Elektrický impuls v nervové buňce. Nervový impuls a princip jeho přenosu. Co je to nervový impuls
Je nervový impuls elektrický impuls nebo ne?
Existují různá hlediska: chemický a elektrický. Výsledky Google.
Dmitrij. Proč nervy nejsou dráty a proč nervový impuls není proud? (4.09.2013)
FYZIKÁLNÍ ENCYKLOPEDIE:
NERVOVÝ IMPULZ - vlna vzrušení, okraje se šíří podél nervového vlákna a slouží k přenosu informací z periferie. receptorová (citlivá) zakončení do nervových center, uvnitř centra. nervovou soustavu a z ní na výkonný aparát – svaly a žlázy. Průjezd N. a. doprovázené přechodným elektrickým procesy, které lze zaznamenat extracelulárními i intracelulárními elektrodami... Podél nervového vlákna se nervový impuls šíří ve formě elektrické vlny. potenciál. Na synapsi se mění mechanismus šíření. Když N. a. dosahuje presynaptické. zakončení, v synapt. mezera uvolňuje aktivní chemikálii. látka - me d i a t o r. Vysílač difunduje přes synaptiku. mezery a mění propustnost postsynaptických. membránou, v důsledku čehož na ní vzniká potenciál opět generující šířící se impuls. Takto funguje chem. synapse. Je zde i el. synapse při sledování . neuron je elektricky excitován... Stav zbytku nervového vlákna... stacionární kvůli akci iontová čerpadla
a membránový potenciál za podmínek otevřeného obvodu je určen od rovnosti k nule celkového počtu elektrický aktuální...
Proces nervové excitace se vyvíjí následovně (viz také Biofyzika). Pokud axonem projdete slabý proudový impuls, který vede k depolarizaci membrány, pak po odstranění vnější. dopadu se potenciál monotónně vrací na původní úroveň. V těchto podmínkách axon se chová jako pasivní elektrika obvod sestávající z kondenzátoru a DC. odpor.
Li aktuální puls
překročí určitou prahovou hodnotu, potenciál se nadále mění i po vypnutí rušení...
Membrána nervových vláken je nelineární iontový vodič , jejichž vlastnosti výrazně závisí na elektr pole.
ION PUMPS molekulární struktury zabudované do biol. membrány a implementace transport iontů
směrem k vyšší elektrochemii potenciál
SEMENOV S.N. O FONONOVÉ POVAZE NERVOVÉHO IMPULZU Z POZICE DYNAMIKY EVOLUCE. (29.05.2013)
Semenov S.N. Fonon je kvantum biologické (buněčné) membrány.
MOLEKULÁRNĚ-MECHANICKÝ MODEL STRUKTURY A FUNKCE BIOLOGICKÝCH MEMBRÁN
ÚVOD DO KVANTOVÉ FONONOVÉ BIOLOGIE MEMBRÁN.
S.N. Semjonov, Datum publikace: 8. září 2003
Kontakt na autora: [e-mail chráněný]
Nikolaev L.A. "Kovy v živých organismech" - Moskva: Vzdělávání, 1986 - s. 127
Populárně naučnou formou autor hovoří o roli kovů v biochemických procesech probíhajících v živých organismech. Kniha pomůže rozšířit obzory studentů.
Oba ionty (sodík a draslík) se podílejí na šíření elektrických vzruchů podél nervu.
Elektrická povaha nervových impulsů a dráždivost nervové buňky.
Ještě v předvečer 19. století Galvani experimentálně prokázal, že mezi elektřinou a fungováním svalů a nervů existuje určitá souvislost.
Stanovení elektrické podstaty buzení kosterního svalstva vedlo k praktickému uplatnění této vlastnosti v medicíně. Velkou měrou k tomu přispěl nizozemský fyziolog Willern Einthoven. V roce 1903 vytvořil zvláště citlivý galvanometr, tak citlivý, že mohl být použit k záznamu změn elektrického potenciálu kontrahujícího se srdečního svalu. Během následujících tří let Einthoven zaznamenával změny v potenciálu srdce během jeho kontrakce (tento záznam se nazývá elektrokardiogram) a porovnával rysy vrcholů a údolí s různými typy srdečních patologií.
Elektrická povaha nervového vzruchu byla obtížněji zjistitelná, zpočátku se věřilo, že vznik elektrického proudu a jeho šíření po nervovém vláknu je způsobeno chemickými změnami v nervové buňce. Důvodem pro takový čistě spekulativní úsudek byly výsledky experimentů německého fyziologa 19. století Emile Du Bois-Raymonda, který pomocí vysoce citlivého galvanometru dokázal zaregistrovat slabý elektrický proud v nervu, když byl stimulován.
Jak se technologie vyvíjela, studie elektrické povahy nervového impulsu se stávaly stále elegantnějšími. Umístěním drobných elektrod (mikroelektrod) na různé části nervového vlákna se vědci pomocí osciloskopu naučili zaznamenávat nejen velikost elektrického potenciálu, který vzniká při excitaci nervu, ale také dobu jeho trvání, rychlost šíření a další elektrofyziologické parametry. Za svou práci v této oblasti byli američtí fyziologové Joseph Erlanger a Herbert Spencer Hesser oceněni v roce 1944 Nobelovou cenou za lékařství a fyziologii.
Jsou-li na nervovou buňku aplikovány elektrické impulsy zvyšující se síly, pak zpočátku, dokud síla impulsu nedosáhne určité hodnoty, buňka na tyto impulsy nebude reagovat. Jakmile ale síla impulsu dosáhne určité hodnoty, buňka se náhle vzruší a okamžitě se vzruch začne šířit po nervovém vláknu. Nervová buňka má určitý práh vzruchu a na jakýkoli podnět překračující tento práh reaguje excitací jen určité intenzity. Vzrušivost nervové buňky se tedy řídí zákonem „všechno nebo nic“ a ve všech nervových buňkách těla je povaha excitace stejná.
http://med-000.ru/kak-funkcioniruet-nerv/elektrich...
Iontová teorie nervových vzruchů, role draselných a sodných iontů v nervové excitaci.
Vlastní excitace nervové buňky je způsobena pohyb iontů přes buněčnou membránu.
Vnitřek buňky obvykle obsahuje přebytek draselných iontů, zatímco vnější část buňky obsahuje přebytek sodných iontů. V klidu buňka neuvolňuje draselné ionty a nevpouští do sebe ionty sodíku, což brání tomu, aby se koncentrace těchto iontů na obou stranách membrány vyrovnaly. Buňka udržuje iontový gradient prostřednictvím činnosti sodíkové pumpy, která pumpuje sodíkové ionty ven, když vstupují do buňky přes membránu. Různé koncentrace sodíkových iontů na obou stranách buněčné membrány vytvářejí na ní potenciální rozdíl asi 1/10 voltu. Když je buňka stimulována, rozdíl potenciálů klesá, což znamená, že buňka je vzrušená. Buňka nemůže reagovat na další podnět, dokud se znovu neobnoví potenciálový rozdíl mezi vnější a vnitřní stranou membrány. Toto „klidové“ období trvá několik tisícin sekundy a nazývá se refrakterní období.
Po vybuzení buňky se impuls začne šířit podél nervového vlákna. Šíření impulsu je série po sobě jdoucích vzruchů úlomků nervového vlákna, kdy vzruch předchozího úlomku vyvolá vzruch následujícího a tak dále až do samého konce vlákna. K šíření impulsu dochází pouze v jednom směru, protože předchozí fragment, který byl právě vybuzen, nemůže být okamžitě znovu vybuzen, protože je ve fázi „klidu“.
Skutečnost, že vznik a šíření nervového vzruchu je způsobeno změnou iontové permeability membrány nervových buněk, poprvé prokázali britští neurofyziologové Alan Lloyd Hodgkin a Andrew Fielding Huxley a také australský výzkumník John Carew Iccles.
Obsah článku
NERVOVÝ SYSTÉM, komplexní síť struktur, která prostupuje celým tělem a zajišťuje samoregulaci jeho životních funkcí díky schopnosti reagovat na vnější i vnitřní vlivy (podněty). Hlavními funkcemi nervové soustavy jsou přijímání, uchovávání a zpracovávání informací z vnějšího i vnitřního prostředí, regulace a koordinace činnosti všech orgánů a orgánových soustav. U lidí, stejně jako u všech savců, zahrnuje nervový systém tři hlavní složky: 1) nervové buňky (neurony); 2) gliové buňky s nimi spojené, zejména neurogliální buňky, stejně jako buňky tvořící neurilema; 3) pojivové tkáně. Neurony zajišťují vedení nervových vzruchů; neuroglie plní podpůrné, ochranné a trofické funkce jak v mozku, tak v míše, a neurilema, skládající se převážně ze specializovaných, t. zv. Schwannovy buňky, podílí se na tvorbě pochev periferních nervových vláken; Pojivová tkáň podporuje a spojuje různé části nervového systému.
Lidský nervový systém je rozdělen různými způsoby. Anatomicky se skládá z centrálního nervového systému (CNS) a periferního nervového systému (PNS). Centrální nervový systém zahrnuje mozek a míchu a PNS, který zajišťuje komunikaci mezi centrálním nervovým systémem a různými částmi těla, zahrnuje kraniální a míšní nervy, stejně jako nervová ganglia a nervové plexy, které leží mimo míchu. šňůra a mozek.
Neuron.
Strukturální a funkční jednotkou nervového systému je nervová buňka – neuron. Odhaduje se, že v lidském nervovém systému je více než 100 miliard neuronů. Typický neuron se skládá z těla (tj. jaderné části) a výběžků, jednoho obvykle nerozvětvujícího výběžku, axonu a několika větvících – dendritů. Axon přenáší impulsy z těla buňky do svalů, žláz nebo jiných neuronů, zatímco dendrity je přenášejí do těla buňky.
Neuron, stejně jako ostatní buňky, má jádro a řadu drobných struktur – organel ( viz také BUŇKA). Patří sem endoplazmatické retikulum, ribozomy, Nissl tělíska (tigroid), mitochondrie, Golgiho komplex, lysozomy, filamenta (neurofilamenta a mikrotubuly).
Nervový impuls.
Pokud stimulace neuronu překročí určitou prahovou hodnotu, pak v místě stimulace dochází k řadě chemických a elektrických změn, které se šíří celým neuronem. Přenášené elektrické změny se nazývají nervové impulsy. Na rozdíl od prostého elektrického výboje, který vlivem odporu neuronu postupně slábne a dokáže překonat jen krátkou vzdálenost, se v procesu šíření neustále obnovuje (regeneruje) mnohem pomaleji „běžící“ nervový impuls.
Koncentrace iontů (elektricky nabitých atomů) - hlavně sodíku a draslíku a také organických látek - vně neuronu a uvnitř něj nejsou stejné, takže nervová buňka v klidu je zevnitř nabitá záporně a zvenčí kladně nabitá. ; V důsledku toho se na buněčné membráně objeví potenciálový rozdíl (tzv. „klidový potenciál“ je přibližně –70 milivoltů). Jakákoli změna, která snižuje záporný náboj v buňce a tím i potenciálový rozdíl na membráně, se nazývá depolarizace.
Plazmatická membrána obklopující neuron je komplexní útvar skládající se z lipidů (tuků), bílkovin a sacharidů. Pro ionty je prakticky neprostupný. Ale některé molekuly proteinů v membráně tvoří kanály, kterými mohou procházet určité ionty. Tyto kanály, nazývané iontové kanály, však nejsou neustále otevřené, ale stejně jako brány se mohou otevírat a zavírat.
Když je neuron stimulován, některé sodíkové (Na+) kanály se otevřou v místě stimulace, což umožní sodíkovým iontům vstoupit do buňky. Příliv těchto kladně nabitých iontů snižuje negativní náboj vnitřního povrchu membrány v oblasti kanálu, což vede k depolarizaci, která je doprovázena prudkou změnou napětí a výbojem - tzv. „akční potenciál“, tj. nervový impuls. Sodíkové kanály se poté uzavřou.
V mnoha neuronech depolarizace také způsobuje otevření draslíkových (K+) kanálů, což způsobuje, že ionty draslíku vytékají z buňky. Ztráta těchto kladně nabitých iontů opět zvyšuje negativní náboj na vnitřním povrchu membrány. Draslíkové kanály se poté uzavřou. Začínají pracovat i další membránové proteiny – tzv. draslík-sodíkové pumpy, které přesouvají Na + ven z buňky a K + do buňky, což spolu s aktivitou draslíkových kanálů obnovuje původní elektrochemický stav (klidový potenciál) v místě stimulace.
Elektrochemické změny v místě stimulace způsobí depolarizaci v sousedním bodě na membráně a spouští v ní stejný cyklus změn. Tento proces se neustále opakuje a v každém novém bodě, kde dojde k depolarizaci, se zrodí impuls stejné velikosti jako v předchozím bodě. Spolu s obnoveným elektrochemickým cyklem se tedy nervový impuls šíří podél neuronu z bodu do bodu.
Nervy, nervová vlákna a ganglia.
Nerv je svazek vláken, z nichž každé funguje nezávisle na ostatních. Vlákna v nervu jsou organizována do skupin obklopených specializovanou pojivovou tkání, která obsahuje cévy, které zásobují nervová vlákna živinami a kyslíkem a odstraňují oxid uhličitý a odpadní produkty. Nervová vlákna, po kterých putují impulsy z periferních receptorů do centrálního nervového systému (aferentní), se nazývají senzitivní nebo senzorická. Vlákna, která přenášejí impulsy z centrálního nervového systému do svalů nebo žláz (eferentní), se nazývají motorická nebo motorická. Většina nervů je smíšená a skládá se ze senzorických i motorických vláken. Ganglion (nervový ganglion) je soubor neuronových těl v periferním nervovém systému.
Axonální vlákna v PNS jsou obklopena neurilemou, pochvou ze Schwannových buněk, které jsou umístěny podél axonu jako korálky na provázku. Významný počet těchto axonů je pokryt dalším pláštěm myelinu (protein-lipidový komplex); nazývají se myelinizované (dužnaté). Vlákna obklopená buňkami neurilemy, ale nepokrytá myelinovou pochvou, se nazývají nemyelinizovaná (nemyelinizovaná). Myelinizovaná vlákna se nacházejí pouze u obratlovců. Myelinová pochva je vytvořena z plazmatické membrány Schwannových buněk, která je navinuta kolem axonu jako svitek stuhy a tvoří vrstvu po vrstvě. Úsek axonu, kde se dvě sousední Schwannovy buňky dotýkají, se nazývá Ranvierův uzel. V centrálním nervovém systému je myelinová pochva nervových vláken tvořena zvláštním typem gliových buněk – oligodendroglií. Každá z těchto buněk tvoří myelinovou pochvu několika axonů najednou. Nemyelinizovaným vláknům v CNS chybí obal ze speciálních buněk.
Myelinová pochva urychluje vedení nervových impulzů, které „přeskakují“ z jednoho uzlu Ranviera do druhého, přičemž toto pouzdro používá jako spojovací elektrický kabel. Rychlost vedení impulsu se zvyšuje se ztluštěním myelinové pochvy a pohybuje se od 2 m/s (u nemyelinizovaných vláken) do 120 m/s (u vláken zvláště bohatých na myelin). Pro srovnání: rychlost šíření elektrického proudu kovovými dráty je od 300 do 3000 km/s.
Synapse.
Každý neuron má specializované spojení se svaly, žlázami nebo jinými neurony. Oblast funkčního kontaktu mezi dvěma neurony se nazývá synapse. Interneuronové synapse se tvoří mezi různými částmi dvou nervových buněk: mezi axonem a dendritem, mezi axonem a tělem buňky, mezi dendritem a dendritem, mezi axonem a axonem. Neuron, který vysílá impuls do synapse, se nazývá presynaptický; neuron přijímající impuls je postsynaptický. Synaptický prostor má tvar štěrbiny. Nervový impuls šířící se po membráně presynaptického neuronu se dostane až k synapsi a stimuluje uvolňování speciální látky - neurotransmiteru - do úzké synaptické štěrbiny. Molekuly neurotransmiterů difundují přes mezeru a vážou se na receptory na membráně postsynaptického neuronu. Pokud neurotransmiter stimuluje postsynaptický neuron, jeho působení se nazývá excitační, pokud tlumí, nazývá se inhibiční. Výsledek součtu stovek a tisíců excitačních a inhibičních impulsů současně proudících do neuronu je hlavním faktorem určujícím, zda tento postsynaptický neuron v daném okamžiku vygeneruje nervový impuls.
U řady živočichů (např. humra) je mezi neurony určitých nervů navázáno zvláště těsné spojení s vytvořením buď neobvykle úzké synapse, tzv. gap junction, nebo, pokud jsou neurony v přímém vzájemném kontaktu, těsné spojení. Nervové impulsy procházejí těmito spoji nikoli za účasti neurotransmiteru, ale přímo, prostřednictvím elektrického přenosu. Savci, včetně lidí, mají také několik těsných spojení neuronů.
Regenerace.
V době, kdy se člověk narodí, jsou již vytvořeny všechny jeho neurony a většina interneuronových spojení a v budoucnu se vytvoří pouze několik nových neuronů. Když neuron zemře, není nahrazen novým. Zbývající však mohou převzít funkce ztracené buňky a vytvořit nové procesy, které tvoří synapse s těmi neurony, svaly nebo žlázami, se kterými byl ztracený neuron spojen.
Přeříznutá nebo poškozená vlákna neuronu PNS obklopená neurilemou se mohou regenerovat, pokud tělo buňky zůstane nedotčeno. Pod místem transekce je neurilema zachována jako tubulární struktura a ta část axonu, která zůstává spojena s buněčným tělem, roste podél této trubice, dokud nedosáhne nervového zakončení. Tímto způsobem se obnoví funkce poškozeného neuronu. Axony v centrálním nervovém systému, které nejsou obklopeny neurilemou, zjevně nejsou schopny znovu dorůst do místa svého předchozího ukončení. Mnoho neuronů v centrálním nervovém systému však může produkovat nové krátké procesy - větve axonů a dendritů, které tvoří nové synapse. viz také REGENERACE.
CENTRÁLNÍ NERVOVÝ SYSTÉM
Centrální nervový systém se skládá z mozku a míchy a jejich ochranných membrán. Nejvzdálenější je dura mater, pod ní je arachnoidální (arachnoidální) a pak pia mater, srostlá s povrchem mozku. Mezi pia mater a arachnoidální membránou je subarachnoidální prostor, který obsahuje mozkomíšní mok, ve kterém doslova plave jak mozek, tak mícha. Působení vztlakové síly tekutiny vede k tomu, že např. mozek dospělého člověka, který má průměrnou hmotnost 1500 g, váží ve skutečnosti uvnitř lebky 50–100 g. Svou roli hrají také mozkové pleny a mozkomíšní mok. tlumičů, změkčujících všechny druhy otřesů a otřesů, které testují tělo a které by mohly vést k poškození nervového systému.
Centrální nervový systém je tvořen šedou a bílou hmotou. Šedá hmota se skládá z buněčných těl, dendritů a nemyelinizovaných axonů, organizovaných do komplexů, které zahrnují nespočet synapsí a slouží jako centra pro zpracování informací pro mnoho funkcí nervového systému. Bílá hmota se skládá z myelinizovaných a nemyelinizovaných axonů, které fungují jako vodiče přenášející impulsy z jednoho centra do druhého. Šedá a bílá hmota také obsahuje gliové buňky.
Neurony CNS tvoří mnoho okruhů, které plní dvě hlavní funkce: zajišťují reflexní činnost a také komplexní zpracování informací ve vyšších mozkových centrech. Tato vyšší centra, jako je zraková kůra (vizuální kůra), přijímají příchozí informace, zpracovávají je a vysílají signál odezvy podél axonů.
Výsledkem činnosti nervové soustavy je ta či ona činnost, která je založena na kontrakci nebo relaxaci svalů nebo sekreci či zastavení sekrece žláz. Právě s prací svalů a žláz je spojen jakýkoli způsob našeho sebevyjádření.
Přicházející senzorické informace jsou zpracovávány prostřednictvím sekvence center spojených dlouhými axony, které tvoří specifické dráhy, například bolest, zrak, sluch. Senzorické (vzestupné) dráhy jdou vzestupným směrem do center mozku. Motorické (sestupné) dráhy spojují mozek s motorickými neurony hlavových a míšních nervů.
Dráhy jsou obvykle organizovány tak, že informace (například bolest nebo hmat) z pravé strany těla vstupují do levé části mozku a naopak. Toto pravidlo platí i pro sestupné motorické dráhy: pravá polovina mozku řídí pohyby levé poloviny těla a levá polovina řídí pravou. Z tohoto obecného pravidla však existuje několik výjimek.
Mozek
sestává ze tří hlavních struktur: mozkové hemisféry, mozeček a mozkový kmen.
Mozkové hemisféry – největší část mozku – obsahují vyšší nervová centra, která tvoří základ vědomí, inteligence, osobnosti, řeči a porozumění. V každé z mozkových hemisfér se rozlišují tyto útvary: pod nimi ležící izolované nahromadění (jádra) šedé hmoty, která obsahuje mnoho důležitých center; velká masa bílé hmoty umístěná nad nimi; pokrývající vnější stranu hemisfér je tlustá vrstva šedé hmoty s četnými konvolucemi, která tvoří mozkovou kůru.
Mozeček se také skládá ze spodní šedé hmoty, střední hmoty bílé hmoty a vnější silné vrstvy šedé hmoty, která tvoří mnoho konvolucí. Mozeček primárně zajišťuje koordinaci pohybů.
Mícha.
Mícha, která se nachází uvnitř páteře a je chráněna kostní tkání, má válcovitý tvar a je pokryta třemi membránami. V příčném řezu má šedá hmota tvar písmene H nebo motýla. Šedá hmota je obklopena bílou hmotou. Senzitivní vlákna míšních nervů končí v dorzálních (zadních) částech šedé hmoty - hřbetní rohy (na koncích H, obrácené dozadu). Těla motorických neuronů míšních nervů se nacházejí ve ventrálních (předních) částech šedé hmoty - předních rohů (na koncích H, vzdálených od zad). V bílé hmotě existují vzestupné smyslové dráhy končící v šedé hmotě míchy a sestupné motorické dráhy vycházející z šedé hmoty. Navíc mnoho vláken v bílé hmotě spojuje různé části šedé hmoty míchy.
PERIFERNÍ NERVOVÁ SOUSTAVA
PNS zajišťuje obousměrnou komunikaci mezi centrálními částmi nervového systému a orgány a systémy těla. Anatomicky je PNS reprezentován hlavovými (kraniálními) a míšními nervy a také relativně autonomním enterálním nervovým systémem, umístěným ve střevní stěně.
Všechny hlavové nervy (12 párů) se dělí na motorické, senzorické nebo smíšené. Motorické nervy začínají v motorických jádrech trupu, tvořených těly samotných motorických neuronů, a senzorické nervy jsou tvořeny z vláken těch neuronů, jejichž těla leží v gangliích mimo mozek.
Z míchy odchází 31 párů míšních nervů: 8 párů krčních, 12 hrudních, 5 bederních, 5 křížových a 1 kostrč. Jsou označeny podle polohy obratlů přiléhajících k meziobratlovému otvoru, ze kterého tyto nervy vycházejí. Každý míšní nerv má přední a zadní kořen, které se spojí a vytvoří samotný nerv. Zadní kořen obsahuje smyslová vlákna; je úzce spojena s míšním ganglionem (dorzální kořenový ganglion), sestávající z buněčných těl neuronů, jejichž axony tvoří tato vlákna. Přední kořen se skládá z motorických vláken tvořených neurony, jejichž buněčná těla leží v míše.
| LEBEČNÍ NERVY | |||
| Číslo | název | Funkční charakteristiky | Inervované struktury |
| já | Čichový | Speciální senzorické (čich) | Čichový epitel nosní dutiny |
| II | Vizuální | Speciální senzorické (vize) | Tyčinky a čípky sítnice |
| III | Okulomotorický | Motor | Většina vnějších očních svalů Hladké svaly duhovky a čočky |
| IV | Blok | Motor | Vyšší šikmý sval oka |
| PROTI | Trigeminální | Obecná smyslová Motor |
Kůže obličeje, sliznice nosu a úst Žvýkací svaly |
| VI | Únosce | Motor | Externí přímý sval oka |
| VII | Obličej | Motor Visceromotorický Speciální dotyk |
Obličejové svaly Slinné žlázy Chuťové pohárky na jazyku |
| VIII | vestibulokochleární | Speciální dotyk Vestibulární (rovnováha) Sluchové (sluchové) |
Půlkruhové kanálky a skvrny (oblasti receptorů) labyrintu Sluchový orgán v hlemýždi (vnitřní ucho) |
| IX | Glosofaryngeální | Motor Visceromotorický Viscerosensorický |
Svaly zadní stěny hltanu Slinné žlázy Receptory chuti a celkové citlivosti v zádech části úst |
| X | Putování | Motor Visceromotorický Viscerosensorický Obecná smyslová |
Svaly hrtanu a hltanu Srdeční sval, hladký sval, plicní žlázy, průdušky, žaludek a střeva, včetně trávicích žláz Receptory velkých cév, plic, jícnu, žaludku a střev Vnější ucho |
| XI | Další | Motor | Sternokleidomastoideus a trapézové svaly |
| XII | Sublingvální | Motor | Svaly jazyka |
| Definice „visceromotorický“ a „viscerosensorický“ označují spojení odpovídajícího nervu s vnitřními (viscerálními) orgány. | |||
AUTONOMNÍ NERVOVÝ SYSTÉM
Autonomní neboli autonomní nervový systém reguluje činnost mimovolních svalů, srdečního svalu a různých žláz. Jeho struktury se nacházejí jak v centrálním nervovém systému, tak v periferním nervovém systému. Činnost autonomního nervového systému je zaměřena na udržení homeostázy, tzn. relativně stabilní stav vnitřního prostředí těla, jako je stálá tělesná teplota nebo krevní tlak, který odpovídá potřebám organismu.
Signály z centrálního nervového systému vstupují do pracovních (efektorových) orgánů prostřednictvím párů sekvenčně spojených neuronů. Těla neuronů první úrovně se nacházejí v CNS a jejich axony končí v autonomních gangliích, které leží mimo CNS a zde tvoří synapse s těly neuronů druhé úrovně, jejichž axony jsou v přímý kontakt s efektorovými orgány. První neurony se nazývají pregangliové, druhé - postgangliové.
V části autonomního nervového systému zvané sympatický nervový systém jsou buněčná těla pregangliových neuronů umístěna v šedé hmotě hrudní (hrudní) a bederní (bederní) míchy. Proto se sympatický systém nazývá také torakolumbální systém. Axony jeho pregangliových neuronů končí a tvoří synapse s postgangliovými neurony v gangliích umístěných v řetězci podél páteře. Axony postgangliových neuronů kontaktují efektorové orgány. Konce postgangliových vláken vylučují norepinefrin (látka blízká adrenalinu) jako neurotransmiter, a proto je i sympatikus definován jako adrenergní.
Sympatický systém doplňuje parasympatický nervový systém. Těla jeho preganglinárních neuronů se nacházejí v mozkovém kmeni (intrakraniální, tedy uvnitř lebky) a sakrální (sakrální) části míchy. Proto se parasympatikus nazývá také kraniosakrální systém. Axony pregangliových parasympatických neuronů končí a tvoří synapse s postgangliovými neurony v gangliích umístěných v blízkosti pracovních orgánů. Konce postgangliových parasympatických vláken uvolňují neurotransmiter acetylcholin, na jehož základě se parasympatikus nazývá také cholinergní.
Sympatický systém zpravidla stimuluje ty procesy, které jsou zaměřeny na mobilizaci sil těla v extrémních situacích nebo při stresu. Parasympatický systém přispívá k akumulaci nebo obnově energetických zdrojů těla.
Reakce sympatiku jsou doprovázeny spotřebou energetických zdrojů, zvýšením frekvence a síly srdečních kontrakcí, zvýšením krevního tlaku a krevního cukru a také zvýšením prokrvení kosterního svalstva snížením jeho proudění do vnitřních orgánů a kůže. Všechny tyto změny jsou charakteristické pro reakci „strach, útěk nebo boj“. Parasympatický systém naopak snižuje frekvenci a sílu srdečních kontrakcí, snižuje krevní tlak a stimuluje trávicí systém.
REFLEXY
Když adekvátní stimul působí na receptor senzorického neuronu, objeví se v něm salva impulzů, která spouští odezvu zvanou reflexní akt (reflex). Reflexy jsou základem většiny životně důležitých funkcí našeho těla. Reflexní akt se provádí tzv. reflexní oblouk; Tento termín označuje cestu přenosu nervových vzruchů z místa počáteční stimulace na těle do orgánu, který provádí akci odezvy.
Reflexní oblouk, který způsobuje kontrakci kosterního svalu, se skládá z nejméně dvou neuronů: senzorického neuronu, jehož tělo se nachází v gangliu, a axon tvoří synapsi s neurony míchy nebo mozkového kmene, a motoru (spodní nebo periferní, motorický neuron), jehož tělo je umístěno v šedé hmotě a axon končí na motorické koncové desce na vláknech kosterního svalstva.
Reflexní oblouk mezi senzorickými a motorickými neurony může také zahrnovat třetí, střední neuron umístěný v šedé hmotě. Oblouky mnoha reflexů obsahují dva nebo více interneuronů.
Reflexní akce jsou prováděny nedobrovolně, mnohé z nich nejsou realizovány. Reflex trhnutí kolenem se například spouští poklepáním na šlachu kvadricepsu v koleni. Jedná se o dvouneuronový reflex, jeho reflexní oblouk tvoří svalová vřeténka (svalové receptory), senzorický neuron, periferní motorický neuron a sval. Dalším příkladem je reflexní odtažení ruky od horkého předmětu: oblouk tohoto reflexu zahrnuje senzorický neuron, jeden nebo více interneuronů v šedé hmotě míchy, periferní motorický neuron a sval.
Literatura:
Bloom F., Leiserson A., Hofstadter L. Mozek, mysl a chování. M., 1988
Fyziologie člověka, ed. R. Schmidt, G. Tevs, díl 1. M., 1996
Co je to nervový impuls
Příroda je velmi jednoduchá.
Jinak by nic nefungovalo.
Této jednoduchosti je prostě hodně.
Proto všechny obtíže.
I když je dnes o mozku a jeho struktuře hodně známo, hlavní otázkou je: "Jak to funguje?" zatím žádná odpověď. Mozek se nám jeví jako černá skříňka, jejíž vstup prostřednictvím receptorů – smyslových orgánů – přijímá „nějaké“ signály odrážející okolnosti vnějšího světa a mozek je zase zpracovává, ukládá a vysílá „nějaké“ signály. ” kontrolní příkazy pracovníkům (vedoucím).
Zůstávají nezodpovězené otázky o tom, jak se tyto informace zobrazují, zaznamenávají (zachycují) a načítají.
Ale ať je to jak chce, věda nestojí na místě a vědci výrazně pokročili ve výzkumu mozku.
Existují představy o tom, jak fungují neurony, existují pokusy sestavit logický model fungování mozku. Pravda, stojí za to se dotknout problematiky přenosu informací mezi neurony a hned narazíme na skromné vyhýbavé narážky na určité způsoby přenosu buzení, chemické a elektrické způsoby přenosu signálu. Jakoby mimochodem je zmíněna elektrická podstata nervových vzruchů.
Nedostatek specifik dává prostor pro mystickou a pseudovědeckou imaginaci. Abychom porozuměli biofyzikálním účinkům v mozku, neustále se pokoušejí zavést nové postuláty, například o přítomnosti určitých vitálních sil nebo torzních polí v přírodě.
Tedy moderní model fungování mozku.
Dnes je s jistotou známo, že mozek se skládá z velkého množství jednotlivých logických prvků – neuronů. Každý neuron může být excitován signály přicházejícími na jeho vstupy ( axony) z výstupů ( dendrity) další neurony s ním přímo spojené. Po vybuzení je tento neuron v excitovaném (!!! a nenabitém) stavu a přenáší excitaci svými výstupy na vstupy následujících logických prvků - neuronů.
Neuron– specializovaná nervová buňka s vlastní membránou, souborem intracelulárních organel a neurofibril. Z jeho těla se táhne dlouhý axiální výběžek-axon a krátké větvené dendrity. Dendrity přijímající nervové impulsy z jiných neuronů je přenášejí do axonu, po kterém se vzruch šíří bez útlumu na další neurony nebo efektory - různé druhy výkonných orgánů (žlázy, svaly atd.). Slovník - Příručka entomologa Vyzdvihl bych také synapsi. Synapse- místo kontaktu mezi dvěma neurony nebo mezi neuronem a efektorovou buňkou přijímající signál. Slouží k přenosu nervových vzruchů mezi dvěma buňkami.
To je prakticky vše, co věda o fungování neuronu ví. Všechny ostatní znalosti se týkají klasifikace neuronů podle typu, velikosti, počtu ocasů a dalších velmi důležitých vlastností. A samozřejmě bylo vyvozeno obrovské množství závěrů na základě v podstatě mylné představy o elektrické povaze nervových vzruchů.
Udělejme nyní dva předpoklady.
První– informace (excitace) se přenáší z neuronu na neuron ve formě akustické (zvukové) vlny.
Druhý– neuron je jediný oscilační systém (oscilační obvod) a je schopen se naladit na jednu nebo více rezonančních frekvencí a být v samooscilačním stavu, čímž je zajištěno zapamatování (uložení) informací.
Nervový impuls pak není nic jiného než akustická vlna přenášená podél dendritů a axonů neuronu. Samotné tělo neuronu představuje akustický oscilační obvod nebo rezonátor, který je v případě přenosu informace schopen modulovat jím procházející nervový impuls a v případě ukládání informace je v samooscilačním stavu při určitou frekvenci. Nebo předpokládejme, že k provedení funkce záznamu buňka změní své rezonanční parametry a nadále zůstává klidná a odpovídá pouze na adresu.
Podívejme se, jak to celé funguje na příkladu OBRÁZKU......
R1-Rn - receptory. Informace z receptorů procházejí přes vstupy - dendrity, přes tělo neuronu k výstupu - axonu. Úkolem nervového systému je přenášet informace z receptoru do mozku. V nejjednodušším obvodu znázorněném na obrázku 1 je to možné pouze tehdy, jsou-li signály individuálně rozlišitelné. To znamená, že výstupní signál nese informaci o specifickém receptoru, ze kterého začal nervový impuls. Předpokládejme, že v našem případě se nervové impulsy liší frekvencí.
Nyní si úkol značně ztížíme. Předpokládejme, že nervový impuls je přenášen z receptoru prostřednictvím sekvence neuronů, například dvou. viz obr.2. 
V tomto příkladu musí nervový impuls na výstupu z okruhu obsahovat informace nejen o receptoru, ze kterého přišel, ale také o všech neuronech, kterými byl přenášen. Dá se předpokládat, že každý neuron zapojený do přenosu impulsu do něj přináší svou informační složku. Například modulace frekvenčního signálu přicházejícího z receptoru.
Všechny nervové impulsy jsou jedinečné, jako čárové kódy na zboží v supermarketu, jako otisky prstů. Jsou jedinečné a nesou informaci o faktu podráždění receptoru a prošlé cestě.
Každou sekundu se lidským nervovým systémem řítí miliony nervových impulsů. Výše navržené schéma nám umožňuje vysvětlit, jak mohou být zcela odlišné impulsy přenášeny stejnými nervovými kanály a jak může fungovat služba distribuce impulsů.
Co nám takové předpoklady říkají?
- Za prvé, akustická představa nám dává více či méně věrohodnou, z hlediska fyziky, teorii přenosu informace v živém organismu.
- Za druhé vysvětluje, jak se informace ukládají v mozku.
- Za třetí umožňuje vysvětlit životní jevy, které jsou v tuto chvíli nepochopitelné, a poskytuje nástroj k sebepoznání.
- Za čtvrté, toto je nové paradigma v medicíně, zejména v terapii.
Řečnická otázka: co je příčinou onemocnění, patologie orgánu nebo patologie signálu řídícího orgán? Teoreticky je možné obojí a se stejnou pravděpodobností. Co tedy moderní terapie léčí (operace je jasnější)? A možná placebo a homeopatie, kterým se „skuteční“ lékaři zdvořile smějí, nejsou takovou hloupostí založenou na pacientově autohypnóze, ale jsou právě léčbou úpravou řídicího systému. Léčba je nepřímá, prostřednictvím vnějších funkcí mozku, ale co když je léčba možná skrz. Vzpomeňme například na moderní bateriové srdeční stimulátory. A pokud nestimulujete srdce elektrickými impulsy podle principu „ “, ale přirozeně se vyskytujícím řídicím (akustickým vlnovým) signálem. Možná pak není potřeba operace, stačí přiložit akustický generátor na kteroukoli část těla nebo na jakýkoli neuron a signál si sám najde svůj cíl.
V důsledku evoluce nervové soustavy člověka a dalších živočichů vznikly složité informační sítě, jejichž procesy jsou založeny na chemických reakcích. Nejdůležitějšími prvky nervového systému jsou specializované buňky neurony. Neurony se skládají z kompaktního buněčného těla obsahujícího jádro a další organely. Z tohoto těla vystupuje několik rozvětvených procesů. Většina těchto procesů, tzv dendrity, slouží jako kontaktní body pro příjem signálů z jiných neuronů. Jeden proces, obvykle nejdelší, se nazývá axon a přenáší signály do dalších neuronů. Konec axonu se může vícekrát větvit a každá z těchto menších větví se může připojit k dalšímu neuronu.
Vnější vrstva axonu obsahuje složitou strukturu tvořenou mnoha molekulami, které fungují jako kanály, kterými mohou ionty proudit do buňky i z buňky. Jeden konec těchto molekul se vychyluje a připojuje se k cílovému atomu. Energie z jiných částí buňky se pak používá k vytlačení tohoto atomu z buňky, zatímco proces v opačném směru přivádí do buňky další molekulu. Nejdůležitější je molekulární pumpa, která odebírá sodíkové ionty z buňky a zavádí do ní draselné ionty (sodno-draselná pumpa).
Když je buňka v klidu a neprovádí nervové impulsy, pumpa sodíku a draslíku přesune draselné ionty do buňky a odstraní sodíkové ionty ven (představte si buňku obsahující sladkou vodu a obklopenou slanou vodou). Kvůli této nerovnováze dosahuje rozdíl potenciálu na membráně axonu 70 milivoltů (přibližně 5 % napětí běžné AA baterie).
Když se však změní stav buňky a axon je stimulován elektrickým impulsem, rovnováha na membráně se naruší a sodno-draslíková pumpa začne na krátkou dobu pracovat v opačném směru. Kladně nabité ionty sodíku vstupují do axonu a ionty draslíku jsou odčerpávány. Vnitřní prostředí axonu na okamžik získá kladný náboj. V tomto případě se kanálky sodíkovo-draslíkové pumpy deformují a blokují další přítok sodíku a draselné ionty dále vytékají a původní potenciálový rozdíl je obnoven. Mezitím se ionty sodíku šíří uvnitř axonu a mění membránu ve spodní části axonu. Současně se mění stav níže umístěných čerpadel, což podporuje další šíření impulsu. Prudká změna napětí způsobená rychlými pohyby sodíkových a draselných iontů se nazývá akční potenciál. Když akční potenciál projde určitým bodem na axonu, pumpy se zapnou a obnoví klidový stav.
Akční potenciál se pohybuje poměrně pomalu – ne více než zlomek palce za sekundu. Aby se zvýšila rychlost přenosu impulsu (protože koneckonců není dobré, aby signál vyslaný z mozku trval minutu, než se dostal do ruky), jsou axony obklopeny pláštěm myelinu, který zabraňuje přílivu a odtok draslíku a sodíku. Myelinová pochva není spojitá - v určitých intervalech jsou v ní přestávky a nervový impuls přeskakuje z jednoho „okna“ do druhého, díky tomu se zvyšuje rychlost přenosu impulsu.
Když impuls dosáhne konce hlavní části těla axonu, musí se přenést buď na další neuron pod ní, nebo v případě neuronů v mozku přes četné větve do mnoha dalších neuronů. K takovému přenosu se používá úplně jiný proces než k přenosu impulsu podél axonu. Každý neuron je od svého souseda oddělen malou mezerou tzv synapse. Akční potenciál nemůže přeskočit tuto mezeru, takže je třeba najít jiný způsob přenosu impulsu k dalšímu neuronu. Na konci každého procesu jsou drobné váčky zvané ( presynaptické) bubliny, z nichž každá obsahuje speciální sloučeniny - neurotransmitery. Když se objeví akční potenciál, tyto vezikuly uvolňují molekuly neurotransmiterů, které procházejí synapsí a vážou se na specifické molekulární receptory na membráně neuronů ležících pod nimi. Když se připojí neurotransmiter, naruší se rovnováha na membráně neuronu. Nyní se zamyslíme nad tím, zda při takové nerovnováze vzniká nový akční potenciál (neurovědci hledají odpověď na tuto důležitou otázku dodnes).
Poté, co neurotransmitery přenesou nervový impuls z jednoho neuronu na druhý, mohou jednoduše difundovat nebo podstoupit chemický rozklad nebo se vrátit zpět do svých váčků (tento proces se nešikovně nazývá znovu zachytit). Na konci 20. století došlo k úžasnému vědeckému objevu – ukazuje se, že léky ovlivňující uvolňování a zpětné vychytávání neurotransmiterů mohou radikálně změnit duševní stav člověka. Prozac* a podobná antidepresiva blokují zpětné vychytávání neurotransmiteru serotoninu. Zdá se, že Parkinsonova choroba je spojena s nedostatkem neurotransmiteru dopaminu v mozku. Vědci studující hraniční stavy v psychiatrii se snaží pochopit, jak tyto sloučeniny ovlivňují lidské uvažování.
Stále neexistuje odpověď na základní otázku, co způsobuje, že neuron iniciuje akční potenciál - v odborném jazyce neurofyziologů je mechanismus „vystřelení“ neuronu nejasný. Zvláště zajímavé jsou v tomto ohledu neurony v mozku, které mohou přijímat neurotransmitery zaslané tisíci sousedy. O zpracování a integraci těchto impulsů není známo téměř nic, ačkoli mnoho výzkumných skupin se tímto problémem zabývá. Víme pouze, že neuron provádí proces integrace příchozích impulsů a rozhoduje se, zda iniciovat akční potenciál a přenést impuls dále. Tento základní proces řídí fungování celého mozku. Není divu, že tato největší záhada přírody zůstává, přinejmenším dnes, záhadou pro vědu!
