ОСНОВНИ ФИЗИОЛОГИЧНИ СВОЙСТВА НА СТРУКТУРАТА НА НЕРВНАТА СИСТЕМА
Цялата информация, която получават и анализират нервните клетки, се съдържа в нервните импулси, които се изпращат до нервните центрове, разположени в гръбначния и главния мозък, или към периферията - към работните органи (мускули, жлези, вътрешни органи и други структури на човешкото тяло). Фактът, че нервните сигнали се предават през нервните клетки под формата на нервни импулси, е известен отдавна. Естеството на техния произход и разпространение обаче е изяснено едва през последните 40 години.
Нервни импулси. В нервните клетки цитолемата (външната клетъчна мембрана) в покой има различен електрически заряд (потенциал) на външната и вътрешната повърхност. В същото време вътрешната повърхност на цитолемата на нервните клетки е отрицателно заредена, а външната е положително заредена. В покойния неврон потенциалната разлика между две мембранни повърхности се наричамембранен потенциалилипотенциал на покой.Стойността му е 70 mV.
Мембранният потенциал възниква поради различния йонен състав на тъканната течност и цитоплазмата на неврона. Йоните Na + , K + , Cl - са от особено значение. Отвън, от страната на междуклетъчната течност, има повече положително заредени йони, а отвътре, в цитоплазмата на неврона, има повече отрицателни йони. Освен това в цитоплазмата има много отрицателно заредени големи органични молекули, които не могат да проникнат през мембраната поради размера си. Запазването на различни йонни концентрации в разтвори, разделени от мембрана, е възможно поради неговата селективна пропускливост.
Доказано е, че в покой мембраната на нервните клетки е най-пропусклива за K + йони и много слабо пропусклива за Na + йони. Поради разликата в концентрациите K + йони отиват към външната повърхност на клетъчната мембрана,носещи положителен заряд.
По този начин мембранният потенциал зависи от различни концентрации на йони извън и вътре в клетката и различни концентрации на йони могат да се поддържат поради селективната пропускливост на клетъчната мембрана и механизмите на йонен транспорт.
Ако една възбудима клетка (неврон) е изложена на достатъчно силен стимул (механичен, химичен, електрически и т.н.), тогава в отговор на него Na + йони, първо бавно, а след това като лавина, се втурват в клетката, носейки положителен заряд. Мембраната се презарежда: вътрешната й повърхност придобива положителен заряд, а външната става отрицателна. При презареждане на мембраната се генерира потенциал за действие - нервен импулс.
Увеличаването на пропускливостта на мембраната за Na + йони не трае много дълго, поради което продължителността на потенциала на действие се измерва в хилядни от секундата (милисекунди). Потенциалът на действие, възникващ в възбудената област на мембраната (той е електроотрицателен по отношение на зоната в невъзбудено състояние), става дразнител за съседната област. Този механизъм осигурява надлъжното разпространение на нервните импулси (потенциали на действие).
Така в нервната система информацията се предава под формата на поредица от разпространяващи се потенциали на действие - нервни импулси. Образуването на потенциал за действие от нервна клетка в отговор на дразнене се наричавъзбуждане.
Провеждане на възбуждане в нервната система. Нервните влакна имат способността да провеждат възбуждане (нервен импулс) в две посоки. По едно нервно влакно импулсите отиват в центростремителна посока (към мозъка), а по други - в центробежна посока (от мозъка към работните органи). Провеждане на скоростнервен импулс зависи от диаметъра на влакното. Колкото по-дебел е, толкова по-бързо се разпространява импулсът. Най-високата скорост на провеждане (до 120 m/s) се установява в месестите (миелинизирани) нервни влакна. Немиелинизираните (немиелинизирани) нервни влакна провеждат импулси бавно (1-2 m/s). В пулпиозните нервни влакна възбуждането може да възникне само в онези части на влакното, където отсъства пулпиозната мембрана (в областта на възловите захващания на нервното влакно - захващанията на Ранвие). Следователно, в кашестите влакна, възбуждането се разпространява на скокове от едно прихващане към друго, движейки се по влакното много по-бързо, отколкото в тънките немесести влакна.
Съвкупността от нервни влакна образуванерв.В нервите импулсите се провеждат по отделни нервни влакна в изолация: в някои -
в центростремителна посока (към гръбначния и главния мозък), в други - в центробежна посока (от мозъка към периферията).
Синаптичните връзки на нервните клетки могат да бъдат възбуждащи или инхибиращи. Ввъзбуждащия синапсневротрансмитерът бързо предава възбуждане към друг неврон. Винхибиторния синапсдействието на медиатора е насочено към забавяне на предаването на нервния импулс от пресинаптичната мембрана на края на аксона към постсинаптичната мембрана на следващата нервна клетка. Процесите на възбуждане и инхибиране също присъстват в нервните центрове, в които предаването на нервните импулси през синапсите става бързо или, обратно, бавно, се инхибира.
Инхибиране –е нервен процес, водещ до инхибиране на възбуждането. Когато се инхибира, медиаторът на пресинаптичните окончания потиска способността на клетката да генерира възбуждане.
1. Какво е нервен импулс? Къде и защо се случва?
2. Какви такси (положителни, отрицателни)разположени върху повърхностите на цитолемата на нервните клетки?
3. Какви йони се намират на повърхностите на цитолемата на нервните клетки и как се държат, когато са изложени на стимул?
4. Какво знаете за скоростта на провеждане на нервните импулси по меките и немесестите нервни влакна?
5. Какви процеси се наричат възбуждане и инхибиране?