Sistemi nervor i njeriut vepron si një lloj koordinatori në trupin tonë. Ai transmeton komanda nga truri te muskujt, organet, indet dhe përpunon sinjalet që vijnë prej tyre. Një impuls nervor përdoret si një lloj bartësi i të dhënave. Çfarë përfaqëson ai? Me çfarë shpejtësie funksionon? Këto dhe një sërë pyetjesh të tjera mund të marrin përgjigje në këtë artikull.
Çfarë është një impuls nervor?
Ky është emri i valës së ngacmimit që përhapet nëpër fibra si përgjigje ndaj stimulimit të neuroneve. Falë këtij mekanizmi, informacioni transmetohet nga receptorë të ndryshëm në sistemin nervor qendror. Dhe nga ajo, nga ana tjetër, në organe të ndryshme (muskuj dhe gjëndra). Por cili është ky proces në nivelin fiziologjik? Mekanizmi i transmetimit të një impulsi nervor është se membranat e neuroneve mund të ndryshojnë potencialin e tyre elektrokimik. Dhe procesi me interes për ne zhvillohet në fushën e sinapsave. Shpejtësia e një impulsi nervor mund të ndryshojë nga 3 në 12 metra në sekondë. Ne do të flasim më shumë për të, si dhe për faktorët që ndikojnë në të.
Kërkim i strukturës dhe punës
Për herë të parë, kalimi i një impulsi nervor u demonstrua nga gjermanishkencëtarët E. Goering dhe G. Helmholtz në shembullin e një bretkose. Në të njëjtën kohë, u zbulua se sinjali bioelektrik përhapet me shpejtësinë e treguar më parë. Në përgjithësi, kjo është e mundur për shkak të ndërtimit të veçantë të fibrave nervore. Në disa mënyra, ato ngjajnë me një kabllo elektrike. Pra, nëse tërheqim paralele me të, atëherë përçuesit janë aksonet, dhe izoluesit janë mbështjellësit e tyre mielin (ato janë membrana e qelizës Schwann, e cila është e mbështjellë në disa shtresa). Për më tepër, shpejtësia e impulsit nervor varet kryesisht nga diametri i fibrave. E dyta më e rëndësishme është cilësia e izolimit elektrik. Nga rruga, trupi përdor lipoproteinën e mielinës, e cila ka vetitë e një dielektrike, si material. Ceteris paribus, sa më e madhe shtresa e saj, aq më shpejt do të kalojnë impulset nervore. Edhe për momentin nuk mund të thuhet se ky sistem është hetuar plotësisht. Pjesa më e madhe që lidhet me nervat dhe impulset është ende një mister dhe një temë kërkimi.
Veçoritë e strukturës dhe funksionimit
Nëse flasim për rrugën e një impulsi nervor, duhet theksuar se mbështjellja e mielinës nuk e mbulon fibrën në të gjithë gjatësinë e saj. Karakteristikat e projektimit janë të tilla që situata aktuale mund të krahasohet më së miri me krijimin e mëngëve qeramike izoluese që janë të lidhura fort në shufrën e një kabllo elektrike (edhe pse në këtë rast në akson). Si rezultat, ka zona të vogla elektrike të paizoluara nga të cilat rryma jonike mund të rrjedhë lehtësishtakson ndaj mjedisit (ose anasjelltas). Kjo irriton membranën. Si rezultat, gjenerimi i një potenciali veprimi shkaktohet në zona që nuk janë të izoluara. Ky proces quhet ndërprerja e Ranvier. Prania e një mekanizmi të tillë bën të mundur që impulsi nervor të përhapet shumë më shpejt. Le të flasim për këtë me shembuj. Kështu, shpejtësia e përcjelljes së impulsit nervor në një fibër të trashë të mielinuar, diametri i së cilës luhatet brenda 10-20 mikron, është 70-120 metra në sekondë. Ndërsa për ata që kanë një strukturë jo optimale, kjo shifër është 60 herë më pak!
Ku janë bërë?
Impulset nervore e kanë origjinën nga neuronet. Aftësia për të krijuar "mesazhe" të tilla është një nga vetitë e tyre kryesore. Impulsi nervor siguron përhapjen e shpejtë të të njëjtit lloj sinjalesh përgjatë aksoneve në një distancë të gjatë. Prandaj, është mjeti më i rëndësishëm i trupit për shkëmbimin e informacionit në të. Të dhënat për acarimin transmetohen duke ndryshuar shpeshtësinë e përsëritjes së tyre. Këtu funksionon një sistem kompleks periodikësh, i cili mund të numërojë qindra impulse nervore në një sekondë. Sipas një parimi disi të ngjashëm, megjithëse shumë më i ndërlikuar, funksionon elektronika kompjuterike. Pra, kur impulset nervore lindin në neurone, ato kodohen në një mënyrë të caktuar dhe vetëm atëherë ato transmetohen. Në këtë rast, informacioni grupohet në "paketa" të veçanta, të cilat kanë një numër dhe natyrë të ndryshme të sekuencës. E gjithë kjo, e mbledhur së bashku, është baza për aktivitetin ritmik elektrik të trurit tonë, i cili mund të regjistrohet falëelektroencefalogram.
Llojet e qelizave
Duke folur për sekuencën e kalimit të një impulsi nervor, nuk mund të injorohen qelizat nervore (neuronet) përmes të cilave ndodh transmetimi i sinjaleve elektrike. Pra, falë tyre pjesë të ndryshme të trupit tonë shkëmbejnë informacion. Në varësi të strukturës dhe funksionalitetit të tyre, dallohen tre lloje:
- Receptor (i ndjeshëm). Ato kodojnë dhe kthehen në impulse nervore të gjitha stimujt e temperaturës, kimike, zërit, mekanik dhe dritës.
- Futje (e quajtur edhe përcjellës ose mbyllje). Ato shërbejnë për përpunimin dhe ndërrimin e impulseve. Numri më i madh i tyre është në trurin e njeriut dhe palcën kurrizore.
- Efektive (motorike). Ata marrin komanda nga sistemi nervor qendror për të kryer veprime të caktuara (në diell të ndritshëm, mbyllni sytë me dorë etj.).
Çdo neuron ka një trup qelizor dhe një proces. Rruga e një impulsi nervor nëpër trup fillon pikërisht me këtë të fundit. Proceset janë dy llojesh:
- Dendritë. Atyre u është besuar funksioni i perceptimit të acarimit të receptorëve të vendosur mbi to.
- Aksone. Falë tyre, impulset nervore transmetohen nga qelizat në organin e punës.
Aspekt interesant i aktivitetit
Duke folur për përcjelljen e një impulsi nervor nga qelizat, është e vështirë të mos tregosh për një moment interesant. Pra, kur ata janë në pushim, atëherë, le të themikështu, pompa natrium-kalium është e përfshirë në lëvizjen e joneve në mënyrë të tillë që të arrihet efekti i ujit të ëmbël brenda dhe i kripur jashtë. Për shkak të çekuilibrit që rezulton në diferencën potenciale në të gjithë membranën, mund të vërehen deri në 70 milivolt. Për krahasim, kjo është 5% e baterive konvencionale AA. Por sapo gjendja e qelizës ndryshon, ekuilibri që rezulton prishet dhe jonet fillojnë të ndryshojnë vendet. Kjo ndodh kur rruga e një impulsi nervor kalon nëpër të. Për shkak të veprimit aktiv të joneve, ky veprim quhet edhe potencial i veprimit. Kur arrin një vlerë të caktuar, atëherë fillojnë proceset e kundërta dhe qeliza arrin një gjendje pushimi.
Rreth potencialit të veprimit
Duke folur për shndërrimin dhe përhapjen e impulseve nervore, duhet të theksohet se mund të jetë një milimetra e mjerueshme në sekondë. Më pas sinjalet nga dora në tru do të arrinin brenda pak minutash, gjë që nuk është e qartë. Këtu mbështjellja e mielinës e diskutuar më parë luan rolin e saj në forcimin e potencialit të veprimit. Dhe të gjitha "kalimet" e tij vendosen në atë mënyrë që të kenë vetëm një efekt pozitiv në shpejtësinë e transmetimit të sinjalit. Pra, kur një impuls arrin në fundin e pjesës kryesore të një trupi akson, ai transmetohet ose në qelizën tjetër, ose (nëse flasim për trurin) në degë të shumta të neuroneve. Në rastet e fundit, funksionon një parim paksa i ndryshëm.
Si funksionon çdo gjë në tru?
Le të flasim për sekuencën e transmetimit të impulseve nervore në pjesët më të rëndësishme të sistemit tonë nervor qendror. Këtu, neuronet ndahen nga fqinjët e tyre me boshllëqe të vogla, të cilat quhen sinapse. Potenciali i veprimit nuk mund t'i kapërcejë ato, kështu që kërkon një mënyrë tjetër për të arritur në qelizën nervore tjetër. Në fund të çdo procesi janë qese të vogla të quajtura vezikula presinaptike. Secila prej tyre përmban komponime të veçanta - neurotransmetues. Kur një potencial veprimi arrin tek ata, molekulat çlirohen nga qeskat. Ata kalojnë sinapsin dhe lidhen me receptorët e veçantë molekularë që ndodhen në membranë. Në këtë rast, ekuilibri është i shqetësuar dhe, me siguri, shfaqet një potencial i ri veprimi. Kjo ende nuk dihet me siguri, neurofiziologët po e studiojnë këtë çështje edhe sot e kësaj dite.
Puna e neurotransmetuesve
Kur ato transmetojnë impulse nervore, ka disa opsione se çfarë do t'u ndodhë atyre:
- Ato do të shpërndahen.
- Do t'i nënshtrohet zbërthimit kimik.
- Kthehuni në flluskat e tyre (kjo quhet rimarrje).
Një zbulim befasues u bë në fund të shekullit të 20-të. Shkencëtarët kanë mësuar se barnat që ndikojnë në neurotransmetuesit (si dhe lirimin dhe rimarrjen e tyre) mund të ndryshojnë gjendjen mendore të një personi në një mënyrë thelbësore. Kështu, për shembull, një numër i antidepresantëve si Prozac bllokojnë rimarrjen e serotoninës. Ka disa arsye për të besuar se një mangësi në neurotransmetuesin e trurit dopamine është fajtor për sëmundjen e Parkinsonit.
Tani studiuesit që studiojnë gjendjet kufitare të psikikës njerëzore po përpiqen të kuptojnë se siGjithçka ndikon në mendjen e një personi. Ndërkohë, ne nuk kemi një përgjigje për një pyetje kaq themelore: çfarë e bën një neuron të krijojë një potencial veprimi? Deri më tani, mekanizmi i "lançimit" të kësaj qelize është një sekret për ne. Veçanërisht interesante nga pikëpamja e kësaj gjëegjëze është puna e neuroneve në trurin kryesor.
Me pak fjalë, ata mund të punojnë me mijëra neurotransmetues që dërgohen nga fqinjët e tyre. Detajet në lidhje me përpunimin dhe integrimin e këtij lloji të impulseve janë pothuajse të panjohura për ne. Edhe pse shumë grupe kërkimore po punojnë për këtë. Për momentin, doli të zbulohet se të gjitha impulset e marra janë të integruara, dhe neuroni merr një vendim - nëse është e nevojshme të ruhet potenciali i veprimit dhe t'i transmetojë ato më tej. Funksionimi i trurit të njeriut bazohet në këtë proces themelor. Epo atëherë, nuk është çudi që nuk e dimë përgjigjen e kësaj gjëegjëze.
Disa veçori teorike
Në artikull, "impulsi nervor" dhe "potenciali i veprimit" u përdorën si sinonime. Teorikisht, kjo është e vërtetë, megjithëse në disa raste është e nevojshme të merren parasysh disa veçori. Pra, nëse futeni në detaje, atëherë potenciali i veprimit është vetëm një pjesë e impulsit nervor. Me një ekzaminim të hollësishëm të librave shkencorë, mund të zbuloni se ky është vetëm ndryshimi i ngarkesës së membranës nga pozitive në negative, dhe anasjelltas. Ndërsa një impuls nervor kuptohet si një proces kompleks strukturor dhe elektrokimik. Ai përhapet në të gjithë membranën e neuronit si një valë udhëtuese ndryshimesh. Potencialiveprimet janë vetëm një komponent elektrik në përbërjen e një impulsi nervor. Karakterizon ndryshimet që ndodhin me ngarkesën e një seksioni lokal të membranës.
Ku krijohen impulset nervore?
Ku e nisin udhëtimin e tyre? Përgjigjen për këtë pyetje mund ta japë çdo student që ka studiuar me zell fiziologjinë e zgjimit. Ka katër opsione:
- Përfundimi receptor i dendritit. Nëse ekziston (që nuk është fakt), atëherë është e mundur prania e një stimuli adekuat, i cili fillimisht do të krijojë një potencial gjenerues, dhe më pas një impuls nervor. Receptorët e dhimbjes funksionojnë në mënyrë të ngjashme.
- Membrana e sinapsit ngacmues. Si rregull, kjo është e mundur vetëm nëse ka një acarim të fortë ose përmbledhje të tyre.
- Zona e nxitjes së dhëmbëve. Në këtë rast, potencialet lokale ngacmuese postinaptike formohen si përgjigje ndaj një stimuli. Nëse nyja e parë e Ranvier është e mielinuar, atëherë ato përmblidhen në të. Për shkak të pranisë së një pjese të membranës atje, e cila ka ndjeshmëri të shtuar, këtu ndodh një impuls nervor.
- Kodër akson. Ky është emri i vendit ku fillon akson. Tuma është më e zakonshme për të krijuar impulse në një neuron. Në të gjitha vendet e tjera që u konsideruan më herët, shfaqja e tyre është shumë më pak e mundshme. Kjo për faktin se këtu membrana ka një ndjeshmëri të shtuar, si dhe një nivel më të ulët kritik të depolarizimit. Prandaj, kur fillon përmbledhja e potencialeve të shumta ngacmuese postinaptike, kodra reagon para së gjithash ndaj tyre.
Shembull i përhapjes së ngacmimit
Të tregosh në terma mjekësorë mund të shkaktojë keqkuptim të disa pikave. Për ta eliminuar këtë, ia vlen të kaloni shkurtimisht njohuritë e deklaruara. Le të marrim një zjarr si shembull.
Mos harroni buletinet e lajmeve të verës së kaluar (gjithashtu do të dëgjohen sërish së shpejti). Zjarri po përhapet! Në të njëjtën kohë, pemët dhe shkurret që digjen mbeten në vendet e tyre. Por pjesa e përparme e zjarrit shkon gjithnjë e më larg nga vendi ku ishte zjarri. Sistemi nervor funksionon në të njëjtën mënyrë.
Shpesh është e nevojshme të qetësoni sistemin nervor që ka filluar të ngacmojë. Por kjo nuk është aq e lehtë për t'u bërë, si në rastin e zjarrit. Për ta bërë këtë, ata bëjnë një ndërhyrje artificiale në punën e një neuroni (për qëllime mjekësore) ose përdorin mjete të ndryshme fiziologjike. Mund të krahasohet me derdhjen e ujit në zjarr.
