Cu cât este mai complexă problema rezolvată de creier, cu atât mai mulți neuroni au nevoie. Cu toate acestea, întreaga masă de neuroni trebuie să se încadreze într-un craniu limitat si spatiul canalului vertebral, si pentru ca celulele nervoase trebuie sa fie mici, iar procesele lor - subțire suficient. Dar, după cum știm, cu cât conductorul este mai subțire și mai lung, cu atât va avea mai multă rezistență la curentul care trece prin el. Tensiunea curentă într-un neuron (V) nu poate fi mai mare decât amplitudinea potențialului de acțiune, adică aproximativ 100-120 mV, iar curentul (I), în conformitate cu legea lui Ohm, este proporțională cu tensiunea și invers proporțională cu rezistența: I = V / R
Din aceasta rezultă că potențialul de acțiune al unei metode convenționale de conducere a energiei electrice nu se poate răspândi prea mult. O membrană foarte axială a axonului, înconjurată de un mediu conductiv electric, are o capacitate foarte mare, care inhibă propagarea unui semnal electric. Pentru a spune simplu: un proces citoplasmatic subțire este un conducător foarte rău. Dar, în ciuda acestui fapt, potențialul de acțiune se propagă de-a lungul axonului cu o viteză mare de 100 m / s. Cum se întâmplă acest lucru?
Când permeabilitatea sodică crește în partea excitată a membranei și apare potențialul de acțiune, începe propagarea electrotonică a încărcărilor pozitive în zona inexecată - acest proces este un curent circular. Un astfel de curent depolarizează secțiunea vecină care nu a fost încă încântată și atunci când această depolarizare atinge pragul, va apărea un potențial de acțiune. Acum această zonă devine o sursă de curent circular care acționează asupra următoarei regiuni a membranei, acum în această regiune va exista un potențial de acțiune, toți parametrii cărora vor fi standardi pentru un anumit tip de neuron.
După creșterea permeabilității sodice în timpul formării potențialului de acțiune, curentul de potasiu din celulă crește. Împreună cu potasiu, încărcăturile pozitive părăsesc celula, iar valoarea inițială a potențialului membranei este restabilită. Atunci când orice amplitudine lungime Axon potențialului de acțiune este peste tot la fel, pentru că ele sunt de fapt formate din nou în fiecare porțiune separată a axonului. În sensul fiziologic, acest lucru este important deoarece constanța semnalului înseamnă transmiterea informațiilor despre axon fără distorsiuni.
În axoanele mielinizate, curentul circular se propagă la interceptarea vecină, unde apare potențialul de acțiune. Densitatea canalelor de sodiu în nodurile Ranvier sunt mult mai mari decât de obicei și membrana nemielinate vin aici electrotonically circular curent depolarizes interceptare ușor la valoarea de prag. Potențialul de acțiune rezultat servește ca sursă de curent circular pentru interceptarea următoare.
Efectuarea de excitație în nerv sau mușchi pot fi înregistrate folosind electrozi extracelulare aplicate la două puncte diferite ale suprafeței lor și conectate la echipamentul de înregistrare. Când se distribuie potențialul de acțiune, membrana se depolarizează alternativ mai întâi sub sursa apropiată sursei de excitație și apoi - sub cea îndepărtată. Și, de fapt, în ambele cazuri, diferența de potențial între electrozii înregistrat, pentru că unul dintre ei va fi pe depolarizate, și, prin urmare, în afara porțiunii electronegativ a membranei, iar al doilea - în punctul electropozitiv intact în cazul în care excitație nu a început sau sa încheiat.
Înregistrarea potențialului de acțiune care trece prin membrană cu ajutorul a doi electrozi se numește bipolar. Prin această metodă, două faze ale potențialului de acțiune sunt înregistrate: pozitive și negative. Dacă zona sub unul dintre electrozi este făcută inexplicabilă (poate fi acționată de un anestezic, de exemplu, novocaină), atunci rămâne o singură fază a potențialului de acțiune. O astfel de ieșire este numită unipolară (sau monopolară).
În unele boli autoimune și virale, teaca de mielină se dezintegrează, ducând la numeroase tulburări neurologice, inclusiv pierderea completă a anumitor funcții; în același timp, activitatea emoțională și intelectul pot fi încălcate. Scleroza multiplă poate servi drept exemplu de boli demielinizante.
Aspectul semnalelor electrice este asociat cu proprietățile membranei celulare. Pompele cu membrană creează gradienți de ioni de concentrație. Canalele ionice deschise ionic pentru potasiu îi permit să părăsească celula și astfel să creeze un potențial de repaus al membranei aproape de potențialul de echilibru al potasiului. În cazul reducerii unui prag de canale de tensiune-deschis produce sodiu și depolarizare autoreconstituire a potențialului de membrană devine o valoare pozitivă, provoacă închiderea canalelor de sodiu, care la momentul respectiv sunt inactivate. Curentul de ieșire al ionilor de potasiu restaurează valoarea anterioară a potențialului membranei. Apariția potențialului de acțiune determină curentul electric circular, care depolarizează porțiunea de membrană adiacentă valorii de prag. În acest sens, potențialul de acțiune se propagă de-a lungul axonului fără a scădea amplitudinea.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: