Nervenimpulseigenschaften, Stufen, Funktionen

Er Nervenimpuls Es handelt sich um eine Reihe von Aktionspotentialen (PA), die entlang des Axons und anderen elektrisch erregbaren (Muskel- und Drüsen-) Zellen auftreten. Grundsätzlich tritt sie auf, wenn eine Nachricht von einem Neuron auf ein anderes oder von einem Neuron auf ein Effektororgan übertragen wird, da ein externer oder interner Reiz empfangen wird.

Die Nachricht ist im Grunde ein elektrisches Signal, das in den Dendriten oder im Neuronenkörper erzeugt wird und zum Ende des Axons gelangt, wo das Signal übertragen wird. Dieses Aktionspotential ist das primäre elektrische Signal, das durch Nervenzellen, Neuronen erzeugt wird und durch Veränderungen der Membranpermeabilität zu bestimmten Ionen verursacht wird.

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Kinetik und Spannungsabhängigkeit von der Permeabilität zu bestimmten Ionen liefern eine vollständige Erklärung der Erzeugung des Aktionspotentials.

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Eigenschaften

Das Aktionspotential ist dann ein explosives Phänomen, das sich ohne Abnahme entlang der Nervenfasern ausbreitet. Das Axon leitet die PA von seinem Ursprungspunkt, der die Spike -Initiationszone (in der Nähe des axonalen Kegels von Neuronen) bis zu den axonischen Terminals ist.

Neuronen sind daher spezialisierte Zellen bei der Rezeption von Stimuli und Impulsübertragung. Die aktiven elektrischen Reaktionen von Neuronen und anderen erregbaren Zellen hängen von der Anwesenheit von spezialisierten Proteinen, die als spannungsabhängige Ionenkanäle bekannt sind, in der Zellmembran ab.

Damit der Nervenimpuls erzeugt werden kann, muss notwendigerweise eine Änderung der Neuronmembran auftreten, die sich über das gesamte Axon erstreckt. Der elektrochemische Unterschied zwischen Zellzytoplasma und extrazellulärem Medium ermöglicht eine Potentialdifferenz auf beiden Seiten der Membran.

Wenn wir diese elektrochemische Potentialdifferenz innerhalb und außerhalb der Membran messen, würden wir ungefähr eine Differenz von -70mV beobachten. In diesem Sinne ist die innere Seite der Neuronmembran in Bezug auf die äußere Seite negativ, wenn es keinen Stimulus gibt.

Ionische Kanäle und seine Bedeutung

Spannungsabhängige ionische Kanäle ermöglichen es Ionen, sich als Reaktion auf Änderungen im elektrischen Feld der Membran durch die Membran zu bewegen. Es gibt verschiedene Arten von ionischen Kanälen im Neuron, von denen jeweils der Durchgang einer bestimmten ionischen Spezies ermöglicht wird.

Diese Kanäle sind in der Membran nicht gleichmäßig verteilt. In der axonalen Membran finden wir jedoch Kanäle für die Na+ und für die schnelle Aktion K+, während wir im axonalen Terminal CA -Kanäle finden+.

K+ -Kanäle sind für die Aufrechterhaltung des Zustands elektrisch erregbarer Zellen verantwortlich, wenn es keine Reize gibt, die eine PA auslösen.

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Während Na+ -Kanäle reagieren.

Andererseits spielen Ca+ -Kanäle, obwohl er während der Depolarisation langsamer offener ist

Bioelemente, die an der Erregbarkeit von Neuron teilnehmen

Der Impuls tritt aufgrund der Asymmetrie in der Konzentration von Bioelements und Biomolekülen zwischen dem Zytoplasma und dem extrazellulären Medium auf. Die wichtigsten Ionen, die an der Erregbarkeit des Neurons teilnehmen, sind Na+, K+, Ca2+und CL-.

Es gibt auch einige organische Anionen und Proteine, die sich nur in intrazellulärer Flüssigkeit befinden und dies nicht verlassen können, da die Plasmamembran für diese Komponenten wasserdicht ist.

Außerhalb der Zelle gibt es eine größere Konzentration von Ionen wie Na+ (10-mal mehr) und cl- und innerhalb von bis zu 30-mal mehr K+ und eine große Anzahl organischer Anionen (Proteine), die erzeugen, dass das Zytoplasma eine negative Belastung aufweist.

Zu dem Zeitpunkt, in dem die Spannungskanäle Na+ und K+ offen sind, werden Spannungsänderungen auf Bereiche übertragen, die neben der Membran angrenzen.

Nach der Schließung der Na+ - und K+ -Kanäle werden die Tore in kurzer Zeit inaktiviert, was bedeutet, dass der Impuls nicht zurückkehren kann.

Aktionspotenzielle Abhängigkeiten

Die Produktion des Aktionspotentials hängt dann von drei wesentlichen Elementen ab:

Erstens aktiver Ionentransport durch spezifische Membranproteine. Dies erzeugt ungleiche Konzentrationen einer ionischen oder mehreren Arten auf beiden Seiten derselben.

Zweitens erzeugt die ungleiche Ionenverteilung einen elektrochemischen Gradienten durch die Membran, die eine potentielle Energiequelle erzeugt.

Schließlich ermöglichen die ionischen Torkanäle, die zu konkreten Ionenspezies selektiv sind.

Stufen

Ruhepotential

Wenn ein Aktionspotential nicht übertragen wird. Die Neuronmembran ist in Ruhe. In diesem Fall enthalten die intrazelluläre Flüssigkeit (Zytoplasma) und die extrazelluläre Flüssigkeit unterschiedliche Konzentrationen an anorganischer Ionen.

Dies führt zur äußeren Schicht der Membran eine positive Belastung, während das interne negative Belastung hat, was bedeutet, dass die Ruhemembran "polarisiert" ist. Dieses Ruhepotential hat einen Wert von -70 mV, dh das Potenzial innerhalb der Zelle ist 70 mV negativer als das extrazelluläre Potential.

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In der Zelle gibt es normalerweise Na+ -Onpace und K+ Ausgang aufgrund des Konzentrationsgradienten (aktiver Transport). Da es mehr Na+ außerhalb der Zelle gibt, wird dies tendenziell eingeführt und da es mehr K+ in der Zelle gibt.

Die unterschiedliche ionische Konzentration wird durch die Wirkung eines Membranproteins als "Natrium- und Kaliumpumpe" aufrechterhalten. Um die Potentialdifferenz zu bewahren, zeichnet die Na+ und K+ Pumpe 3 Ionen von Na+ für zwei von K+, die einführt.

Nervöse Impulsbildung

Wenn ein Stimulus im Empfangsbereich der neuronalen Membran auftritt, gibt es ein Generatorpotential, das die Membran die Durchlässigkeit zu NA erhöht+.

Wenn dieses Potential den Erregbarkeitsschwellenwert überschreitet, der -65 bis -55 mV beträgt+.

Der massive Eintritt von Na+, der eine positive Belastung aufweist. Dieses Phänomen ist als Membrandepolarisation bekannt. Letzteres hält in etwa +40 mV auf.

Wenn Sie die Schwelle erreichen. Wenn die Schwelle nicht erreicht ist, ist das als Prinzip von "All oder nichts" bezeichnet.

Die PA ist sehr kurz schwer von 2 bis 5 Millisekunden. Die Zunahme der Membranpermeabilität gegenüber Na+ hört schnell auf.

Impulsverschiebung

Der Impuls bleibt nicht in der neuronalen Membran, wo er als Folge eines potenziellen Generators erzeugt wird, sondern bewegt sich durch die Membran entlang des Neurons, bis er das Ende der Axon erreicht.

Die Übertragung des Impulses besteht aus seiner Verschiebung in Form von elektrischen Wellen entlang der Nervenfaser. Sobald es die terminalen Füße des Axons erreicht hat.

Die PA reist kontinuierlich entlang der Nervenfaser. Die PA in dieser Situation steigt sie in Sprüngen von einem Knoten zum nächsten vor, was als Salzleitung bezeichnet wird.

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Diese Art von Übertragung spart viel. Geschwindigkeiten wurden bis zu 120 m/s, während diese Fasern, die nicht von Myelin bedeckt sind, die ungefähre Geschwindigkeit beträgt 0,5 m/s.

Synaptische Übertragung

Der Fluss des Nervenimpulses geht vom Ende des Neurons, zu dem der Körper und die Dendriten einbezogen werden. Axonische Endungen sind hier enthalten, deren Enden terminale Füße oder synaptische Tasten sind.

Die Kontaktzone zwischen einem Neuron und einem anderen oder zwischen einem Neuron und einer Muskel- oder Drüsenzelle wird als Synapse bezeichnet. Für das Auftreten von Synapsen spielen Neurotransmitter eine grundlegend.

Zyklisches Verhalten von Impuls

Im Wesentlichen ist ein Aktionspotential eine Änderung der Polarität der negativen bis positiven Membran und zurück zu dem Negativen in einem Zyklus, der von 2 bis 5 Millisekunden dauert.

Jeder Zyklus umfasst eine aufsteigende Spolarisationsphase, eine absteigende Phase der Repolarisation und eine unterwehrende Phase, die als Hyperpolarisation in Abbildungen unter -70 mV bezeichnet wird.

Funktionen

Der Nervenimpuls ist eine elektrochemische Botschaft. Es ist eine Nachricht, weil es ein Ziel und einen Absender gibt und elektrochemisch ist, da es eine elektrische Komponente und eine chemische Komponente gibt.

Durch den Nervenimpulse (Aktionspotential) transportieren die Neuronen Informationen schnell und genau, um die Wirkungen des gesamten Körperteils eines Organismus zu koordinieren.

Die PAs sind für jeden Speicher, Sensation, Gedanken und motorische Reaktion verantwortlich. Dies erfolgt in den meisten Fällen in großen Entfernungen, um die Effektorreaktionen zu kontrollieren, die die Öffnung von Ionic -Kanälen, Muskelkontraktion und Exozytose umfassen.

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