Nyugalmi membránpotenciál
Nyugalmi, a külső oldalon a plazmamembrán egy vékony réteg pozitív töltések, valamint a belső oldalon - negatív. A különbség a kettő között az úgynevezett nyugalmi membránpotenciál. Ha feltételezzük, hogy a külső töltés nullára, a töltés különbség a külső és belső felületei a legtöbb neuronok közel van a -65 mV, bár ez változhat az egyes sejtekben a -40 és -80 mV.
A előfordulása ez a különbség annak köszönhető, hogy egyenetlen eloszlása díjak kálium ionok, nátrium és a klorid a sejten belül és kívül is, és a nagyobb permeabilitású, a sejtmembrán nyugalmi csak kálium-ionok.
Az ingerelhető sejtekben membrán potenciál (MPP) képes nagymértékben változnak, és ez a képesség az alapja az előfordulása az elektromos jelek. A csökkenés a nyugalmi membránpotenciál, például -65 és -60 mV, az úgynevezett depolarizációt. és növeli, például -65 és -70 mV, - hiperpolarizáció.
Ha a depolarizáció elér egy bizonyos kritikus szintet, például a -55 mV, a membrán permeabilitás nátrium ionokra egy rövid ideig a maximumot, rohannak a sejtbe, és így a transzmembrán potenciálkülönbséget gyorsan esik a 0 és azután válik pozitív. Ez vezet a záró a nátrium-csatornák és a gyors kilépési kálium ionok az egész sejt csatornák, amelyek csak az őket: az így kapott visszanyert eredeti érték nyugalmi membránpotenciál. Ezek a gyorsan megjelenő változások nyugalmi membránpotenciál úgynevezett akciós potenciál. Az akciós potenciál vezető elektromos jel, gyorsan terjed a membránon keresztül az axon, hogy a legvégén, hová változtatni az amplitúdója.
Továbbá akciós potenciálok az idegsejt, köszönhetően a membrán-permeabilitás változásait, előfordulhatnak helyi vagy helyi jeleket: receptor potenciál és posztszinaptikus potenciált. Amplitúdója lényegesen kisebb, mint az akciós potenciál, sőt nagymértékben csökkenti a terjedési jelet. Emiatt a helyi kapacitások és nem terjedhet át a membránon attól a helytől, annak eredetét.
A művelet a nátrium-kálium pumpa a ketrecben által létrehozott magas koncentrációjú kálium-ionok a sejtmembránban és a nyitott csatornák ezek az ionok. A szennyvíz a sejtből koncentrációs gradiens kálium ionok megnövelik a pozitív töltések száma a külső felületén a membrán. Sok sejt krupnomolekulyarnyh szerves anionok, és ezért a membránon belül található negatív töltésű. Minden egyéb ionok is átjutnak a membránon nyugvó nagyon kis mennyiségben, a csatornák lényegében zárt. Következésképpen, a potenciális békés köszönheti eredetét főleg jelenlegi kálium ionok a sejtből.
Elektromos jeleket: bemenet, társult, és a kimeneti zajlik
A modern változata a neurális elmélet kötődik bizonyos részein az idegsejt egy karakter jelenik meg ezeket az elektromos jeleket. Egy tipikus neuron négy morfológiailag meghatározott régiókban: a dendritek, szóma, axon és axon a preszinaptikus terminál. Amikor izgatott neuron van egymás jelennek négyféle elektromos jelek: input, társult, és a kimeneti zajlik (3.3 ábra).. Mindegyik jelek esetén csak bizonyos morfológiai régióban.
Bemeneti jelek amelyek vagy receptor. vagy posztszinaptikus potenciált. Receptor potenciál van kialakítva a neuron végződések érzékeny amikor ki vannak téve, hogy egy bizonyos inger: szakító, nyomás, fény, kémiai, stb Az akció az inger hatására a nyílás ioncsatornák meghatározott membrán és az azt követő ionáram ezeken a csatornákon keresztül módosítja a kezdeti értéke a nyugalmi potenciál a membrán; a legtöbb esetben van depolarizáció. Ez a depolarizáció a receptor potenciál, annak amplitúdója arányos az áram erőssége inger.
Receptor potenciál is terjed a helyén az inger fellépés mentén a membránon viszonylag kis távolságban - receptor potenciál amplitúdója csökken, mivel a távolság a helyét az inger, majd egy depolarizáló műszakban összesen eltűnnek.
A második fajta bemeneti jel - posztszinaptikus potenciált. Úgy van kialakítva a posztszinaptikus sejt után gerjeszti a preszinaptikus sejt, hogy küldje el a neurotranszmitter. Érkezve diffúzióval, hogy a posztszinaptikus sejt mediátor csatolt fehérjék specifikus membrán receptorokhoz ez okozza a nyitó ioncsatornák. Keletkeztek kapcsolatban az ion áram keresztül a posztszinaptikus membrán módosítja a kezdeti értéke a nyugalmi potenciál a membrán - ez az eltolódás a posztszinaptikus potenciált.
Egyes szinapszisok egy ilyen váltás a depolarizáció, és ha eléri a kritikus szintet, akkor a posztszinaptikus neuron izgatott. Más szinapszisok előfordul szemben a váltás: a posztszinaptikus membrán hiperpolarizáló: nagysága a membránpotenciál válik, és csökkenti azt a kritikus szintet a depolarizáció nehezebbé válik. Az ilyen sejtek nehéz felkelti, ő fékezett. Így depolarizáló serkentő posztszinaptikus potenciált. és hiperpolarizáló - fék. Ennek megfelelően, a szinapszisok magukat osztva serkentő (okozva depolarizáció) és gátló (okozva hiperpolarizáció).
Függetlenül attól, hogy mi történik a posztszinaptikus membrán: a depolarizáció vagy hiperpoiarizációbói nagysága a posztszinaptikus potenciál mindig arányos összegét a mediátor molekulák cselekedni, de ezek általában kis amplitúdójú. Csakúgy, mint a receptor potenciál, ezek mentén vannak elosztva a membrán egy nagyon rövid távolságra, azaz szintén tartozik a helyi potenciál.
Így a bemeneti jelek által képviselt két faj a helyi adottságok és posztszinaptikus receptor, és ezeket a potenciálokat fordul elő szigorúan meghatározott területeken neuron akár szenzoros végződések, vagy szinapszisok. Érzékszervi végződések tartoznak szenzoros neuronok, ahol a receptor potenciál okozta külső ingerekre. Mert interneuronok, valamint posztszinaptikus potenciál csak akkor lehet, hogy az efferens neuronok bemeneti jelet.
Közös jel csak akkor következhet be egy részét a membrán, ahol sok a nátriumion-csatornák. Ebben a tekintetben egy ideális tárgy axonok domb - a származási helye az axon a sejt test, hiszen itt a legmagasabb az egész membrán nátrium csatorna sűrűség. Az ilyen csatornák feszültséggel, azaz nyitott, ha a kezdeti értéke a nyugalmi potenciál elér egy kritikus szintet. Tipikus érték az átlagos neuron nyugalmi potenciál körülbelül -65 mV és a kritikus szint a depolarizáció megfelel körülbelül -55 mV. Tehát, ha tudjuk a membrán depolarizálá a axondomb -65 mV és -55 mV, felmerül egy akciós potenciál.
Depoiarízáíásához membrán bemeneti jeleket, vagyis, vagy posztszinaptikus potenciálok, vagy receptor. Abban az esetben, receptor potenciál előfordulási helye az egyesült jel van a legközelebb a csomópontjához Ranvier érzékeny végződések, ahol a legvalószínűbb depolarizáció kritikus szintet. Minden érzékeny neuron sok végződések, amelyek ága azonos folyamatot. És, ha minden egyes ilyen terminálok által az intézkedés a inger jelentkezik nagyon kis amplitúdójú és receptor potenciál terjed, hogy a csomópont a Ranvier csökkenő amplitúdójú, ez csak egy kis része az általános depolarizáló váltás. Mindegyik végén az érzékelő egy és ugyanabban az időben, mozgassa a legközelebbi csomópontjához Ranvier ezeket a kis receptor potenciál, és elfogó összes hozzáadott fel. Ha a teljes összeget a depolarizáló váltás lesz elegendő, az elfogás akciós potenciál keletkezik.
A posztszinaptikus potenciálok keletkező dendritek, olyan kicsi, mint receptor potenciál és szintén csökkenti a terjedési a szinapszis a axondomb, ahol lehet egy akciós potenciál. Ezen túlmenően, az utat a posztszinaptikus potenciálok a test sejtek lehetnek hiperpolarizáló gátló szinapszisok, és ezért a lehetőségét a membrán depolarizációját eredményezi a axondomb 10 mV valószínűtlennek tűnik. Azonban ez az eredmény születik eredményeként rendszeresen tömb kis összegzés posztszinaptikus potenciálok eredő egyszerre több szinapszis alakult dendritek neuron axon végződések preszinaptikus sejtekben.
Így társítja a jelbe megy általában egyidejűleg következtében képződött összegzése számos helyi potenciálok. Ez összegzése zajlik azon a ponton, ahol különösen sok a feszültségfüggő csatornák, és így könnyebben eléri a kritikus szintet vált ki. Abban az esetben, integrációs posztszinaptikus potenciálok ilyen hely axonális domb, és összegzése a receptor potenciál közelében a szenzoros végződések csomópontjával Ranvier (vagy egymáshoz közeli hozzá része demielinezett axonok). FIELD előfordulása egyesült jelet az úgynevezett integratív vagy ravaszt.
A felhalmozódása kis depolarizáló műszakban villám átalakult integratív zónában egy akciós potenciál, ami a maximális elektromos potenciál a sejt, és van az elv a „mindent vagy semmit”. Ezt a szabályt kell érteni, hogy a depolarizáció a kritikus szint alá nem jár semmilyen eredményt, és amikor eléri ezt a szintet mindig, függetlenül attól, hogy az inger erőssége, a maximális válasz észlelt: nincs középút.
Végző akciós potenciál. Az amplitúdó bemeneti jel arányos az erejét a stimulus vagy aktus száma megjelent neurotranszmitter a szinapszis - ilyen jeleket nevezzük fokozatos. Ezek időtartama határozza meg a időtartama az inger, illetve jelenléte neurotranszmitter a szinaptikus hasadékban. A amplitúdója és időtartama az akciós potenciál e tényezők függetlenek: mindkét paramétert teljesen tulajdonságai határozzák meg a sejtek. Ezért bármilyen kombinációja bemeneti jelek, bármely változatát összegzési, amelyet csak az a membrán depolarizációját eredményezi, hogy egy kritikus értéket, okozza az azonos standard mintáját az akciós potenciál a trigger zónában. Mindig van egy maximális amplitúdója a sejt, és körülbelül azonos hosszúságú, nem számít, hogy hányszor ismételjük okoz az állapota.
Származó Integrative zónában, egy akciós potenciálra van gyorsan terjed a membránon keresztül az axon. Ez annak köszönhető, hogy a megjelenése egy helyi elektromos áram. Mivel a membrán depolarizált részét különbözőképpen töltődnek, mint vele szomszédos, a poláros töltött helyek a membrán generál az elektromos áram. Befolyása alatt ez az aktuális helyi depola szomszédos szakasza a kritikus szintet, ami a megjelenése az akciós potenciál és benne. Ebben az esetben, myelinhüvelyes axon szomszédos része a membrán a legközelebb van a csomópont a Ranvier trigger zónában, akkor a következő, valamint egy akciós potenciál kezd „ugrás” az egyik, hogy a másik lehallgatott sebességgel akár 100 m / s.
Különböző neuronok sokban különbözik egymástól, de adódó akciós potenciálok nagyon nehéz megkülönböztetni, gyakran lehetetlen. Ez egy nagyon sztereotip jelet a különböző sejtek: szenzoros, interneuronok és motoros. Ez arra utal, hogy a sztereotípia az akciós potenciál önmagában nem tartalmaz semmilyen információt a természete az inger maga nemében. Az erőssége az inger gyakoriságát jelöli akciós potenciálok előforduló és jellegének meghatározására ösztönözve is specifikus receptorokhoz és rendezett interneuronok kommunikációt.
Így a eredő potenciális hatását a trigger zónában gyorsan terjed mentén axon a végéig. Ez a mozgás kialakulása miatt a helyi elektromos áram, amely hatására az akciós potenciál, mivel ismét bekövetkezik egy szomszédos részén az axon. akciós potenciál paramétereket alatt nem történt változás mentén axon, amely lehetővé teszi, hogy át információkat torzítás nélkül. Ha az axonok több neuronok általában szálköteg, akkor mindegyikre az izgalom terjedt elszigetelten.
Kémiai közvetítők az információcsere lehetnek különböző anyagok: kis molekulák, például az acetil-kolin és a glutamát, vagy elég nagy peptid molekulák - mind speciálisan szintetizált egy neuron továbbítja a jelet. Miután a szinaptikus résben, a közvetítő diffundál a posztszinaptikus membrán és csatlakozik receptorai. Ennek eredményeként, a kommunikációs receptor mediálta változásai az ion áram keresztül a csatornák a posztszinaptikus membrán, és ez vezet a változás a posztszinaptikus sejtbe értékek maradék potenciál, azaz a felmerül a bemeneti jelet - ebben az esetben a posztszinaptikus potenciált.
Így, szinte minden neuron, függetlenül annak mérete, alakja és elfoglalta pozíciók az áramkörben a neuronok lehet kimutatni a négy funkcionális területek: helyi receptív zóna integratív holding zónát és egy kimeneti jelet, vagy szekréciós zóna (3.3 ábra.).