Нерв импульсінің физикасы

Презентация қосу

Нерв импульсінің
физикасы
Орындағандар: Өркен Айсұлу
Шара
Сағын
Медеуо
Қарж
Нерв импульстары немесе әрекет потенциалы -
бұл нейрондық электр немесе химиялық
сигналдарды босататын электрохимиялық
импульстар, олар басқа нейронда әрекет ету
әлеуетін бастайды. Нерв импульстері
нейрональдық дендритке келіп, жасуша денесі
арқылы өтіп, аксон бойымен терминалға дейін
тасымалданады. Тірі организмдегі электрлік
жүйке импульстері (әрекет потенциалдары)
арқылы ақпарат рецепторлардан мидағы
нейрондарға және мидың нейрондарынан
бұлшықеттерге беріледі. Тірі организм - бұл
толық электрлендірілген жүйе.
Әрекет потенциалы тыныштық потенциалынан бұрын
ашылды. Жануарлардың электр энергиясы бұрыннан
белгілі. Электр жүйке импульсін Болоньядағы анатомия
профессоры Луиджи Галвани ашты. Оның
электрофизиологиялық эксперименттерінің нәтижелері
«Бұлшықет қозғалысы кезіндегі электр күштері туралы
трактат» (1791) кітабында ұсынылған. Гальвани
дайындалған бақаның аяқ -қолдарындағы бұлшықеттердің
қысылуын электрлік импульспен қоздыруға болатынын
анықтады. Алайда, жүйке импульсінің электр тогының
импульсы екендігі 20 ғасырдың ортасында ғана
дәлелденді, негізінен ағылшын физиологы А.Ходжкин мен
оның әріптестерінің еңбектерінде. 1963 жылы Ходжкин,
Хаксли және Эйклз «жүйке жасушаларының жұмысы үшін»
(кальмар аксоны) үшін Нобель сыйлығын алды.
Нерв импульстары иондар жүйке жасушаларының мембранасы
арқылы қозғалса таралады және нейротрансмиттер көмегімен бір
жүйке жасушасынан екіншісіне өтеді. Жүйке жүйесінің маңызды
элементі - арнайы жасушалар, нейрондар. Нейрондар ядро мен
басқа органоидтардан тұратын ықшам жасуша денесінен тұрады.
Бұл денеден бірнеше тармақталған процестер таралады.
Дендриттер деп аталатын бұл өсінділердің көпшілігі басқа
нейрондардан сигналдарды қабылдау үшін байланыс нүктелері
ретінде қызмет етеді. Бір өсінді, әдетте ең ұзаны аксон деп
аталады және ол сигналдарды басқа нейрондарға жібереді.
Аксонның ұшы бірнеше рет тармақталуы мүмкін, және бұл ұсақ
тармақтардың әрқайсысы келесі нейронға қосыла алады.
Аксонның сыртқы қабаты көптеген молекулалардан құралған
күрделі құрылымды қамтиды, олар иондар жасушалар ішінде де,
сыртында да ағып өтетін арналар қызметін атқарады. Бұл
молекулалардың бір ұшы ауытқып, мақсатты атомға бекітіледі.
Содан кейін жасушаның басқа бөліктерінен алынған энергия
атомды жасушадан ығыстыруға жұмсалады, ал керісінше
процесс жасушаға басқа молекуланы енгізеді. Ең маңыздысы-
жасушадан натрий иондарын шығаратын және оған калий
иондарын енгізетін молекулалық сорғы (натрий-калий сорғы).
Клетка тыныштық күйде болғанда және жүйке импульстерін
өткізбесе, натрий-калий сорғы калий иондарын жасушаға
жылжытады және натрий иондарын сыртқа шығарады (тұщы суы
бар және тұзды сумен қоршалған жасушаны елестетіңіз). Бұл
теңгерімсіздікке байланысты аксон мембранасы бойынша
потенциалдар айырмасы 70 милливольтке жетеді (кәдімгі АА
аккумуляторының кернеуінің шамамен 5%).
Бірақ жасушаның күйі өзгеріп, аксон электрлік импульспен қозған
кезде мембрананың тепе-теңдігі бұзылады, ал натрий-калий сорғы
қысқа уақытқа қарсы бағытта жұмыс жасай бастайды. Оң
зарядталған натрий иондары аксонға еніп, калий иондары
сорылады. Бір сәтте аксонның ішкі ортасы оң зарядқа ие болады. Бұл
жағдайда натрий-калий сорғысының арналары деформацияланып,
натрийдің одан әрі түсуін тежейді, ал калий иондары сыртқа шығуын
жалғастырады, ал бастапқы потенциалдар айырымы қалпына
келеді. Бұл кезде натрий иондары аксонның ішіндегі таралады,
аксонның түбіндегі мембрананы өзгертеді. Бұл жағдайда төменде
орналасқан сорғылардың күйі өзгереді, бұл импульстің одан әрі
таралуына ықпал етеді. Натрий мен калий иондарының жылдам
қозғалуынан болатын кернеудің кенет өзгеруін әрекет потенциалы
деп атайды. Әрекет потенциалы аксонның белгілі бір нүктесінен
өткен кезде сорғылар қосылады және тыныштық күйін қалпына
келтіреді.
Әрекет потенциалы баяу таралады - секундына 1 дюймнің бөлшегінен
аспайды. Импульстің берілу жылдамдығын жоғарылату үшін (ми
жіберетін сигналдың қолға бір минуттан соң жетуі дұрыс емес
болғандықтан), аксондар миелин қабығымен қоршалған, ол калий мен
натрийдің ағып кетулеріне кедергі жасайды. Миелин қабығы үздіксіз
емес - белгілі бір уақыт аралығында үзілістер болады және жүйке
импульсі бір «орыннан» екіншісіне секіреді, осының арқасында
импульстің берілу жылдамдығы артады.
Импульс аксонның негізгі корпусының соңына жеткенде, ол келесі
негізгі нейронға, немесе мидағы нейрондар болған жағдайда,
көптеген басқа нейрондардың көптеген тармақтары бойымен берілуі
керек. Мұндай беру үшін аксон бойымен импульсті өткізуге қарағанда
мүлде басқа процесс қолданылады. Әр нейрон көршісінен синапс деп
аталатын кішкене ойықпен бөлінген. Әрекет потенциалы бұл бос
орыннан секіре алмайды, сондықтан импульсті келесі нейронға
берудің басқа жолын табу керек. Әр процестің соңында әрқайсысында
нейротрансмиттер деп аталатын арнайы қосылыстардан тұратын
(пресинаптикалық) везикулалар деп аталатын кішкентай қапшықтар
болады. Әрекет потенциалы жеткенде, нейротрансмиттер
молекулалары синапсты кесіп өтіп, астындағы нейрондардың
мембранасындағы арнайы молекулалық рецепторларға жабысып, бұл
везикулалардан шығады. Нейротрансмиттер қосылған кезде
нейрондық мембрананың тепе -теңдігі бұзылады.
Миелин талшықтарындағы қозуды
өткізу механизмдері
Миелин талшықтары бойымен қозудың таралу
ерекшеліктері:
1. Әрекет потенциалының таралуы тұзды түрде жүзеге
асады - секіруден және ұстаудан ұстауға дейін, барлық
талшық бірден қозумен жабылмайды.
2. Қозу үлкен жылдамдықпен таралады.
3. Қозу кемімей таралады (нерв талшығының соңына
дейін ток күші төмендемей).
Қозу миелин талшықтары бойымен анализаторлардан
орталық жүйке жүйесіне, қаңқа бұлшықеттеріне
таралады, яғни жоғары жылдамдықта жауап қажет.
Миелинсіз жүйке талшықтары арқылы
қозудың өткізілу механизмдері
Миелинсіз талшықтар бойымен қозудың таралу
ерекшеліктері:
1. Қозу үздіксіз таралады және бүкіл талшық
бірден қозумен жабылады.
2. Қозу төмен жылдамдықпен таралады, 0,5-3 м
/ сек.
3. Қозу кемуімен таралады (жүйке талшығының
соңына қарай ток күшінің төмендеуі).
Миелинсіз талшықтар арқылы жүйке
орталықтарынан ішкі мүшелерге қозу жүзеге
асады.
Жүйке бойымен
қозудың өткізілу
заңдары
Нервтер екі жақты өткізгіш, яғни. қозу пайда болған жерден
кез келген бағытта таралуы мүмкін, яғни. орталықтан тепкіш
және орталықтан тепкіш.
Қозудың таралуының табиғи бағыты: афферентті өткізгіштерде
(дендриттер) - рецептордан жасушаға, эфферентте
(аксондарда) - жасушадан жұмысшы органға дейін.
Жүйке талшығы бойымен қозуды жүргізу оның анатомиялық
және физиологиялық тұтастығы сақталған жағдайда ғана
мүмкін болады, яғни. қозудың берілуі тек құрылымдық және
функционалдық өзгермеген, зақымдалмаған жүйке арқылы
мүмкін болады.
Жүйке талшығына әсер ететін әр түрлі факторлар (дәрілік
заттар, салқындату, таңу және т.б.) физиологиялық
тұтастықтың бұзылуына әкеледі, яғни импульстардың
берілуінің тоқтауына байланысты қозудың берілу
механизмдерінің бұзылуына әкеледі.
Жүйке импульсінің
ерекшеліктері
• қозу тітіркену орнынан жүйке
талшығының бойымен екі бағытта да
1 жүргізіледі;

• қозуды жүргізу тек талшықтың
2 тұтастығымен мүмкін болады;

• қалың талшықтардың қозу табалдырығы
3 төмен;

• бір немесе аралас нервтердің құрамына
кіретін талшықтар қозуды оқшаулап
4 жүргізеді, яғни басқа талшықтарға өтпей,
тек өздерінің жасушаларына бағытталады

Ұқсас жұмыстар

Нерв ұлпалары

Нерв талшықтарының регенерациясы

Дене импульсінің өлшем бірлігі

Дене импульсі. Импульстің сақталу заңы. Реактивті қозғалыс

Импульстің сақталу заңына есептер шығару

Жүйке жүйесінің морфологиялық субстраты рефлекторлық доға

Пәндер