Άρθρα

Μετάδοση του νευρικού παλμού


Σε ένα νευρώνα, τα ερεθίσματα διαδίδονται πάντα προς την ίδια κατεύθυνση: δέχονται τους δενδρίτες, ταξιδεύουν μέσω του κυτταρικού σώματος, ταξιδεύουν στον άξονα και από το άκρο τους μεταφέρονται στο επόμενο κύτταρο (δέντριτς - κυτταρικό σώμα - άξονας).

Ο νευρικός παλμός που ταξιδεύει μέσω του νευρώνα είναι ηλεκτρικής προέλευσης και προκύπτει από μεταβολές των ηλεκτρικών φορτίων στις εξωτερικές και εσωτερικές επιφάνειες της κυτταρικής μεμβράνης.

Η μεμβράνη ενός ηρεμιστικού νευρώνα είναι θετικά φορτισμένη στο εξωτερικό (βλέποντας έξω από το κύτταρο) και αρνητική στο εσωτερικό (σε επαφή με το κυτταρόπλασμα του κυττάρου). Όταν αυτή η μεμβράνη βρίσκεται σε μια τέτοια κατάσταση, λέγεται ότι είναι πολωμένη. Αυτή η διαφορά στα ηλεκτρικά φορτία διατηρείται από την αντλία νατρίου και καλίου. Έτσι, τα ηλεκτρικά φορτία δημιουργούν μια πιθανή ηλεκτρική ενέργεια διαμέσου της μεμβράνης: δυναμικό μεμβράνης ή δυναμικό ηρεμίας (διαφορά μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων διαμέσου της μεμβράνης).

Όταν ένα χημικό, μηχανικό ή ηλεκτρικό ερέθισμα φτάνει στον νευρώνα, η διαπερατότητα της μεμβράνης μεμβράνης μπορεί να αλλάξει, επιτρέποντας τη μεγάλη εισαγωγή νατρίου στο κύτταρο και την μικρή παραγωγή καλίου από αυτό. Έτσι, υπάρχει μια αναστροφή των φορτίων γύρω από αυτή τη μεμβράνη, η οποία αποπολωθεί δημιουργώντας ένα δυναμικό δράσης. Αυτή η αποπόλωση μεταδίδεται μέσω του νευρώνα που χαρακτηρίζει την νευρική ώθηση.

Αμέσως μετά την διέλευση του παλμού, η μεμβράνη επαναπολώνεται, ανακτώντας την κατάσταση ηρεμίας και παύει η μετάδοση παλμών.

Το ερέθισμα που παράγει τον νευρικό παλμό πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό πάνω από μια ορισμένη κρίσιμη τιμή, η οποία ποικίλλει μεταξύ διαφορετικών τύπων νευρώνων, για να προκαλέσει αποπόλωση που μετατρέπει το δυναμικό ηρεμίας σε δυναμικό δράσης. Αυτό είναι το ερέθισμα κατωφλίου. Κάτω από την τιμή αυτή το ερέθισμα προκαλεί μόνο τοπικές αλλαγές στη μεμβράνη, οι οποίες σύντομα σταματούν και δεν πυροδοτούν τον νευρικό παλμό.

Οποιοδήποτε ερέθισμα πάνω από το όριο δημιουργεί το ίδιο δυναμικό δράσης που μεταδίδεται κατά μήκος του νευρώνα. Έτσι, δεν υπάρχει μεταβολή της έντασης του νευρικού παλμού ως συνάρτηση του αυξημένου ερεθίσματος. ο νευρώνας υπακούει στον κανόνα "όλα ή τίποτα".

Έτσι, η ένταση των αισθήσεων θα εξαρτηθεί από τον αριθμό των αποπολωμένων νευρώνων και τη συχνότητα των παλμών. Φανταστείτε ένα κάψιμο στο δάχτυλο. Όσο μεγαλύτερη είναι η καμένη περιοχή, τόσο μεγαλύτερος είναι ο πόνος, καθώς περισσότεροι υποδοχείς θα διεγερθούν και περισσότεροι νευρώνες θα αποπολωθούν.

Η μετάδοση του νευρικού παλμού από έναν νευρώνα σε άλλο ή σε κύτταρα τελεστικών οργάνων επιτυγχάνεται μέσω μιας εξειδικευμένης περιοχής δέσμευσης που ονομάζεται σύναψη.

Ο συνηθέστερος τύπος συνάψεως είναι η χημεία, όπου οι μεμβράνες των δύο κυττάρων διαχωρίζονται από ένα χώρο που ονομάζεται συναπτική σχισμή.

Στο τερματικό τμήμα του αξόνου, η νευρική ώθηση παρέχει την απελευθέρωση κυστιδίων που περιέχουν χημικούς μεσολαβητές, που ονομάζονται νευροδιαβιβαστές. Τα πιο κοινά είναι η ακετυλοχολίνη και η αδρεναλίνη.

Αυτοί οι νευροδιαβιβαστές πέφτουν στη συναπτική σχισμή και δημιουργούν νευρικές παλμίες στο επόμενο κύτταρο. Αμέσως μετά, οι νευροδιαβιβαστές στην συναπτική σχισμή αποικοδομούνται από ειδικά ένζυμα, σταματώντας τα αποτελέσματά τους.

Στο νευρικό σύστημα φαίνεται ότι οι νευρώνες είναι διατεταγμένοι διαφορετικά για να δημιουργήσουν δύο ευδιάκριτα χρωματισμένες περιοχές που μπορούν να παρατηρηθούν μακροσκοπικά: η γκρίζα ύλη, όπου είναι τα κυτταρικά σώματα και η λευκή ύλη, όπου είναι οι άξονες. Στον εγκέφαλο (με εξαίρεση τον βολβό) η γκρίζα ύλη βρίσκεται εξωτερικά προς τη λευκή ύλη και στο νωτιαίο μυελό και τον βολβό το αντίθετο συμβαίνει.

Τα νεύρα είναι σύνολα νευρικών ινών που είναι διατεταγμένα σε δεσμίδες, ενώνονται με πυκνούς συνδετικούς ιστούς.