Elektrischer Impuls in der Nervenzelle. Nervustimpuls - elektrischer Impuls oder nicht? Chemie des Impulses

Nervustimpuls - elektrischer Impuls oder nicht?

Es gibt verschiedene Sichtweisen: Chemie und elektrisch. Die Ergebnisse der Guinsindianity.

Dmitriy. Warum Nerven keine Drähte sind, und der nervöse Impuls ist nicht der Strom. (4.09.2013)

Körperliche Enzyklopädie:

Nervöser Impuls - wellenanregungDas K-Paradium breitet sich durch die Nervenfaser aus und dient dazu, Informationen vom Peripherie zu übertragen. Rezeptor (empfindliche) endet an Nervenzentren in der Mitte. Das Nervensystem und von ihm an die Exekutivvorrichtung - Muskeln und Drüsen. Passage N. und. begleitet von Übergangselektrik. Prozesse, zu Rye können sowohl extrazelluläre als auch intrazelluläre Elektroden registriert werden ... entlang der Nervenfaser breitet sich der nervöse Impekusus in Form einer elektrischen Welle aus. Potenzial. Synaps ändert sich der Verbreitungsmechanismus. Wann n. und. erreicht die presynaptische. Ende in Sinaptich. Die Lücke ist eine aktive Chemikalie hervorgehoben. Substanz - m e d und a t o r. Der Vermittler diffundiert durch synaptisch. Die Lücke ändert die Permeabilität von postsynaptisch. Membranen, dadurch, dass das Potenzial erneut den ausbreitenden Impuls erzeugt, entsteht. So Act Chem. Sünde. Ausgestattet elektrisch. Sinends, wenn der Weg. Neuror wird von elektrisch angeregt ... der Zustand der Ruhe der Nervenfaser ... stationär wegen der Aktion Ionenpumpen und das Membranpotential bei den Bedingungen eines offenen Schaltung wird aus der Gleichheit Null voll ermittelt Elektrisch. Strom ...
Der Prozess der nervösen Erregung entwickelt sich wie folgt (siehe auch Biophysik). Wenn Sie einen schwachen Impulsimpuls durch den Axon überspringen, was zur Depolarisation der Membran führt, dann nach dem Entfernen von außen. Effekte Das Potenzial wird monoton auf den Anfangspegel zurückgegeben. Unter diesen Bedingungen aKSON verhält sich wie ein passiver elektrischer. Kette bestehend aus einem Kondensator und einem Pfosten. Widerstand.
Wenn ein pulsstrom Das Potenzial ändert sich mehr als eine Art Schwellengröße, und nachdem sich die Störung ausgeschaltet ...

Die Membran der Nervenfaser ist nicht linear Ionenleiter Eigenschaften des K-Pogo sind signifikant vom elektrischen Abhängigkeit. Felder.

Ion pumpt molekulare Strukturen, die in das Biol eingebaut sind. Membranen und Training. Übertragung von Ionen. In Richtung eines höheren elektrischen Zustands. Potenzial

Semenov s.n. Auf der Phonon-Natur des nervösen Impulses vom Standpunkt der Dynamik der Evolution. (29.05.2013)
Semenov s.n. Phonon ist ein Quantum biologischer (Zelle) Membran.

Molekulares mechanisches Modell der Struktur und des Funktionierens von biologischen Membranen
Einführung in eine Quantum-Phonon-Biologie von Membranen.
S.N. Semenov., Veröffentlichungsdatum: 8. September 2003.
Kontakt mit dem Autor: [E-Mail geschützt]

Nikolaev l.a. "Metalle in lebenden Organismen" - Moskau: Erleuchtung, 1986 - S.127
In einer beliebten Wissenschaftsform spricht der Autor über die Rolle der Metalle in biochemischen Prozessen, die in lebenden Organismen auftreten. Das Buch wird zur Erweiterung des Horizonts der Studenten beitragen.
Sowohl Ionen (Natrium als auch Kalium) sind an der Spreizung des Nervs elektrischer Impulse beteiligt.

Die elektrische Natur von Nervenimpulsen und die Erregbarkeit der Nervenzelle.
Galvani hat sogar am Vorabend des XIX-Jahrhunderts experimentell nachgewiesen, dass eine bestimmte Verbindung zwischen dem Strom und dem Funktionieren der Muskeln und der Nerven besteht.
Die Errichtung der elektrischen Natur der Erregung des Skelettmuskels führte dazu praktische Anwendung Diese Eigenschaft in der Medizin. In vielerlei Hinsicht trug der niederländische Physiologe Willerne Einthoven bei. 1903 erzeugte er ein besonders sensibles Galvanometer, so dass sensibel, dass mit seiner Hilfe Änderungen des elektrischen Potenzials des Schneidmuskels aufgenommen werden konnte. Innerhalb von drei nachfolgenden Jahren erfure Einthhoven-Änderungen im Potenzial des Herzens, wenn es reduziert ist (dieser Eintrag wird als Elektrokardiogramm bezeichnet) und verglichen die Merkmale von Gipfeln und Depressionen mit verschiedenen Arten von Herzspathologien.
Die elektrische Natur des Nervenimpulses war schwieriger zu erkennen, zunächst wurde angenommen, dass das Auftreten von elektrischem Strom und die Ausbreitung dessen auf der Nervenfaser auf chemische Veränderungen in der Nervenzelle zurückzuführen war. Der Grund für ein solch rein spekulatives Urteil war die Ergebnisse der Experimente des deutschen Physiologen des 19. Jahrhunderts Emila du Boua-Rimon, der mit Hilfe eines hochempfindlichen Galvanometers im Nerven während seiner Stimulation von registrieren konnte ein schwacher elektrischer Strom.
Wie die Technik entwickelte, wurde das Studium der elektrischen Natur des Nervenimpulses immer eleganter. Platzieren der winzigen Elektroden (Mikroelektroden) auf verschiedene Teile der Nervenfaser, die Forscher mit Hilfe des Oszilloskops, gelernten Forscher mit Hilfe des Oszilloskops, nicht nur die Größe des elektrischen Potentials zu registrieren, das während der Erregung des Nervs, sondern auch seine Dauer, die Verteilung der Verteilung und andere elektrophysiologische Parameter. Für die Arbeit in diesem Bereich wurden amerikanische Physiologen Joseph Erlanger und Herbert Spencer Hessens 1944 mit dem Titel der Laureates des Nobelpreises im Bereich Medizin und Physiologie ausgezeichnet.
Wenn die elektrischen Impulse der zunehmenden Kraft der Nervenzelle zugeführt werden, wird anfangs die Pulskraft nicht einen bestimmten Betrag erreicht, die Zelle reagiert nicht auf diese Impulse. Sobald die Pulskraft jedoch einen bestimmten Wert erreicht, wird die Zelle plötzlich aufgeregt und sofort beginnt die Aufregung, sich durch die Nervenfaser auszubreiten. Die Nervenzelle hat eine bestimmte Schwelle der Anregung, und bei jedem Reiz, der diesen Schwellenwert überschreitet, entspricht es der Anregung nur einer bestimmten Intensität. Die Erregbarkeit der Nervenzelle gehorcht also das Gesetz "All oder nichts" und in allen Nervenzellen des Körpers ist die Art der Anregung derselbe.

http: //med-000.ru/kak-funkcioniruet-Nerv/elektrich ...

Die ionische Theorie der Nervenimpulse, die Rolle von Kalium- und Natriumionen in nervöser Aufregung.

Die Anregung der Nervenzelle selbst ist fällig Die Bewegung von Ionen durch die Zellmembran. In der Regel enthält in der Zelle einen Überschuss an Kaliumionen, während es mit Natriumionen außerhalb existiert wird. Der Käfig produziert keine Kaliumionen und bewundert Natriumionen nicht, wodurch die Konzentrationen dieser Ionen auf beiden Seiten der Membran nicht möglich sind. Der Käfig-Ionengradient unterstützt die Natriumpumpe mit Natriumionen nach außen, während sie in der Zelle durch die Membran eintreffen. Verschiedene Konzentration von Natriumionen auf beiden Seiten zellmembran Erzeugt einen potenziellen Unterschied in etwa 1/10 Volt. Wenn die Zellstimulation, der Potentialdifferenz fällt, bedeutet dies die Anregung der Zelle. Die Zelle kann nicht auf den nächsten Stimulus reagieren, bis sich der Potentialdifferenz zwischen der äußeren und der Innenseite der Membran wieder erholt. Diese Periode von "Rest" nimmt ein paar Tausendstelsekunde ein, und es heißt eine feuerfeste Zeit.
Nach Anregung beginnt sich der Puls durch die Nervenfaser zu verbreiten. Die Impulsausbreitung ist eine Reihe aufeinanderfolgender Erregungen von Nervenfaserfragmenten, wenn die Anregung des vorherigen Fragments die Anregung des Folgenden verursacht, und so bis zum Ende der Faser. Die Proliferation des Impulses erfolgt nur in eine Richtung, da das vorherige Fragment, das gerade angeregt wurde, nicht sofort wiederholen kann, da er sich in der "Rest" -Bühne befindet.
Die Tatsache, dass das Auftreten und die Verteilung des Nervenimpulses auf die Änderung der Ionenpermeabilität der Nervenzellenmembran zurückzuführen ist, die britischen Neurophysiologen Alan Lloyd Holodgkin und Andrew Fielding Huxley wurden zum ersten Mal nachgewiesen, und Andrew Fielding Huxley auch Wie der australische Forscher John Carea IKLEC ist.

Infolge der Evolution des Nervensystems des Menschen und anderer Tiere entstehen komplexe Informationsnetze, die Prozesse, in denen er basieren chemische Reaktionen. Das wichtigste Element des Nervensystems sind spezialisierte Zellen. neuronen. Neuronen bestehen aus einem kompakten Zellkörper, der Kern und andere Organellen enthält. Einige verzweigte Prozesse fahren von diesem Körper ab. Die meisten dieser Prozesse nannten dendritisAls Kontaktpunkte dienen, um Signale von anderen Neuronen zu empfangen. Ein Prozess ist in der Regel das längste, genannt axon und überträgt Signale an andere Neuronen. Das Ende des Axons kann wiederholt verzweigt und jeder dieser kleineren Zweige kann mit dem folgenden Neuron verbunden werden.

In der Außen-Axon-Schicht ist es komplizierte StrukturGebildet durch viele in der Rolle der Kanäle hervorstehenden Molekülen, auf denen Ionen sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zellen kommen können. Ein Ende dieser Moleküle abweicht, verbindet dem Zielatom. Danach wird die Energie anderer Teile der Zelle verwendet, um dieses Atom außerhalb der Zelle zu drücken, während das in der entgegengesetzte Richtung wirkende Verfahren ein anderes Molekül in die Zelle einführt. Der größte Wert Es hat eine molekulare Pumpe, die Natriumionen aus der Zelle leitet und Kaliumionen in sie einführt (Natriumkaliumpumpe).

Wenn die Zelle allein ist und keine Nervenimpulse leitet, bewegt sich die Natriumkaliumpumpe Kaliumionen in der Zelle und leitet Natriumionen nach außen (stellen Sie sich eine Zelle, die Süßwasser enthält, und ist von Salzwasser umgeben). Aufgrund eines solchen Ungleichgewichts erreicht der potentielle Unterschied der Axonmembran 70 Millivolt (ungefähr 5% der Spannung der herkömmlichen Batterie des AA).

Mit einer Änderung des Zustands der Zelle und der Stimulation des Axons mit einem elektrischen Impuls ist jedoch das Gleichgewicht auf der Membran gebrochen, und die Natriumkaliumpumpe arbeitet jedoch für kurze Zeit in der entgegengesetzten Richtung. Positiv aufgeladene Natriumionen dringen hinein, und Kaliumionen gepumpt. Für einen Moment erwirbt die innere Umgebung des Axons eine positive Anklage. Gleichzeitig werden die Natriumkaliumpumpenkanäle durch Blockieren des weiteren Einbaus von Natrium verformt, und Kaliumionen gehen weiter aus, und der anfängliche Unterschied in Potentialen wird wiederhergestellt. Inzwischen sind Natriumionen in den Axon verteilt, wodurch die Membran am Boden des Axons wechseln. In diesem Fall ändert sich der Zustand der unteren Pumpen, wodurch zur weiteren Ausbreitung des Impulses beigetragen wird. Eine starke Änderung der Spannung, die durch eine schnelle Bewegung von Natrium- und Kaliumionen verursacht wird, wird aufgerufen potenzial der Wirkstoffe. Wenn das Potential einen bestimmten Punkt des Axons durchläuft, schalten die Pumpen den Ruhestand ein und stellen wieder her.

Das Potenzial der Aktion erstreckt sich ziemlich langsam - nicht mehr als ein Anteil an Unit pro Sekunde. Um die Impulsübertragungsrate zu erhöhen (da am Ende nicht geeignet ist, dass das von dem Gehirn geschicktes Signal erst nach einer Minute seine Hand erreichte), sind die Axonen von einer Membran aus Myelin umgeben, die den Zustrom und den Abfluss behindert von Kalium und Natrium. Die melinische Hülle ist nicht kontinuierlich - nach bestimmten Abständen gibt es leichte Lücken, und der Nervenimpuls springt aus einem "Fenster" zu einem anderen, aufgrund dessen, dass die Getrieberate des Impuls zunimmt.

Wenn der Impuls das Ende des Hauptteils des Körpers des Axons erreicht, muss er entweder auf das nächste zugrunde liegende Neuron übertragen werden, oder wenn wir über die Neuronen des Gehirns sprechen, von zahlreichen Zweigen an viele andere Neuronen. Für ein solches Getriebe wird ein absolut unterschiedlicher Prozess verwendet, als den Impuls entlang des Axons zu übertragen. Jedes Neuron ist von seinem Nachbarn ein kleiner Schlitz getrennt, der genannt wird sennouts.. Das Aktionspotential kann nicht durch diesen Schlitz springen, sodass Sie einen anderen Weg finden müssen, um den Puls auf das folgende Neuron zu übertragen. Am Ende jedes Prozesses gibt es winzige Taschen ( präventive) luftblasen, von denen jedes spezielle Verbindungen hat - neuromediatoren. Wenn das Potential für die Wirkung dieser Blasen durch die Neurotransmittermoleküle freigesetzt wird, die die Synaps überqueren und an spezifischen molekularen Rezeptoren an der darunter liegenden Neuronenmembran verbinden. Wenn der Neurotransmitter miteinander verbunden ist, ist das Gleichgewicht auf der Neuronmembran gebrochen. Jetzt werden wir ansehen, ob es sich um ein neues Maßnahmenpotenzial in einer solchen Verletzung des Gleichgewichts gibt (Neurophysiologen suchen weiterhin nach der Antwort darauf wichtige Frage bisher).

Nachdem die Neurotransmitter den Nervenimpuls von einem Neuron zum nächsten überträgt, können sie einfach diffundieren oder einer chemischen Aufteilung unterzogen oder in ihre Blasen zurückkehren (dieser Prozess ist unvergleichlich aufgerufen umgekehrter Griff). Ende des 20. Jahrhunderts wurde eine erstaunliche wissenschaftliche Entdeckung gemacht - es stellt sich heraus, dass Medikamente, die die Freisetzung beeinflussen, und die umgekehrte Anfälle von Neurotransmitter radikal ändern können mentale Kondition Mann. ProZak (Prozac *) und Antidepressiva ähnlich dem sie blockieren die umgekehrte Anfall des Serotonin-Neurotransmitters. Es scheint, dass die Parkinson-Krankheit mit einem Dopamin-Neurotransmitter-Mangel im Gehirn verbunden ist. Die Forscher, die Grenzstaaten in der Psychiatrie untersuchen, versuchen zu verstehen, wie diese Verbindungen den menschlichen Geist beeinflussen.

Es gibt immer noch keine Antwort auf die grundlegende Frage, die dazu führt, dass Neuronen das Potenzial der Aktion initiieren - ausdrücklich berufssprache Neurophysiologen, ist der Launchmechanismus des Neurons unklar. In dieser Hinsicht sind die Neuronen des Gehirns, die Neurotransmitter, die von Tausenden von Nachbarn, einnehmen können, besonders interessant. Es ist fast nicht an der Verarbeitung und Integration dieser Impulse bekannt, obwohl viele Forschungsteams an diesem Problem funktionieren. Wir wissen nur, dass das Neuron bei der Integration von ankommenden Impulsen umgesetzt wird, und die Lösung ist erforderlich, es ist notwendig, das Potenzial der Aktion zu initiieren und den Puls weiter zu übertragen. Dieser grundlegende Prozess verwaltet das Funktionieren des gesamten Gehirns. Es ist nicht überraschend, dass dieses größte Mysterium der Natur zumindest heute, ein Mysterium und für die Wissenschaft bleibt!

Nervöser Impuls - dies ist eine bewegliche Welle von Änderungen des Membranzustands. Es enthält strukturelle Veränderungen (Öffnen und Schließen von Membranionskanälen), chemische (wechselnde Transmembranionenströme) und elektrisch (Änderungen des elektrischen Potentials der Membran: Depolarisation, positive Polarisation und Repolarisierung). © 2012-2019 Sazonov v.f.

Sie können kurz sagen:

In der physiologischen Literatur wird jedoch als Synonym für einen nervösen Impuls verwendet, um den Begriff "Potenzial der Aktion" zu verwenden. Obwohl das Potenzial der Aktion nur ist elektrische Komponente nervöser Impuls.

Aktionspotential - Dies ist ein scharfes springendes Wechseln des Membranpotentials mit einem Negativ auf positiv und zurück.

Das Aktionspotenzial ist ein elektrisches Merkmal (elektrische Komponente) des Nerveimpuls.

Nervustimpuls ist ein komplexer struktureller elektrochemischer Prozess, der in einer Neuronmembran in Form einer Laufwelle der Veränderung ausbreitet.

Aktionspotential - Dies ist nur die elektrische Komponente des Nervenimpulses, die Änderungen in der elektrischen Ladung (Potential) in der lokalen Fläche der Membran während des Durchgangs des Nervenimpulses (von -70 bis +30 mV und zurück) kennzeichnen. (Klicken Sie auf das Bild links, um die Animation anzuzeigen.)

Vergleichen Sie die beiden Abbildungen (gegraben um sie herum) und spüren Sie den Unterschied!

Wo sind die nervösen Impulse geboren?

Seltsamerweise können nicht alle Schüler, die die Physiologie der Aufregung studiert haben, diese Frage beantworten. (((((

Obwohl die Antwort nicht kompliziert ist. Nervöse Impulse werden an Neuronen an nur mehreren Orten geboren:

1) AKSON KHOLMIK (Dies ist der Übergang eines Neuronenkörpers in AKSON),

2) Rezeptorende der Dendrita,

3) Das erste Abfangen von Ranvier auf Dendriti (Triggerzone von Dendrita),

4) postsynaptische Membran-Aufregende Synapse.

Orte des Auftretens von Nervenimpulsen:

1. AKSON KHOLMIK ist der Hauptkörper von Nervenimpulsen.

Auson Kholmik ist der Beginn des Axons, wo er am Körper von Neuron beginnt. Es ist der Axonny Holmik, der der Hauptgenerator (Generator) von Nervenimpulsen auf Neuron ist. An allen anderen Orten ist die Wahrscheinlichkeit eines nervösen Impulses viel kleiner. Tatsache ist, dass die axonny hügelige Membran die Erregungsempfindlichkeit erhöht hat und der kritische Depolarisationspegel (KUD) im Vergleich zum Rest der Membran reduziert wird. Wenn daher zahlreiche postsynaptische Potentiale (VSP) auf der Neuronmembran (VSP) summiert werden, die an verschiedenen Stellen auf postsynaptischen Membranen aller synaptischen Kontakte auftreten, dann wird an der Axonny-Stechpalme früher als das gesamte Kuda erreicht. Dort ist dies eine Superfloor-Depolarisation für ein Hügel und öffnet die potentialempfindlichen Natriumkanäle, die den Fluss von Natriumionen umfasst, was das Potenzial von Wirkstoff und Nervenimpuls erzeugt.

Der Axonny Holmik ist also eine integrative Zone auf der Membran, sie integriert alle lokalen Potenziale (aufregendes und bremst), die sich auf Neuron ergeben - und der erste wird ausgelöst, um einen Bordstein zu erreichen, der einen Nervenimpuls erzeugt.

Es ist auch wichtig, die folgende Tatsache zu berücksichtigen. Vom Axon-Holly läuft der Nervenimpuls durch die gesamte Membran seines Neurons: sowohl von Axons bis zu den präsynaptischen Enden und in Dendriten bis hin zu postsynaptischen "Bemühungen". Alle lokalen Potentiale werden aus der Neuronenmembran und von all ihren Synapsen entfernt, weil Sie sind "unterbrochen durch das Potenzial der Wirkstoffe aus einem nervösen Impuls, der in der Membran läuft.

2. Rezeptor endet ein empfindliches (afferentes) Neuron.

Wenn das Neuron einen Rezeptor endet, kann ein ausreichender Reiz ergreifen und das Generatorpotential an diesem Ende zuerst und dann den Nervenimpuls erstellen. Wenn das Generatorpotential KUD erreicht, öffnet sich an diesem Ende potentielle, abhängige Natriumionenkanäle und das Potenzial der Wirkung und des Nervenimpulses. Nervöser Impuls läuft nach Dendritu an den Körper eines Neurons und dann nach seinem Axon an die präsynaptischen Enden zur Übertragung von Aufregung zum nächsten Neuron. Also arbeiten, zum Beispiel Schmerzrezeptoren (Nozizeptoren), die dendritische Enden von Schmerzneuronen sind. Nervöse Impulse in Schmerzneuronen werden an den Rezeptorenden der Dendriten angehoben.

3. Das erste Abfangen von Ranvier auf Dendriti (Triggerzone von Dendrite).

Lokale aufregende postsynaptische Potentiale (VSP) an den Enden des Dendrites, die als Reaktion auf die Erregung der Dendriten durch Synapsen gebildet werden, werden auf dem ersten Abfangen des Ranviers dieses Dendrites zusammengefasst, wenn dies natürlich ist minimiert Es gibt einen Abschnitt einer Membran mit erhöhter Empfindlichkeit gegenüber der Erregung (reduzierter Schwellenwert), so dass in diesem Bereich das kritische Depolarisation (KUD) leichter zu überwinden ist, wonach die potentialgesteuerten Ionenkanäle für Natrium geöffnet werden - und das Potenzial der Aktion (nervöser Impuls) erscheint.

4. Postsynaptische Membran aufregende Synapse.

In seltenen Fällen können VSPs auf der Anregungssynapse so stark sein, dass es auch einen Bordsteinkandidat erreicht und einen Nervenimpuls erzeugt. Es ist jedoch mehr oft möglich, nur als Ergebnis der Summation mehrerer VSPs: oder aus mehreren benachbarten Synapsen, die gleichzeitig gearbeitet haben (räumliche Summation), oder aufgrund der Tatsache, dass mehrere in einer Reihe (temporäre Summation) kamen zu diesem Synaps.

Video:Einen nervösen Puls durch Nervenfaser leiten

Das Potenzial der Aktion als nervöser Impuls

Nachfolgend ist das Material des Bildungs- und Methodikhandbuchs des Autors, das in seiner Literaturliste durchaus möglich ist:

Sazonov v.f. Das Konzept und die Arten von Bremsen in der Physiologie des zentralen Nervensystems: Lehranleitung. Teil 1. Ryazan: RGPU, 2004. 80 s.

Alle Prozesse von Membranänderungen, die während der erstreckenden Erregung auftreten, sind in wissenschaftlicher und beschriebener Weise gut verstanden und beschrieben bildungsliteratur. Aber nicht immer diese Beschreibung ist leicht zu verstehen, da zu viele Komponenten in diesem Prozess involviert sind (aus Sicht eines gewöhnlichen Studenten und nicht natürlich kein Welderkind).

Um das Verständnis zu erleichtern, schlagen wir vor, einen einzigen elektrochemischen Prozess der Ausbreitung der dynamischen Erregung von drei Seiten auf drei Ebenen zu berücksichtigen:

Elektrische Phänomene - Entwicklung von Aktionspotenzial.

Chemische Phänomene - Die Bewegung von Ionen fließt.

Strukturphänomene - das Verhalten von Ionenkanälen.

Drei Seiten des Prozesses erregung erstreckt sich

1. Aktionspotenzial (PD)

Aktionspotential - Dies ist eine hüpfende Änderung des konstanten Membranpotentials mit einer negativen Polarisation gegenüber positiv und zurück.

In der Regel variiert das Membranpotential in Neuronen der ZNS von -70 mV bis +30 mV und kehrt dann wieder in den Anfangszustand zurück, d. H. bis -70 mV. Wie Sie sehen, ist das Konzept des Aktionspotentials durch elektrische Phänomene auf der Membran gekennzeichnet.

Auf elektrischer Ebene Änderungen beginnen, den polarisierten Zustand der Membran auf Depolarisation zu ändern. Erstens ist die Depolarisation in Form eines lokalen spannenden Potenzials. Bis zur kritischen Ebene der Depolarisation (ca.-50 mV) ist eine relativ einfache lineare Abnahme der Elektronegierbarkeit proportional zur Kraft, das Reizstoff zu beeinflussen. Aber dann die coolsten Startssophau Depolarisierung, es entwickelt sich nicht bei konstanter Geschwindigkeit, sondernmit Beschleunigung. . Die Depolarisation wird so beschleunigt, dass die Depolarisation so beschleunigt wird, dass springt durch die Nullmarke, ohne dies zu bemerken, und geht sogar in eine positive Polarisation. Nach Erreichen des Peaks (normalerweise +30 mV) beginnt der umgekehrte Prozess -repolarisierung . Wiederherstellung der negativen Polarisation der Membran.

Beschreiben Sie kurz elektrische Phänomene während des Aktionspotenzials:

Steigender Zweigplan:

das Potenzial der Menschen ist der anfängliche herkömmliche polarisierte elektronegative Zustand der Membran (-70 mV);

erhöhung des lokalen Potentials - proportional zur Stimulus-Depolarisation;

die kritische Ebene der Depolarisation (-50 mV) ist eine starke Beschleunigung der Depolarisation (aufgrund von Selbstdispergieren von Natriumkanälen), beginnt die Spitze von diesem Punkt - der Teil des Actionpotentials mit hoher Amplitude;

selbstbewusste zunehmende Depolarisation;

Übergang Null Markierungen (0 mV) - Polaritätsänderung der Membran;

"Überrand" ist eine positive Polarisation (Inversion oder Umkehrung, Membranladung);

peak (+30 mV) ist die Spitze des Prozesses der Änderung der Polarität der Membran, des Peaks des Aktionspotenzials.

Niederlassungsgrafik nach unten:

repolarisierung - Wiederherstellung der früheren Elektronegabilität der Membran;

der Übergang der Nullmarke (0 mV) ist die umgekehrte Verschiebung der Polarität der Membran mit dem ersteren, negativ;

Übergang der kritischen Ebene der Depolarisation (-50 mV) - die Einstellung der Phase der relativen feuerfesten (nicht verantwortlichen) und der Rückkehr der Erregbarkeit;

trace-Prozesse (Trace Depolarisation oder Trace-Hyperpolarisierung);

die Wiederherstellung des Pflegepotenzials ist die Norm (-70 mV).

Die erste Depolarisation, dann - Repolarisierung. Erstens - der Verlust der Elektronengutbarkeit, dann - die Wiederherstellung der Elektronegativität.

2. Ionenfäden

Man kann sagen, dass die geladenen Ionen die Schöpfer von elektrischen Potentialen in Nervenzellen sind. Für viele Menschen klingt die Erklärung seltsam, dass Wasser keinen elektrischen Strom durchführt. Aber in der Tat ist es. Übrigens ist Wasser ein Dielektrikum, kein Leiter. In Wasser wird der elektrische Strom nicht von Elektronen bereitgestellt, wie in Metalldrähten und geladene Ionen: positive Kationen und negative Anionen. In lebenden Zellen wird die Haupt-"elektrische Arbeit" von Kationen durchgeführt, da sie mehr Mobiltelefone sind. Elektrische Ströme in Zellen sind Ionenflüsse.

Es ist also wichtig zu erkennen, dass alle elektrischen Ströme, die durch die Membran gehen, sindionenströme . Wir kennen uns von der aktuellen Physik in Form eines Elektronenstroms in Zellen, wie in Wassersystemen, einfach nicht. Links zu Elektronenströmen sind ein Fehler.

Auf der chemischen Ebene Wir beschreiben die ausbreitende Anregung, sollte in Betracht ziehen, wie die Eigenschaften von Ionen durch die Membranänderung durchlaufen. Die Hauptsache in diesem Prozess ist, dass, wenn die Depolarisation durch den Fluss von Natriumionen in der Zelle stark verbessert ist, und dann stoppt es plötzlich auf dem Spitzen des Aktionspotenzials. Der ankommende Natriumstrom verursacht nur Depolarisation, da Natriumionen mit positiven Ladungen in einen Käfig führen (als und reduzieren Sie die Elektronegativität). Nach der Spitze nimmt der Fluss von Kaliumionen wesentlich zunehmend, was die Repolarisierung verursacht. Schließlich bringt Kalium, wie wir wiederholt sprachen, positive Gebühren aus der Zelle. Die negativen Gebühren bleiben in der Nähe in der Nähe, und dies steigt aufgrund dieser Elektronegierbarkeit an. Dies ist die Rückgewinnung der Polarisation aufgrund des fließenden Flusses von Kaliumionen. Beachten Sie, dass der aufstrebende Fluss von Kaliumionen fast gleichzeitig mit dem Aufkommen von Natriumstrom auftritt, aber langsam steigt und dauert zehnmal länger. Trotz der Dauer des Kaliumflusses der Ionen selbst wird ein wenig verbraucht - nur ein millionster Anteil an Kaliumreserve in einem Käfig (0,000001 Teil).

Lass uns zusammenfassen. Der aufsteigende Zweig der Genauigkeit des Wirkstoffpotentials wird durch Eintritt in den Käfig von Natriumionen gebildet, und aufgrund des Austritts der Kaliumzelle des Kalium-Ionen.

3. Ionenkanäle

Alle drei Seiten des Erregungsprozesses sind elektrische, chemische und strukturelle - notwendig, um seine Essenz zu verstehen. Aber trotzdem beginnt alles mit der Arbeit der Ionenkanäle. Es ist der Zustand der Ionenkanäle, die das Verhalten von Ionen vorbestimmt, und das Verhalten von Ionen wiederum wird von elektrischen Phänomenen begleitet. Beginnen Sie den Prozess der Aufregungnatriumkanäle .

Auf dem molekularen strukturellen Niveau Die Entdeckung von Membranennatriumkanälen tritt auf. Zuerst ist dieser Prozess proportional zur Kraft des äußeren Einflusses, und dann wird es einfach "unwiderstehlich" und Masse. Die Kanalöffnung bietet Natriumeintrag in die Zelle und verursacht Depolarisation. Dann, etwa 2-5 Millisekunden, treten sie aufautomatische Verschluss . Dieses Schließen der Kanäle zerbricht stark die Bewegung von Natriumionen in der Zelle, und bricht daher den Anstieg des elektrischen Potentials. Das potenzielle Wachstum wird gekündigt, und wir sehen den Spitzen in der Grafik. Dies ist die Oberseite der Kurve im Zeitplan, der Prozess wird in der entgegengesetzten Richtung fortgesetzt. Natürlich ist es sehr interessant, herauszufinden, dass Natriumkanäle ein zwei Tor haben, und sie werden durch Aktivierungsziel und eng inaktiviert, aber es sollte früher im Thema "Anregung" diskutiert werden. Wir werden dazu nicht aufhören.

Parallel dazu ist in der Öffnung von Natriumkanälen mit geringer Verzögerung in der Zeit eine zunehmende Entdeckung von Kaliumkanälen. Sie sind langsam im Vergleich zu Natrium. Die Öffnung zusätzlicher Kaliumkanäle verbessert den Ausgang von positiven Kaliumionen aus der Zelle. Die Produktion von Kalium entgegen der "Natrium" -Depolarisation und verursacht die Gewinnung von Polarität (Elektronenrückgewinnung). Natriumkanäle liegen jedoch vor Kalium, sie arbeiten etwa 10-mal schneller. Daher liegt der ankommende Fluss von positiven Natriumionen in die Zelle der Kompensationsleistung von Kaliumionen vor. Daher entwickelt die Depolarisation ein führendes Tempo im Vergleich zu der gegen ihn entstehenden Polarisation, die durch das Auslaufen von Kaliumionen verursacht wird. Deshalb wird, bis Natriumkanäle schließen, die Erholung der Polarisation nicht beginnt.

Feuer als Metapher der Ausbreitung der Erregung

Um den Sinn zu verstehendynamisch Der Anregungsverfahren, d. H. Um seine Verbreitung entlang der Membran zu verstehen, ist es notwendig, sich vorzustellen, dass die von uns beschriebenen Prozesse zunächst die nächsten, und dann alle neuen, immer mehr entfernten Bereichen der Membran eingefangen werden, bis sie vollständig über die Membran laufen. Wenn Sie eine "Live-Welle" gesehen haben, die mit den Fans im Stadion zufrieden ist, indem Sie aufsteigen und knieft, können Sie sich leicht eine Membranerregungswelle vorstellen, die durch den konsistenten Fluss in benachbarten Abschnitten von Transmembranionenströmen gebildet wird.

Als wir nach einem figurativen Beispiel suchen, eine Analogie oder Metapher, die die Bedeutung der ausbreitenden Erregung deutlich übermitteln kann, dann auf das Bild eines Feuers angehalten. In der Tat sieht die ausbreitende Erregung aus wie ein Waldfeuer, wenn die brennenden Bäume an Ort und Stelle bleiben, und die Vorderseite des Brandes breitet sich aus und fließt in alle Richtungen aus dem Feuerfokus weiter.

Wie sehen die Bremsphänomene in dieser Metapher aus?

Die Antwort ist offensichtlich - das Bremsen wird wie ein Feuerlösch aussehen, als Abnahme der Verbrennung und Dämpfung von Feuer. Aber wenn das Feuer an sich anwendet, erfordert das Löschen Anstrengung. Aus dem gelöschten Bereich wird der Löschverfahren selbst nicht in alle Richtungen gehen.

Es gibt drei Feuerbekämpfungsoptionen: (1) oder müssen warten, wenn alles brennt und das Feuer alle brennbaren Reserven löscht, (2) Sie müssen entweder die brennenden Abschnitte mitnehmen, damit sie ausgehen, (3) oder Sie müssen Wasser das nächstgelegene unnötige Feuer, so dass sie nicht beleuchten.

Ist es möglich, eine Welle der Vermehrung der Erregung "zurückzuzahlen"?

Es ist unwahrscheinlich, dass die Nervenzelle in der Lage ist, diesen Anfang "Feuer" der Aufregung "zurückzahlen" können. Daher eignet sich das erste Verfahren nur für künstliche Interferenzen mit Neuronen (zum Beispiel für therapeutische Zwecke). Aber "Gießen Sie den Treiber einige Sites und setzen Sie die Anregungseinheit, es stellt sich heraus, dass es durchaus möglich ist.

Automatisierungsbehörde in aktiven erregbaren Umgebungen (ABC)

Wenn die Welle in aktiven erregbaren Umgebungen propagiert wird, tritt keine Energieübertragung auf. Energie wird nicht übertragen, sondern wird freigegeben, wenn Anregung zum ABC-Standort kommt. Es ist möglich, eine Analogie mit einer Reihe von Explosionen von Gebühren zu erstellen, die in einiger Entfernung voneinander eingebettet sind (zum Beispiel beim Löschen von Waldbränden, Bau, ameliorativen Arbeiten), wenn eine Explosion einer Ladung eine Explosion in der Nähe und so weiter führt. Das Waldbrand ist auch ein Beispiel für die Ausbreitung der Welle in einer aktiven anregbaren Umgebung. Die Flamme gilt für den Bereich mit verteilten Energiereserven - Bäume, Bäume, trockenes Moos.

Die wichtigsten Eigenschaften von Wellen, die sich in aktiven anregbaren Umgebungen (ABC) ausbreiten

Die Anregungswelle gilt für ABC ohne Dämpfung; Der Durchgang der Anregungswelle ist feuerfest assoziiert - die Nicht-Verantwortung des Mediums für einen bestimmten Zeitraum (Refraktorperiode).

Kandidat der biologischen Wissenschaften L. Chaylakhyan, wissenschaftlicher Mitarbeiter Institut für Biophysik Akademie der Wissenschaften der UdSSR

Der Leser des Magazins L. Gorbunova (Tsynomin Dorf, Moskauer Region) schreibt uns: "Ich interessiere mich für den Mechanismus, die Übertragung von Signalen auf nervösen Zellen."

Laureates des Nobelpreises von 1963 (von links nach rechts): A. Khodgkin, E. Huxley, D. Eccles.

Präsentationen von Wissenschaftlern über den Mechanismus der Übertragung des nervösen Impulses unterzogen in in letzter Zeit Signifikante Veränderung. Bis vor kurzem wurden Bernsteins Ansichten in der Wissenschaft dominiert.

Das Gehirn des Menschen, kein Zweifel, die höchste Errungenschaft der Natur. In einem Kilogramm des Nervengewebes wurde die Quintessenz der gesamten Person abgeschlossen, von der Regulierung der Lebensfunktionen - der Arbeit des Herzens, der Lunge, der Verdauungstrakt, der Leber - und endet mit seiner spirituellen Welt. Hier - unsere geistigen Fähigkeiten, unseren Weltbild, Gedächtnis, Geist, unser Selbstbewusstsein, unser "I". Das Wissen über die Mechanismen der Gehirnarbeit ist das Wissen von sich selbst.

Das Ziel ist großartig und verlockend, aber das Objekt der Studie ist unglaublich kompliziert. Witz sagen, dieses Kilogramm Gewebe ist ein komplexes Kommunikationssystem von Zehn Milliarden Nervenzellen.

Der erste wesentliche Schritt in Richtung des Wissens des Gehirns ist jedoch bereits gemacht. Vielleicht ist er einer der leichtesten, aber es ist äußerst wichtig für alles weiter.

Ich meine die Untersuchung des Mechanismus der Übertragung von Nervenimpulsen - Signale, die um die Nerven herumlaufen, sowohl durch Draht. Es sind diese Signale, die das Gehirnalphabet sind, mit dem die Sinne an die Zentrale geschickt werden nervöses System Details der Debets über Ereignisse in outdoor-Welt. Die Nervenimpulse verschlüsselt das Gehirn ihre Aufträge an Muskeln und verschiedene innere Organe. Schließlich sprechen in der Sprache dieser Signale individuelle Nervenzellen und Nervenzentren untereinander.

Nervenzellen - Das Hauptelement des Gehirns ist in der Form vielfältig, in Form, aber grundsätzlich haben sie eine einzige Struktur. Jede Nervenzelle besteht aus drei Teilen: vom Körper, dem langen Nervenfaser-Axon (die Länge seiner Person aus mehreren Millimetern bis zum Messgerät) und mehreren kurzen Verzweigungsverfahren - Dendriten. Nervenzellen werden mit Muscheln voneinander isoliert. Aber immer noch Zellen interagieren miteinander. Es passiert an der Stelle der Zelle der Zelle; Dieses Gelenk wird als Synaps bezeichnet. Bei der Synapse gibt es Axon von einem nervösen Zellen und Körper oder Dendriten einer anderen Zelle. Darüber hinaus ist es interessant, dass die Anregung nur in eine Richtung übertragen werden kann: vom Axon bis zum Körper oder dem Dendrituit, jedoch in keinem Fall zurück. Synaps ist wie Kenotron: Es überspringt die Signale in nur einer Richtung.

Bei dem Problem des Studiums des Mechanismus des Nervenimpulses und seiner Verteilung können zwei Hauptfragen unterschieden werden: Die Art des Nervenimpulses oder der Erregung innerhalb derselben Zelle ist die Faser und der Mechanismus, den Nervenimpuls von der Zelle zu der Zelle zu übertragen Zelle - durch Synapsen.

Was ist die Art von Signalen, die von der Zelle zur Nervenfaserzelle übertragen werden?

Dieses Problem ist seit langem an diesem Problem interessiert, angenommen Descartes, angenommen, dass die Verbreitung des Signals mit der Transfusion des Fluids an den Nerven wie auf den Röhren verbunden ist. Newton dachte, es sei ein rein mechanischer Prozess. Wenn eine elektromagnetische Theorie auftauchte, entschieden sich Wissenschaftler, dass der Nervenimpuls auf der aktuellen Bewegung des Leiters mit einer Geschwindigkeit nahe der Geschwindigkeit der Ausbreitung von elektromagnetischen Schwingungen ähnlich war. Schließlich erscheint die Entwicklung der Biochemie Sicht, dass die Bewegung des Nervimpulses die Ausbreitung entlang der Nervenfaser einer speziellen biochemischen Reaktion ist.

Und doch wurde keine dieser Ideen gerechtfertigt.

Derzeit ist die Art des nervösen Impulses offenbart: Dies ist ein überraschend dünner elektrochemischer Prozess, der auf der Bewegung von Ionen durch die Zellschale basiert.

Ein großer Beitrag zur Offenlegung dieser Natur wurde von der Arbeit von drei Wissenschaftlern: Alan Hodgkin, Professor der Biophysik der Universität von Cambridge; Andrew Huxley, Professor für Physiologie der University of London und John Eccles, Professor Physiologie der australischen Universität in Canberre. Sie haben 1963 mit der Nobel-Medizinprämie ausgezeichnet,

Zum ersten Mal wurde der Vorschlag des nervösen Impulses von dem berühmten deutschen Physiologen Bernstein zu Beginn unseres Jahrhunderts ausgedrückt.

Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts war es sich der nervösen Erregung bewusst. Wissenschaftler haben bereits gewusst, dass die Nervenfaser durch einen elektrischen Schlag angeregt werden kann, und die Aufregung tritt immer unter der Kathode auf - unter der Nachteile. Es war bekannt, dass der angeregte Bereich der Nerven negativ in Bezug auf den unaufgerichteten Gebiet negativ lädt. Es wurde festgestellt, dass der Nervenimpuls an jedem Punkt nur 0,001-0.002 Sekunden dauert, was die Größe der Erregung nicht von der Gewalt der Irritation abhängt, da das Volumen des Anrufs in unserer Wohnung nicht davon abhängt, wie sehr wir die drückten Taste. Schließlich fanden Wissenschaftler, dass elektrische Stromträger in lebenden Gewebenionen Ionen sind; Darüber hinaus in der Zelle der Hauptelektrolyt-Kaliumsalze und in der Gewebeflüssigkeit - Natriumsalze. In den meisten Zellen beträgt die Konzentration an Kaliumionen 30-50-mal größer als im Blut und in der interzellulären Flüssigkeit, Waschzelle.

Und auf der Grundlage all dieser Daten schlug Bernstein vor, dass die Hülle von Nerven- und Muskelzellen eine spezielle halbdurchlässige Membran ist. Es durchdringt nur für Ionen zu +; Für alle anderen Ionen, einschließlich für die negativ geladenen Anionen in der Zelle, ist der Weg geschlossen. Es ist klar, dass der Kalium nach den Diffusionsgesetzen, um aus der Zelle herauszukommen, ein Übermaß an Anionen in der Zelle auftreten, und auf beiden Seiten der Membran erscheint der Unterschied in Potentialen: außerhalb - plus (Überschuss an Kationen ), innen - minus (überschüssiger Anionen). Dieser potenzielle Unterschied erhielt den Namen des Friedenspotenzials. In Ruhezustand, in einem nicht erlaubten Zustand, wird der innere Teil der Zelle immer negativ mit der äußeren Lösung aufgeladen.

Bernstein schlug vor, dass zum Zeitpunkt der Erregung der Nervenfaser strukturelle Veränderungen der Oberflächenmembran auftreten, ihre Poren, wie sie waren, zunehmen, und es wird für alle Ionen durchlässig. Gleichzeitig verschwindet der potentielle Unterschied natürlich. Dies verursacht ein Nervenzussignal.

Die Bernsteum-Membran-Theorie gewann schnell Anerkennung und bestand über 40 Jahre bis zur Mitte unseres Jahrhunderts.

Am Ende der 30er Jahre traf sich die Theorie von Bernstein jedoch mit unüberwindlichen Widersprüchen. Ein starker Schlag, den sie 1939 von subtilen Experimenten von Hodgkin und Huxley zugefügt wurde. Diese Wissenschaftler messen zunächst die absoluten Werte des Membranpotentials der Nervenfaser in Ruhe und wann aufgeregt. Es stellte sich heraus, dass das Membranpotential, wenn er angeregt wurde, nicht einfach auf Null verringert wurde, sondern durch Null auf mehrere Dutzend Milvolt ging. Das heißt, der innere Teil der Faser aus dem Negativ wird positiv.

Es reicht jedoch nicht aus, die Theorie abzuwenden, es ist notwendig, es mit einem anderen zu ersetzen: Die Wissenschaft toleriert kein Vakuum. Und Hodgkin, Huxley, Katz im Jahr 1949-1953 neue Theorie. Sie bekommt den Namen Natrium.

Hier hat der Leser das Recht, überrascht zu sein: Bisher gab es keine Rede über Natrium. Das ist alles die Sache. Wissenschaftler haben mit Hilfe von markierten Atomen etabliert, die bei der Übertragung des Nervenimpulses nicht nur Kalium und Anionen, sondern auch Natrium- und Chlorionen gemischt werden.

Im Körper reichen Natrium- und Chlorionen ausreichen, jeder weiß, dass das Blut salzärer Geschmack ist. Darüber hinaus ist Natrium in der interzellulären Flüssigkeit 5-10-mal größer als in der Nervenfaser.

Was kann das bedeuten? Wissenschaftler schlugen deuteten darauf hin, dass die Permeabilität der Membran, wenn sich auf dem ersten Moment angerufen hat, nur für Natrium zunimmt. Permeabilität wird zehnmal mehr als für Kaliumionen. Und da Natrium 5-10 mehr Natrium ist als im Inneren, wird es bemüht, in die Nervenfaser einzugehen. Und dann ist der innere Teil der Faser positiv.

Und nach einiger Zeit - nach der Aufregung - wird das Gleichgewicht wiederhergestellt: Die Membran beginnt, Kaliumionen zu passieren. Und sie gehen aus. Somit kompensieren sie die positive Ladung, die in den Faser-Natriumionen eingeführt wurde.

Es war völlig schwierig, zu solchen Ideen zu kommen. Deshalb: Der Durchmesser von Natriumionen in der Lösung ist eineinhalb mit einem halben Durchmesser von Kalium- und Chlorionen. Und es ist völlig unverständlich, wie größer als das Ion passiert, an dem der kleinere passieren kann.

Es war notwendig, den Ansehen des Mechanismus des Übergangs von Ionen durch die Membranen entschlossen zu ändern. Es ist klar, dass nur das Grading über die Poren in der Membran hier nicht tut. Und dann wurde die Idee ausgedrückt, dass Ionen die Membran auf völlig andere Weise überqueren können, mit der Hilfe des Mysteriums bis zur Zeit vor der Zeit der Alliierten - einzigartige organische Träger, die in der Membran selbst versteckt sind. Mit diesem Molekül können Ionen die Membran überall und nicht nur durch die Poren überqueren. Darüber hinaus zeichnen sich diese Moleküle von ihren Passagieren gut aus, sie verwechseln Natriumionen nicht mit Kaliumionen.

Dann hat das allgemeine Bild der Ausbreitung des Nervenimpulses das folgende Formular. In Frieden von Trägermolekülen, die negativ aufgeladen werden, wird das Membranpotential gegen den äußeren Rand der Membran gedrückt. Daher ist die Natriumpermeabilität sehr klein: 10-20 mal weniger als für Kaliumionen. Kalium kann die Membran durch die Poren überqueren. Wenn die Anregungswelle sich dem Druck des elektrischen Feldes an den Trägern nähert, wird Moleküle reduziert; Sie setzen ihre elektrostatischen "Fesseln" zurück und beginnen, Natriumionen in der Zelle zu tragen. Es reduziert das Membranpotential weiter. Es geht wie ein Kettenprozess-Aufladeprozess-Membran. Und dieser Prozess breitet sich kontinuierlich entlang der Nervenfaser aus.

Interessanterweise verbringen Nervenfasern für ihre Hauptarbeit - Nervenimpulse ausführen - nur etwa 15 Minuten pro Tag. Jedoch bereit für diese Faser in jeder Sekunde: Alle Elemente der Nervenfaserarbeit ohne Pause - 24 Stunden am Tag. Nervöse Fasern in diesem Sinne ähneln Interceptual-Flugzeugen, die kontinuierlich Motoren für den sofortigen Abflug arbeiten, aber die Abfahrt selbst kann nur einmal ein paar Monate stattfinden.

Wir kennen uns jetzt mit der ersten Hälfte des geheimnisvollen Tatsächlich des Nervenimpulses - entlang derselben Faser. Wie ist die Anregung von der Zelle an der Zelle durch die Gelenke der Gelenke - Synapsen. Diese Frage wurde in brillanten Experimenten des dritten untersucht nobel-Laureat., John Eccles.

Die Anregung kann sich nicht direkt von den Nervenenden einer Zelle auf Körper oder Dendritis einer anderen Zelle bewegen. Praktisch fließt der gesamte Strom durch den synaptischen Schlitz in das äußere Fluid, und der negative Anteil ist durch Synaps mit der benachbarten Zelle nicht in unmittelbarer Nähe, die keine Anregung verursachen kann. Im Bereich der Synapsen ist somit elektrische Kontinuität in der Ausbreitung des Nervenimpulses gebrochen. Hier wird an der Verbindung von zwei Zellen ein völlig unterschiedlicher Mechanismus in Kraft treten.

Wenn die Anregung zur Kündigung der Zelle kommt, werden physiologisch aktive Substanzen an den Ort der Synapse in die interzellulären Flüssigkeitsmediatoren oder in Intermediäre unterschieden. Sie werden zur Verbindung in der Übertragung von Informationen von der Zelle zur Zelle. Der Mediator interagiert chemisch mit der zweiten Nervenzelle, ändert die Ionenpermeabilität seiner Membran - da er den Spalt durchbrechen würde, in dem viele Ionen stürmten, einschließlich Natriumionen.

Dank der Werke von Hodgkin, Huxley und Eccles können die wichtigsten Zustände der Nervenzelle - Erregung und Bremsung - in Bezug auf Ionenprozesse in Bezug auf die strukturalem chemischen Umlagerung von Oberflächenmembranen beschrieben werden. Basierend auf diesen Werken können Sie bereits Annahmen über mögliche Mechanismen für Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis, die Kunststoffeigenschaften des Nervengewebes, bereits annehmen. Dies ist jedoch ein Gespräch über Mechanismen innerhalb eines oder mehrerer Zellen. Es ist nur ein Gehirnalphabet. Anscheinend kann die nächste Stufe viel schwieriger sein - die Eröffnung der Gesetze, auf die die koordinierende Aktivität von Tausenden von Nervenzellen gebaut wird, die Spracherkennung, auf der sich die Nervenzentren untereinander äußern.

Wir sind jetzt in der Kenntnis der Arbeit des Gehirns auf der Ebene des Kindes, die die Buchstaben des Alphabets erkannt haben, aber nicht wissen, wie sie sie in Worte binden kann. Es ist jedoch nicht weit eine Weile, wenn Wissenschaftler mit einem codelementartigen biochemischen Handlungen in der Nervenzelle auftreten, den faszinierenden Dialog zwischen den Nervenhirnzentren lesen.

Detaillierte Beschreibung der Illustrationen

Präsentationen von Wissenschaftlern über den Mechanismus der Übertragung des Nervenimpulses haben kürzlich eine erhebliche Änderung erfahren. Bis vor kurzem wurden Bernsteins Ansichten in der Wissenschaft dominiert. Seiner Meinung nach in Ruhe (1) wird die Nervenfaser positiv draußen und negativ innen aufgeladen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass durch die Poren in der Wand der Faser nur positiv geladene Kaliumionen (k +) gehalten werden können; Große negativ gekleidete Anionen (A -) sind gezwungen, innen zu bleiben und einen Überschuss an negativen Ladungen zu erzeugen. Die Anregung (3) an Bernstein wird auf das Verschwinden der Potentialdifferenz reduziert, was durch die Tatsache verursacht wird, dass die Porengröße zunimmt, die Anionen nach außen und ausrichten den Ionenbilanz aus: Die Anzahl der positiven Ionen entspricht der Anzahl der negativen . Die Arbeit des Nobelpreises der Nobelpreisträger von 1963 A. Khodjkpna, E. Huxley und D. Ecclesa änderte unsere vorherigen Ideen. Es wurde bewiesen, dass positive Natriumionen (Na +) auch an der nervösen Erregung, negativen Nichtchlor (CL) und negativ geladene Trägermoleküle beteiligt sind. Der Ruhezustand (3) ist grundsätzlich gebildet, so wie es zuvor gedacht wurde: ein Überschuss an positiven Ionen - außerhalb der Nervenfaser, ein Überschuss an Negativ - innen. Es wurde jedoch festgestellt, dass, wenn er angeregt (4), keine Ausrichtung der Ladungen auftritt, und aufladen: Ein Überschuss an negativen Ionen ist draußen ausgebildet, und innen ist ein Überschuss an positiv. Es wird dadurch erläutert, dass, wenn das Trägermolekül angeregt ist, die positiven Natriumionen durch die Wand transportieren. Somit bewegt sich der Nervenimpuls (5) entlang der Faser, die eine doppelte elektrische Schicht neu lädt. Und von der Zelle zu der Zelle wird die Anregung von einem eigentümlichen chemischen "Taran" (6) - Acetylcholinmolekül übertragen, das den Ionen hilft, die Wand der benachbarten Nervenfaser durchbrechen.

Neuronen kommunizieren mit Hilfe von "nervösen Nachrichten". Diese "Meldungen" ähneln einem elektrischen Strom, der auf den Drähten läuft. Manchmal, wenn sie von einem Neuron zum anderen übertragen, werden diese Impulse in chemische Nachrichten.

Nervenimpulse

Informationen werden zwischen den Neuronen wie einem elektrischen Strom in den Drähten übertragen. Diese Nachrichten werden codiert: Sie sind eine Folge von absolut identischen Impulsen. Der Code selbst liegt in ihrer Frequenz, dh unter den Impulsen pro Sekunde. Die Impulse werden von der Zelle an die Zelle übertragen, vom Dendrit, in dem sie entstehen, an den Axon, durch den sie passieren. Es gibt jedoch auch einen Unterschied zu elektrischen Netzwerken - Impulse werden nicht mit Elektronen * übertragen, sondern mit komplexeren Partikelnionen.

Medikamente, die die Geschwindigkeit der Impulse beeinflussen

Es gibt viele chemische Zubereitungen, die die Eigenschaften der Übertragung von Nervenimpulsen ändern können. In der Regel handeln sie auf synaptisches Niveau. Anästhetika und Beruhigungsmittel verlangsamen, und manchmal unterdrücken sie im Allgemeinen die Übertragung von Impulsen. Und Antidepressiva und Stimulanzien, wie Koffein, dagegen beitragen zur besten Übertragung.

Mit einer riesigen Geschwindigkeit

Nervöse Impulse sollten schnell den Körper durchlaufen. Beschleunigen Sie ihren Durchtritt von Neuronen hilft den umgebenden Glilenzellen. Sie bilden eine Hülle einer Nervenfaser namens Myelin. Infolgedessen gehen die Impulse mit einer atemberaubenden Geschwindigkeit - mehr als 400 km / h.

Chemische Bindungen.

Nachrichten, die von Neuron nach Neuron übertragen wurden, sollten sich in chemischer Form von elektrisch anmelden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass trotz seiner zahlreichen Neuronen nie miteinander in Kontakt kommen. Elektrische Impulse können jedoch nicht übertragen werden, wenn kein physischer Kontakt besteht. Daher werden Neuronen verwendet, um ein spezielles System mit dem Namen Synapsen zu kommunizieren. An diesen Stellen werden Neuronen durch einen engen Raum des synaptischen Schlitzes getrennt. Wenn der elektrische Puls zum ersten Neuron kommt, veröffentlicht sie von Sunaps chemische Moleküle, sogenannte Neurotransmitter. Diese von Neuronen erzeugten Substanzen bewegen sich durch den synaptischen Schlitz und fallen auf die speziell für sie entwickelten Rezeptoren. Infolgedessen ergibt sich ein weiterer elektrischer Impuls.

Der Puls zwischen Neuronen beträgt weniger als tausendstel Sekunden.

Unterschiede von Neuro-Mediatoren

Das Gehirn wird von etwa fünfzig Neurotransmitter hergestellt, die in zwei Gruppen unterteilt werden können. Der erste besteht aus denen, die das Auftreten eines nervösen Impulses initiieren - sie werden aufregend genannt. Andere, im Gegenteil, verlangsamen sich das Vorkommen, dass Neurotransmitter bremst. Es ist erwähnenswert, dass Neuron in den meisten Fällen nur einen Typ von Neurotransmitter zuweist. Und je nachdem, ob es aufregend oder bremst, wirkt sich Neuron auf unterschiedliche Weise auf die benachbarten Nervenzellen aus.

Künstliche Stimulation

Separate Neuron oder Gruppe von Neuronen Es ist möglich, mit Hilfe von Elektroden künstlich mit Hilfe von Elektroden zu stimulieren, die in ihnen geschickt, um elektrische Impulse in genau angezeigte Gehirnzonen zu senden. Diese Methode wird manchmal in der Medizin verwendet, insbesondere für die Behandlung von Patienten mit der Parkinson-Erkrankung, diese Krankheit, die sich im Alter manifetiert, wird von zitternden Gliedmaßen begleitet. Dieses Zittern kann durch ständige Stimulation einer bestimmten Hirnzone gestoppt werden.

Neuron - Mikrocomputer

Jeder der Neuronen kann Hunderte von Nachrichten pro Sekunde dauern. Und um nicht überladene Informationen zu überladen, muss er in der Lage sein, den Grad ihrer Bedeutung zu beurteilen und seine vorläufige Analyse zu erstellen. Diese Rechenaktivität tritt in der Zelle auf. Es gibt spannende und abzugsfähige Impulse. Damit Neuronen, um einen eigenen Impuls zu erzeugen, ist es erforderlich, dass der Betrag der vorherigen als mehr als ein bestimmter Wert herausstellte. Wenn die Zugabe von aufregenden und Bremsimpulsen diese Grenze nicht überschreiten wird, wird das Neuron "stumm" sein.

Information teuer

In all diesen Introptieren von Neuronen gibt es wunderschön benannte Wege. Ähnliche Ideen, ähnliche Erinnerungen Pass, ist immer gleich und gleiche Neuronen und Synapsen. Es ist noch unbekannt, da diese Konturen elektronischer Kommunikationsprogramme auftreten und unterstützt werden, aber es ist offensichtlich, dass sie existieren und dass sie stärker sind als sie effizienter sind. Häufig verwendete Synapsen funktionieren schneller. Dies erklärt, warum wir uns an die Dinge erinnern, die wir mehrmals gesehen oder wiederholt haben. Diese Krawatten entstehen jedoch nicht für immer. Einige von ihnen können verschwinden, wenn sie nicht genug verwendet würden, und es gibt neue. Falls erforderlich, können Neuronen immer neue Verbindungen erstellen.

Kleine grüne Punkte im Foto - Hormone in den Blutgefäßen

Chemische doping.

Wenn sie sagen, dass der Athlet hormonelle Dotierung verwendet hat, bedeutet dies, dass er Hormone oder in Form von Tabletten mitgenommen hat oder sie direkt in das Blut einführte. Hormone sind natürlich oder künstlich. Die häufigsten Wachstumshormone und Steroide, auf denen die Muskeln größer und stärker sind, sowie erythropoietin - ein Hormon, das die Lieferung von Nährstoffen an die Muskeln beschleunigt.

Das Gehirn kann Millionen von Operationen für einen Sekundenbruchteil produzieren.

Hormone arbeiten auf dem Gehirn

Um Informationen auszutauschen, verwendet das Gehirn ein anderes Werkzeug - hormone. Diese chemische Komponenten Teilweise vom Gehirn selbst in der Neuron-Gruppe in der Hypothalamus hergestellt. Diese Hormone steuern die Produktion von anderen, in anderen Teilen des Körpers in endokrinen Drüsen hergestellt. Sie handeln anders als Neurotransmitter, die direkt an den Neuronen befestigt sind und mit Blut an den Körper, das aus dem Gehirn entfernt sind, wie Brüste, Eierstöcke, männliche Samen, Nieren, übertragen werden. Die Befestigung an ihren Rezeptoren verursachen Hormone verschiedene physiologische Reaktionen. Sie tragen zum Beispiel zum Wachstum von Knochen und Muskeln bei, steuern das Gefühl von Hunger und Durst und beeinflussen natürlich die sexuelle Aktivität.