что обеспечивает проведение нервного импульса

Группы молекул, участвующих в передаче нервного импульса

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Как известно, для правильной передачи нервного импульса от нейрона к нейрону необходим точный контроль продолжительности и силы действия нейромедиатора на молекулы-мишени. На молекулярном уровне процесс регулируется широким набором макромолекул, в том числе биосинтетическими ферментами, секреторными белками, ионными каналами, пре- и постсинаптическими рецепторами и транспортерами.

Одной из наиболее интересных групп молекул, участвующих в передаче нервного импульса, являются транспортеры медиатора. Они располагаются на пресинаптической мембране и модулируют работу синапса, быстро удаляя высвобожденный медиатор из синаптической щели.

NAME] => URL исходной статьи [

Ссылка на публикацию: Vertigo.ru

Код вставки на сайт

Группы молекул, участвующих в передаче нервного импульса

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Как известно, для правильной передачи нервного импульса от нейрона к нейрону необходим точный контроль продолжительности и силы действия нейромедиатора на молекулы-мишени. На молекулярном уровне процесс регулируется широким набором макромолекул, в том числе биосинтетическими ферментами, секреторными белками, ионными каналами, пре- и постсинаптическими рецепторами и транспортерами.

Одной из наиболее интересных групп молекул, участвующих в передаче нервного импульса, являются транспортеры медиатора. Они располагаются на пресинаптической мембране и модулируют работу синапса, быстро удаляя высвобожденный медиатор из синаптической щели.

Источник

Что обеспечивает проведение нервного импульса

При образовании потенциалов действия (спайное) в химических синапсах между нейронами происходит высвобождение медиаторов из пузырьков пресинаптической мембраны. Медиатор проходит через синаптическую щель и активирует рецепторы, встроенные в постсинаптическую мембрану нейрона-мишени. Рецепторы, в свою очередь, активируют медиаторозависимые ионные каналы, изменяющие поляризацию нейрона-мишени. При смещении показателей мембранного потенциала от уровня потенциала покоя (-70 мВ) в отрицательную сторону (например, — 80 мВ и более) происходит гиперполяризация мембраны, а при смещении в положительную сторону — деполяризация.

а) Электротонические потенциалы. Первоначальный ответ нейрона-мишени на воздействие возбуждающих импульсов заключается в формировании локальных ступенчатых электротонических потенциалов. Положительные злектротонические потенциалы обычно возникают в мультииолярных нейронах в результате деполяризации, обусловленной активацией медиаторозависимых ионных каналов. При низкочастотном стимулирующем воздействии по дендритам распространяются небольшие волны деполяризации, угасающие в течение 2-3 мс.

В триггерной зоне чувствительных нейронов черешнях и спинномозговых нервов формируется так называемый рецепторный потенциал. В этой области расположено большое количество ионных каналов, активирующихся под воздействием специфических чувствительных стимулов и вызывающих ступенчатое распространение волны деполяризации.

Определение триггерной области миелинизированных нервных волокон не вызывает затруднений: у мультиполярных нейронов эта область граничит с первым миелиновым сегментом с его проксимальной стороны, а у периферических чувствительных нейронов — с последним миелиновым сегментом с его дистальной стороны.

Тормозные (гиперполяризующие) постсинаптические потенциалы возникают при открытии ионных каналов, генерирующих выходящий ток (например, калиевых каналов). Распространение тормозных потенциалов также является угасающим.

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаВременная суммация.
(А) Аксон чувствительного нейрона (выделен голубым цветом) передает единичный импульс двигательному нейрону,
вызывающий возбуждающему постсинаптический потенциал (ПСП), значения которого не достигают пороговых величин, вследствие чего этот потенциал затухает.
(Б) Аксон чувствительного нейрона передает два импульса.
Происходит временная суммация импульсов с достижением в начальном сегменте аксона пороговых значений возбуждения,
что приводит к формированию потенциала действия, который в дальнейшем распространяется по аксону двигательного нейрона.
что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса(А) Ступенчатая суммация возбуждающих постсинаптических потенциалов (ПСП), за счет которой происходит формирование пикового потенциала. Пунктирной линией указана область, соответствующая графику А.
(Б) Генераторные потенциалы достаточной силы формируют множественные пиковые потенциалы.
что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаПотенциалы действия двигательных и чувствительных нейронов скелетной мускулатуры. ЦНС — центральная нервная система. что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаОсновные характеристики потенциала действия.

Возникновение фазы следовой гиперполяризации объясняют тем, что после полной инактивации потенциалозависимых натриевых каналов многие калиевые каналы остаются открытыми. Восстановление ионных градиентов обеспечивает натрий-калиевый насос.

В ходе подробного изучения натриевых каналов было обнаружено, что их регуляция осуществляется двумя путями. В состоянии покоя (-70 мВ) активационные ворота, расположенные в средней части натриевых и калиевых каналов, закрыты. Первыми на пороговое раздражение реагируют натриевые каналы: происходят открытие активационных ворот и быстрый выход ионов Na + в клетку по концентрационному и электрическому градиентам. При достижении потенциалом действия пиковых значений (+35 мВ) происходит открытие калиевых каналов, а натриевые каналы закрываются инактивационными воротами, представленными глобулярным белком. При реполяризации и восстановлении мембранного потенциала (-70 мВ) активационные натриевые ворота закрываются, а затем вновь открываются инактивационные натриевые ворота, тем самым приводя натриевые каналы в исходное состояние.

Работа потенциалозависимых калиевых каналов регулирует одноворотный механизм: этими каналами управляют только активационные ворота.

Потенциал действия, возникающий в ответ на деполяризацию, подчиняется принципу «все или ничего», согласно которому при достижении пороговых показателей возбуждения происходит открытие потенциалозависимых натриевых каналов. С этой точки зрения потенциал действия отличается от медиаторозависимых потенциалов, суммирующихся для развития потенциалов действия. Кроме того, отличие потенциала действия от других ступенчатых потенциалов заключается в отсутствии затухания; потенциал действия распространяется в полном объеме от сомы вдоль нервного волокна к нервному окончанию (это расстояние для нейронов нижних конечностей может составлять более метра).

Во время фазы нарастания и в начале фазы реполяризации потенциала действия нейрон находится в абсолютно рефрактерном состоянии и не может воспринимать следующие импульсы в результате инактивации потенциалозависимых натриевых каналов. Вслед за этим периодом наступает интервал относительной рефрактерности, во время которого стимул, превышающий исходный более чем на 15 мВ, способен вызвать формирование повторного потенциала действия. Часто для достижения показателя 35 мВ генераторный потенциал производит от 50 до 100 импульсов в секунду (частота составляет от 50 до 100 Гц).

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаИзменения проницаемости потенциалозависимых натриевых и калиевых каналов, обеспечивающих развитие потенциала действия. что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаПотенциалозависимые натриевые каналы в разные фазы потенциала действия.
(А) В состоянии покоя, предшествующем возбуждению, активационные ворота находятся в закрытом состоянии, а инактивационные — в открытом.
(Б) При преодолении порога возбуждения происходит открытие активационных ворот, что приводит к полному открытию ионного канала.
(В) Инактивационные ворота закрываются, что приводит к закрытию ионного канала.
(Г) При восстановлении потенциала покоя активационные ворота закрываются, а инактивационные — открываются.
Ионный канал возвращается в исходное состояние.
что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаРефрактерные периоды.
АРП — абсолютный рефрактерный период;
ОРП — относительный рефрактерный период.

в) Передача нервных импульсов. Изменение потенциала триггерной зоны распространяется вдоль аксона в соответствии с электротонической траекторией. Положительные заряды внутренней стороны мембраны распространяются в обоих направлениях через аксоплазму. Положительные заряды внешней стороны мембраны аналогичным образом проходят через внеклеточную жидкость и нейтрализуют отрицательный заряд на внешней стороне мембраны. Прилежащий проксимальный участок мембраны достаточно рефрактерен и способен противостоять деполяризации. Одновременно с этим в прилежащем дистальном сегменте возникает локальный ответ (деполяризация), который достигает пороговых величин и распространяется далее вдоль ствола и ветвей аксона к нервным окончаниям, обеспечивая проведение потенциала действия.

Проведение импульса по немиелинизированному нервному волокну происходит непрерывно, а по миелинизированному — сальтаторно (скачкообразно). Миелиновая оболочка выполняет функцию изолятора и располагается между перехватами Ранвье, где сконцентрированы натриевые каналы. В связи с этим в каждом перехвате Ранвье последовательно возникают потенциалы действия за счет распространения положительного тока вдоль аксоплазмы миелинизированного участка аксона и его выхода в области следующего перехвата Ранвье. При распространении тока в обратном направлении по внеклеточной жидкости для повторного заряда деполяризованного участка мембраны снятие положительного заряда приводит к деполяризации следующего перехвата Ранвье.

г) Скорость проведения нервных импульсов. Скорость проведения нервного импульса по немиелинизированным нервным волокнам прямо пропорциональна диаметру аксона. В первую очередь это связано с тем, что больший объем аксоплазмы обеспечивает более высокую скорость продольного распространения возбуждения. Кроме того, чем больше диаметр аксона, тем больше площадь поверхности его плазматической мембраны, следовательно, на ней расположено большее количество ионных каналов, а деполяризация и восстановление заряда мембраны происходят быстрее. Диаметр аксонов варьирует от 0,2 до 2 мкм, а скорость проведения импульсов — от 2 до 25 м/с.

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаНаправление распространения импульса, показанное в виде прохождения положительного заряда.
(А) Непрерывное проведение импульса по немиелинизированному нервному волокну.
(Б) Скачкообразное проведение импульса по миелинизированному нервному волокну.

д) Механизм действия местных анестетиков. При применении местных анестетиков происходит обратимая блокировка проведения нервных импульсов за счет инактивации натриевых каналов, особенно потенциалозависимых, вследствие чего деполяризация мембраны становится невозможной. Молекулы местных анестетиков связывают белок, окружающий ионные каналы. В течение времени действия анестетика происходит связывание белка, окружающего ионные каналы. Для доступа к этим белкам местные анестетики должны быть хорошо растворимы в жирах. При введении анестетика вблизи периферического нерва в первую очередь происходит инактивация немиелинизированных и тонко миелинизированных Аб-волокон. При воздействии на смешанный нерв может возникнуть временный двигательный паралич.

Большинство местных анестетиков — производные амидов (бупивакаин, лидокаин) или сложных эфиров (бензокаин, новокаин). И те, и другие вызывают местное расширение сосудов за счет прямого расслабления гладкой мускулатуры артериол, что приводит к ускорению их выведения. В связи с этим в растворы для местной анестезии часто добавляют адреналин, вызывающий сокращение гладкой мускулатуры и сужение сосудов.

Первоначальная реакция мультиполярного нейрона на возбуждающий стимул заключается в формировании угасающих волн положительного электротонуса. В результате их временной и/или пространственной суммации происходит образование генераторного потенциала в начальном сегменте аксона. При достижении пороговых значений (-55 мВ) потенциалозависимые ионные каналы генерируют потенциал действия, распространяющийся по нервному волокну. Тормозные стимулы вызывают формирование волн отрицательного электротонуса, суммация которых приводит к гиперполяризации мембраны, тем самым отдаляя величины ее потенциала от пороговых значений.

При достижении потенциала действия максимальных значений происходит открытие потенциалозависимых калиевых каналов, и поток ионов Na + в клетку сменяется потоком ионов К + из клетки, что приводит к реполяризации и следовой гиперполяризации мембранного потенциала.

В течение 1 мс после воздействия первоначального импульса триггерная зона начального сегмента аксона характеризуется абсолютной рефрактерностью к восприятию следующих импульсов, а в течение 3 мс—относительной рефрактерностью. Возникновение потенциалов действия подчиняется принципу «все или ничего» и распространяется по всей длине нервного волокна и его ветвям. Проведение нервных импульсов по немиелинизированным аксонам осуществляется непрерывно, а по миелинизированным—сальтаторно (скачкообразно от одного перехвата Ранвье к другому). Сальтаторное проведение характеризуется большей скоростью. Миелинизированные участки длиннее у волокон с большим диаметром, и скорость проведения импульсов по этим волокнам выше.

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 11.11.2018

Источник

Проведение нервного импульса

Полезное

Смотреть что такое «Проведение нервного импульса» в других словарях:

проведение возбуждения бездекрементное — (лат. decrementum уменьшение, от decresco уменьшаться, убывать) П. в. без существенного изменения величины нервного импульса … Большой медицинский словарь

проведение возбуждения декрементное — (лат. decrementum уменьшение от decresco уменьшаться, убывать) П. в., сопровождающееся уменьшением величины нервного импульса … Большой медицинский словарь

ПРОВЕДЕНИЕ — 1. Передача нервного импульса из одного места в другое. 2. Механическая передача звуковых волн через барабанную перепонку и слуховые косточки … Толковый словарь по психологии

Сальтаторное проведение — (лат. saltatorius, от salto скачу, прыгаю) скачкообразное проведение нервного импульса по мякотным (миелинизированным) нервам, оболочка которых обладает относительно высоким сопротивлением электрическому току. По длине нерва регулярно… … Большая советская энциклопедия

САЛЬТАТОРНОЕ ПРОВЕДЕНИЕ — (лат. saltatorius, от salto скачу, прыгаю), скачкообразное проведение нервного импульса от одного перехвата Ранвье к другому вдоль мякотного (миелинизированного) аксона. Для С. п. характерно сочетание электротонич. распространения по… … Биологический энциклопедический словарь

Незатухающее проведение — – термин, которым обозначают характеристику проведения нервного импульса по аксону, которое происходит в режиме «всё или ничего» … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

НЕЗАТУХАЮЩЕЕ ПРОВЕДЕНИЕ — Фраза, используемая для характерис ики проведения нервного импульса по аксону, которое происходит в режиме все или ничего … Толковый словарь по психологии

нервный импульс — волна возбуждения, распространяющаяся по нервному волокну, в ответ на раздражение нейронов. Обеспечивает передачу информации от рецепторов в центральную нервную систему и от неё к исполнительным органам (мышцам, железам). Проведение нервного… … Энциклопедический словарь

Нервные волокна — Нервные волокна отростки нейронов, покрытые глиальными оболочками. В различных отделах нервной системы оболочки нервных волокон значительно отличаются по своему строению, что лежит в основе деления всех волокон на миелиновые и безмиелиновые … Википедия

Потенциал действия — Потенциал действия волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей представляет электрический разряд быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке… … Википедия

Источник

НЕРВНЫЙ ИМПУЛЬС

1 м, а толщина от 0,5 до 30 мкм. Различают два класса нервных волокон: мякотные (мие-линизированные) и безмякотные. У мякотных волокон имеется миелиновая оболочка, образованная спец. мембраной, к-рая подобно изоляции накручивается на аксон. Протяжённость участков сплошной миелиновой оболочки составляет от 200 мкм до 1 мм, они прерываются т. н. перехватами Ранвье шириной 1мкм. Миелиновая оболочка играет роль изоляции; нервное волокно на этих участках пассивно, электрически активна только мембрана в перехватах Ранвье. Безмякотные волокна не имеют изолир. участков; их структура однородна по всей длине, а мембрана обладает электрич. активностью по всей поверхности.

Нервные волокна заканчиваются на телах или ден-дритах др. нервных клеток, но отделены от них проме-

В нормальных условиях по нервному волокну постоянно бегут серии Н. и., возникающих на дендритах или теле клетки и распространяющихся по аксону в направлении от тела клетки (аксон может проводить Н. и. в обоих направлениях). Частота этих периодич. разрядов несёт информацию о силе вызвавшего их раздражения; напр., при умеренной активности частота

50-100 импульсов/с. Существуют клетки, к-рые разряжаются с частотой

Скорость распространения Н. и. u. зависит от типа нервного волокна и его диаметра d,u.

1 м/с, а в толстых волокнах u.

После возбуждения наступает рефракторный период, в течение к-рого возбудимость нервного волокна снижена. Различают абс. рефракторный период, когда волокно нельзя возбудить никакими раздражителями, и относит. рефракторный период, когда возбуждение возможно, но его порог оказывается выше нормы. Абс. рефракторный период ограничивает сверху частоту передачи Н. и. Нервное волокно обладает свойством аккомодации, т. е. привыкает к постоянно действующему раздражению, что выражается в постепенном повышении порога возбудимости. Это приводит к снижению частоты Н. и. и даже к их полному исчезновению. Если сила раздражения нарастает медленно, то возбуждения может не произойти даже после достижения порога.

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Рис.1. Схема строения нервной клетки.

Возбуждение Н. и. Физ. представления о появлении электрич. потенциалов в клетках основаны на т. н. мембранной теории. Клеточные мембраны разделяют растворы электролита разной концентрации и обладают из-бират. проницаемостью для нек-рых ионов. Так, мембрана аксона представляет собой тонкий слой липидов и белков толщиной

7 нм. Её электрич. сопротивление в состоянии покоя

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

-60 мВ, соответствующий указанной ф-ле.

Процесс нервного возбуждения развивается следующим образом (см. также Биофизика). Если пропустить через аксон слабый импульс тока, приводящий к деполяризации мембраны, то после снятия внеш. воздействия потенциал монотонно возвращается к исходному уровню. В этих условиях аксон ведёт себя как пассивная электрич. цепь, состоящая из конденсатора и пост. сопротивления.

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Если импульс тока превышает нек-рую пороговую величину, потенциал продолжает изменяться и после выключения возмущения; потенциал становится положительным и только потом возвращается к уровню покоя, причём вначале даже несколько проскакивает его (область гиперполяризации, рис. 2). Отклик мембраны при этом не зависит от возмущения; этот импульс наз. потенциалом действия. Одновременно через мембрану течёт ионный ток, направленный сначала внутрь, а потом наружу (рис. 2, в).

Феноменологич. истолкование механизма возникновения Н. и. было дано А. Л. Ходжкином (A. L. Hodg-kin) и А. Ф. Хаксли (A. F. Huxley) в 1952. Полный ионный ток слагается из трёх составляющих: калиевого, натриевого и тока утечки. Когда потенциал мембраны сдвигается на пороговую величину j* (

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

60 мВ. Поэтому полная амплитуда потенциала действия достигает

120 мВ. К моменту достижения макс. потенциала в мембране начинает развиваться калиевая (и одновременно уменьшаться натриевая) проводимость. В результате натриевый ток сменяется на калиевый, направленный наружу. Этот ток соответствует уменьшению потенциала действия.

Установлены эмпирич. ур-ния для описания натриевого и калиевого токов. Поведение мембранного потенциала при пространственно однородном возбуждении волокна определяется ур-нием:

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Величину g l считают постоянной, проводимости g Na и g K описывают с помощью параметров m, h и п:

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Зависимость коэф. a. и b от мембранного потенциала j (рис. 3) выбирают из условия наилучшего совпадения

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Рис. 3. Зависимость коэффициентов a. и b от мембран ного потенциала.

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Рис. 4. Зависимость стационарных значений т, h и п от мембранного потенциала.

Распространение Н. и. Н. и. может распространяться вдоль волокна без затухания и с пост. скоростью. Это связано с тем, что необходимая для передачи сигнала энергия не поступает из единого центра, а черпается на месте, в каждой точке волокна. В соответствии с двумя типами волокон существуют два способа передачи Н. и.: непрерывный и сальтаторный (скачкообразный), когда импульс движется от одного перехвата Ранвье к другому, перепрыгивая через области миелиновой изоляции.

В случае немиелинизир. волокна распределение мембранного потенциала j(x, t )определяется ур-нием:

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Вид функционала I специфичен для биологически возбудимой среды. Однако ур-ние (5), если отвлечься от вида I, имеет более общий характер и описывает многие физ. явления, напр. процесс горения. Поэтому передачу Н. и. уподобляют горению порохового шнура. Если в бегущем пламени процесс поджигания осуществляется за счёт теплопроводности, то в Н. и. возбуждение происходит при помощи т. н. локальных токов (рис. 5).

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Рис. 5. Локальные токи, обеспечивающие распростра нение нервного импульса.

t «. Автомодельное решение ур-ния (5) можно найти как ф-цию переменной t = х/u, где u скорость распространения Н. и. (рис. 2, б).

В реальных волокнах время t’ достаточно велико, поэтому только оно определяет скорость u, для к-рой справедлива ф-ла: что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Учитывая, что j

d 1/2 . Спомощью кусочно-постоянной аппроксимации находят форму потенциала действия.

Ур-ние (5) для распространяющегося Н. и. в действительности допускает два решения. Второе решение оказывается неустойчивым; оно даёт Н. и. со значительно меньшей скоростью и амплитудой потенциала. Наличие второго, неустойчивого, решения имеет аналогию в теории горения. При распространении пламени с боковым теплоотводом также возможно возникновение неустойчивого режима. Простую аналитич. модель Н. и. можно усовершенствовать, учитывая дополнит. детали.

При изменении сечения и при ветвлении нервных волокон прохождение Н. и. может быть затруднено или даже полностью блокировано. В расширяющемся волокне (рис. 6) скорость импульса по мере приближения к расширению убывает, а после расширения начинает расти, пока не выйдет на новое стационарное значение. Замедление Н. и. тем сильнее, чем больше разница в сечениях. При достаточно большом расширении Н. и. останавливается. Существует критич. расширение волокна, к-рое задерживает Н. и.

При обратном движении Н. и. (из широкого волокна в узкое) блокирования не происходит, но изменение скорости носит противоположный характер. При подходе к сужению скорость Н. и. увеличивается, а затем начинает спадать до нового стационарного значения. На графике скорости (рис., 6 а) получается своего рода петля гистерезиса.

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Известны эксперименты по взаимодействию двух нервных волокон, помещённых в ограниченный объём внеш. раствора. Если по одному из волокон бежит Н. и., то одновременно изменяется возбудимость второго волокна. Изменение проходит три стадии. Вначале возбудимость второго волокна падает (повышается порог возбуждения). Это уменьшение возбудимости опережает потенциал действия, бегущий по первому волокну, и длится примерно до тех пор, пока потенциал в первом волокне не достигнет максимума. Затем возбудимость растёт, эта стадия совпадает по времени с процессом уменьшения потенциала в первом волокне. Возбудимость ещё раз уменьшается, когда в первом волокне происходит небольшая гиперполяризация мембраны.

При одноврем. прохождении Н. и. по двум волокнам иногда удавалось достигнуть их синхронизации. Несмотря на то что собств. скорости Н. и. в разных волокнах различны, при их одноврем. возбуждении мог возникнуть коллективный Н. и. Если собств. скорости были одинаковы, то коллективный импульс имел меньшую скорость. При заметном отличии собств. скоростей коллективная скорость имела промежуточное значение. Синхронизоваться могли лишь Н. и., скорости к-рых отличались не слишком сильно.

Матeм. описание этого явления даётся системой ур-ний для мембранных потенциалов двух параллельных волокон j 1 и j 2 :

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

При использовании простой аналитич. модели решение приводит к след. картине. Когда возбуждается одно волокно, в соседнем наводится знакопеременный мембранный потенциал: вначале волокно гиперполяри-зуется, затем деполяризуется и, наконец, ещё раз ги-перполяризуется. Эти три фазы соответствуют понижению, повышению и новому понижению возбудимости во-локна. При нормальных значениях параметров сдвиг мембранного потенциала во второй фазе в сторону деполяризации не достигает порога, поэтому передачи возбуждения в соседнее волокно не происходит. При одноврем. возбуждении двух волокон система (6) допускает совместное автомодельное решение, к-рое соответствует двум Н. и., движущимся с одинаковой скоростью на пост. расстоянии друг от друга. Если впереди находится медленный Н. и., то он притормаживает быстрый импульс, не выпуская его вперёд; оба движутся с относительно малой скоростью. Если же впереди находится быстрый II. и., то он подтягивает за собой медленный импульс. Коллективная скорость оказывается близкой к собств. скорости быстрого импульса. В сложных нейронных структурах возможно появление автоволи.

Возбудимые среды. Нервные клетки в организме объединены в нейронные сети, к-рые в зависимости от частоты ветвления волокон разделяют на редкие и густые. В редкой сети отд. элементы возбуждаются независимо друг от друга и взаимодействуют только в узлах ветвления, как описано выше.

В густой сети возбуждение охватывает сразу много элементов, так что их детальная структура и способ соединения между собой оказываются несущественными. Сеть ведёт себя как непрерывная возбудимая среда, параметры к-рой определяют возникновение и распространение возбуждения.

Возбудимая среда может быть трёхмерной, хотя чаще её рассматривают как двумерную поверхность. Возбуждение, возникшее в к.-л. точке поверхности, распространяется во все стороны в виде кольцевой волны. Волна возбуждения может огибать препятствия, но не может от них отражаться, не отражается она и от границы среды. При столкновении волн между собой происходит их взаимное уничтожение; пройти друг сквозь друга эти волны не могут из-за наличия позади фронта возбуждения рефракторной области.

5 см. При трепетании происходит пе-риодич. сокращение предсердий с частотой 3-5 Гц. Более сложный режим возбуждения представляет собой фибрилляция желудочков сердца, когда отд. элементы сердечной мышцы начинают сокращаться без внеш. команды и без связи с соседними элементами с частотой

10 Гц. Фибрилляция приводит к прекращению циркуляции крови.

Возникновение и поддержание спонтанной активности возбудимой среды неразрывно связаны с возникновением источников волн. Простейший источник волн (группа спонтанно возбуждающихся клеток) может обеспечить периодич. пульсацию активности, так устроен водитель ритма сердца.

Источники возбуждения могут возникать и за счёт сложной пространств. организации режима возбуждения, напр. ревербератор типа вращающейся спиральной волны, появляющийся в простейшей возбудимой среде. Другой вид ревербератора возникает в среде, состоящей из элементов двух типов с разными порогами возбуждения; ревербератор периодически возбуждает то одни, то другие элементы, меняя при этом направление своего движения и порождая плоские волны.

Лит.: Ходжкин А., Нервный импульс, пер. с англ., М., 1965; Катц Б., Нерв, мышца и синапс, пер. с англ., М., 1968; Ходоров Б. И., Проблема возбудимости, Л., 1969; Тасаки И., Нервное возбуждение, пер. с англ., М., 1971; Маркин В. С., Пастушенко В. Ф., Чизмад-жев Ю. А., Теория возбудимых сред, М., 1981. В. С. Маркин.

Поперечный H.-Э. э. состоит в появлении электрич. поля Е нэ | (разности потенциалов V нэ | ) в направлении, перпендикулярном Н и что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса Т. В отсутствие магн. поля термоэлектрич. поле компенсирует поток носителей заряда, создаваемый градиентом темп-ры, причём компенсация имеет место лишь для полного тока: электроны с энергией, большей средней (горячие), движутся от горячего конца образца к холодному, электроны с энергией, меньшей средней (холодные),- в противоположном направлении. Сила Лоренца, отклоняет эти группы носителей в направлении, перпендикулярном что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса Т и магн. полю, в разные стороны; угол отклонения (угол Холла) определяется временем релаксации т данной группы носителей, т. е. различается для горячих и холодных носителей, если t зависит от энергии. При этом токи холодных и горячих носителей в поперечном направлении ( | что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса Т и | Н) не могут компенсировать друг друга. Это приводит к появлению поля Е | нэ , величина к-рого определяется из условия равенства 0 суммарного тока j = 0.

Величина поля Е | нэ зависит от что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса Т, Н и свойств вещества, характеризующихся коэф. Нернста-Эттингсха-узена N | :

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Т. к. коэф. N | определяется зависимостью времени т релаксации носителей от их энергии что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса, то Н.-Э. э. чувствителен к механизму рассеяния носителей заряда. Рассеяние носителей заряда уменьшает влияние магн. поля. Если t

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса, то при r > 0 горячие носители рассеиваются реже холодных и направление поля Е | нэ определяется направлением отклонения в магн. поле горячих носителей. При r | нэ противоположно и определяется холодными носителями.

В металлах, где ток переносится электронами с энергией в интервале

kT вблизи Ферми поверхности, величина N | задаётся производной дtчто обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса. на Ферми-поверхности что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса= const (обычно у металлов N | > 0, но, напр., у меди N | | | > 0, соответствующая примесной проводимости и рассеянием носителей гл. обр. на фононах (r | 0).

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса

Магн. поле, искривляя траектории электронов (см. выше), уменьшает их длину свободного пробега l в направлении что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаT. Т. к. время свободного пробега (время релаксации t) зависит от энергии электронов что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса, то уменьшение l неодинаково для горячих и холодных носителей: оно меньше для той группы, для к-рой т меньше. Т. о., магн. поле меняет роль быстрых и медленных носителей в переносе энергии, и термоэлектрич. поле, обеспечивающее отсутствие переноса заряда при переносе энергии, должно измениться. При этом коэф. N || также зависит от механизма рассеяния носителей. Термоэлектрич. ток растёт, если т падает с ростом энергии носителей что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса(при рассеянии носителей на аку-стич. фононах), или уменьшается, если т увеличивается с увеличением что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульса(при рассеянии на примесях). Если электроны с разными энергиями имеют одинаковое t, эффект исчезает ( N || = 0). Поэтому в металлах, где диапазон энергий электронов, участвующих в процессах переноса, мал (

kT), N || мало: что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаВ полупроводнике с двумя сортами носителей N ||

что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть фото что обеспечивает проведение нервного импульса. Смотреть картинку что обеспечивает проведение нервного импульса. Картинка про что обеспечивает проведение нервного импульса. Фото что обеспечивает проведение нервного импульсаg/kT. При низких темп-pax N || может также возрастать из-за влияния увлечения электронов фононами. В сильных магн. полях полное термоэлектрич. поле в магн. поле «насыщается» и не зависит от механизма рассеяния носителей. В ферромагн. металлах Н.-Э. э. имеет особенности, связанные с наличием спонтанной намагниченности.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *