I gjithë aktiviteti nervor funksionon me sukses për shkak të alternimit të fazave të pushimit dhe ngacmueshmërisë. Dështimet në sistemin e polarizimit prishin përçueshmërinë elektrike të fibrave. Por përveç fibrave nervore, ka inde të tjera ngacmuese - endokrine dhe muskulore.
Por ne do të shqyrtojmë tiparet e indeve përçuese dhe duke përdorur shembullin e procesit të ngacmimit të qelizave organike, do të tregojmë për rëndësinë e nivelit kritik të depolarizimit. Fiziologjia e aktivitetit nervor është e lidhur ngushtë me treguesit e ngarkesës elektrike brenda dhe jashtë qelizës nervore.
Nëse njëra elektrodë është ngjitur në shtresën e jashtme të aksonit dhe tjetra në pjesën e brendshme të saj, atëherë ka një ndryshim potencial. Aktiviteti elektrik i rrugëve nervore bazohet në këtë ndryshim.
Çfarë është potenciali i pushimit dhe potenciali i veprimit?
Të gjitha qelizat e sistemit nervor janë të polarizuara, domethënë, ato kanë një ngarkesë elektrike të ndryshme brenda dhe jashtë një membrane të veçantë. Qeliza nervore është gjithmonëmembrana e saj lipoproteinike, e cila ka funksionin e një izoluesi bioelektrik. Falë membranave krijohet potenciali i pushimit në qelizë, i cili është i nevojshëm për aktivizimin e mëvonshëm.
Potenciali i pushimit ruhet nga transferimi i joneve. Lëshimi i joneve të kaliumit dhe hyrja e klorit rrit potencialin e pushimit të membranës.
Potenciali i veprimit grumbullohet në fazën e depolarizimit, domethënë në ngritjen e një ngarkese elektrike.
Fazat e potencialit të veprimit. Fiziologji
Pra, depolarizimi në fiziologji është një rënie në potencialin e membranës. Depolarizimi është baza për shfaqjen e ngacmueshmërisë, domethënë potencialin e veprimit për një qelizë nervore. Kur arrihet një nivel kritik i depolarizimit, asnjë, qoftë edhe një stimul i fortë, nuk është në gjendje të shkaktojë reaksione në qelizat nervore. Në të njëjtën kohë, ka shumë natrium brenda aksonit.
Menjëherë pas kësaj faze, vijon faza e ngacmueshmërisë relative. Përgjigja është tashmë e mundur, por vetëm për një sinjal të fortë stimulues. Ngacmueshmëria relative kalon ngadalë në fazën e ekz altimit. Çfarë është ekz altimi? Ky është kulmi i ngacmueshmërisë së indeve.
Gjatë kësaj kohe kanalet e aktivizimit të natriumit janë të mbyllura. Dhe hapja e tyre do të ndodhë vetëm kur fibra nervore shkarkohet. Repolarizimi nevojitet për të rivendosur ngarkesën negative brenda fibrës.
Çfarë do të thotë niveli kritik i depolarizimit (CDL)?
Pra, ngacmueshmëria është në fiziologjiaftësia e një qelize ose indi për t'iu përgjigjur një stimuli dhe për të gjeneruar një lloj impulsi. Siç zbuluam, qelizat kanë nevojë për një ngarkesë të caktuar - polarizimin - për të punuar. Rritja e tarifës nga minus në plus quhet depolarizim.
Pas depolarizimit, ka gjithmonë ripolarizim. Ngarkesa brenda pas fazës së ngacmimit duhet të bëhet përsëri negative në mënyrë që qeliza të mund të përgatitet për reagimin tjetër.
Kur leximet e voltmetrit fiksohen në 80, kjo është faza e pushimit. Ndodh pas përfundimit të repolarizimit dhe nëse pajisja tregon një vlerë pozitive (më të madhe se 0), atëherë faza e kundërt e ripolarizimit po i afrohet nivelit maksimal - nivelit kritik të depolarizimit.
Si transmetohen impulset nga qelizat nervore te muskujt?
Impulset elektrike që kanë lindur gjatë ngacmimit të membranës transmetohen përgjatë fibrave nervore me shpejtësi të lartë. Shpejtësia e sinjalit shpjegohet nga struktura e aksonit. Aksoni është pjesërisht i mbështjellë nga një mbështjellës. Dhe midis zonave të mielinuara janë nyjet e Ranvier.
Falë kësaj rregullimi të fibrës nervore, ngarkesa pozitive alternohet me atë negative dhe rryma e depolarizimit përhapet pothuajse njëkohësisht përgjatë gjithë gjatësisë së aksonit. Sinjali i tkurrjes arrin muskulin në një pjesë të sekondës. Një tregues i tillë si niveli kritik i depolarizimit të membranës nënkupton shenjën në të cilën arrihet potenciali maksimal i veprimit. Pas tkurrjes së muskujve, ripolarizimi fillon përgjatë gjithë aksonit.
Çfarë po ndodhgjatë depolarizimit?
Çfarë do të thotë një tregues i tillë si niveli kritik i depolarizimit? Në fiziologji, kjo do të thotë që qelizat nervore janë tashmë gati për të punuar. Funksionimi korrekt i të gjithë organit varet nga ndryshimi normal dhe në kohë i fazave të potencialit të veprimit.
Niveli kritik (CLL) është afërsisht 40–50 Mv. Në këtë kohë, fusha elektrike rreth membranës zvogëlohet. Shkalla e polarizimit varet drejtpërdrejt nga sa kanale natriumi të qelizës janë të hapura. Qeliza në këtë kohë nuk është ende gati për një përgjigje, por mbledh një potencial elektrik. Kjo periudhë quhet refraktaritet absolut. Faza zgjat vetëm 0,004 s në qelizat nervore, dhe në kardiomiocitet - 0,004 s.
Pas kalimit të një niveli kritik të depolarizimit, fillon super-ngacmueshmëria. Qelizat nervore mund t'i përgjigjen edhe veprimit të një stimuli nënprag, domethënë një efekti relativisht të dobët të mjedisit.
Funksionet e kanaleve të natriumit dhe kaliumit
Pra, një pjesëmarrës i rëndësishëm në proceset e depolarizimit dhe repolarizimit është kanali jonik i proteinave. Le të kuptojmë se çfarë do të thotë ky koncept. Kanalet jonike janë makromolekula proteinike të vendosura brenda membranës plazmatike. Kur ato janë të hapura, jonet inorganike mund të kalojnë nëpër to. Kanalet e proteinave kanë një filtër. Vetëm natriumi kalon nëpër kanalin e natriumit, vetëm ky element kalon nëpër kanalin e kaliumit.
Këto kanale të kontrolluara elektrike kanë dy porta: njëra është aktivizimi, ka aftësinë të kalojë jone, tjetrainaktivizimi. Në një kohë kur potenciali i membranës në pushim është -90 mV, porta mbyllet, por kur fillon depolarizimi, kanalet e natriumit hapen ngadalë. Një rritje e potencialit çon në një mbyllje të mprehtë të valvulave të kanalit.
Faktori që ndikon në aktivizimin e kanaleve është ngacmueshmëria e membranës qelizore. Nën ndikimin e ngacmueshmërisë elektrike, lëshohen 2 lloje të receptorëve jonikë:
- fillon veprimin e receptorëve të ligandës - për kanalet kimio-varëse;
- Sinjali elektrik aplikohet për kanalet me operim elektrik.
Kur arrihet një nivel kritik i depolarizimit të membranës qelizore, receptorët japin një sinjal se të gjitha kanalet e natriumit duhet të mbyllen dhe kanalet e kaliumit fillojnë të hapen.
Pompë e kaliumit të natriumit
Proceset e transferimit të impulsit të ngacmimit kudo ndodhin për shkak të polarizimit elektrik të kryer për shkak të lëvizjes së joneve të natriumit dhe kaliumit. Lëvizja e elementeve ndodh në bazë të parimit të transportit aktiv të joneve - 3 Na+ nga brenda dhe 2 K+ nga jashtë. Ky mekanizëm shkëmbimi quhet pompë natriumi-kalium.
Depolarizimi i kardiomiociteve. Fazat e rrahjeve të zemrës
Ciklet e tkurrjes kardiake shoqërohen gjithashtu me depolarizimin elektrik të rrugëve të përcjelljes. Sinjali i tkurrjes vjen gjithmonë nga qelizat SA të vendosura në atriumin e djathtë dhe përhapet përgjatë rrugëve Hiss në tufat Torel dhe Bachmann në atriumin e majtë. Proceset e djathta dhe të majta të tufës së Hiss transmetojnë sinjalin në barkushet e zemrës.
Qelizat nervore depolarizohen më shpejt dhe mbajnë sinjalin për shkak të pranisë së mbështjellësit të mielinës, por edhe indi muskulor depolarizohet gradualisht. Kjo do të thotë, ngarkesa e tyre ndryshon nga negative në pozitive. Kjo fazë e ciklit kardiak quhet diastole. Të gjitha qelizat këtu janë të ndërlidhura dhe veprojnë si një kompleks, pasi puna e zemrës duhet të koordinohet sa më shumë që të jetë e mundur.
Kur ndodh një nivel kritik i depolarizimit të mureve të barkushes së djathtë dhe të majtë, gjenerohet një çlirim energjie - zemra kontraktohet. Më pas të gjitha qelizat ripolarizohen dhe përgatiten për një tkurrje tjetër.
Verigo Depresioni
Në vitin 1889, u përshkrua një fenomen në fiziologji, i cili quhet depresioni katolik i Verigo-s. Niveli kritik i depolarizimit është niveli i depolarizimit në të cilin të gjitha kanalet e natriumit janë tashmë të çaktivizuar, dhe kanalet e kaliumit funksionojnë në vend të tyre. Nëse shkalla e rrymës rritet edhe më shumë, atëherë ngacmueshmëria e fibrës nervore zvogëlohet ndjeshëm. Dhe niveli kritik i depolarizimit nën veprimin e stimujve shkon jashtë shkallës.
Gjatë depresionit të Verigo-s, shpejtësia e ngacmimit zvogëlohet dhe, më në fund, ulet plotësisht. Qeliza fillon të përshtatet duke ndryshuar veçoritë funksionale.
Mekanizmi i përshtatjes
Ndodh që në disa kushte, rryma depolarizuese të mos ndërrohet për një kohë të gjatë. Kjo është karakteristikë e fibrave shqisore. Një rritje graduale afatgjatë e një rryme të tillë mbi normën 50 mV çon në një rritje të frekuencës së pulseve elektronike.
Si përgjigje ndaj sinjaleve të tilla,përçueshmëria e membranës së kaliumit. Kanalet më të ngad alta janë aktivizuar. Si rezultat, lind aftësia e indit nervor për të përsëritur përgjigjet. Kjo quhet përshtatje e fibrave nervore.
Kur përshtaten, në vend të një numri të madh sinjalesh të shkurtra, qelizat fillojnë të grumbullohen dhe lëshojnë një potencial të vetëm të fortë. Dhe intervalet midis dy reagimeve po rriten.
