o perioadă). Acest fenomen se numește polarizare inversă. Acesta este, în esență, un impuls nervos transmis de-a lungul membranei celulare a unei celule nervoase.4 Repolarizare
Permeabilitatea membranei celulare se schimbă din nou. Ionii de sodiu pozitivi (Na+) încep să părăsească celula (e). În cele din urmă, se formează din nou o sarcină pozitivă în afara celulei, iar în interiorul acesteia se formează o sarcină pozitivă. Acest proces se numește repolarizare.
Potențialul de acțiune sau impulsul nervos, un răspuns specific care apare sub forma unei unde excitatorii și curge de-a lungul întregii căi nervoase. Această reacție este un răspuns la un stimul. Sarcina principală este de a transmite date de la receptor la sistemul nervos, iar apoi direcționează aceste informații către mușchii, glandele și țesuturile dorite. După trecerea pulsului, partea de suprafață a membranei devine încărcată negativ, în timp ce partea sa interioară rămâne pozitivă. Astfel, un impuls nervos este o schimbare electrică transmisă secvenţial.
Efectul excitant și distribuția lui sunt supuse naturii fizico-chimice. Energia pentru acest proces este generată direct în nervul însuși. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că trecerea unui impuls duce la formarea căldurii. Odată ce a trecut, începe starea de atenuare sau de referință. În care doar o fracțiune de secundă nervul nu poate conduce un stimul. Viteza cu care pulsul poate fi furnizat variază de la 3 m/s la 120 m/s.
Fibrele prin care trece excitația au o teacă specifică. În linii mari, acest sistem seamănă cu un cablu electric. Compoziția membranei poate fi mielină sau non-mielină. Cea mai importantă componentă a tecii de mielină este mielina, care joacă rolul unui dielectric.
Viteza pulsului depinde de mai mulți factori, de exemplu, de grosimea fibrelor; cu cât este mai gros, cu atât viteza se dezvoltă mai rapid. Un alt factor de creștere a vitezei de conducere este mielina însăși. Dar, în același timp, nu este amplasat pe întreaga suprafață, ci în secțiuni, ca și cum ar fi înșirate împreună. În consecință, între aceste zone sunt cele care rămân „goale”. Ele provoacă scurgeri de curent din axon.
Un axon este un proces care este utilizat pentru a transmite date de la o celulă la cealaltă. Acest proces este reglat de o sinapsă - o conexiune directă între neuroni sau un neuron și o celulă. Există, de asemenea, un așa-numit spațiu sinaptic sau despicatură. Când un impuls iritant ajunge la un neuron, neurotransmițători (molecule cu o compoziție chimică) sunt eliberați în timpul reacției. Ei trec prin deschiderea sinaptică, ajungând în cele din urmă la receptorii neuronului sau celulei către care trebuie să fie transmise datele. Ionii de calciu sunt necesari pentru conducerea unui impuls nervos, deoarece fără acesta neurotransmițătorul nu poate fi eliberat.
Sistemul autonom este asigurat în principal de țesuturi nemielinizate. Emoția se răspândește prin ele în mod constant și continuu.
Principiul transmisiei se bazează pe apariția unui câmp electric, astfel încât apare un potențial care irită membrana secțiunii adiacente și așa mai departe în întreaga fibră.
În acest caz, potențialul de acțiune nu se mișcă, ci apare și dispare într-un singur loc. Viteza de transmisie prin astfel de fibre este de 1-2 m/s. 
Legile de conduită
Există patru legi de bază în medicină:
- Valoare anatomică și fiziologică. Excitarea se realizează numai dacă nu există nicio încălcare a integrității fibrei în sine. Dacă unitatea nu este asigurată, de exemplu, din cauza încălcării, consumului de droguri, atunci conducerea unui impuls nervos este imposibilă.
- Conducerea izolată a iritației. Excitația poate fi transmisă de-a lungul unei fibre nervoase fără a se răspândi în vreun fel la cele vecine.
- Conducție bilaterală. Calea de conducere a impulsurilor poate fi de numai două tipuri - centrifugă și centripetă. Dar, în realitate, direcția apare într-una dintre opțiuni.
- Implementare nedecrementală. Impulsurile nu se potolesc, cu alte cuvinte, se desfășoară fără scădere.
Chimia conducerii impulsurilor
Procesul de iritație este controlat și de ioni, în principal potasiu, sodiu și unii compuși organici. Concentrația acestor substanțe este diferită, celula este încărcată negativ în interiorul ei și încărcată pozitiv la suprafață. Acest proces va fi numit diferență de potențial. Când o sarcină negativă oscilează, de exemplu, când scade, este provocată o diferență de potențial și acest proces se numește depolarizare.
Stimularea unui neuron presupune deschiderea canalelor de sodiu la locul stimulării. Acest lucru poate facilita intrarea particulelor încărcate pozitiv în celulă. În consecință, sarcina negativă este redusă și apare un potențial de acțiune sau un impuls nervos. După aceasta, canalele de sodiu se închid din nou.
Se constată adesea că slăbirea polarizării este cea care promovează deschiderea canalelor de potasiu, ceea ce provoacă eliberarea ionilor de potasiu încărcați pozitiv. Această acțiune reduce sarcina negativă de pe suprafața celulei.
Potențialul de repaus sau starea electrochimică este restabilită la activarea pompelor de potasiu-sodiu, cu ajutorul cărora ionii de sodiu părăsesc celula și intră în ea ionii de potasiu.
Drept urmare, putem spune că atunci când procesele electrochimice sunt reluate, apar impulsuri care călătoresc de-a lungul fibrelor.
