Impulso nervoso, mecanismo de transformação e transmissão.

O sistema nervoso humano é peculiarcoordenador em nosso corpo. Transmite comandos do cérebro para os sinais de musculatura, órgãos, tecidos e processos provenientes deles. Como um tipo de suporte de dados, um impulso nervoso é usado. O que é isso? Quão rápido funciona? Essas perguntas, bem como uma série de outras questões, podem ser encontradas neste artigo.

Qual é o impulso nervoso?

impulso nervoso
Este é o nome da onda de excitação quese espalha através das fibras como resposta à irritação neuronal. Graças a este mecanismo, a informação é transmitida de vários receptores para o sistema nervoso central. E, por sua vez, a diferentes órgãos (músculos e glândulas). E o que esse processo está no nível fisiológico? O mecanismo de transmissão do impulso nervoso é que as membranas dos neurônios podem mudar seu potencial eletroquímico. E o processo que nos interessa é realizado no campo das sinapses. A velocidade do impulso nervoso pode variar dentro do intervalo de 3 a 12 metros por segundo. Mais detalhes sobre isso, bem como os fatores que o afetam, falaremos mais.

Estudo de estrutura e trabalho

Pela primeira vez, a passagem de um impulso nervoso foidemonstrado pelos cientistas alemães E. Goering e H. Helmholtz no exemplo de um sapo. Ao mesmo tempo, foi estabelecido que o sinal bioelétrico se propaga com a velocidade indicada acima. Em geral, isso é possível devido à construção especial de fibras nervosas. De certa forma, eles se assemelham a um cabo elétrico. Então, se você desenhar paralelos com ele, os condutores são axônios, e os isoladores são suas bainhas de mielina (são uma membrana da célula de Schwann, que está enrolada em várias camadas). E a velocidade do impulso nervoso depende principalmente do diâmetro das fibras. O segundo em importância é a qualidade do isolamento elétrico. Aliás, a mielina de lipoproteína é usada como um material pelo corpo, que possui as propriedades de um dielétrico. Sendo as coisas iguais, quanto maior a camada, mais rápido os impulsos nervosos passarão. Mesmo no momento, não se pode dizer que este sistema tenha sido totalmente investigado. Muito isso diz respeito a nervos e impulsos, continua sendo um enigma e um assunto de pesquisa.

Características da estrutura e do funcionamento

impulsos nervosos surgem em
Se falamos sobre o caminho de um impulso nervoso, entãodeve notar-se que a fibra não cobre todo o seu comprimento com a bainha de mielina. As características da construção são tais que a situação é melhor comparada com a criação de acoplamentos cerâmicos isolantes, que são densamente roscados na haste do cabo elétrico (embora neste caso o axônio). Como resultado, existem pequenas seções elétricas não isoladas a partir das quais a corrente iónica pode fluir de forma segura do axônio para o ambiente (ou vice-versa). Isso irrita a membrana. Como resultado, o potencial de ação é gerado em áreas que não estão isoladas. Esse processo é chamado de intercepção Ranvier. A presença de tal mecanismo permite que o impulso nervoso se espalhe muito mais rápido. Vamos falar sobre isso com exemplos. Assim, a velocidade do impulso nervoso em uma fibra mielinada espessa, cujo diâmetro varia dentro da faixa de 10-20 microns, é de 70-120 metros por segundo. Enquanto aqueles que possuem uma estrutura não ótima, esse valor é inferior a 60 vezes!

Onde eles são criados?

Os impulsos do nervo surgem nos neurônios. A possibilidade de criar tais "mensagens" é uma das principais propriedades. O impulso nervoso garante uma rápida propagação do mesmo tipo de sinais ao longo de axônios em uma longa distância. Portanto, este é o meio mais importante do corpo para a troca de informações nele. Os dados sobre irritação são transmitidos alterando a freqüência de ocorrência. Aqui existe um sistema complexo de periódicos que podem contar centenas de impulsos nervosos em um segundo. Por um princípio um tanto similar, embora consideravelmente mais complicado, a eletrônica de computador funciona. Assim, quando os impulsos nervosos surgem nos neurônios, eles são codificados de uma certa maneira, e somente então eles são transmitidos. Assim, a informação é agrupada em "pacotes" especiais, que têm o número e o caráter diferentes a seguir. Tudo isso, combinado, é a base para a atividade elétrica rítmica do nosso cérebro, que pode ser registrada graças a um eletroencefalograma.

Tipos de células

velocidade de impulso nervoso
Falando sobre a seqüência de passagemimpulso nervoso, você não pode ignorar as células nervosas (neurônios), através das quais a transmissão de sinais elétricos. Assim, graças a eles, diferentes partes do nosso corpo trocam informações. Dependendo da sua estrutura e funcional, distinguem-se três tipos:

  1. Receptor (sensível). Eles são codificados e transformados em impulsos nervosos de todos os estímulos de temperatura, químicos, sonoros, mecânicos e luminosos.
  2. Inserir (também chamado de condutor ou fechamento). Eles servem para processar e trocar impulsos. O maior número deles está no cérebro humano e na medula espinhal.
  3. Efetiva (motor). Eles recebem comandos do sistema nervoso central para garantir que certas ações tenham sido realizadas (no sol forte, feche os olhos e assim por diante).

Cada neurônio tem um corpo celular e uma conseqüência. O caminho do impulso nervoso ao longo do corpo começa precisamente com o último. Os processos são de dois tipos:

  1. Dendritos. Eles têm a função de perceber a irritação dos receptores localizados neles.
  2. Axons Graças a eles, os impulsos nervosos são transmitidos das células para o órgão de trabalho.

Aspecto interessante da atividade

velocidade do impulso nervoso
Falando sobre a realização de um impulso nervoso pelas células,é difícil não contar sobre um momento interessante. Então, quando eles estão em repouso, então, digamos, a bomba de sódio-potássio move os íons de maneira a alcançar o efeito da água fresca dentro e salgada para fora. Devido ao desequilíbrio resultante da diferença de potencial, até 70 milivolts podem ser observados na membrana. Para comparação, isto é 5% das baterias AA convencionais. Mas assim que o estado da célula muda, o equilíbrio resultante é quebrado e os íons começam a mudar de lugar. Isso acontece quando o caminho de um impulso nervoso passa por ele. Devido à ação ativa dos íons, essa ação também é chamada de potencial de ação. Quando atinge um determinado índice, os processos reversos começam e a célula atinge um estado de repouso.

Sobre o potencial de ação

Falando sobre a transformação de um impulso nervoso e suadistribuição, deve-se notar que pode chegar a um miserável milímetro por segundo. Então os sinais passariam da mão para o cérebro em minutos, o que claramente não é bom. Aqui e desempenha um papel no reforço do potencial da ação anteriormente considerada a casca da mielina. E todas as suas "lacunas" são colocadas de tal forma que elas só têm um efeito positivo na velocidade da transmissão do sinal. Assim, quando o fim da parte principal do corpo de um axônio é atingido pelo impulso, ele é transmitido para a célula seguinte, ou (se falar do cérebro) para os numerosos ramos dos neurônios. Nos últimos casos, um princípio ligeiramente diferente funciona.

Como isso funciona no cérebro?

transformação de um impulso nervoso
Vamos conversar, que transferênciaa sequência do impulso nervoso funciona nas partes mais importantes do nosso SNC. Aqui os neurônios de seus vizinhos são separados por pequenas fendas, que são chamadas de sinapses. A potência da ação não pode passar através deles, por isso procura uma maneira diferente de chegar à próxima célula nervosa. No final de cada processo existem pequenos sacos, que são chamados de vesículas pré-sinápticas. Em cada um deles há compostos especiais - neurotransmissores. Quando o potencial de ação chega até eles, as moléculas são liberadas dos sacos. Eles cruzam a sinapse e se juntam aos receptores moleculares especiais que estão localizados na membrana. Ao mesmo tempo, o equilíbrio é perturbado e, provavelmente, um novo potencial de ação aparece. Ainda não é certo, os neurofisiologistas estão empenhados em estudar a questão até hoje.

Trabalho de neurotransmissor

Quando eles transmitem impulsos nervosos, então existem várias opções que irão acontecer com eles:

  1. Eles vão se difundir.
  2. Submetem a clivagem química.
  3. Volte para suas bolhas (isso é chamado de captura reversa).

No final do século 20, uma descoberta impressionante foi feita. Os cientistas descobriram que as drogas que afetam os neurotransmissores (assim como sua ejeção e reaquisição) podem mudar a condição mental de uma pessoa de maneira fundamental. Assim, por exemplo, vários antidepressivos como o "Prozac" bloqueiam a re-convulsão da serotonina. Existem algumas razões para acreditar que a doença de Parkinson é responsável pela deficiência no cérebro do neurotransmissor dopamina.

Agora pesquisadores que estudam fronteirao estado da psique humana, tentando descobrir como tudo isso afeta a mente humana. Enquanto isso, não temos uma resposta para uma questão tão fundamental: o que faz um neurônio criar o potencial de ação? Enquanto o mecanismo de "lançar" esta célula para nós é um segredo. Particularmente interessante do ponto de vista deste enigma é o trabalho dos neurônios do cérebro.

Em suma, eles podem trabalhar com milharesneurotransmissores, que são enviados pelos seus vizinhos. Detalhes sobre o processamento e integração deste tipo de impulso são quase desconhecidos para nós. Embora existam muitos grupos de pesquisa trabalhando nisso. No momento em que se descobriu que todos os impulsos recebidos se integraram, e o neurônio decide se é necessário manter o potencial de ação e transferi-los além disso. Neste processo fundamental, o funcionamento do cérebro humano é baseado. Bem, então não é de admirar que não saibamos a resposta para este enigma.

Algumas características teóricas

caminho do impulso nervoso
No artigo "impulso nervoso" e "potencial de ação"foram usados ​​como sinônimos. Teoricamente, isso é verdade, embora em alguns casos seja necessário levar em conta alguns recursos. Então, se entrarmos em detalhes, o potencial de ação é apenas uma parte do impulso nervoso. Com um exame detalhado dos livros acadêmicos, pode-se saber que isso é chamado apenas de uma mudança na carga da membrana de positiva para negativa, e vice-versa. Considerando que um impulso nervoso é entendido como um processo estrutural-eletroquímico complexo. Ele se propaga ao longo da membrana do neurônio como uma onda de mudanças. O potencial de ação é apenas um componente elétrico na composição de um impulso nervoso. Caracteriza as mudanças que ocorrem com a carga da porção local da membrana.

Onde estão os impulsos nervosos criados?

Onde eles começam sua jornada? A resposta a essa pergunta pode ser dada por qualquer estudante que tenha estudado diligentemente a fisiologia da excitação. Existem quatro opções:

  1. Receptor final do dendrito. Se é (o que não é um fato), então é possível ter um estímulo adequado, que primeiro criará um potencial gerador e, em seguida, um impulso nervoso. Os receptores da dor funcionam de maneira semelhante.
  2. Membrana de sinapse excitatória. Por via de regra, isto só é possível se houver irritação forte ou a sua somação.
  3. Zona de gatilho de dentrida. Neste caso, os potenciais pós-sinápticos excitatórios locais são formados como uma resposta ao estímulo. Se a primeira intercepção de Ranvier é mielinizada, então elas são resumidas nela. Devido à presença de um local de membrana, que tem uma alta sensibilidade, um impulso nervoso aparece aqui.
  4. Monte Axon. Este é o lugar onde o axônio começa. Um outeirinho é o mais frequente para criar impulsos em um neurônio. Em todos os outros lugares que foram considerados anteriormente, sua ocorrência é muito menos provável. Isto é devido ao fato de que aqui a membrana tem uma sensibilidade aumentada, assim como um nível crítico mais baixo de despolarização. Portanto, quando a soma de numerosos potenciais pós-sinápticos excitatórios começa, o monte reage primeiro a eles.

Exemplo de propagação de excitação

sequência de impulsos nervosos
A narrativa com termos médicos pode causar mal-entendidos em certos momentos. Para eliminar isso, vale a pena repassar brevemente o conhecimento acima. Por exemplo, vamos pegar fogo.

Resumos recoletos das notícias do último verão (tambémem breve será possível ouvir novamente). O fogo está se espalhando! Neste caso, as árvores e arbustos que queimam permanecem em seus lugares. Mas a frente do fogo vai mais longe do lugar onde o fogo estava. O sistema nervoso funciona de maneira semelhante.

Muitas vezes é necessário acalmar oexcitação do sistema nervoso. Mas não é tão fácil de fazer, como no caso do fogo. Para tanto, realizam interferência artificial no trabalho de um neurônio (para fins terapêuticos) ou utilizam diversos meios fisiológicos. Isso pode ser comparado a inundar um incêndio com água.

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