Synaptický prenos je interakcia mozgových buniek.
Neuróny vytvárajú elektrochemické poruchy, ktoré sa pohybujú pozdĺž ich vlákien. Tieto poruchy, nazývané nervové impulzy alebo akčné potenciály, sú generované malými elektrickými prúdmi pozdĺž membrány nervovej bunky. Neuróny sú schopné produkovať až tisíc akčných potenciálov za sekundu, ktorých sekvencia a trvanie kóduje informácie.
Nervové impulzy sú elektrochemické poruchy prenášané pozdĺž nervových vlákien; prostredníctvom nich neuróny komunikujú medzi sebou a so zvyškom tela. Elektrický charakter nervových impulzov je určený štruktúrou bunkovej membrány, ktorá pozostáva z dvoch vrstiev oddelených malou medzerou. Membrána funguje ako kondenzátor - akumuluje elektrický náboj, zbiera ióny, a ako odpor, blokuje prúd. Neurón v pokoji tvorí oblak záporne nabitých iónov pozdĺž vnútorného povrchu membrány a kladných iónov pozdĺž vonkajšieho povrchu.
Neurón, keď je aktivovaný, vysiela (nazývaný aj „generuje“) nervový impulz. Vyskytuje sa ako odozva na signály prijaté z iných buniek a je krátkym zvrátením rozdielu membránového potenciálu: vnútro sa na chvíľu pozitívne nabije, potom sa rýchlo vráti do pokojového stavu. Počas nervového impulzu membrána nervovej bunky umožňuje vstup určitých typov iónov. Keďže ióny sú elektricky nabité, ich pohyb je elektrický prúd cez membránu.
Neuróny v pokoji. Vo vnútri neurónov sú ióny, ale samotné neuróny sú obklopené iónmi v iných koncentráciách. Častice majú tendenciu pohybovať sa z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nízkou koncentráciou, ale membrána nervových buniek tomuto pohybu bráni, pretože je do značnej miery nepriepustná.
Ukazuje sa, že niektoré ióny sú koncentrované mimo membrány, zatiaľ čo iné sú koncentrované vo vnútri. Výsledkom je, že vonkajší povrch membrány je nabitý kladne a vnútorný povrch je nabitý záporne. Membrána sa tak polarizuje.
Všetko to začalo chobotnicou. Mechanizmus pôsobenia akčných potenciálov – excitačných vĺn na bunkovej membráne – bol objasnený začiatkom 50. rokov minulého storočia v klasickom experimente s mikroelektródami vloženými do axónov obrovskej chobotnice. Tieto experimenty dokázali, že akčný potenciál je generovaný postupnými pohybmi iónov cez membránu.
V prvej fáze akčného potenciálu sa membrána nakrátko stane priepustnou pre sodíkové ióny a tie naplnia bunku. To spôsobí depolarizáciu bunky - potenciálny rozdiel na membráne sa obráti a vnútorný povrch membrány sa nabije kladne. Potom draselné ióny rýchlo opustia bunku a rozdiel membránového potenciálu sa vráti do pôvodného stavu. Prenikanie iónov draslíka dovnútra spôsobuje, že náboj na membráne je zápornejší ako v kľudovom stave a bunka je tak hyperpolarizovaná. Počas takzvaného refraktérneho obdobia neurón nemôže produkovať ďalší akčný potenciál, ale rýchlo sa vráti do svojho pokojového stavu.
Akčné potenciály sú generované v štruktúre nazývanej axónový pahorok, čo je miesto, kde axón vyrastá z bunkového tela. Akčné potenciály sa pohybujú pozdĺž axónu, pretože depolarizácia jedného segmentu vlákna spôsobuje depolarizáciu susedného segmentu. Táto vlna depolarizácie sa valí preč z bunkového tela a po dosiahnutí terminálu nervovej bunky spôsobí uvoľnenie neurotransmiterov.
Jeden impulz trvá tisícinu sekundy; neuróny kódujú informácie v presne načasovanom slede impulzov (špičkové výboje), ale stále nie je jasné, ako presne sú informácie zakódované. Neuróny často produkujú akčné potenciály ako odpoveď na signály z iných buniek, ale tiež produkujú impulzy bez akýchkoľvek vonkajších signálov. Frekvencia bazálneho zvlnenia alebo spontánnych akčných potenciálov sa líši medzi rôznymi typmi neurónov a môže sa meniť v závislosti od signálov z iných buniek.
Málokto prejde. Ióny prechádzajú cez membránu nervových buniek cez proteíny v tvare suda nazývané iónové kanály. Prenikajú cez membránu a tvoria sa cez póry. Iónové kanály majú senzory, ktoré snímajú zmeny v rozdieloch membránového potenciálu a v reakcii na tieto zmeny sa otvárajú a zatvárajú.
Ľudské neuróny obsahujú viac ako tucet rôznych typov takýchto kanálov a každý z nich umožňuje prechod iba jedného typu iónu. Aktivita všetkých týchto iónových kanálov počas akčného potenciálu je vysoko regulovaná. Otvárajú sa a zatvárajú v špecifickom poradí, takže neuróny môžu generovať sekvencie nervových impulzov v reakcii na signály prijaté z iných buniek.
Ohmov zákon.
Ohmov zákon vysvetľuje, ako sa elektrické vlastnosti mozgu menia v závislosti od prichádzajúcich signálov. Popisuje vzťah medzi potenciálnym rozdielom (napätím) membrány nervovej bunky, jej odporom a prúdom, ktorý ňou preteká. Podľa tohto vzťahu je prúd priamo úmerný napätiu na membráne a je opísaný rovnicou I = U/R, kde I je elektrický prúd, U je potenciálny rozdiel a R je odpor.
Rýchlejšie ako Usain Bolt.
Axóny miechy a mozgu sú izolované hrubým myelínovým tkanivom produkovaným mozgovými bunkami nazývanými oligodendrocyty. Oligodendrocyt má málo vetiev a každá z nich pozostáva z veľkej plochej vrstvy myelínu opakovane obalenej okolo malého segmentu axónu patriacemu inému neurónu. Myelínová pošva po dĺžke celého axónu je nerovnomerná: je prerušovaná v pravidelných intervaloch a body týchto prerušení sa nazývajú Ranvierove uzly. Iónové kanály kondenzujú presne v týchto bodoch, čím sa zabezpečuje, že akčné potenciály preskakujú z jedného zachytenia do druhého. To urýchľuje celý proces pohybu akčných potenciálov po axóne - prebieha rýchlosťou až 100 m/sec.
Je nervový impulz elektrický impulz alebo nie?
Existujú rôzne uhly pohľadu: chemické a elektrické. Výsledky Google.
Dmitrij. Prečo nervy nie sú drôty a prečo nervový impulz nie je prúd? (4.09.2013)
FYZICKÁ ENCYKLOPÉDIA:
NERVOVÝ IMPULZ - vlna vzrušenia, okraje sa šíria pozdĺž nervového vlákna a slúžia na prenos informácií z periférie. receptorových (citlivých) zakončení do nervových centier, vo vnútri centra. nervový systém a z neho na výkonný aparát – svaly a žľazy. Prejazd N. a. sprevádzané prechodným elektrickým procesy, ktoré možno zaznamenať extracelulárnymi aj intracelulárnymi elektródami... Pozdĺž nervového vlákna sa nervový impulz šíri vo forme elektrickej vlny. potenciál. Na synapsii sa mení mechanizmus šírenia. Keď N. a. dosahuje presynaptické. koncovky, v synaptickom. medzera uvoľňuje aktívnu chemikáliu. látka - me d i a t o r. Vysielač sa šíri cez synaptiku. medzeru a mení priepustnosť postsynaptických. membrána, v dôsledku čoho na nej vzniká potenciál opäť generujúci šíriaci sa impulz. Takto funguje chem. synapsia. Je tam aj el. synapsia pri stope . neurón je elektricky vzrušený... Stav zvyšku nervového vlákna... stacionárny v dôsledku pôsobenia iónové čerpadlá
a membránový potenciál za podmienok otvoreného okruhu sa určí od rovnosti k nule celkového počtu elektrický aktuálne...
Proces nervovej excitácie sa vyvíja nasledovne (pozri tiež Biofyzika). Ak prejdete slabý prúdový impulz cez axón, čo vedie k depolarizácii membrány, potom po odstránení vonkajšieho. dopadom sa potenciál monotónne vráti na pôvodnú úroveň. V týchto podmienkach axón sa správa ako pasívny elektrický obvod pozostávajúci z kondenzátora a jednosmerného prúdu. odpor.
Ak prúdový impulz
prekročí určitú prahovú hodnotu, potenciál sa naďalej mení aj po vypnutí rušenia...
Membrána nervových vlákien je nelineárna iónový vodič , ktorého vlastnosti výrazne závisia od elektr poliach.
ION PUMPS molekulárne štruktúry zabudované do biol. membrány a implementácia transport iónov
smerom k vyššej elektrochemickej potenciál
SEMENOV S.N. O FONÓNOVEJ POVAHE NERVOVÉHO IMPULZU Z POZÍCIE DYNAMIKY EVOLÚCIE. (29.05.2013)
Semenov S.N. Fónón je kvantum biologickej (bunkovej) membrány.
MOLEKULÁRNO-MECHANICKÝ MODEL ŠTRUKTÚRY A FUNKCIE BIOLOGICKÝCH MEMBRÁN
ÚVOD DO KVANTOVEJ FONÓNOVEJ BIOLÓGIE MEMBRÁN.
S.N. Semjonov, Dátum publikácie: 8. septembra 2003
Kontaktujte autora: [e-mail chránený]
Nikolaev L.A. „Kovy v živých organizmoch“ - Moskva: Vzdelávanie, 1986 - s.127
Populárno-náučnou formou autor hovorí o úlohe kovov v biochemických procesoch prebiehajúcich v živých organizmoch. Kniha pomôže študentom rozšíriť obzory.
Oba ióny (sodík a draslík) sa podieľajú na šírení elektrických impulzov pozdĺž nervu.
Elektrická povaha nervových impulzov a excitabilita nervovej bunky.
Galvani ešte v predvečer 19. storočia experimentálne dokázal, že medzi elektrinou a fungovaním svalov a nervov existuje určitá súvislosť.
Stanovenie elektrického charakteru excitácie kostrového svalstva viedlo k praktickej aplikácii tejto vlastnosti v medicíne. Veľkou mierou k tomu prispel holandský fyziológ Willern Einthoven. V roku 1903 vytvoril obzvlášť citlivý galvanometer, taký citlivý, že ho bolo možné použiť na zaznamenávanie zmien elektrického potenciálu kontrahujúceho srdcového svalu. Počas nasledujúcich troch rokov Einthoven zaznamenal zmeny v potenciáli srdca počas jeho kontrakcie (tento záznam sa nazýva elektrokardiogram) a porovnal vlastnosti vrcholov a údolí s rôznymi typmi srdcových patológií.
Elektrickú povahu nervového impulzu bolo ťažšie odhaliť, najprv sa verilo, že vznik elektrického prúdu a jeho šírenie po nervovom vlákne je spôsobené chemickými zmenami v nervovej bunke. Dôvodom takéhoto čisto špekulatívneho úsudku boli výsledky experimentov nemeckého fyziológa Emila Du Bois-Raymonda z 19. storočia, ktorý pomocou vysoko citlivého galvanometra dokázal zaregistrovať slabý elektrický prúd v nervu, keď bol stimulovaný.
Ako sa technológia vyvíjala, štúdie elektrickej povahy nervového impulzu boli čoraz elegantnejšie. Umiestnením drobných elektród (mikroelektród) na rôzne časti nervového vlákna sa vedci pomocou osciloskopu naučili zaznamenávať nielen veľkosť elektrického potenciálu, ktorý vzniká pri excitácii nervu, ale aj jeho trvanie, rýchlosť šírenia a ďalšie elektrofyziologické parametre. Za prácu v tejto oblasti získali americkí fyziológovia Joseph Erlanger a Herbert Spencer Hesser v roku 1944 Nobelovu cenu za medicínu a fyziológiu.
Ak sú na nervovú bunku aplikované elektrické impulzy so zvyšujúcou sa silou, potom spočiatku, kým sila impulzu nedosiahne určitú hodnotu, bunka nebude na tieto impulzy reagovať. Ale akonáhle sila impulzu dosiahne určitú hodnotu, bunka sa náhle vzruší a okamžite sa vzruch začne šíriť po nervovom vlákne. Nervová bunka má určitý prah excitácie a na každý podnet, ktorý tento prah prekročí, reaguje excitáciou len určitej intenzity. Vzrušivosť nervovej bunky sa teda riadi zákonom „všetko alebo nič“ a vo všetkých nervových bunkách tela je povaha excitácie rovnaká.
http://med-000.ru/kak-funkcioniruet-nerv/elektrich...
Iónová teória nervových impulzov, úloha iónov draslíka a sodíka pri nervovej excitácii.
Samotná excitácia nervovej bunky je spôsobená pohyb iónov cez bunkovú membránu.
Vo vnútri bunky je zvyčajne nadbytok draselných iónov, zatiaľ čo vonkajšia strana bunky obsahuje nadbytok sodíkových iónov. V pokoji bunka neuvoľňuje draselné ióny a neprepúšťa sodíkové ióny do seba, čím bráni tomu, aby sa koncentrácie týchto iónov na oboch stranách membrány vyrovnali. Bunka udržuje iónový gradient pomocou činnosti sodíkovej pumpy, ktorá pumpuje sodíkové ióny von, keď vstupujú do bunky cez membránu. Rôzne koncentrácie sodíkových iónov na oboch stranách bunkovej membrány vytvárajú potenciálny rozdiel asi 1/10 voltu naprieč bunkovou membránou. Keď je bunka stimulovaná, potenciálny rozdiel klesá, čo znamená, že bunka je vzrušená. Bunka nemôže reagovať na ďalší stimul, kým sa opäť neobnoví potenciálny rozdiel medzi vonkajšou a vnútornou stranou membrány. Toto obdobie „odpočinku“ trvá niekoľko tisícin sekundy a nazýva sa refraktérne obdobie.
Po vzrušení bunky sa impulz začne šíriť pozdĺž nervového vlákna. Šírenie impulzu je séria postupných vzruchov úlomkov nervového vlákna, kedy vzruch predchádzajúceho úlomku spôsobí vzruch ďalšieho a tak ďalej až do úplného konca vlákna. K šíreniu impulzu dochádza iba v jednom smere, pretože predchádzajúci fragment, ktorý bol práve excitovaný, nie je možné okamžite znovu vybudiť, pretože je v štádiu „kľudu“.
Skutočnosť, že vznik a šírenie nervového impulzu je spôsobené zmenou iónovej permeability membrány nervových buniek, prvýkrát dokázali britskí neurofyziológovia Alan Lloyd Hodgkin a Andrew Fielding Huxley, ako aj austrálsky výskumník John Carew Iccles.
Obsah článku
NERVOVÝ SYSTÉM, komplexná sieť štruktúr, ktorá prestupuje celým telom a zabezpečuje samoreguláciu jeho životných funkcií vďaka schopnosti reagovať na vonkajšie a vnútorné vplyvy (podnety). Hlavnými funkciami nervovej sústavy sú príjem, uchovávanie a spracovanie informácií z vonkajšieho a vnútorného prostredia, regulácia a koordinácia činnosti všetkých orgánov a orgánových sústav. U ľudí, podobne ako u všetkých cicavcov, nervový systém zahŕňa tri hlavné zložky: 1) nervové bunky (neuróny); 2) gliové bunky s nimi spojené, najmä neurogliálne bunky, ako aj bunky tvoriace neurilemu; 3) spojivové tkanivo. Neuróny zabezpečujú vedenie nervových impulzov; neuroglia plní podporné, ochranné a trofické funkcie ako v mozgu, tak aj v mieche a neurilema, pozostávajúca najmä zo špecializovaných, tzv. Schwannove bunky, podieľa sa na tvorbe obalov periférnych nervových vlákien; Spojivové tkanivo podporuje a spája rôzne časti nervového systému.
Ľudský nervový systém je rozdelený rôznymi spôsobmi. Anatomicky sa skladá z centrálneho nervového systému (CNS) a periférneho nervového systému (PNS). Centrálny nervový systém zahŕňa mozog a miechu a PNS, ktorý zabezpečuje komunikáciu medzi centrálnym nervovým systémom a rôznymi časťami tela, zahŕňa kraniálne a miechové nervy, ako aj nervové gangliá a nervové plexy, ktoré ležia mimo miechy. šnúra a mozog.
Neuron.
Štrukturálnou a funkčnou jednotkou nervového systému je nervová bunka – neurón. Odhaduje sa, že v ľudskom nervovom systéme je viac ako 100 miliárd neurónov. Typický neurón pozostáva z tela (t.j. jadrovej časti) a výbežkov, jedného zvyčajne nerozvetvujúceho výbežku, axónu a niekoľkých rozvetvených – dendritov. Axón prenáša impulzy z bunkového tela do svalov, žliaz alebo iných neurónov, zatiaľ čo dendrity ich prenášajú do bunkového tela.
Neurón, podobne ako iné bunky, má jadro a množstvo drobných štruktúr – organel ( pozri tiež BUNKA). Patria sem endoplazmatické retikulum, ribozómy, Nissl telieska (tigroid), mitochondrie, Golgiho komplex, lyzozómy, filamenty (neurofilamenty a mikrotubuly).
Nervový impulz.
Ak stimulácia neurónu presiahne určitú prahovú hodnotu, potom v mieste stimulácie nastáva séria chemických a elektrických zmien, ktoré sa šíria po celom neuróne. Prenesené elektrické zmeny sa nazývajú nervové impulzy. Na rozdiel od jednoduchého elektrického výboja, ktorý vplyvom odporu neurónu postupne slabne a dokáže prekonať len krátku vzdialenosť, sa v procese šírenia neustále obnovuje (regeneruje) oveľa pomalšie „bežiaci“ nervový impulz.
Koncentrácie iónov (elektricky nabitých atómov) - hlavne sodíka a draslíka, ako aj organických látok - mimo neurónu a v jeho vnútri nie sú rovnaké, takže nervová bunka v pokoji je záporne nabitá zvnútra a kladne nabitá zvonku ; V dôsledku toho sa na bunkovej membráne objaví potenciálny rozdiel (takzvaný „pokojový potenciál“ je približne –70 milivoltov). Akákoľvek zmena, ktorá znižuje záporný náboj v bunke a tým aj potenciálny rozdiel cez membránu, sa nazýva depolarizácia.
Plazmatická membrána obklopujúca neurón je komplexná formácia pozostávajúca z lipidov (tukov), bielkovín a sacharidov. Je prakticky nepreniknuteľný pre ióny. Ale niektoré proteínové molekuly v membráne tvoria kanály, cez ktoré môžu prechádzať určité ióny. Tieto kanály, nazývané iónové kanály, však nie sú neustále otvorené, ale podobne ako brány sa môžu otvárať a zatvárať.
Keď je neurón stimulovaný, niektoré sodíkové (Na+) kanály sa otvoria v mieste stimulácie, čo umožňuje vstup iónov sodíka do bunky. Prílev týchto kladne nabitých iónov znižuje negatívny náboj vnútorného povrchu membrány v oblasti kanálika, čo vedie k depolarizácii, ktorá je sprevádzaná prudkou zmenou napätia a výbojom – tzv. „akčný potenciál“, t.j. nervový impulz. Sodíkové kanály sa potom uzavrú.
V mnohých neurónoch depolarizácia tiež spôsobuje otvorenie draslíkových (K+) kanálov, čo spôsobuje, že ióny draslíka vytekajú z bunky. Strata týchto kladne nabitých iónov opäť zvyšuje negatívny náboj na vnútornom povrchu membrány. Draslíkové kanály sa potom uzavrú. Začínajú pôsobiť aj iné membránové proteíny – tzv. draslíkovo-sodné pumpy, ktoré presúvajú Na + von z bunky a K + do bunky, čím sa spolu s aktivitou draslíkových kanálov obnoví pôvodný elektrochemický stav (kľudový potenciál) v mieste stimulácie.
Elektrochemické zmeny v bode stimulácie spôsobujú depolarizáciu v susednom bode na membráne a spúšťajú v nej rovnaký cyklus zmien. Tento proces sa neustále opakuje a v každom novom bode, kde dôjde k depolarizácii, sa zrodí impulz rovnakej veľkosti ako v predchádzajúcom bode. Spolu s obnoveným elektrochemickým cyklom sa teda nervový impulz šíri pozdĺž neurónu z bodu do bodu.
Nervy, nervové vlákna a gangliá.
Nerv je zväzok vlákien, z ktorých každé funguje nezávisle od ostatných. Vlákna v nerve sú organizované do skupín obklopených špecializovaným spojivovým tkanivom, ktoré obsahuje cievy, ktoré zásobujú nervové vlákna živinami a kyslíkom a odstraňujú oxid uhličitý a odpadové produkty. Nervové vlákna, pozdĺž ktorých prechádzajú impulzy z periférnych receptorov do centrálneho nervového systému (aferentné), sa nazývajú senzitívne alebo senzorické. Vlákna, ktoré prenášajú impulzy z centrálneho nervového systému do svalov alebo žliaz (eferentné), sa nazývajú motorické alebo motorické. Väčšina nervov je zmiešaná a pozostáva zo senzorických aj motorických vlákien. Ganglion (nervový ganglion) je súbor teliesok neurónov v periférnom nervovom systéme.
Axonálne vlákna v PNS sú obklopené neurilemou, plášťom Schwannových buniek, ktoré sú umiestnené pozdĺž axónu ako guľôčky na šnúrke. Značný počet týchto axónov je pokrytý dodatočným plášťom myelínu (proteín-lipidový komplex); nazývajú sa myelinizované (dužinaté). Vlákna obklopené bunkami neurilemy, ale nepokryté myelínovým obalom, sa nazývajú nemyelinizované (nemyelinizované). Myelinizované vlákna sa nachádzajú iba u stavovcov. Myelínový obal je vytvorený z plazmatickej membrány Schwannových buniek, ktorá je navinutá okolo axónu ako zvitok stuhy a vytvára vrstvu po vrstve. Úsek axónu, kde sa dve susedné Schwannove bunky navzájom dotýkajú, sa nazýva Ranvierov uzol. V centrálnom nervovom systéme je myelínová pošva nervových vlákien tvorená špeciálnym typom gliových buniek – oligodendrogliou. Každá z týchto buniek tvorí myelínovú pošvu niekoľkých axónov naraz. Nemyelinizovaným vláknam v CNS chýba obal z akýchkoľvek špeciálnych buniek.
Myelínový obal urýchľuje vedenie nervových impulzov, ktoré „skáču“ z jedného uzla Ranviera do druhého, pričom tento obal používa ako spojovací elektrický kábel. Rýchlosť vedenia impulzov sa zvyšuje so zhrubnutím myelínovej pošvy a pohybuje sa od 2 m/s (pre nemyelinizované vlákna) do 120 m/s (pre vlákna obzvlášť bohaté na myelín). Pre porovnanie: rýchlosť šírenia elektrického prúdu kovovými drôtmi je od 300 do 3000 km/s.
Synapse.
Každý neurón má špecializované spojenia so svalmi, žľazami alebo inými neurónmi. Oblasť funkčného kontaktu medzi dvoma neurónmi sa nazýva synapsia. Interneurónové synapsie sa tvoria medzi rôznymi časťami dvoch nervových buniek: medzi axónom a dendritom, medzi axónom a telom bunky, medzi dendritom a dendritom, medzi axónom a axónom. Neurón, ktorý vysiela impulz do synapsie, sa nazýva presynaptický; neurón prijímajúci impulz je postsynaptický. Synaptický priestor má tvar štrbiny. Nervový impulz šíriaci sa po membráne presynaptického neurónu dosiahne synapsiu a stimuluje uvoľňovanie špeciálnej látky - neurotransmiteru - do úzkej synaptickej štrbiny. Molekuly neurotransmiterov difundujú cez medzeru a viažu sa na receptory na membráne postsynaptického neurónu. Ak neurotransmiter stimuluje postsynaptický neurón, jeho pôsobenie sa nazýva excitačné, ak potláča, nazýva sa inhibičné. Výsledok súčtu stoviek a tisícok excitačných a inhibičných impulzov súčasne prúdiacich do neurónu je hlavným faktorom určujúcim, či tento postsynaptický neurón v danom momente vygeneruje nervový impulz.
U mnohých živočíchov (napríklad homára) sa medzi neurónmi určitých nervov vytvorí obzvlášť úzke spojenie s vytvorením buď neobvykle úzkej synapsie, tzv. gap junction, alebo, ak sú neuróny v priamom vzájomnom kontakte, tesné spojenie. Nervové impulzy prechádzajú týmito spojeniami nie za účasti neurotransmitera, ale priamo, prostredníctvom elektrického prenosu. Cicavce, vrátane ľudí, majú tiež niekoľko tesných spojení neurónov.
Regenerácia.
Keď sa človek narodí, všetky jeho neuróny a väčšina interneurónových spojení sú už vytvorené a v budúcnosti sa vytvorí len niekoľko nových neurónov. Keď neurón zomrie, nie je nahradený novým. Zvyšné však môžu prevziať funkcie stratenej bunky a vytvoriť nové procesy, ktoré tvoria synapsie s tými neurónmi, svalmi alebo žľazami, s ktorými bol stratený neurón spojený.
Prerezané alebo poškodené neurónové vlákna PNS obklopené neurilemou sa môžu regenerovať, ak telo bunky zostane neporušené. Pod miestom transekcie je neurilema zachovaná ako tubulárna štruktúra a tá časť axónu, ktorá zostáva spojená s bunkovým telom, rastie pozdĺž tejto trubice, až kým nedosiahne nervové zakončenie. Týmto spôsobom sa obnoví funkcia poškodeného neurónu. Axóny v centrálnom nervovom systéme, ktoré nie sú obklopené neurilemou, zjavne nie sú schopné znovu rásť na miesto ich predchádzajúceho ukončenia. Mnohé neuróny v centrálnom nervovom systéme však môžu produkovať nové krátke procesy - vetvy axónov a dendritov, ktoré tvoria nové synapsie. pozri tiež REGENERÁCIA.
CENTRÁLNY NERVOVÝ SYSTÉM
Centrálny nervový systém pozostáva z mozgu a miechy a ich ochranných membrán. Najvzdialenejšia je dura mater, pod ňou je arachnoid (pavúkovec) a potom pia mater, zrastená s povrchom mozgu. Medzi pia mater a arachnoidnou membránou je subarachnoidálny priestor, ktorý obsahuje mozgovomiechový mok, v ktorom doslova pláva mozog aj miecha. Pôsobenie vztlakovej sily tekutiny vedie k tomu, že napríklad mozog dospelého človeka, ktorý má priemernú hmotnosť 1500 g, v skutočnosti váži vo vnútri lebky 50–100 g. Úlohu zohrávajú aj mozgovomiechové a mozgovomiechové mok tlmičov, zmäkčujúcich všetky druhy otrasov a otrasov, ktoré testujú telo a ktoré by mohli viesť k poškodeniu nervového systému.
Centrálny nervový systém je tvorený šedou a bielou hmotou. Sivá hmota sa skladá z bunkových tiel, dendritov a nemyelinizovaných axónov, organizovaných do komplexov, ktoré zahŕňajú nespočetné množstvo synapsií a slúžia ako centrá spracovania informácií pre mnohé funkcie nervového systému. Biela hmota pozostáva z myelinizovaných a nemyelinizovaných axónov, ktoré pôsobia ako vodiče prenášajúce impulzy z jedného centra do druhého. Sivá a biela hmota obsahuje aj gliové bunky.
Neuróny CNS tvoria mnohé okruhy, ktoré plnia dve hlavné funkcie: zabezpečujú reflexnú činnosť, ako aj komplexné spracovanie informácií vo vyšších mozgových centrách. Tieto vyššie centrá, ako je zraková kôra (zraková kôra), prijímajú prichádzajúce informácie, spracúvajú ich a vysielajú signál odpovede pozdĺž axónov.
Výsledkom činnosti nervovej sústavy je taká či onaká činnosť, ktorá je založená na stiahnutí alebo uvoľnení svalov alebo sekrécii alebo zastavení sekrécie žliaz. S prácou svalov a žliaz je spojený akýkoľvek spôsob nášho sebavyjadrenia.
Prichádzajúce zmyslové informácie sú spracovávané prostredníctvom sekvencie centier spojených dlhými axónmi, ktoré tvoria špecifické dráhy, napríklad bolestivé, zrakové, sluchové. Senzorické (vzostupné) dráhy idú vzostupným smerom do centier mozgu. Motorické (zostupné) dráhy spájajú mozog s motorickými neurónmi hlavových a miechových nervov.
Dráhy sú zvyčajne organizované tak, že informácie (napríklad bolesť alebo hmat) z pravej strany tela vstupujú do ľavej časti mozgu a naopak. Toto pravidlo platí aj pre zostupné motorické dráhy: pravá polovica mozgu riadi pohyby ľavej polovice tela a ľavá polovica pravú. Existuje však niekoľko výnimiek z tohto všeobecného pravidla.
Mozog
pozostáva z troch hlavných štruktúr: mozgové hemisféry, cerebellum a mozgový kmeň.
Mozgové hemisféry – najväčšia časť mozgu – obsahujú vyššie nervové centrá, ktoré tvoria základ vedomia, inteligencie, osobnosti, reči a porozumenia. V každej z mozgových hemisfér sa rozlišujú tieto útvary: podložné izolované nahromadenia (jadrá) šedej hmoty, ktoré obsahujú veľa dôležitých centier; veľká masa bielej hmoty umiestnená nad nimi; pokrývajúci vonkajšiu časť hemisfér je hrubá vrstva šedej hmoty s početnými záhybmi, ktorá tvorí mozgovú kôru.
Mozoček tiež pozostáva zo základnej šedej hmoty, strednej hmoty bielej hmoty a vonkajšej hrubej vrstvy šedej hmoty, ktorá tvorí veľa konvolúcií. Mozoček zabezpečuje predovšetkým koordináciu pohybov.
Miecha.
Miecha, ktorá sa nachádza vo vnútri chrbtice a je chránená kostným tkanivom, má cylindrický tvar a je pokrytá tromi membránami. Na priereze má šedá hmota tvar písmena H alebo motýľa. Sivá hmota je obklopená bielou hmotou. Senzitívne vlákna miechových nervov končia v dorzálnych (zadných) častiach sivej hmoty - chrbtových rohoch (na koncoch H smerujúcich dozadu). Telá motorických neurónov miechových nervov sa nachádzajú vo ventrálnych (predných) častiach šedej hmoty - predných rohoch (na koncoch H, vzdialených od chrbta). V bielej hmote sú vzostupné zmyslové dráhy končiace sivou hmotou miechy a zostupné motorické dráhy vychádzajúce zo šedej hmoty. Navyše mnohé vlákna v bielej hmote spájajú rôzne časti sivej hmoty miechy.
PERIFÉRNY NERVOVÝ SYSTÉM
PNS zabezpečuje obojsmernú komunikáciu medzi centrálnymi časťami nervového systému a orgánmi a systémami tela. Anatomicky je PNS reprezentovaný hlavovými (kraniálnymi) a miechovými nervami, ako aj relatívne autonómnym enterickým nervovým systémom, umiestneným v črevnej stene.
Všetky hlavové nervy (12 párov) sú rozdelené na motorické, senzorické alebo zmiešané. Motorické nervy začínajú v motorických jadrách trupu, ktoré tvoria samotné telá motorických neurónov, a senzorické nervy sú tvorené z vlákien tých neurónov, ktorých telá ležia v gangliách mimo mozgu.
Z miechy odchádza 31 párov miechových nervov: 8 párov krčných, 12 hrudných, 5 driekových, 5 krížových a 1 kostrč. Sú označené podľa polohy stavcov susediacich s medzistavcovými otvormi, z ktorých tieto nervy vychádzajú. Každý miechový nerv má predný a zadný koreň, ktoré sa spájajú a vytvárajú samotný nerv. Zadný koreň obsahuje senzorické vlákna; je úzko spojená s miechovým gangliom (dorzálnym koreňovým gangliom), pozostávajúcim z bunkových tiel neurónov, ktorých axóny tvoria tieto vlákna. Predný koreň pozostáva z motorických vlákien tvorených neurónmi, ktorých telá buniek ležia v mieche.
| LEBEČNÉ NERVY | |||
| číslo | názov | Funkčné charakteristiky | Inervované štruktúry |
| ja | Čuchové | Špeciálne senzorické (čuch) | Čuchový epitel nosnej dutiny |
| II | Vizuálne | Špeciálne zmyslové (zrak) | Tyčinky a čapíky sietnice |
| III | Okulomotorický | Motor | Väčšina vonkajších očných svalov Hladké svaly dúhovky a šošovky |
| IV | Blokovať | Motor | Horný šikmý sval oka |
| V | Trojklanného nervu | Všeobecné zmyslové Motor |
Koža tváre, sliznica nosa a úst Žuvacie svaly |
| VI | únosca | Motor | Vonkajší priamy očný sval |
| VII | Tvárový | Motor Visceromotorický Špeciálny dotyk |
Svaly tváre Slinné žľazy Chuťové poháriky na jazyku |
| VIII | vestibulokochleárne | Špeciálny dotyk Vestibulárny (rovnováha) Sluchový (sluchový) |
Polkruhové kanály a škvrny (oblasti receptorov) labyrintu Sluchový orgán v kochlei (vnútorné ucho) |
| IX | Glosofaryngeálny | Motor Visceromotorický Viscerosenzorický |
Svaly zadnej faryngálnej steny Slinné žľazy Receptory chuti a celkovej citlivosti v chrbte časti úst |
| X | Putovanie | Motor Visceromotorický Viscerosenzorický Všeobecné zmyslové |
Svaly hrtana a hltana Srdcový sval, hladké svalstvo, pľúcne žľazy, priedušiek, žalúdka a čriev, vrátane tráviacich žliaz Receptory veľkých krvných ciev, pľúc, pažeráka, žalúdka a čriev Vonkajšie ucho |
| XI | Dodatočné | Motor | Sternokleidomastoidné a trapézové svaly |
| XII | Sublingválne | Motor | Svaly jazyka |
| Definície „visceromotorický“ a „viscerosenzorický“ označujú spojenie zodpovedajúceho nervu s vnútornými (viscerálnymi) orgánmi. | |||
AUTONÓMNA NERVOVÁ SÚSTAVA
Autonómny alebo autonómny nervový systém reguluje činnosť mimovoľných svalov, srdcového svalu a rôznych žliaz. Jeho štruktúry sa nachádzajú v centrálnom nervovom systéme aj v periférnom nervovom systéme. Činnosť autonómneho nervového systému je zameraná na udržanie homeostázy, t.j. relatívne stabilný stav vnútorného prostredia organizmu, ako je stála telesná teplota alebo krvný tlak, ktorý zodpovedá potrebám organizmu.
Signály z centrálneho nervového systému vstupujú do pracovných (efektorových) orgánov prostredníctvom párov sekvenčne spojených neurónov. Telá neurónov prvej úrovne sa nachádzajú v CNS a ich axóny končia v autonómnych gangliách, ktoré ležia mimo CNS a tu tvoria synapsie s telami neurónov druhej úrovne, ktorých axóny sú v priamy kontakt s efektorovými orgánmi. Prvé neuróny sa nazývajú pregangliové, druhé - postgangliové.
V časti autonómneho nervového systému nazývanej sympatický nervový systém sú telá buniek pregangliových neurónov umiestnené v sivej hmote hrudnej (hrudnej) a driekovej (bedrovej) miechy. Preto sa sympatický systém nazýva aj torakolumbálny systém. Axóny jeho pregangliových neurónov končia a tvoria synapsie s postgangliovými neurónmi v gangliách umiestnených v reťazci pozdĺž chrbtice. Axóny postgangliových neurónov kontaktujú efektorové orgány. Zakončenia postgangliových vlákien vylučujú norepinefrín (látka blízka adrenalínu) ako neurotransmiter, a preto je sympatikus definovaný aj ako adrenergný.
Sympatický systém je doplnený o parasympatický nervový systém. Telá jeho preganglinárnych neurónov sa nachádzajú v mozgovom kmeni (intrakraniálnom, teda vo vnútri lebky) a sakrálnej (sakrálnej) časti miechy. Preto sa parasympatický systém nazýva aj kraniosakrálny systém. Axóny pregangliových parasympatických neurónov končia a tvoria synapsie s postgangliovými neurónmi v gangliách umiestnených v blízkosti pracovných orgánov. Zakončenia postgangliových parasympatických vlákien uvoľňujú neurotransmiter acetylcholín, na základe ktorého sa parasympatický systém nazýva aj cholinergný.
Sympatický systém spravidla stimuluje tie procesy, ktoré sú zamerané na mobilizáciu síl tela v extrémnych situáciách alebo pri strese. Parasympatický systém prispieva k akumulácii alebo obnove energetických zdrojov tela.
Reakcie sympatiku sú sprevádzané spotrebou energetických zdrojov, zvýšením frekvencie a sily srdcových kontrakcií, zvýšením krvného tlaku a cukru v krvi, ako aj zvýšením prietoku krvi do kostrového svalstva znížením jeho prietok do vnútorných orgánov a kože. Všetky tieto zmeny sú charakteristické pre reakciu „strach, útek alebo boj“. Parasympatický systém naopak znižuje frekvenciu a silu srdcových kontrakcií, znižuje krvný tlak a stimuluje tráviaci systém.
REFLEXY
Keď adekvátny stimul pôsobí na receptor senzorického neurónu, objaví sa v ňom salva impulzov, ktoré spúšťajú reakciu nazývanú reflexný akt (reflex). Reflexy sú základom väčšiny životne dôležitých funkcií nášho tela. Reflexný akt sa uskutočňuje tzv. reflexný oblúk; Tento termín označuje cestu prenosu nervových impulzov z bodu počiatočnej stimulácie na tele do orgánu, ktorý vykonáva reakciu.
Reflexný oblúk, ktorý spôsobuje kontrakciu kostrového svalu, sa skladá z najmenej dvoch neurónov: senzorického neurónu, ktorého telo sa nachádza v gangliu a axón tvorí synapsiu s neurónmi miechy alebo mozgového kmeňa, a motor (spodný alebo periférny, motorický neurón), ktorého telo sa nachádza v sivej hmote a axón končí na motorickej koncovej platni na vláknach kostrového svalstva.
Reflexný oblúk medzi senzorickými a motorickými neurónmi môže zahŕňať aj tretí, stredný neurón umiestnený v sivej hmote. Oblúky mnohých reflexov obsahujú dva alebo viac interneurónov.
Reflexné akcie sa vykonávajú nedobrovoľne, mnohé z nich sa nerealizujú. Reflex trhavého kolena sa napríklad spúšťa poklepaním na šľachu štvorhlavého stehenného svalu v kolene. Ide o dvojneurónový reflex, jeho reflexný oblúk pozostáva zo svalových vretien (svalových receptorov), senzorického neurónu, periférneho motorického neurónu a svalu. Ďalším príkladom je reflexné odtiahnutie ruky od horúceho predmetu: oblúk tohto reflexu zahŕňa senzorický neurón, jeden alebo viac interneurónov v sivej hmote miechy, periférny motorický neurón a sval.
Literatúra:
Bloom F., Leiserson A., Hofstadter L. Mozog, myseľ a správanie. M., 1988
Fyziológia človeka ed. R. Schmidt, G. Tevs, zväzok 1. M., 1996
8317 0
Neuróny
U vyšších živočíchov tvoria nervové bunky orgány centrálneho nervového systému (CNS) - mozog a miecha - a periférny nervový systém (PNS), ktorý zahŕňa nervy a ich procesy, ktoré spájajú CNS so svalmi, žľazami a receptormi. .Štruktúra
Nervové bunky sa nereprodukujú mitózou (bunkovým delením). Neuróny sa nazývajú amitotické bunky – ak sú zničené, už sa neobnovia. Ganglia sú zväzky nervových buniek mimo centrálneho nervového systému. Všetky neuróny sa skladajú z nasledujúcich prvkov.Telo bunky. Sú to jadro a cytoplazma.
Axon. Je to dlhé tenké predĺženie, ktoré prenáša informácie z tela bunky do iných buniek prostredníctvom spojení nazývaných synapsie. Niektoré axóny sú dlhé menej ako centimeter, iné viac ako 90 cm Väčšina axónov je obklopená ochrannou látkou nazývanou myelínová pošva, ktorá pomáha urýchliť proces prenosu nervových vzruchov. Zúženia na axóne v určitom intervale sa nazývajú Ranvierove uzly.
Dendrity. Je to sieť krátkych vlákien, ktoré vychádzajú z axónu alebo bunkového tela a spájajú konce axónov z iných neurónov. Dendrity poskytujú bunke informácie prijímaním a vysielaním signálov. Každý neurón môže mať stovky dendritov.
Štruktúra neurónov
Funkcie
Neuróny sa navzájom elektrochemicky kontaktujú a prenášajú impulzy do celého tela.Myelínové puzdro
. Schwannove bunky sa točia okolo jedného alebo viacerých axónov (A) tvoriace myelínovú pošvu.. Pozostáva z niekoľkých vrstiev (možno 50-100) plazmatických membrán (b), medzi ktorými cirkuluje tekutý cytosol (cytoplazma bez hypochondrií a iných prvkov endoplazmatického retikula), s výnimkou najvyššej vrstvy (V).
. Myelínová pošva okolo dlhého axónu je rozdelená na segmenty, z ktorých každý je tvorený samostatnou Schwannovou bunkou.
. Priľahlé segmenty sú oddelené zúženiami nazývanými Ranvierove uzly (G), kde axón nemá myelínovú pošvu.
Nervové impulzy
U vyšších živočíchov sa signály vysielajú do celého tela a z mozgu vo forme elektrických impulzov prenášaných cez nervy. Nervy vytvárajú impulzy, keď dôjde k fyzikálnej, chemickej alebo elektrickej zmene v bunkovej membráne.1 Pokojový neurón
Pokojový neurón má záporný náboj vnútri bunkovej membrány (a) a kladný náboj mimo tejto membrány (b). Tento jav sa nazýva zvyškový membránový potenciál.Podporujú ho dva faktory:
Rozdielna priepustnosť bunkovej membrány pre ióny sodíka a draslíka, ktoré majú rovnaký kladný náboj. Sodík difunduje (prechádza) do bunky pomalšie ako draslík z nej odchádza.
Výmena sodíka a draslíka, pri ktorej viac kladných iónov opúšťa bunku, ako do nej vstupuje. Výsledkom je, že viac kladných iónov sa hromadí mimo bunkovej membrány ako v nej.
2 Stimulovaný neurón
Pri stimulácii neurónu sa mení permeabilita niektorej časti bunkovej membrány. Pozitívne sodíkové (g) ióny začnú vnikať do bunky rýchlejšie ako v kľudovej polohe, čo vedie k zvýšeniu pozitívneho potenciálu vo vnútri bunky. Tento jav sa nazýva depolarizácia.3 Nervový impulz
Depolarizácia sa postupne šíri na celú bunkovú membránu (e). Postupne sa menia náboje na stranách bunkovej membrány (nie na chvíľu). Tento jav sa nazýva reverzná polarizácia. Ide v podstate o nervový impulz prenášaný pozdĺž bunkovej membrány nervovej bunky.4 Repolarizácia
Znova sa mení permeabilita bunkovej membrány. Pozitívne sodné ióny (Na+) začnú opúšťať bunku (e). Nakoniec sa mimo bunky opäť vytvorí kladný náboj a v jej vnútri sa vytvorí kladný náboj. Tento proces sa nazýva repolarizácia.
Akčný potenciál alebo nervový impulz, špecifická odpoveď, ktorá sa vyskytuje vo forme excitačnej vlny a prúdi pozdĺž celej nervovej dráhy. Táto reakcia je odpoveďou na podnet. Hlavnou úlohou je preniesť dáta z receptora do nervového systému a následne tieto informácie nasmerovať do požadovaných svalov, žliaz a tkanív. Po prechode impulzu sa povrchová časť membrány negatívne nabije, zatiaľ čo jej vnútorná časť zostane kladná. Nervový impulz je teda sekvenčne prenášaná elektrická zmena.
Vzrušujúci efekt a jeho distribúcia podlieha fyzikálno-chemickej povahe. Energia pre tento proces sa generuje priamo v samotnom nerve. To sa deje v dôsledku skutočnosti, že prechod impulzu vedie k tvorbe tepla. Akonáhle prejde, začne sa útlm alebo referenčný stav. V ktorej len zlomok sekundy nerv nemôže viesť stimul. Rýchlosť, ktorou je možné impulz dodať, sa pohybuje od 3 m/s do 120 m/s.
Vlákna, ktorými prechádza vzruch, majú špecifický plášť. Zhruba povedané, tento systém pripomína elektrický kábel. Zloženie membrány môže byť myelínové alebo nemyelínové. Najdôležitejšou zložkou myelínového obalu je myelín, ktorý hrá úlohu dielektrika.
Rýchlosť pulzu závisí od viacerých faktorov, napríklad od hrúbky vlákien, čím je hrubšia, tým rýchlejšie sa rýchlosť vyvíja. Ďalším faktorom zvyšujúcim rýchlosť vedenia je samotný myelín. Zároveň sa však nenachádza po celej ploche, ale v častiach, ako keby boli navlečené. Medzi týmito oblasťami sú teda oblasti, ktoré zostávajú „holé“. Spôsobujú únik prúdu z axónu.
Axón je proces, ktorý sa používa na prenos údajov z jednej bunky do ostatných. Tento proces je regulovaný synapsiou – priamym spojením medzi neurónmi alebo neurónom a bunkou. Existuje aj takzvaný synaptický priestor alebo štrbina. Keď do neurónu dorazí dráždivý impulz, počas reakcie sa uvoľnia neurotransmitery (molekuly chemického zloženia). Prechádzajú cez synaptický otvor a nakoniec sa dostanú k receptorom neurónu alebo bunky, do ktorej je potrebné preniesť údaje. Vápnikové ióny sú potrebné na vedenie nervového vzruchu, pretože bez nich sa neurotransmiter nemôže uvoľniť.
Autonómny systém zabezpečujú najmä nemyelinizované tkanivá. Vzrušenie sa nimi šíri neustále a nepretržite.
Princíp prenosu je založený na výskyte elektrického poľa, takže vzniká potenciál, ktorý dráždi membránu susednej časti a tak ďalej v celom vlákne.
V tomto prípade sa akčný potenciál nehýbe, ale objavuje sa a mizne na jednom mieste. Prenosová rýchlosť cez takéto vlákna je 1-2 m/s. 
Zákony správania
V medicíne existujú štyri základné zákony:
- Anatomická a fyziologická hodnota. Excitácia sa vykonáva iba vtedy, ak nedôjde k porušeniu integrity samotného vlákna. Ak jednota nie je zabezpečená, napríklad v dôsledku porušenia, užívania drog, potom je vedenie nervového impulzu nemožné.
- Izolované vedenie podráždenia. Vzrušenie sa môže prenášať pozdĺž nervového vlákna bez toho, aby sa šírilo do susedných.
- Obojstranné vedenie. Dráha vedenia impulzov môže byť len dvoch typov - odstredivá a dostredivá. Ale v skutočnosti sa smer vyskytuje v jednej z možností.
- Nedekrementálna implementácia. Impulzy neustupujú, inými slovami, sú vykonávané bez úbytku.
Chémia vedenia impulzov
Proces podráždenia riadia aj ióny, najmä draslík, sodík a niektoré organické zlúčeniny. Koncentrácia týchto látok je rôzna, bunka je vo vnútri nabitá záporne a na povrchu kladne. Tento proces sa bude nazývať potenciálny rozdiel. Keď záporný náboj osciluje, napríklad keď klesá, vyvoláva sa potenciálny rozdiel a tento proces sa nazýva depolarizácia.
Stimulácia neurónu znamená otvorenie sodíkových kanálov v mieste stimulácie. To môže uľahčiť vstup kladne nabitých častíc do bunky. V súlade s tým sa záporný náboj zníži a objaví sa akčný potenciál alebo nervový impulz. Potom sa sodíkové kanály opäť zatvoria.
Často sa zistí, že práve oslabenie polarizácie podporuje otvorenie draslíkových kanálov, čo vyvoláva uvoľňovanie kladne nabitých iónov draslíka. Táto akcia znižuje negatívny náboj na povrchu bunky.
Pokojový potenciál alebo elektrochemický stav sa obnoví, keď sa aktivujú draslíkovo-sodné pumpy, pomocou ktorých sodíkové ióny opúšťajú bunku a draselné ióny do nej vstupujú.
V dôsledku toho môžeme povedať, že po obnovení elektrochemických procesov dochádza k impulzom, ktoré sa pohybujú pozdĺž vlákien.
