Lahat ng aktibidad ng nerbiyos ay matagumpay na gumana dahil sa paghahalili ng mga yugto ng pahinga at excitability. Ang mga pagkabigo sa polarization system ay nakakagambala sa electrical conductivity ng mga fibers. Ngunit bukod sa mga nerve fibers, may iba pang nakakaexcite na tissue - endocrine at muscle.
Ngunit isasaalang-alang namin ang mga tampok ng conductive tissue, at gamit ang halimbawa ng proseso ng paggulo ng mga organic na cell, sasabihin namin ang tungkol sa kahalagahan ng kritikal na antas ng depolarization. Ang physiology ng nervous activity ay malapit na nauugnay sa mga indicator ng electrical charge sa loob at labas ng nerve cell.
Kung ang isang electrode ay nakakabit sa panlabas na shell ng axon, at ang isa pa sa panloob na bahagi nito, kung gayon ay may potensyal na pagkakaiba. Ang elektrikal na aktibidad ng mga nerve pathway ay nakabatay sa pagkakaibang ito.
Ano ang potensyal sa pagpapahinga at potensyal na pagkilos?
Lahat ng mga cell ng nervous system ay polarized, ibig sabihin, mayroon silang ibang singil sa kuryente sa loob at labas ng isang espesyal na lamad. Ang nerve cell ay palagingang lipoprotein membrane nito, na may function ng isang bioelectric insulator. Salamat sa mga lamad, nagagawa ang resting potential sa cell, na kinakailangan para sa kasunod na pag-activate.
Ang potensyal na makapagpahinga ay pinananatili sa pamamagitan ng paglipat ng mga ion. Ang paglabas ng mga potassium ions at ang pagpasok ng chlorine ay nagpapataas ng potensyal sa pagpapahinga ng lamad.
Naiipon ang potensyal na pagkilos sa yugto ng depolarization, iyon ay, ang pagtaas ng singil sa kuryente.
Mga yugto ng potensyal na pagkilos. Physiology
Kaya, ang depolarization sa physiology ay isang pagbaba sa potensyal ng lamad. Ang depolarization ay ang batayan para sa paglitaw ng excitability, iyon ay, ang potensyal na pagkilos para sa isang nerve cell. Kapag naabot ang isang kritikal na antas ng depolarization, hindi, kahit isang malakas na stimulus, ay maaaring magdulot ng mga reaksyon sa mga selula ng nerbiyos. Kasabay nito, maraming sodium sa loob ng axon.
Kaagad pagkatapos ng yugtong ito, susunod ang yugto ng relatibong excitability. Posible na ang sagot, ngunit sa isang malakas na stimulus signal lamang. Ang relatibong excitability ay dahan-dahang pumasa sa yugto ng kadakilaan. Ano ang kadakilaan? Ito ang rurok ng tissue excitability.
Sa lahat ng oras na ito ang mga channel ng sodium activation ay sarado. At ang kanilang pagbubukas ay magaganap lamang kapag ang nerve fiber ay pinalabas. Kailangan ang repolarization para maibalik ang negatibong singil sa loob ng fiber.
Ano ang ibig sabihin ng critical level of depolarization (CDL)?
Kaya, nasa physiology ang excitabilityang kakayahan ng isang cell o tissue na tumugon sa isang stimulus at makabuo ng ilang uri ng impulse. Tulad ng nalaman namin, ang mga cell ay nangangailangan ng isang tiyak na singil - polariseysyon - upang gumana. Ang pagtaas ng singil mula minus hanggang plus ay tinatawag na depolarization.
Pagkatapos ng depolarization, palaging may repolarization. Ang singil sa loob pagkatapos ng yugto ng paggulo ay dapat na maging negatibo muli para makapaghanda ang cell para sa susunod na reaksyon.
Kapag ang mga pagbabasa ng voltmeter ay naayos sa 80, ito ang yugto ng pahinga. Ito ay nangyayari pagkatapos ng pagtatapos ng repolarization, at kung ang device ay nagpapakita ng positibong halaga (mas malaki sa 0), ang reverse repolarization phase ay papalapit na sa pinakamataas na antas - ang kritikal na antas ng depolarization.
Paano ipinapadala ang mga impulses mula sa mga nerve cell patungo sa mga kalamnan?
Ang mga de-kuryenteng salpok na lumitaw sa panahon ng paggulo ng lamad ay ipinapadala sa kahabaan ng mga nerve fibers sa napakabilis. Ang bilis ng signal ay ipinaliwanag ng istraktura ng axon. Ang axon ay bahagyang nababalot ng isang kaluban. At sa pagitan ng mga myelinated na lugar ay mga node ng Ranvier.
Salamat sa pagkakaayos na ito ng nerve fiber, ang positibong singil ay pumapalit sa negatibo, at ang depolarization current ay kumakalat nang halos sabay-sabay sa buong haba ng axon. Ang signal ng contraction ay umaabot sa kalamnan sa isang bahagi ng isang segundo. Ang nasabing tagapagpahiwatig bilang ang kritikal na antas ng depolarization ng lamad ay nangangahulugang ang marka kung saan naabot ang pinakamataas na potensyal na pagkilos. Pagkatapos ng pag-urong ng kalamnan, magsisimula ang repolarization sa buong axon.
Ano ang nangyayarisa panahon ng depolarization?
Ano ang ibig sabihin ng naturang indicator bilang kritikal na antas ng depolarization? Sa pisyolohiya, nangangahulugan ito na ang mga selula ng nerbiyos ay handa na upang gumana. Ang tamang paggana ng buong organ ay nakasalalay sa normal, napapanahong pagbabago ng mga yugto ng potensyal na pagkilos.
Ang critical level (CLL) ay humigit-kumulang 40–50 Mv. Sa oras na ito, bumababa ang electric field sa paligid ng lamad. Ang antas ng polariseysyon ay direktang nakasalalay sa kung gaano karaming mga channel ng sodium ng cell ang bukas. Ang cell sa oras na ito ay hindi pa handa para sa isang tugon, ngunit nangongolekta ng isang potensyal na elektrikal. Ang panahong ito ay tinatawag na absolute refractoriness. Ang phase ay tumatagal lamang ng 0.004 s sa nerve cells, at sa cardiomyocytes - 0.004 s.
Pagkatapos maipasa ang isang kritikal na antas ng depolarization, lalabas ang super-excitability. Ang mga selula ng nerbiyos ay maaaring tumugon kahit na sa pagkilos ng isang subthreshold stimulus, iyon ay, isang medyo mahinang epekto ng kapaligiran.
Mga function ng sodium at potassium channel
Kaya, isang mahalagang kalahok sa mga proseso ng depolarization at repolarization ay ang protein ion channel. Alamin natin kung ano ang ibig sabihin ng konseptong ito. Ang mga channel ng Ion ay mga macromolecule ng protina na matatagpuan sa loob ng lamad ng plasma. Kapag sila ay bukas, ang mga inorganic na ion ay maaaring dumaan sa kanila. Ang mga channel ng protina ay may filter. Ang sodium lang ang dumadaan sa sodium duct, ang elementong ito lang ang dumadaan sa potassium duct.
Ang mga channel na ito na kinokontrol ng kuryente ay may dalawang gate: ang isa ay activation, may kakayahang magpasa ng mga ions, ang isa painactivation. Sa oras na ang potensyal ng resting membrane ay -90 mV, ang gate ay sarado, ngunit kapag nagsimula ang depolarization, ang mga channel ng sodium ay dahan-dahang bumukas. Ang pagtaas ng potensyal ay humahantong sa matinding pagsasara ng mga duct valve.
Ang kadahilanan na nakakaapekto sa pag-activate ng mga channel ay ang excitability ng cell membrane. Sa ilalim ng impluwensya ng electrical excitability, 2 uri ng ion receptors ang inilunsad:
- nagsisimula ang pagkilos ng mga ligand receptor - para sa mga chemodependent na channel;
- Electrical signal na inilapat para sa mga electrically operated channel.
Kapag naabot ang isang kritikal na antas ng cell membrane depolarization, ang mga receptor ay nagbibigay ng senyales na ang lahat ng sodium channel ay kailangang sarado, at ang mga potassium channel ay magsisimulang magbukas.
Sodium Potassium Pump
Ang mga proseso ng paglilipat ng excitation impulse saanman ay nagaganap dahil sa electric polarization na isinasagawa dahil sa paggalaw ng sodium at potassium ions. Ang paggalaw ng mga elemento ay nangyayari batay sa prinsipyo ng aktibong transportasyon ng ion - 3 Na+ papasok at 2 K+ palabas. Ang exchange mechanism na ito ay tinatawag na sodium-potassium pump.
Depolarization ng cardiomyocytes. Mga yugto ng tibok ng puso
Ang mga cycle ng contraction ng puso ay nauugnay din sa electrical depolarization ng mga conduction pathway. Ang signal ng contraction ay palaging nagmumula sa mga cell ng SA na matatagpuan sa kanang atrium at kumakalat sa mga daanan ng Hiss patungo sa mga bundle ng Torel at Bachmann sa kaliwang atrium. Ang kanan at kaliwang proseso ng bundle ng Hiss ay nagpapadala ng signal sa ventricles ng puso.
Mas mabilis na nagde-depolarize ang mga nerve cell at nagdadala ng signal dahil sa presensya ng myelin sheath, ngunit unti-unting nagde-depolarize ang muscle tissue. Ibig sabihin, ang kanilang singil ay nagbabago mula sa negatibo patungo sa positibo. Ang yugtong ito ng cycle ng puso ay tinatawag na diastole. Ang lahat ng mga cell dito ay magkakaugnay at kumikilos bilang isang kumplikado, dahil ang gawain ng puso ay dapat na magkatugma hangga't maaari.
Kapag naganap ang isang kritikal na antas ng depolarization ng mga dingding ng kanan at kaliwang ventricles, nabubuo ang isang paglabas ng enerhiya - ang puso ay kumukontra. Ang lahat ng mga cell pagkatapos ay repolarize at maghanda para sa isa pang contraction.
Depression Verigo
Noong 1889, inilarawan ang isang phenomenon sa physiology, na tinatawag na catholic depression ni Verigo. Ang kritikal na antas ng depolarization ay ang antas ng depolarization kung saan ang lahat ng sodium channel ay hindi na aktibo, at ang mga potassium channel ay gumagana sa halip. Kung ang antas ng kasalukuyang pagtaas ng higit pa, kung gayon ang excitability ng nerve fiber ay makabuluhang nabawasan. At ang kritikal na antas ng depolarization sa ilalim ng pagkilos ng stimuli ay lumalabas sa sukat.
Sa panahon ng depresyon ni Verigo, bumababa ang bilis ng excitement, at, sa wakas, ganap na humupa. Nagsisimulang umangkop ang cell sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga functional na feature.
Mekanismo ng adaptasyon
Nangyayari na sa ilalim ng ilang kundisyon, ang depolarizing current ay hindi lumilipat nang mahabang panahon. Ito ay katangian ng mga sensory fibers. Ang unti-unting pangmatagalang pagtaas sa naturang kasalukuyang mas mataas sa pamantayan na 50 mV ay humahantong sa pagtaas sa dalas ng mga electronic pulse.
Bilang tugon sa gayong mga senyales, angconductivity ng potassium membrane. Ang mga mas mabagal na channel ay isinaaktibo. Bilang isang resulta, ang kakayahan ng nervous tissue na ulitin ang mga tugon ay lumitaw. Ito ay tinatawag na nerve fiber adaptation.
Kapag nag-aangkop, sa halip na isang malaking bilang ng maiikling signal, ang mga cell ay nagsisimulang mag-ipon at magbigay ng isang malakas na potensyal. At tumataas ang pagitan ng dalawang reaksyon.
