A është një impuls nervor një impuls elektrik apo jo?

Ka këndvështrime të ndryshme: kimike dhe elektrike. Rezultatet e Google.

Dmitriy. Pse nervat nuk janë tela, dhe pse një impuls nervor nuk është një rrymë? (4.09.2013)

ENCIKLOPEDI FIZIKE:

IMPULSI NERVOR - valë eksitimi, skajet përhapen përgjatë fibrës nervore dhe shërbejnë për transmetimin e informacionit nga periferik. mbaresa receptore (të ndjeshme) në qendrat nervore, brenda qendrës. sistemi nervor dhe prej tij në aparatin ekzekutiv - muskujt dhe gjëndrat. Kalimi i N. dhe. i shoqëruar me elektrike kalimtare procese që mund të regjistrohen si me elektroda jashtëqelizore ashtu edhe me elektroda brendaqelizore... Përgjatë fibrës nervore, impulsi nervor përhapet në formën e një vale elektrike. potencial. Në sinapsë, mekanizmi i përhapjes ndryshon. Kur N. dhe. arrin presinaptik. mbaresat, në sinaptik. hendeku çliron një kimikat aktiv. substancë - me d i a t o r. Transmetuesi shpërndahet përmes sinaptikës. boshllëk dhe ndryshon përshkueshmërinë e postsinaptikes. membrana, si rezultat i së cilës lind një potencial mbi të, duke gjeneruar përsëri një impuls përhapës. Kështu funksionon kimia. sinapsi. Ka edhe elektrike. sinapsi kur gjurmë . neuroni ngacmohet elektrikisht... Gjendja e pushimit të fibrës nervore... e palëvizshme për shkak të veprimit pompat jonike , dhe potenciali i membranës në kushte të qarkut të hapur përcaktohet nga barazia në zero të totalit elektrike aktuale...
Procesi i ngacmimit nervor zhvillohet si më poshtë (shih gjithashtu Biofizika). Nëse kaloni një puls të dobët të rrymës përmes aksonit, duke çuar në depolarizimin e membranës, atëherë pas heqjes së jashtme. ndikimi, potenciali në mënyrë monotonike kthehet në nivelin e tij origjinal. Në këto kushte aksoni sillet si elektrik pasiv qark i përbërë nga një kondensator dhe DC. rezistencës.
Nëse pulsi aktual tejkalon një vlerë të caktuar pragu, potenciali vazhdon të ndryshojë edhe pasi shqetësimi është fikur...

Membrana e fibrës nervore është jolineare përçues jonik , vetitë e të cilave varen ndjeshëm nga elektriciteti fusha.

POMPAT ION strukturat molekulare të ndërtuara në biol. membranave dhe zbatimit transporti i joneve drejt elektrokimike më të lartë potencial

SEMENOV S.N. RRETH NATYRËS SË FONONIT TË IMPULSIT NERVOR NGA POZICIONI I DINAMIKËS SË EVOLUCIONIT. (29.05.2013)
Semenov S.N. Fononi është një kuant i një membrane biologjike (qelizore).

MODELI MOLEKULARO-MEKANIK I STRUKTURËS DHE FUNKSIONIMIT TË MEMBRANËVE BIOLOGJIKE
HYRJE NË BIOLOGJINË E FONONIT KUANTUM TË MEMBRANËVE.
S.N. Semyonov, Data e publikimit: 8 shtator 2003
Kontaktoni autorin: [email i mbrojtur]

Nikolaev L.A. "Metalet në organizmat e gjallë" - Moskë: Edukimi, 1986 - f.127
Në një formë shkencore popullore, autori flet për rolin e metaleve në proceset biokimike që ndodhin në organizmat e gjallë. Libri do të ndihmojë në zgjerimin e horizontit të studentëve.
Të dy jonet (natriumi dhe kaliumi) marrin pjesë në përhapjen e impulseve elektrike përgjatë nervit.

Natyra elektrike e impulseve nervore dhe ngacmueshmëria e një qelize nervore.
Edhe në prag të shekullit të 19-të, Galvani provoi eksperimentalisht se ekziston një lidhje e caktuar midis elektricitetit dhe funksionimit të muskujve dhe nervave.
Përcaktimi i natyrës elektrike të ngacmimit të muskujve skeletik çoi në aplikimin praktik të kësaj vetie në mjekësi. Fiziologu holandez Willern Einthoven kontribuoi shumë në këtë. Në vitin 1903, ai krijoi një galvanometër veçanërisht të ndjeshëm, aq i ndjeshëm sa që mund të përdoret për të regjistruar ndryshimet në potencialin elektrik të muskulit të zemrës që tkurret. Gjatë tre viteve të ardhshme, Einthoven regjistroi ndryshime në potencialin e zemrës gjatë tkurrjes së saj (ky regjistrim quhet elektrokardiogram) dhe krahasoi tiparet e majave dhe luginave me lloje të ndryshme të patologjive kardiake.
Natyra elektrike e impulsit nervor ishte më e vështirë për t'u zbuluar në fillim u besua se shfaqja e një rryme elektrike dhe përhapja e saj përgjatë fibrës nervore ishte shkaktuar nga ndryshimet kimike në qelizën nervore. Arsyeja për një gjykim të tillë thjesht spekulativ ishin rezultatet e eksperimenteve të fiziologut gjerman të shekullit të 19-të Emile Du Bois-Raymond, i cili, duke përdorur një galvanometër shumë të ndjeshëm, ishte në gjendje të regjistronte një rrymë elektrike të dobët në një nerv kur ai stimulohej.
Me zhvillimin e teknologjisë, studimet e natyrës elektrike të impulsit nervor u bënë gjithnjë e më elegante. Duke vendosur elektroda të vogla (mikroelektroda) në pjesë të ndryshme të fibrës nervore, studiuesit duke përdorur një oshiloskop mësuan të regjistrojnë jo vetëm madhësinë e potencialit elektrik që lind kur nervi ngacmohet, por edhe kohëzgjatjen e tij, shpejtësinë e përhapjes dhe parametra të tjerë elektrofiziologjikë. Për punën e tyre në këtë fushë, fiziologët amerikanë Joseph Erlanger dhe Herbert Spencer Hesser u nderuan me Çmimin Nobel në Mjekësi dhe Fiziologji në vitin 1944.
Nëse impulset elektrike me forcë në rritje aplikohen në një qelizë nervore, atëherë fillimisht, derisa forca e impulsit të arrijë një vlerë të caktuar, qeliza nuk do t'i përgjigjet këtyre impulseve. Por sapo forca e impulsit arrin një vlerë të caktuar, qeliza befas eksitohet dhe menjëherë ngacmimi fillon të përhapet përgjatë fibrës nervore. Një qelizë nervore ka një prag të caktuar ngacmimi dhe ndaj çdo stimuli që tejkalon këtë prag, ajo përgjigjet vetëm me ngacmim të një intensiteti të caktuar. Kështu, ngacmueshmëria e një qelize nervore i bindet ligjit "të gjitha ose asgjë", dhe në të gjitha qelizat nervore të trupit natyra e ngacmimit është e njëjtë.

http://med-000.ru/kak-funkcioniruet-nerv/elektrich...

Teoria jonike e impulseve nervore, roli i joneve të kaliumit dhe natriumit në ngacmimin nervor.

Ngacmimi i vetë qelizës nervore është për shkak të lëvizja e joneve nëpër membranën qelizore. Në mënyrë tipike, pjesa e brendshme e qelizës përmban një tepricë të joneve të kaliumit, ndërsa pjesa e jashtme e qelizës përmban një tepricë të joneve të natriumit. Në pushim, qeliza nuk lëshon jone kaliumi dhe nuk lejon jonet e natriumit në vetvete, duke parandaluar që përqendrimet e këtyre joneve në të dy anët e membranës të bëhen të barabarta. Qeliza ruan gradientin e joneve përmes funksionimit të një pompe natriumi, e cila pompon jonet e natriumit ndërsa ato hyjnë në qelizë përmes membranës. Përqendrimet e ndryshme të joneve të natriumit në të dy anët e membranës qelizore krijojnë një diferencë potenciale prej rreth 1/10 volt përgjatë saj. Kur qeliza stimulohet, diferenca potenciale bie, që do të thotë se qeliza është e ngacmuar. Qeliza nuk mund t'i përgjigjet stimulit të ardhshëm derisa ndryshimi i mundshëm midis anëve të jashtme dhe të brendshme të membranës të rivendoset përsëri. Kjo periudhë "pushimi" zgjat disa të mijtat e sekondës dhe quhet periudha refraktare.
Pasi qeliza të ngacmohet, impulsi fillon të përhapet përgjatë fibrës nervore. Përhapja e një impulsi është një seri ngacmimesh të njëpasnjëshme të fragmenteve të një fije nervore, kur ngacmimi i fragmentit të mëparshëm shkakton ngacmimin e tjetrit, dhe kështu me radhë deri në fund të fibrës. Përhapja e impulsit ndodh vetëm në një drejtim, pasi fragmenti i mëparshëm, i cili sapo është ngacmuar, nuk mund të ringjallet menjëherë, pasi është në fazën e "pushimit".
Fakti që shfaqja dhe përhapja e një impulsi nervor shkaktohet nga një ndryshim në përshkueshmërinë jonike të membranës së qelizave nervore u vërtetua fillimisht nga neurofiziologët britanikë Alan Lloyd Hodgkin dhe Andrew Fielding Huxley, si dhe studiuesi australian John Carew Iccles.

Potenciali i veprimit ose impulsi nervor, një përgjigje specifike që ndodh në formën e një vale ngacmuese dhe rrjedh përgjatë gjithë rrugës nervore. Ky reagim është një përgjigje ndaj një stimuli. Detyra kryesore është transmetimi i të dhënave nga receptori në sistemin nervor, dhe pas kësaj ai e drejton këtë informacion në muskujt, gjëndrat dhe indet e dëshiruara. Pas kalimit të pulsit, pjesa sipërfaqësore e membranës ngarkohet negativisht, ndërsa pjesa e brendshme e saj mbetet pozitive. Kështu, një impuls nervor është një ndryshim elektrik i transmetuar në mënyrë sekuenciale.

Efekti emocionues dhe shpërndarja e tij i nënshtrohen natyrës fiziko-kimike. Energjia për këtë proces gjenerohet drejtpërdrejt në vetë nervin. Kjo ndodh për faktin se kalimi i një impulsi çon në formimin e nxehtësisë. Pasi të ketë kaluar, fillon gjendja e dobësimit ose e referencës. Në të cilën vetëm një pjesë e sekondës nervi nuk mund të përçojë një stimul. Shpejtësia me të cilën mund të jepet pulsi varion nga 3 m/s në 120 m/s.

Fijet nëpër të cilat kalon ngacmimi kanë një mbështjellës specifik. Përafërsisht, ky sistem i ngjan një kabllo elektrike. Përbërja e membranës mund të jetë myelin ose jo-mielin. Komponenti më i rëndësishëm i mbështjellësit të mielinës është mielina, e cila luan rolin e një dielektrike.

Shpejtësia e pulsit varet nga disa faktorë, për shembull, nga trashësia e fibrave, aq më shpejt zhvillohet shpejtësia; Një faktor tjetër në rritjen e shpejtësisë së përcjellshmërisë është vetë myelina. Por në të njëjtën kohë, ajo nuk është e vendosur në të gjithë sipërfaqen, por në seksione, sikur të lidhura së bashku. Prandaj, midis këtyre zonave ka nga ato që mbeten "të zhveshur". Ato shkaktojnë rrjedhje të rrymës nga akson.

Një akson është një proces që përdoret për të transmetuar të dhëna nga një qelizë në pjesën tjetër. Ky proces rregullohet nga një sinapsë - një lidhje e drejtpërdrejtë midis neuroneve ose një neuroni dhe një qelize. Ekziston edhe një e ashtuquajtur hapësirë ​​ose çarje sinaptike. Kur një impuls irritues arrin në një neuron, neurotransmetuesit (molekulat e një përbërjeje kimike) lëshohen gjatë reagimit. Ata kalojnë përmes hapjes sinaptike, duke arritur përfundimisht te receptorët e neuronit ose qelizës në të cilën duhet të përcillen të dhënat. Jonet e kalciumit janë të nevojshme për përcjelljen e një impulsi nervor, pasi pa këtë neurotransmetuesi nuk mund të çlirohet.

Sistemi autonom sigurohet kryesisht nga inde jo të mielinuara. Eksitimi përhapet nëpër to vazhdimisht dhe vazhdimisht.

Parimi i transmetimit bazohet në shfaqjen e një fushe elektrike, kështu që lind një potencial që irriton membranën e seksionit ngjitur dhe kështu me radhë në të gjithë fibrën.

Në këtë rast, potenciali i veprimit nuk lëviz, por shfaqet dhe zhduket në një vend. Shpejtësia e transmetimit përmes fibrave të tilla është 1-2 m/s.

Ligjet e sjelljes

Ekzistojnë katër ligje themelore në mjekësi:

• Vlera anatomike dhe fiziologjike. Ngacmimi kryhet vetëm nëse nuk ka shkelje në integritetin e vetë fibrës. Nëse uniteti nuk sigurohet, për shembull, për shkak të shkeljes, përdorimit të drogës, atëherë përçimi i një impulsi nervor është i pamundur.
• Përçimi i izoluar i acarimit. Ngacmimi mund të transmetohet përgjatë fibrës nervore, pa u përhapur në ato fqinje.
• Përçimi dypalësh. Rruga e përcjelljes së impulsit mund të jetë vetëm dy llojesh - centrifugale dhe centripetale. Por në realitet, drejtimi ndodh në një nga opsionet.
• Zbatimi jo-dekremental. Impulset nuk qetësohen, me fjalë të tjera, ato kryhen pa pakësim.

Kimia e përcjelljes së impulseve

Procesi i acarimit kontrollohet gjithashtu nga jonet, kryesisht kaliumi, natriumi dhe disa komponime organike. Përqendrimi i këtyre substancave është i ndryshëm, qeliza është e ngarkuar negativisht brenda vetes dhe e ngarkuar pozitivisht në sipërfaqe. Ky proces do të quhet ndryshim potencial. Kur një ngarkesë negative lëkundet, për shembull, kur zvogëlohet, provokohet një ndryshim potencial dhe ky proces quhet depolarizimi.

Stimulimi i një neuroni përfshin hapjen e kanaleve të natriumit në vendin e stimulimit. Kjo mund të lehtësojë hyrjen e grimcave të ngarkuara pozitivisht në qelizë. Prandaj, ngarkesa negative zvogëlohet dhe shfaqet një potencial veprimi ose një impuls nervor. Pas kësaj, kanalet e natriumit mbyllen përsëri.

Shpesh konstatohet se është dobësimi i polarizimit që nxit hapjen e kanaleve të kaliumit, gjë që provokon çlirimin e joneve të kaliumit të ngarkuar pozitivisht. Ky veprim zvogëlon ngarkesën negative në sipërfaqen e qelizës.

Potenciali i pushimit ose gjendja elektrokimike rikthehet kur aktivizohen pompat kalium-natriumi, me ndihmën e të cilave jonet e natriumit dalin nga qeliza dhe jonet e kaliumit hyjnë në të.

Si rezultat, mund të themi se kur rifillojnë proceset elektrokimike, ndodhin impulse që udhëtojnë përgjatë fibrave.

Kandidat i Shkencave Biologjike L. Chailakhyan, studiues në Institutin e Biofizikës të Akademisë së Shkencave të BRSS

Lexuesi i revistës L. Gorbunova (fshati Tsybino, rajoni i Moskës) na shkruan: "Unë jam i interesuar për mekanizmin e transmetimit të sinjalit përmes qelizave nervore".

1963 Laureatët e Çmimit Nobel (nga e majta në të djathtë): A. Hodgkin, E. Huxley, D. Eccles.

Idetë e shkencëtarëve për mekanizmin e transmetimit të impulseve nervore kanë pësuar ndryshime të rëndësishme kohët e fundit. Deri vonë, pikëpamjet e Bernstein dominonin shkencën.

Truri i njeriut është, pa dyshim, arritja më e lartë e natyrës. Një kilogram ind nervor përmban kuintesencën e të gjithë personit, duke filluar nga rregullimi i funksioneve jetësore - puna e zemrës, mushkërive, traktit tretës, mëlçisë - dhe duke përfunduar me botën e tij shpirtërore. Këtu janë aftësitë tona të të menduarit, i gjithë perceptimi ynë i botës, kujtesa, arsyeja, vetëdija jonë, "Unë". Të njohësh mekanizmat se si funksionon truri do të thotë të njohësh veten.

Qëllimi është i madh dhe joshëse, por objekti i kërkimit është tepër kompleks. Po bëj shaka, ky kilogram ind përfaqëson një sistem kompleks komunikimi midis dhjetëra miliarda qelizave nervore.

Megjithatë, hapi i parë domethënës drejt të kuptuarit se si funksionon truri tashmë është ndërmarrë. Mund të jetë një nga më të lehtat, por është jashtëzakonisht e rëndësishme për gjithçka që vijon.

E kam fjalën për studimin e mekanizmit të transmetimit të impulseve nervore - sinjale që kalojnë përgjatë nervave, sikur përmes telave. Janë këto sinjale që janë alfabeti i trurit, me ndihmën e të cilave shqisat dërgojnë informacion-transmetim për ngjarjet në botën e jashtme në sistemin nervor qendror. Truri i kodon urdhrat e tij për muskujt dhe organet e ndryshme të brendshme me impulse nervore. Së fundi, qelizat nervore individuale dhe qendrat nervore flasin gjuhën e këtyre sinjaleve.

Qelizat nervore - elementi kryesor i trurit - janë të ndryshme në madhësi dhe formë, por në parim ato kanë një strukturë të vetme. Çdo qelizë nervore përbëhet nga tre pjesë: një trup, një fibër nervore e gjatë - një akson (gjatësia e tij tek njerëzit varion nga disa milimetra në një metër) dhe disa procese të shkurtra të degëzuara - dendritë. Qelizat nervore janë të izoluara nga njëra-tjetra me anë të membranave. Por qelizat ende ndërveprojnë me njëra-tjetrën. Kjo ndodh në kryqëzimin e qelizave; ky kryqëzim quhet "sinapsë". Në një sinapsë, akson i një qelize nervore dhe trupi ose dendriti i një qelize tjetër takohen. Për më tepër, është interesante që ngacmimi mund të transmetohet vetëm në një drejtim: nga akson në trup ose dendrit, por në asnjë rast mbrapa. Një sinapsë është si një kenotron: transmeton sinjale vetëm në një drejtim.

Në problemin e studimit të mekanizmit të një impulsi nervor dhe përhapjes së tij, mund të dallohen dy pyetje kryesore: natyra e përcjelljes së një impulsi nervor ose ngacmimi brenda një qelize - përgjatë një fije, dhe mekanizmi i transmetimit të një impulsi nervor nga qeliza në qelizë - përmes sinapseve.

Cila është natyra e sinjaleve të transmetuara nga qeliza në qelizë përgjatë fibrave nervore?

Njerëzit kanë qenë të interesuar për këtë problem për një kohë të gjatë, Dekarti supozoi se përhapja e sinjalit shoqërohej me transfuzionin e lëngjeve përmes nervave, sikur përmes tubave. Njutoni mendoi se ishte një proces thjesht mekanik. Kur u shfaq teoria elektromagnetike, shkencëtarët vendosën që një impuls nervor është analog me lëvizjen e rrymës përmes një përcjellësi me një shpejtësi afër shpejtësisë së përhapjes së lëkundjeve elektromagnetike. Më në fund, me zhvillimin e biokimisë, u shfaq një këndvështrim se lëvizja e një impulsi nervor është përhapja përgjatë një fije nervore të një reaksioni të veçantë biokimik.

Megjithatë, asnjë nga këto ide nuk u realizua.

Aktualisht, natyra e impulsit nervor është zbuluar: është një proces elektrokimik çuditërisht delikat, i cili bazohet në lëvizjen e joneve përmes membranës qelizore.

Puna e tre shkencëtarëve dha një kontribut të madh në zbulimin e kësaj natyre: Alan Hodgkin, profesor i biofizikës në Universitetin e Kembrixhit; Andrew Huxley, Profesor i Fiziologjisë, Universiteti i Londrës, dhe John Eccles, Profesor i Fiziologjisë, Universiteti i Canberra, Australi. Ata u nderuan me Çmimin Nobel në Mjekësi për vitin 1963.

Fiziologu i famshëm gjerman Bernstein ishte i pari që sugjeroi natyrën elektrokimike të impulsit nervor në fillim të shekullit tonë.

Në fillim të shekullit të njëzetë, dihej shumë për ngacmimin nervor. Shkencëtarët e dinin tashmë se një fibër nervore mund të ngacmohet nga rryma elektrike, dhe ngacmimi ndodh gjithmonë nën katodë - nën minus. Dihej se zona e ngacmuar e nervit është e ngarkuar negativisht në raport me zonën jo të ngacmuar. U zbulua se impulsi nervor në çdo pikë zgjat vetëm 0,001-0,002 sekonda, se madhësia e ngacmimit nuk varet nga forca e acarimit, ashtu si vëllimi i ziles në banesën tonë nuk varet nga sa fort shtypim. butonin. Së fundi, shkencëtarët kanë vërtetuar se bartësit e rrymës elektrike në indet e gjalla janë jonet; Për më tepër, brenda qelizës elektroliti kryesor është kripërat e kaliumit, dhe në lëngun e indeve - kripërat e natriumit. Brenda shumicës së qelizave, përqendrimi i joneve të kaliumit është 30-50 herë më i lartë se në gjak dhe në lëngun ndërqelizor që lan qelizat.

Dhe bazuar në të gjitha këto të dhëna, Bernstein sugjeroi që membrana e qelizave nervore dhe muskulore është një membranë e veçantë gjysmë e përshkueshme. Është i përshkueshëm vetëm nga jonet K +; për të gjithë jonet e tjera, duke përfshirë anionet e ngarkuara negativisht brenda qelizës, rruga është e mbyllur. Është e qartë se kaliumi, sipas ligjeve të difuzionit, do të tentojë të largohet nga qeliza, një tepricë e anioneve shfaqet në qelizë dhe një ndryshim potencial do të shfaqet në të dy anët e membranës: jashtë - plus (kationet e tepërta), brenda - minus (teprica e anioneve). Ky ndryshim potencial quhet potenciali i pushimit. Kështu, në pushim, në një gjendje të pangacmuar, pjesa e brendshme e qelizës është gjithmonë e ngarkuar negativisht në krahasim me tretësirën e jashtme.

Bernstein sugjeroi që në momentin e ngacmimit të fibrës nervore, ndodhin ndryshime strukturore në membranën sipërfaqësore, poret e saj duket se rriten dhe ajo bëhet e përshkueshme nga të gjithë jonet. Në këtë rast, natyrisht, diferenca potenciale zhduket. Kjo shkakton një sinjal nervor.

Teoria e membranës së Bernstein-it shpejt fitoi njohje dhe ekzistonte për më shumë se 40 vjet, deri në mesin e shekullit tonë.

Por tashmë në fund të viteve '30, teoria e Bernstein hasi në kontradikta të pakapërcyeshme. Atij iu dha një goditje e madhe në vitin 1939 nga eksperimentet delikate të Hodgkin dhe Huxley. Këta shkencëtarë ishin të parët që matën vlerat absolute të potencialit membranor të një fije nervore në pushim dhe gjatë ngacmimit. Doli se pas ngacmimit, potenciali i membranës nuk u ul thjesht në zero, por kaloi zero me disa dhjetëra milivolt. Kjo do të thotë, pjesa e brendshme e fibrës ndryshoi nga negative në pozitive.

Por nuk mjafton të rrëzojmë një teori, duhet ta zëvendësojmë me një tjetër: shkenca nuk toleron një vakum. Dhe Hodgkin, Huxley, Katz në 1949-1953 propozojnë një teori të re. Quhet natriumi.

Këtu lexuesi ka të drejtë të habitet: deri më tani nuk është folur për natrium. Kjo është e gjithë çështja. Shkencëtarët kanë vërtetuar me ndihmën e atomeve të etiketuara se jo vetëm jonet dhe anionet e kaliumit janë të përfshirë në transmetimin e impulseve nervore, por edhe jonet e natriumit dhe klorit.

Ka mjaft jone natriumi dhe klori në trup, të gjithë e dinë se gjaku ka shije të kripur. Për më tepër, ka 5-10 herë më shumë natrium në lëngun ndërqelizor sesa brenda fibrës nervore.

Çfarë mund të thotë kjo? Shkencëtarët kanë sugjeruar që pas ngacmimit, në momentin e parë, përshkueshmëria e membranës vetëm ndaj natriumit rritet ndjeshëm. Përshkueshmëria bëhet dhjetëra herë më e madhe se për jonet e kaliumit. Dhe meqenëse ka 5-10 herë më shumë natrium jashtë se brenda, ai do të tentojë të hyjë në fibrën nervore. Dhe pastaj pjesa e brendshme e fibrës do të bëhet pozitive.

Dhe pas ca kohësh - pas ngacmimit - ekuilibri rivendoset: membrana fillon të lejojë kalimin e joneve të kaliumit. Dhe ata dalin jashtë. Kështu, ato kompensojnë ngarkesën pozitive që u fut në fibër nga jonet e natriumit.

Nuk ishte aspak e lehtë të arrije në ide të tilla. Dhe ja pse: diametri i jonit të natriumit në tretësirë ​​është një herë e gjysmë më i madh se diametri i joneve të kaliumit dhe klorit. Dhe është plotësisht e paqartë se si një jon më i madh kalon aty ku një më i vogël nuk mund të kalojë.

Ishte e nevojshme të ndryshohej rrënjësisht këndvështrimi mbi mekanizmin e kalimit të joneve përmes membranave. Është e qartë se këtu nuk mjafton vetëm arsyetimi për poret në membranë. Dhe më pas u parashtrua ideja që jonet mund të kalonin membranën në një mënyrë krejtësisht të ndryshme, me ndihmën e aleatëve të fshehtë për momentin - molekula të veçanta transportuese organike të fshehura në vetë membranën. Me ndihmën e një molekule të tillë, jonet mund të kalojnë membranën kudo, jo vetëm përmes poreve. Për më tepër, këto molekula taksi i dallojnë mirë pasagjerët e tyre, ato nuk ngatërrojnë jonet e natriumit me jonet e kaliumit.

Atëherë fotografia e përgjithshme e përhapjes së një impulsi nervor do të duket kështu. Në pushim, molekulat bartëse, të ngarkuara negativisht, shtypen në kufirin e jashtëm të membranës nga potenciali i membranës. Prandaj, përshkueshmëria për natriumin është shumë e vogël: 10-20 herë më pak se për jonet e kaliumit. Kaliumi mund të kalojë membranën përmes poreve. Me afrimin e valës së ngacmimit, presioni i fushës elektrike në molekulat bartëse zvogëlohet; ata hedhin "prangët" e tyre elektrostatikë dhe fillojnë të transferojnë jonet e natriumit në qelizë. Kjo zvogëlon më tej potencialin e membranës. Ekziston një lloj procesi zinxhir i rimbushjes së membranës. Dhe ky proces përhapet vazhdimisht përgjatë fibrës nervore.

Është interesante se fibrat nervore shpenzojnë vetëm rreth 15 minuta në ditë në punën e tyre kryesore - përcjelljen e impulseve nervore. Sidoqoftë, fijet janë gati për këtë në çdo sekondë: të gjithë elementët e fibrës nervore punojnë pa ndërprerje - 24 orë në ditë. Fijet nervore në këtë kuptim janë të ngjashme me avionët interceptues, motorët e të cilëve funksionojnë vazhdimisht për nisje të menjëhershme, por vetë nisja mund të bëhet vetëm një herë në disa muaj.

Tani jemi njohur me gjysmën e parë të aktit misterioz të kalimit të një impulsi nervor përgjatë një fije. Si transmetohet ngacmimi nga qeliza në qelizë, përmes kryqëzimeve - sinapseve? Kjo pyetje u hulumtua në eksperimentet e shkëlqyera të laureatit të tretë Nobel, John Eccles.

Ngacmimi nuk mund të transferohet drejtpërdrejt nga mbaresat nervore të një qelize në trupin ose dendritet e një qelize tjetër. Pothuajse e gjithë rryma rrjedh përmes çarjes sinaptike në lëngun e jashtëm dhe një pjesë e vogël e saj hyn në qelizën fqinje përmes sinapsit, në pamundësi për të shkaktuar ngacmim. Kështu, në rajonin e sinapseve prishet vazhdimësia elektrike në përhapjen e impulsit nervor. Këtu, në kryqëzimin e dy qelizave, një mekanizëm krejtësisht i ndryshëm hyn në fuqi.

Kur ngacmimi i afrohet fundit të qelizës, vendi i sinapsit, substancat fiziologjikisht aktive - ndërmjetësuesit ose ndërmjetësit - lëshohen në lëngun ndërqelizor. Ato bëhen një lidhje në transferimin e informacionit nga qeliza në qelizë. Ndërmjetësi ndërvepron kimikisht me qelizën e dytë nervore, ndryshon përshkueshmërinë jonike të membranës së saj - sikur të hapë një vrimë në të cilën nxitojnë shumë jone, përfshirë jonet e natriumit.

Pra, falë punës së Hodgkin, Huxley dhe Eccles, gjendjet më të rëndësishme të një qelize nervore - ngacmimi dhe frenimi - mund të përshkruhen në terma të proceseve jonike, në aspektin e rirregullimeve strukturore dhe kimike të membranave sipërfaqësore. Bazuar në këto punime, tashmë është e mundur të bëhen supozime për mekanizmat e mundshëm të kujtesës afatshkurtër dhe afatgjatë, si dhe për vetitë plastike të indit nervor. Megjithatë, kjo është një bisedë rreth mekanizmave brenda një ose më shumë qelizave. Kjo është vetëm ABC e trurit. Me sa duket, faza tjetër, ndoshta shumë më e vështirë, është zbulimi i ligjeve me të cilat ndërtohet aktiviteti koordinues i mijëra qelizave nervore, njohja e gjuhës që flasin qendrat nervore ndërmjet tyre.

Në njohuritë tona se si funksionon truri, tani jemi në nivelin e një fëmije që ka mësuar shkronjat e alfabetit, por nuk di t'i lidhë ato me fjalë. Sidoqoftë, nuk është e largët koha kur shkencëtarët, duke përdorur kodin - aktet elementare biokimike që ndodhin në një qelizë nervore, do të lexojnë dialogun më magjepsës midis qendrave nervore të trurit.

Përshkrimi i detajuar i ilustrimeve

Idetë e shkencëtarëve për mekanizmin e transmetimit të impulseve nervore kanë pësuar ndryshime të rëndësishme kohët e fundit. Deri vonë, pikëpamjet e Bernstein dominonin shkencën. Sipas mendimit të tij, në gjendje pushimi (1) fibra nervore ngarkohet pozitivisht nga jashtë dhe negativisht nga brenda. Kjo shpjegohej me faktin se vetëm jonet e kaliumit të ngarkuar pozitivisht (K +) mund të kalojnë nëpër poret në murin e fibrës; Anionet e mëdha të ngarkuara negativisht (A –) detyrohen të qëndrojnë brenda dhe të krijojnë një tepricë të ngarkesave negative. Ngacmimi (3) sipas Bernstein zvogëlohet në zhdukjen e diferencës së mundshme, e cila shkaktohet nga fakti se madhësia e poreve rritet, anionet dalin dhe barazojnë ekuilibrin jonik: numri i joneve pozitive bëhet i barabartë me numrin e negativit. ato. Puna e fituesve të çmimit Nobel të vitit 1963 A. Hodgkin, E. Huxley dhe D. Eccles ndryshoi idetë tona të mëparshme. Është vërtetuar se jonet pozitive të natriumit (Na +), jonet negative të klorit (Cl –) dhe molekulat bartëse të ngarkuara negativisht janë gjithashtu të përfshirë në ngacmimin nervor. Gjendja e pushimit (3) formohet në parim në të njëjtën mënyrë siç u mendua më parë: një tepricë e joneve pozitive është jashtë fibrës nervore, një tepricë e joneve negative është brenda. Sidoqoftë, është vërtetuar se gjatë ngacmimit (4) nuk është barazimi i ngarkesave, por një rimbushje: një tepricë e joneve negative formohet jashtë dhe një tepricë jonesh pozitive brenda. Kjo shpjegohet me faktin se kur ngacmohen, molekulat bartëse fillojnë të transportojnë jonet pozitive të natriumit përmes murit. Kështu, impulsi nervor (5) është një rimbushje e shtresës elektrike të dyfishtë që lëviz përgjatë fibrës. Dhe nga qeliza në qelizë, ngacmimi transmetohet nga një lloj "dashi rrahës" kimik (6) - një molekulë acetilkoline, e cila ndihmon jonet të depërtojnë në murin e fibrës nervore fqinje.

PUNË KËRKIMORE

Natyra elektrike e impulsit nervor

Hyrje 3

Eksperimentet nga L. Galvani dhe A. Volta 3

Biokrrymat në organizmat e gjallë 4

Efekti i nervozizmit. 5

Transmetimi i qelizave nervore dhe impulseve nervore 6

Veprimi i impulsit nervor në pjesë të ndryshme të trupit 8

Ekspozimi ndaj aktivitetit elektrik për qëllime mjekësore 9

Shpejtësia e reagimit 10

Përfundimi 11

Letërsia 11

Aplikacion

Prezantimi

“Pavarësisht se sa të mrekullueshme janë ligjet dhe fenomenet

elektricitet,

na zbulohet në botë

inorganike ose

çështje e vdekur, interes,

të cilat ata

imagjinoni, vështirë se mundet

krahaso me atë

e cila është e natyrshme në të njëjtën forcë

në lidhje me nervoren

sistemi dhe jeta"

M. Faraday

Qëllimi i punës: Të përcaktojë faktorët që ndikojnë në përhapjen e një impulsi nervor.

Kjo punë kishte këto detyra:

1. Studioni historinë e zhvillimit të shkencës së bioelektricitetit.

2. Konsideroni dukuritë elektrike në natyrën e gjallë.

3. Hulumtoni transmetimin e impulseve nervore.

4. Kontrolloni në praktikë se çfarë ndikon në shpejtësinë e transmetimit të impulsit nervor.

Eksperimente nga L. Galvani dhe A. Volta

Në shekullin e 18-të. Mjeku italian Luigi Galvani (1737-1787) zbuloi se nëse në trupin pa kokë të bretkosës aplikohet tension elektrik, vërehen tkurrje të këmbëve të saj. Pra, ai tregoi efektin e rrymës elektrike në muskuj, ndaj quhet me të drejtë babai i elektrofiziologjisë. Në eksperimente të tjera, ai vari këmbën e një bretkose të prerë në një grep bronzi. Në momentin kur putra me lëkundje preku grilën e hekurt të ballkonit ku kryheshin eksperimentet, u vu re sërish një tkurrje e putrës. Galvani sugjeroi ekzistencën e një ndryshimi potencial midis nervit dhe putrës - "energjia elektrike e kafshëve". Ai shpjegoi tkurrjen e muskujve me veprimin e një rryme elektrike që lind në indet e bretkosës kur qarku mbyllet përmes metalit.

Bashkatdhetari i Galvanit, Alessandro Volta (1745-1827), studioi me kujdes qarkun elektrik të përdorur nga Galvani dhe vërtetoi se ai përmban dy metale të ndryshme që mbyllen përmes një tretësire të kripur, d.m.th. duket si një burim i rrymës kimike. Përgatitja neuromuskulare, argumentoi ai, në këtë eksperiment shërben vetëm si një galvanometër i ndjeshëm.

Galvani nuk mund ta pranonte humbjen. Ai hodhi një nerv mbi muskul në kushte të ndryshme për të vërtetuar se edhe pa metal ishte e mundur të merrej tkurrja e muskujve duke përdorur energji elektrike me "origjine shtazore". Një nga ndjekësit e tij më në fund ia doli. Doli se një rrymë elektrike ndodh në rastet kur një nerv hidhet në një muskul të dëmtuar. Kështu u zbuluan rrymat elektrike midis indit të shëndetshëm dhe atij të dëmtuar. Kështu quheshin -dëmtojnë rrymat. Më vonë u tregua se çdo aktivitet i nervave, muskujve dhe indeve të tjera shoqërohet me gjenerimin e rrymave elektrike.

Kështu, është vërtetuar prania e biokrrymave në organizmat e gjallë. Në ditët e sotme regjistrohen dhe ekzaminohen me instrumente sensitive – oshiloskopë.

Biokrrymat në organizmat e gjallë

Informacioni i parë për studimin e fenomeneve elektrike në natyrën e gjallë është interesant. Objekti i vëzhgimit ishte peshku elektrik. Nëpërmjet eksperimenteve në stingray elektrike, Faraday vërtetoi se energjia elektrike e krijuar nga një organ i veçantë i këtij peshku është plotësisht identik me energjinë elektrike të marrë nga një burim kimik ose një burim tjetër, megjithëse është produkt i aktivitetit të një qelize të gjallë. Vëzhgimet e mëvonshme treguan se shumë peshq kanë organe të veçanta elektrike, një lloj "baterie" që gjeneron tensione të larta. Kështu, thumbi gjigant krijon një tension shkarkimi 50-60 V, mustaku elektrik i Nilit 350 V, dhe ngjala elektroforike - mbi 500 V. Megjithatë, ky tension i lartë nuk ka asnjë efekt në trupin e vetë peshkut!

Organet elektrike të këtyre peshqve përbëhen nga muskuj që kanë humbur aftësinë për t'u kontraktuar: indi muskulor shërben si përcjellës dhe indi lidhor si izolues. Nervat nga palca kurrizore shkojnë në organ dhe në përgjithësi është një strukturë me pllaka të imta elementësh të alternuar. Për shembull, ngjala ka nga 6,000 deri në 10,000 elementë të lidhur në seri për të formuar një kolonë, dhe rreth 70 kolona në çdo organ të vendosur përgjatë trupit. Tek të rriturit, ky organ përbën rreth 40% të peshës totale të trupit. Roli i organeve elektrike është i madh, ato shërbejnë për mbrojtje dhe sulm, si dhe janë pjesë e një sistemi shumë të ndjeshëm navigimi dhe vendndodhjeje.

Efekti i nervozizmit.

Një nga funksionet më të rëndësishme të trupit, i quajturnervozizëm, - aftësia për t'iu përgjigjur ndryshimeve mjedisore. Irritimi më i lartë është te kafshët dhe njerëzit, të cilët kanë qeliza të specializuara që formojnë indin nervor. Qelizat nervore - neuronet - janë përshtatur për një përgjigje të shpejtë dhe specifike ndaj stimujve të ndryshëm që vijnë nga mjedisi i jashtëm dhe indet e vetë trupit. Pritja dhe transmetimi i acarimeve ndodh me ndihmën e impulseve elektrike që përhapen përgjatë shtigjeve të caktuara.

Transmetimi i qelizave nervore dhe impulseve nervore

Një qelizë nervore, neuroni, është një trup në formë ylli dhe përbëhet nga procese të hollë - aksonet dhe dendritet. Fundi i aksonit kalon në fibra të holla që përfundojnë në muskuj ose sinapse. Në një të rritur, gjatësia e aksonit mund të arrijë 1-1,5 m me një trashësi prej rreth 0,01 mm. Membrana qelizore luan një rol të veçantë në formimin dhe transmetimin e impulseve nervore.

Fakti që një impuls nervor është një impuls i rrymës elektrike është vërtetuar vetëmnga mesi i shekullit të 20-të, kryesisht nga puna e grupit të A. Hodgkin. Në vitin 1963, A. Hodgkin, E. Huxley dhe J. Eccles u nderuan me Çmimin Nobel në Fiziologji ose Mjekësi "për zbulimet e tyre në lidhje me mekanizmat jonikë të përfshirë në ngacmimin dhe frenimin në rajonet periferike dhe qendrore të membranës së qelizave nervore". Eksperimentet u kryen mbi neuronet gjigante (diametri 0,5 mm) - aksonet e kallamarëve.

Disa pjesë të membranës kanë veti gjysmëpërçuese dhe përzgjedhëse joni - ato lejojnë që jonet e së njëjtës shenjë ose të një elementi të kalojnë. Në këtë aftësi selektive bazohet shfaqja e potencialit membranor, nga i cili varet puna e informacionit të trupit dhe sistemeve të transformimit të energjisë. Në tretësirën e jashtme, më shumë se 90% e grimcave të ngarkuara janë jone natriumi dhe klori. Në tretësirën brenda qelizës, pjesa më e madhe e joneve pozitive janë jonet e kaliumit, dhe ato negative janë jone të mëdha organike. Përqendrimi i joneve të natriumit jashtë është 10 herë më i lartë se brenda, dhe i joneve të kaliumit brenda është 30 herë më i lartë se jashtë. Për shkak të kësaj, një shtresë elektrike e dyfishtë shfaqet në murin e qelizës. Meqenëse membrana në qetësi është shumë e përshkueshme, një ndryshim potencial prej 60-100 mV lind midis pjesës së brendshme dhe mjedisit të jashtëm, dhe pjesa e brendshme ngarkohet negativisht. Ky ndryshim potencial quhetpotencial pushimi.

Kur qeliza stimulohet, shtresa elektrike e dyfishtë shkarkohet pjesërisht. Kur potenciali i pushimit zvogëlohet në 15-20 mV, përshkueshmëria e membranës rritet dhe jonet e natriumit nxitojnë në qelizë. Pasi të arrihet një ndryshim pozitiv i potencialit midis të dy sipërfaqeve të membranës, rrjedha e joneve të natriumit thahet. Në të njëjtin moment hapen kanalet për jonet e kaliumit dhe potenciali kalon në anën negative. Kjo nga ana tjetër redukton furnizimin e joneve të natriumit dhe potenciali kthehet në gjendjen e tij të qetë.

Sinjali që lind në qelizë përhapet përgjatë aksonit për shkak të përçueshmërisë së elektrolitit të vendosur brenda tij. Nëse akson ka izolim të veçantë - mbështjellësin e mielinës - atëherë impulsi elektrik udhëton nëpër këto zona më shpejt, dhe shpejtësia e përgjithshme përcaktohet nga madhësia dhe numri i zonave jo të izoluara. Shpejtësia e impulsit në akson është 100 m/s.

Si transmetohet sinjali përmes hendekut? Doli se membrana e sinapsit është heterogjene në strukturë - në rajonet qendrore ajo ka "dritare" me rezistencë të ulët, dhe në skaj rezistenca është e lartë. Heterogjeniteti i membranës krijohet në një mënyrë të veçantë: me ndihmën e një proteine ​​të veçantë - kopektinës. Molekulat e kësaj proteine ​​formojnë një strukturë të veçantë - copnexon, i cili nga ana e tij përbëhet nga gjashtë molekula dhe ka një kanal brenda. Kështu, sinapsi lidh dy qeliza me shumë tuba të vegjël që kalojnë brenda molekulave të proteinave. Hendeku midis membranave është i mbushur me një izolant. Tek zogjtë, proteina myelin vepron si izolues.

Kur ndryshimi i potencialeve në fibrën muskulore arrin pragun e ngacmimit të membranës ngacmuese elektrike, në të lind një potencial veprimi dhe fibra muskulore tkurret.

Veprimi i impulseve nervore në pjesë të ndryshme të trupit

Për më shumë se një mijëvjeçar, njerëzimi ka qenë në mëdyshje se çfarë ndodh në trurin e çdo personi. Tashmë dihet se në tru mendimetlindin nën ndikimin e rrymës elektrike, por mekanizmi nuk është studiuar. Duke reflektuar mbi ndërveprimin e fenomeneve kimike dhe fizike, Faraday tha: “Sado të mrekullueshme janë ligjet dhe dukuritë e elektricitetit që kemi vërejtur në botën e lëndës inorganike dhe natyrës së pajetë, interesi që ato paraqesin vështirë se mund të krahasohet me atë që është shkaktuar nga e njëjta forcë në kombinim me jetën."

Tek njerëzit, është gjetur gjithashtu një fushë elektromagnetike, e krijuar nga potencialet bioelektrike në sipërfaqen e qelizave. Shpikësi sovjetik S.D. Kirlian arriti ta bënte këtë fenomen vizual në kuptimin e mirëfilltë të fjalës. Ai propozoi fotografimin e trupit të njeriut duke e vendosur atë midis dy mureve të mëdha metalike në të cilat aplikohej një tension elektrik i alternuar. Në një mjedis me një fushë elektromagnetike të shtuar, mikrongarkesat lindin në lëkurën e njeriut dhe vendet ku dalin mbaresat nervore janë më aktive. Në fotografitë e marra duke përdorur metodën Kirlian, ato janë të dukshme në formën e pikave të vogla, me shkëlqim të ndezur. Këto pika, siç doli, janë të vendosura pikërisht në ato vende të trupit në të cilat rekomandohet të zhyten gjilpëra argjendi gjatë trajtimit me akupunkturë.

Kështu, duke përdorur regjistrimin e biokrrymave të trurit si reagime, është e mundur të vlerësohet shkalla e zhytjes së lutjes së pacientit.

Tani dihet se zona të caktuara të trurit janë përgjegjëse për emocionet dhe aktivitetin krijues. Është e mundur të përcaktohet nëse një zonë e caktuar e trurit është në një gjendje të ngacmuar, por është e pamundur të deshifrohen këto sinjale, kështu që mund të themi me besim se njerëzimi nuk do të mësojë së shpejti të lexojë mendjet.

Mendimi i një personi është një produkt i trurit, i lidhur me fenomene bioelektrike në të dhe në pjesë të tjera të trupit. Janë biokrrymat që lindin në muskujt e një personi që mendon të shtrëngojë gishtat në grusht, të kapur dhe të përforcuar nga pajisjet e duhura, ato që shtypin gishtat e një dore mekanike.

psikiatër akademikVladimir Mikhailovich Bekhterev dhe biofizikanPyotr Petrovich Lazarev pranoi se në disa kushte të veçanta, të panjohura ende për shkencën, energjia elektrike e një truri mund të ndikojë në trurin e një personi tjetër në distancë. Nëse ky tru "akordohet" në përputhje me rrethanat, supozuan ata, është e mundur të evokohen në të fenomene bioelektrike "rezonuese" dhe, si produkt i tyre, idetë përkatëse.

Studimi i fenomeneve elektrike në trup ka sjellë përfitime të konsiderueshme. Le të rendisim më të famshmit.

Ekspozimi ndaj aktivitetit elektrik për qëllime mjekësore

O Elektrokimia përdoret gjerësisht në mjekësi dhe fiziologji. Diferenca e mundshme midis dy pikave të qelizës përcaktohet duke përdorur mikroelektroda. Me ndihmën e tyre, ju mund të matni përmbajtjen e oksigjenit në gjak: një kateter futet në gjak, baza e të cilit është një elektrodë platini, e vendosur së bashku me një elektrodë referimi në një zgjidhje elektrolite, e cila ndahet nga gjaku i analizuar me një film poroz hidrofobik teflon; Oksigjeni i tretur në gjak shpërndahet përmes poreve të filmit teflon në elektrodën e platinit dhe reduktohet atje.

O Në procesin e jetës, me kalimin e kohës ndryshon gjendja e organit, pra aktiviteti elektrik i tij. Një metodë për studimin e funksionimit të tyre, e bazuar në regjistrimin e potencialeve të fushës elektrike në sipërfaqen e një trupi, quhet elektrografi. Emri i elektrogramit tregon organet ose indet që studiohen: zemra - elektrokardiograma, truri - elektroencefalogrami, muskujt - elektromiograma, lëkura - reagimi galvanik i lëkurës, etj.

O Në praktikën mjekësore, elektroforeza përdoret gjerësisht për të ndarë proteinat, aminoacidet, antibiotikët dhe enzimat në mënyrë që të monitorohet ecuria e sëmundjes. Jontoforeza është po aq e zakonshme.

O Aparati i njohur i “veshkave artificiale”, me të cilin lidhet një pacient në rast insuficience renale akute, bazohet në fenomenin e elektrodializës. Gjaku rrjedh në një hendek të ngushtë midis dy membranave, të larë me tretësirë ​​fiziologjike, ndërsa mbetjet - produkte të metabolizmit dhe prishjes së indeve - hiqen prej tij.

O Studiuesit nga SHBA kanë propozuar trajtimin e epilepsisë me stimulim elektrik. Për ta bërë këtë, një pajisje e vogël qepet nën lëkurë në pjesën e sipërme të gjoksit, e programuar për të stimuluar nervin vagus për 30 orë në intervale prej 5-15 minutash. Efekti i tij është testuar në SHBA, Kanada dhe Gjermani. Në pacientët që nuk u ndihmuan me medikamente, pas 3 muajsh numri i krizave u ul me 25%, pas 1.5 vjetësh - me 50%.

Reagimi i shpejtësisë

Një nga karakteristikat që karakterizon trurin është shpejtësia e reagimit të tij. Përcaktohet nga koha gjatë së cilës impulsi i parë lëviz nga receptorët e organit që ka marrë acarimin në organin që prodhon përgjigjen e trupit. Nga sondazhi që kam kryer, rezulton se shpejtësia e reagimit dhe vëmendja ndikohen nga shumë faktorë. Në veçanti, mund të ulet për arsyet e mëposhtme: material jo interesant dhe (ose) edukativ i paraqitur në mënyrë monotone nga mësuesi; disiplinë e dobët në klasë; qëllimi dhe plani i paqartë i mësimit; ajri i ndenjur i brendshëm; temperatura në klasë është shumë e nxehtë ose shumë e ftohtë; zhurma e jashtme; prania e përfitimeve të reja të panevojshme, lodhje në fund të ditës.

Ka edhe arsye individuale për mosvëmendje: mësimi i materialit është shumë i lehtë ose shumë i vështirë; ngjarje të pakëndshme familjare; sëmundje, punë e tepërt; shikimi i një numri të madh filmash; të bie në gjumë vonë.

konkluzioni

Fjalët kanë një ndikim të madh në aktivitetin nervor të njeriut. Sa më shumë që dëgjuesit i besojnë folësit, aq më e ndritshme është ngjyrosja emocionale e fjalëve që ata perceptojnë dhe aq më i fortë është efekti i tyre. Pacienti i beson mjekut, nxënësi i beson mësuesit, ndaj duhet të jeni veçanërisht të kujdesshëm kur zgjidhni fjalët që stimulojnë sistemin e dytë të sinjalit. Kështu, një kadet i shkollës së fluturimit, i cili tashmë ishte një fluturues i mirë, papritmas filloi të përjetonte frikë të pakapërcyeshme. Doli që instruktori i pilotit, i cili ishte autoritar për të, i la një shënim kur u largua: "Shpresoj të të shoh së shpejti, por ki kujdes me rrotullimin".

Me një fjalë ju mund të shkaktoni një sëmundje dhe ta kuroni me sukses. Trajtimi me fjalë - logoterapia - është pjesë e psikoterapisë. Përvoja ime e radhës është provë e drejtpërdrejtë e kësaj. I kërkova dy personave të bënin sa vijon: në të njëjtën kohë, me njërën dorë, të godasni stomakun në një lëvizje rrethore dhe me tjetrën, të prekni kokën në vijë të drejtë. Doli se kjo ishte mjaft e vështirë për t'u bërë - lëvizjet ishin ose rrethore ose lineare në të njëjtën kohë. Megjithatë, unë ndikoja te subjektet në mënyra të ndryshme: njërit i thashë se do të kishte sukses dhe tjetrit se nuk do t'ia dilte. Pas ca kohësh, gjithçka funksionoi për të parën, por asgjë nuk funksionoi për tjetrën.

Treguesit personalë duhet të përdoren si udhëzues kur zgjidhni një profesion. Nëse shpejtësia e reagimit është e ulët, atëherë është më mirë të mos zgjidhni profesione që kërkojnë shumë vëmendje dhe analizë të shpejtë të situatës (pilot, shofer, etj.).

Letërsia

Voronkov G.Ya.Energjia elektrike në botën e kimisë. - M.: Dituria, 1987.

Tretyakova S.V.Sistemi nervor i njeriut. - Fizikë (“PS”), Nr. 47.

Platonov K.Psikologji interesante. - M.: Litër, 1997.

Berkinblit M.B., Glagoleva E.G.Energjia elektrike në organizmat e gjallë. - M.: Nauka, 1988.

Efekti i lodhjes në impulset elektrike nervore

Qëllimi: të kontrollohet efekti i aktivitetit fizik në shpejtësinë e reagimit.

Ecuria e studimit:Koha e zakonshme e reagimit të thjeshtë është 100-200 ms për dritën, 120-150 ms për zërin dhe 100-150 ms për një stimul elektrokutan. Kam kryer një eksperiment duke përdorur metodën e Akademik Platonov.Në fillim të orës së edukatës fizike, ne e regjistruam kohën e reagimit gjatë kapjes së topit, më pas e kontrolluam këtë reagim pas aktivitetit fizik.

Koha e reagimit para aktivitetit fizik

Koha e reagimit pas fizike Ngarkesat

Kocharyan Karen

0.13 s

0.15 s

Nikolaev Valery

0.15 s

0,16 s

Kazakov Vadim

0.14 s

0,16 s

Kuzmin Nikita

0.8 s

0.1 s

Safiullin Timur

0.13 s

0.15 s

Tukhvatullin Rishat

0,9 s

0.11 s

Farafonov Arthur

0,9 s

0.11 s

Konkluzioni: Kemi regjistruar kohën e reagimit para dhe pas aktivitetit fizik. Arritëm në përfundimin se lodhja ngadalëson kohën e reagimit.Nisur nga kjo, mund t'i këshillojmë mësuesit që kur hartojnë një orar, të vendosin lëndë që kërkojnë vëmendje maksimale në mes të ditës së shkollës, kur nxënësit nuk janë ende të lodhur dhe janë të aftë për aktivitet të plotë mendor.

IMPULSI NERVOR

IMPULSI NERVOR

Një valë ngacmimi, skajet, përhapet përgjatë fibrës nervore dhe shërben për të transmetuar informacion nga periferik. mbaresa receptore (të ndjeshme) në qendrat nervore, brenda qendrës. sistemi nervor dhe prej tij në aparatin ekzekutiv - muskujt dhe gjëndrat. Kalimi i N. dhe. i shoqëruar me elektrike kalimtare procese që mund të regjistrohen si me elektroda jashtëqelizore dhe brendaqelizore.

Gjenerimi, transmetimi dhe përpunimi i N. dhe. kryhet nga sistemi nervor. bazë Elementi strukturor i sistemit nervor të organizmave më të lartë është qeliza nervore, ose neuroni, i përbërë nga një trup qelizor dhe i shumtë. proceset - dendritet (Fig. 1). Një nga proceset në jo-riferiformët. neuronet kanë një gjatësi të madhe - kjo është një fibër nervore, ose akson, gjatësia e së cilës është ~ 1 m, dhe trashësia është nga 0,5 në 30 mikronë. Ekzistojnë dy klasa të fibrave nervore: pulpa (mielinizuar) dhe jo-pulfate. Fijet e pulpës kanë mielinë, të formuar nga fibra të veçanta. membrana, skajet, si izolimi, janë mbështjellë në akson. Gjatësia e seksioneve të mbështjellësit të vazhdueshëm të mielinës varion nga 200 μm në 1 mm, ato ndërpriten nga të ashtuquajturat. nyjet e Ranvier 1 μm të gjera. Mbulesa e mielinës luan një rol izolues; fibra nervore në këto zona është pasive, elektrikisht aktive vetëm në nyjet e Ranvier. Fijet jo-pulpë nuk janë të izoluara. parcela; struktura e tyre është uniforme në të gjithë gjatësinë, dhe membrana është elektrike aktivitet në të gjithë sipërfaqen.

Fijet nervore përfundojnë në trupat ose dendritet e qelizave të tjera nervore, por ndahen prej tyre në mënyrë të ndërmjetme.

një gjerësi e frikshme prej ~ 10 nm. Kjo zonë e kontaktit midis dy qelizave quhet. sinapsi. Membrana e aksonit që hyn në sinapsë quhet presinaptike, dhe membrana përkatëse e dendriteve ose muskujve është post-sinaptike (shih. Strukturat qelizore).

Në kushte normale, një sërë fibrash nervore rrjedhin vazhdimisht përgjatë fibrës nervore, që dalin në dendrite ose trupin e qelizës dhe përhapen përgjatë aksonit në drejtim nga trupi i qelizës (aksoni mund të përçojë fibrat nervore në të dy drejtimet). Frekuenca e këtyre periodike shkarkimet përmbajnë informacion në lidhje me forcën e acarimit që i ka shkaktuar; për shembull, me aktivitet të moderuar, frekuenca është ~ 50-100 impulse/s. Ka qeliza që shkarkohen me një frekuencë prej ~ 1500 impulse/s.

Shpejtësia e përhapjes së N. dhe. u . varet nga lloji i fibrës nervore dhe diametri i saj d, u . ~ d 1/2. Në fijet e holla të sistemit nervor të njeriut u . ~ 1 m/s, dhe në fibra të trasha u . ~ 100-120 m/s.

Çdo N. dhe. ndodh si rezultat i acarimit të trupit të qelizave nervore ose fibrës nervore. N. dhe. ka gjithmonë të njëjtat karakteristika (formë dhe shpejtësi) pavarësisht nga forca e stimulimit, d.m.th., me stimulim nënprag N. dhe. nuk ndodh fare, por kur mbi pragun ka amplitudë të plotë.

Pas ngacmimit, fillon një periudhë refraktare, gjatë së cilës ngacmueshmëria e fibrës nervore zvogëlohet. Ka abs. periudha refraktare, kur fibra nuk mund të ngacmohet nga asnjë ngacmues dhe i referohet. periudhë refraktare, kur është e mundur, por pragu i saj është më i lartë se normalja. Abs. periudha refraktare kufizon nga lart frekuencën e transmetimit të N. dhe. Fibra nervore ka vetinë e akomodimit, domethënë mësohet me stimulim të vazhdueshëm, i cili shprehet në një rritje graduale të pragut të ngacmueshmërisë. Kjo çon në një ulje të frekuencës së N. dhe. madje deri në zhdukjen e plotë të tyre. Nëse stimulimi rritet ngadalë, atëherë zgjimi mund të mos ndodhë edhe pas arritjes së pragut.

Fig.1. Diagrami i strukturës së një qelize nervore.

Përgjatë fibrës nervore N. dhe. përhapet në formën e energjisë elektrike. potencial. Në sinapsë, mekanizmi i përhapjes ndryshon. Kur N. dhe. arrin presinaptik. mbaresat, në sinaptik. hendeku çliron një kimikat aktiv. - M e d i a t o r. Transmetuesi shpërndahet përmes sinaptikës. boshllëk dhe ndryshon përshkueshmërinë e postsinaptikes. membrana, si rezultat i së cilës shfaqet në të, duke gjeneruar përsëri përhapje. Kështu funksionon kimia. sinapsi. Ka edhe elektrike. sinapsi kur . neuroni ngacmohet elektrikisht.

Eksitim N. dhe. Fiz. Idetë për paraqitjen e energjisë elektrike. potencialet në qeliza bazohen në të ashtuquajturat. teoria e membranës. Membranat qelizore ndajnë elektrolitin me përqendrime të ndryshme dhe kanë një birat. përshkueshmëria për jone të caktuara. Kështu, membrana e aksonit është një shtresë e hollë lipidesh dhe proteinash me trashësi ~ 7 nm. Elektrike e saj Rezistenca në qetësi ~ 0.1 Ohm. m2, dhe kapaciteti është ~ 10 mf/m2. Brenda aksonit, përqendrimi i joneve K + është i lartë dhe përqendrimi i joneve Na + dhe Cl - është i ulët, dhe në mjedis - anasjelltas.

Në gjendje pushimi, membrana e aksonit është e përshkueshme nga jonet K +. Për shkak të ndryshimit të përqendrimeve C 0 K . në ext. dhe C në të brendshme tretësirat, potenciali i membranës së kaliumit vendoset në membranë

Ku T - abs. temp-pa, e - ngarkesa elektronike. Një potencial pushimi prej ~-60 mV vërehet vërtet në membranën e aksonit, që korrespondon me vlerën e treguar.

Jonet Na + dhe Cl - depërtojnë në membranë. Për të ruajtur shpërndarjen e nevojshme jo ekuilibër të joneve, qeliza përdor një sistem transporti aktiv, i cili konsumon energjinë qelizore për punë. Prandaj, gjendja e pushimit të fibrës nervore nuk është termodinamikisht e ekuilibruar. Është i palëvizshëm për shkak të veprimit të pompave jonike dhe potenciali i membranës në kushte të qarkut të hapur përcaktohet nga barazia në zero e rrymës totale elektrike. aktuale.

Procesi i ngacmimit nervor zhvillohet si më poshtë (shih gjithashtu Biofizika). Nëse kaloni një puls të dobët të rrymës përmes aksonit, duke çuar në depolarizimin e membranës, atëherë pas heqjes së jashtme. ndikimi, potenciali në mënyrë monotonike kthehet në nivelin e tij origjinal. Në këto kushte, akson sillet si një rrymë elektrike pasive. qark i përbërë nga një kondensator dhe DC. rezistencës.

Oriz. 2. Zhvillimi i potencialit të veprimit në sistemin nervorbllokoj: A- nënpragu ( 1 ) dhe mbipragu (2) acarim; b-përgjigje membranore; me stimulim mbi pragun, ndodh djersitja e plotëveprim cial; V- rryma jonike që rrjedh membrana kur ngacmohet; G - përafrim rryma jonike në një model të thjeshtë analitik.

Nëse pulsi aktual tejkalon një vlerë të caktuar pragu, potenciali vazhdon të ndryshojë edhe pasi shqetësimi është fikur; potenciali bëhet pozitiv dhe vetëm atëherë kthehet në nivelin e pushimit, dhe në fillim madje kërcen pak (rajoni i hiperpolarizimit, Fig. 2). Përgjigja e membranës nuk varet nga shqetësimi; ky impuls quhet potencial veprimi. Në të njëjtën kohë, një rrymë jonike rrjedh nëpër membranë, e drejtuar fillimisht nga brenda dhe më pas nga jashtë (Fig. 2, V).

Fenomenologjike interpretimi i mekanizmit të shfaqjes së N. dhe. u dha nga A. L. Hodgkin dhe A. F. Huxley në 1952. Rryma totale e joneve përbëhet nga tre komponentë: kaliumi, natriumi dhe rryma e rrjedhjes. Kur potenciali i membranës zhvendoset me një vlerë pragu j* (~ 20 mV), membrana bëhet e përshkueshme nga jonet Na +. Jonet Na + nxitojnë në fibër, duke zhvendosur potencialin e membranës derisa të arrijë potencialin e ekuilibrit të natriumit:

komponenti ~ 60 mV. Prandaj, amplituda e plotë e potencialit të veprimit arrin ~ 120 mV. Deri në kohën maksimale. potenciali në membranë, kaliumi fillon të zhvillohet (dhe në të njëjtën kohë natriumi zvogëlohet). Si rezultat, rryma e natriumit zëvendësohet nga një rrymë kaliumi e drejtuar nga jashtë. Kjo rrymë korrespondon me një ulje të potencialit të veprimit.

Krijuar në mënyrë empirike. ekuacioni për përshkrimin e rrymave të natriumit dhe kaliumit. Sjellja e potencialit të membranës gjatë ngacmimit të njëtrajtshëm hapësinor të fibrës përcaktohet nga ekuacioni:

Ku ME - kapaciteti i membranës, I- rrymë jonike, e përbërë nga kalium, natrium dhe rrymë rrjedhjeje. Këto rryma përcaktohen nga posti. emf j K , j Na dhe j l dhe përçueshmëritë g K, g Na dhe gl:

Madhësia g l konsiderohet konstante, përçueshmëri g Na dhe g K përshkruhet duke përdorur parametra m, h Dhe P:

g Na, g K - konstante; opsione t, h Dhe P plotësojnë ekuacionet lineare

Varësia e koeficientit a . dhe b nga potenciali i membranës j (Fig. 3) zgjidhen nga gjendja më e mirë e përshtatjes

Oriz. 3. Varësia e koeficientëvea. Dhebnga membranatpotencial të madh.

lakoret e llogaritura dhe të matura I(t). Zgjedhja e parametrave u nxit nga të njëjtat konsiderata. Varësia e vlerave stacionare t, h Dhe P nga potenciali i membranës është paraqitur në Fig. 4. Ekzistojnë modele me një numër të madh parametrash. Kështu, membrana e fibrës nervore është një përcjellës jolinear jolinear, vetitë e të cilit varen ndjeshëm nga vetitë elektrike. fusha. Mekanizmi i gjenerimit të ngacmimit është kuptuar keq. Ekuacioni Hodgkin-Huxley ofron vetëm prova të suksesshme empirike. përshkrimi i fenomenit, për të cilin nuk ka specifik fizik. modele. Prandaj, një detyrë e rëndësishme është studimi i mekanizmave të rrjedhës elektrike. rryma përmes membranave, veçanërisht përmes elektrike të kontrolluar. kanalet jonike fushore.

Oriz. 4. Varësia e vlerave stacionare t, h Dhe P nga potenciali i membranës.

Shpërndarja e N. dhe. N. dhe. mund të përhapet përgjatë fibrës pa dobësim dhe me DC. shpejtësia. Kjo për faktin se energjia e nevojshme për transmetimin e sinjalit nuk vjen nga një qendër e vetme, por tërhiqet lokalisht, në çdo pikë të fibrës. Në përputhje me dy llojet e fibrave, ekzistojnë dy mënyra të transmetimit të N. dhe.: të vazhdueshme dhe të kripura (spazmatike), kur impulsi lëviz nga një nyje e Ranvier në tjetrën, duke kërcyer mbi zonat e izolimit të mielinës.

Në rastin e jomielinuar Potenciali i membranës së fibrës j( x, t) përcaktohet nga ekuacioni:

Ku ME - kapaciteti i membranës për njësi të gjatësisë së fibrës, R- shuma e rezistencave gjatësore (ndërqelizore dhe jashtëqelizore) për njësi të gjatësisë së fibrës, I- rryma jonike që rrjedh nëpër membranën e një fibre me gjatësi njësi. Elektrike aktuale Iështë një funksional i potencialit j, i cili varet nga koha t dhe koordinatat X. Kjo varësi përcaktohet nga ekuacionet (2) - (4).

Lloji i funksionalitetit I specifike për një mjedis biologjikisht ngacmues. Megjithatë, ekuacioni (5), nëse shpërfillim llojin I, është më i përgjithshëm në natyrë dhe përshkruan shumë fizike. fenomene, për shembull procesi i djegies. Prandaj, transmetimi i N. dhe. krahasohet me djegien e një kordoni baruti. Nëse në një flakë rrjedhëse procesi i ndezjes kryhet për shkak të përçueshmërisë termike, atëherë në N. dhe. ngacmimi ndodh me ndihmën e të ashtuquajturit. rrymat lokale (Fig. 5).

Oriz. 5. Rrymat lokale që sigurojnë përhapjenhumbja e impulsit nervor.

Ekuacioni Hodgkin-Huxley për shpërndarjen e N. dhe. janë zgjidhur numerikisht. Tretësirat e fituara së bashku me eksperimentet e grumbulluara. të dhënat treguan se përhapja e N. dhe. nuk varet nga detajet e procesit të ngacmimit. Cilësia foto e përhapjes së N. dhe. mund të merren duke përdorur modele të thjeshta që pasqyrojnë vetëm vetitë e përgjithshme të ngacmimit. Kjo qasje bëri të mundur llogaritjen e formës së N. dhe. në një fibër homogjene, ndryshimi i tyre në prani të inhomogjeniteteve, madje edhe regjime komplekse të përhapjes së ngacmimit në media aktive, për shembull. në muskulin e zemrës. Ka disa matematikë. modele të këtij lloji. Më e thjeshta prej tyre është kjo. Rryma jonike që rrjedh nëpër membranë gjatë kalimit të azotit është e alternuar në shenjë: së pari derdhet në fibër, dhe më pas jashtë. Prandaj, mund të përafrohet nga një funksion konstant pjesë-pjesë (Fig. 2, G). Ngacmimi ndodh kur potenciali i membranës zhvendoset me një vlerë pragu j*. Në këtë moment, shfaqet një rrymë, e drejtuar në fibër dhe e barabartë në madhësi j". Pas t" rryma ndryshon në të kundërtën, e barabartë me j". Kjo vazhdon për një kohë ~ t ". Një zgjidhje e vetë-ngjashme e ekuacionit (5) mund të gjendet si funksion i ndryshores t = x/ u , ku ju - shpejtësia e përhapjes së N. dhe. (Fig. 2, b).

Në fibrat reale, koha t" është mjaft e gjatë, kështu që vetëm ajo përcakton shpejtësinë u , për këtë lloj formula e mëposhtme është e vlefshme: . Duke pasur parasysh atë j" ~ ~d, R~d 2 dhe ME~ d, Ku d- diametri i fibrës, ne gjejmë, në përputhje me eksperimentin, se u ~ d 1/2 . Duke përdorur përafrim konstant pjesë-pjesë, gjendet forma e potencialit të veprimit.

Ekuacioni (5) për përhapjen e N. dhe. në fakt lejon dy zgjidhje. Zgjidhja e dytë rezulton të jetë e paqëndrueshme; ajo jep N. dhe. me një shpejtësi dukshëm më të ulët dhe amplitudë potenciale. Prania e një zgjidhjeje të dytë, të paqëndrueshme ka një analogji në teorinë e djegies. Kur një flakë përhapet me një lavaman anësor, mund të ndodhë gjithashtu një gjendje e paqëndrueshme. Thjeshtë analitike modeli N. dhe. mund të përmirësohet, duke marrë parasysh shtesë detajet.

Kur ndryshon prerja tërthore dhe kur degëzohen fijet nervore, kalimi i N. dhe. mund të jetë e vështirë apo edhe e bllokuar plotësisht. Në një fibër në zgjerim (Fig. 6), shpejtësia e pulsit zvogëlohet ndërsa i afrohet zgjerimit dhe pas zgjerimit fillon të rritet derisa të arrijë një vlerë të re të palëvizshme. Duke ngadalësuar N. dhe. sa më i fortë aq më i madh është dallimi në prerje tërthore. Me një zgjerim mjaft të madh të N. dhe. ndalon. Ka një kritike zgjerimi i fibrës, i cili vonon N. dhe.

Me lëvizjen e kundërt të N. dhe. (nga fibra e gjerë në të ngushtë) bllokimi nuk ndodh, por ndryshimi i shpejtësisë është i natyrës së kundërt. Kur i afrohet ngushtimit, shpejtësia e N. dhe. rritet dhe pastaj fillon të ulet në një vlerë të re të palëvizshme. Në grafikun e shpejtësisë (Fig. 6 A) fitohet një lloj laku histerezë.

Rie. 6. Kalimi i impulseve nervore zgjerohettek fibra: A - ndryshimi i shpejtësisë së pulsit në në varësi të drejtimit të tij; b-skematike imazhi i një fije në zgjerim.

Një lloj tjetër heterogjeniteti është degëzimi i fibrave. Në nyjen e degës, lloje të ndryshme janë të mundshme. opsionet për kalimin dhe bllokimin e impulseve. Me një qasje josinkrone, N. dhe. gjendja e bllokimit varet nga kompensimi i kohës. Nëse koha midis pulseve është e vogël, atëherë ato ndihmojnë njëri-tjetrin të depërtojnë në fibrën e tretë të gjerë. Nëse zhvendosja është mjaft e madhe, atëherë N. dhe. ndërhyjnë me njëri-tjetrin. Kjo për faktin se N. dhe., i cili u afrua i pari, por nuk arriti të eksitonte fibrën e tretë, e transferon pjesërisht nyjen në një gjendje refraktare. Përveç kësaj, ndodh një efekt sinkronizimi: ndërsa N. afrohet dhe. drejt nyjës zvogëlohet vonesa e tyre në raport me njëri-tjetrin.

Ndërveprimi N. dhe. Fijet nervore në trup kombinohen në tufa ose trungje nervore, duke formuar diçka si një kabllo me shumë bërthama. Të gjitha fibrat në pako janë të pavarura. linjat e komunikimit, por kanë një "tel" të përbashkët - ndërqelizor. Kur N. dhe shkon përgjatë ndonjë prej fibrave, krijon një rrymë elektrike në lëngun ndërqelizor. , e cila ndikon në potencialin membranor të fibrave fqinje. Në mënyrë tipike, një ndikim i tillë është i papërfillshëm dhe linjat e komunikimit funksionojnë pa ndërhyrje reciproke, por manifestohet patologjikisht. dhe artet. kushtet. Duke trajtuar trungjet nervore me të veçanta kimi. substancave, është e mundur të vëzhgohen jo vetëm ndërhyrjet e ndërsjella, por edhe transferimi i ngacmimit në fibrat fqinje.

Janë të njohura eksperimente mbi bashkëveprimin e dy fibrave nervore të vendosura në një vëllim të jashtëm të kufizuar. zgjidhje. Nëse N. dhe shkon përgjatë njërës prej fibrave, atëherë ngacmueshmëria e fibrës së dytë ndryshon njëkohësisht. Ndryshimi kalon në tre faza. Fillimisht, ngacmueshmëria e fibrës së dytë zvogëlohet (pragu i ngacmimit rritet). Kjo ulje e ngacmueshmërisë i paraprin potencialit të veprimit që udhëton përgjatë fibrës së parë dhe zgjat afërsisht derisa potenciali në fibrën e parë të arrijë maksimumin. Pastaj rritet ngacmueshmëria, kjo fazë përkon në kohë me procesin e zvogëlimit të potencialit në fibrën e parë. Ngacmueshmëria zvogëlohet përsëri kur një hiperpolarizim i lehtë i membranës ndodh në fibrën e parë.

Në të njëjtën kohë duke kaluar N. dhe. duke përdorur dy fibra ndonjëherë ishte e mundur të arrihet sinkronizimi i tyre. Pavarësisht se vet shpejtësia N. dhe. në fibra të ndryshme janë të ndryshme, kur janë njëkohësisht. mund të lindte eksitim kolektiv N. dhe. Nëse e kanë shpejtësitë ishin të njëjta, atëherë impulsi kolektiv kishte një shpejtësi më të ulët. Me një ndryshim të dukshëm në pronë. shpejtësitë, shpejtësia kolektive kishte një vlerë të ndërmjetme. Vetëm N. dhe mund të sinkronizohen, shpejtësitë e të cilave nuk ndryshonin shumë.

Math. një përshkrim i këtij fenomeni jepet nga një sistem ekuacionesh për potencialet e membranës së dy fibrave paralele j 1 dhe j 2:

Ku R 1 dhe R 2 - rezistenca gjatësore e fibrave të parë dhe të dytë, R 3 - rezistenca gjatësore e mjedisit të jashtëm, g = R 1 R 2 + R 1 R 3 . + R 2 R 3 . Rrymat jonike I 1 dhe I 2 mund të përshkruhet nga një ose një model tjetër i ngacmimit nervor.

Kur përdorni një analizë të thjeshtë Zgjidhja model çon në sa vijon. Foto. Kur një fibër ngacmohet, një potencial i alternuar i membranës induktohet në atë fqinje: fillimisht fibra hiperpolarizohet, më pas depolarizohet dhe në fund hiperpolarizohet përsëri. Këto tre faza korrespondojnë me një ulje, një rritje dhe një ulje të re të ngacmueshmërisë së fibrave. Në vlerat normale të parametrave, zhvendosja e potencialit të membranës në fazën e dytë drejt depolarizimit nuk e arrin pragun, kështu që transferimi i ngacmimit në fibrën fqinje nuk ndodh. Në të njëjtën kohë ngacmimi i dy fibrave, sistemi (6) lejon një zgjidhje të përbashkët të vetë-ngjashme, e cila korrespondon me dy N. dhe., duke lëvizur me të njëjtën shpejtësi në stacion. distancë nga njëri-tjetri. Nëse ka një N.I të ngadaltë përpara, atëherë ai ngadalëson impulsin e shpejtë pa e lëshuar atë përpara; të dyja lëvizin me shpejtësi relativisht të ulët. Nëse ka një II të shpejtë përpara. dhe., pastaj tërheq një impuls të ngadaltë pas saj. Shpejtësia kolektive rezulton të jetë afër shpejtësisë së brendshme. shpejtësia e shpejtë e impulsit. Në strukturat komplekse nervore, shfaqja e auto-vullnet.

Media emocionuese. Qelizat nervore në trup bashkohen në rrjete nervore, të cilat, në varësi të shpeshtësisë së degëzimit të fibrave, ndahen në të rralla dhe të dendura. Në një dep të rrallë rrjeti. ngacmohen në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra dhe ndërveprojnë vetëm në nyjet e degëve, siç përshkruhet më sipër.

Në një rrjet të dendur, ngacmimi mbulon shumë elementë në të njëjtën kohë, kështu që struktura e tyre e detajuar dhe mënyra e lidhjes së tyre me njëra-tjetrën rezulton të jetë e parëndësishme. Rrjeti sillet si një medium i vazhdueshëm ngacmues, parametrat e të cilit përcaktojnë shfaqjen dhe përhapjen e ngacmimit.

Një medium ngacmues mund të jetë tre-dimensionale, megjithëse më shpesh konsiderohet si dy-dimensionale. Ngazëllimi që u ngrit në k.-l. pika në sipërfaqe, përhapet në të gjitha drejtimet në formën e një valë unazore. Një valë ngacmuese mund të përkulet rreth pengesave, por nuk mund të reflektohet prej tyre, as nuk reflektohet nga kufiri i mediumit. Kur valët përplasen me njëra-tjetrën, ato shkatërrohen reciprokisht; Këto valë nuk mund të kalojnë njëra-tjetrën për shkak të pranisë së një rajoni refraktar pas frontit të ngacmimit.

Një shembull i një mjedisi ngacmues është sincitiumi neuromuskular kardiak - bashkimi i fibrave nervore dhe muskulore në një sistem të vetëm përcjellës të aftë për të transmetuar ngacmim në çdo drejtim. Syncicia neuromuskulare kontraktohet në mënyrë sinkrone, duke iu bindur një valë ngacmimi të dërguar nga një qendër e vetme kontrolli - stimuluesi i ritmit. Ritmi uniform ndonjëherë prishet dhe ndodhin aritmi. Një nga këto mënyra quhet. flutter atrial: këto janë kontraktime autonome të shkaktuara nga qarkullimi i ngacmimit rreth një pengese, për shembull. venë superiore ose inferiore. Që të ndodhë një regjim i tillë, perimetri i pengesës duhet të kalojë gjatësinë e valës së ngacmimit, e cila është ~ 5 cm në atriumin e njeriut Me flutter, ndodh lëvizje periodike. tkurrje atriale me frekuencë 3-5 Hz. Një mënyrë më komplekse e ngacmimit është fibrilimi i barkusheve të zemrës, kur departamenti. elementet e muskujve të zemrës fillojnë të tkurren pa ndikim të jashtëm. komanda dhe pa komunikim me elementet fqinje me frekuencë ~ 10 Hz. Fibrilacioni çon në ndërprerjen e qarkullimit të gjakut.

Shfaqja dhe ruajtja e aktivitetit spontan në një mjedis ngacmues është i lidhur pazgjidhshmërisht me shfaqjen e burimeve të valëve. Burimi më i thjeshtë i valëve (qelizat e ngacmuara spontanisht) mund të sigurojë periodik. pulsimi i aktivitetit, kështu funksionon stimuluesi i ritmit të zemrës.

Burimet e ngacmimit mund të lindin edhe nga hapësira komplekse. organizimi i mënyrës së ngacmimit, për shembull. reverberator i llojit të valës spirale rrotulluese, që shfaqet në mediumin më të thjeshtë ngacmues. Një lloj tjetër reverberatori shfaqet në një mjedis të përbërë nga dy lloje elementësh me pragje të ndryshme ngacmimi; Reverberator ngacmon periodikisht një ose tjetrin element, ndërsa ndryshon drejtimin e lëvizjes së tij dhe gjeneron valë plani.

Lloji i tretë i burimit është qendra drejtuese (burimi i jehonës), i cili shfaqet në një mjedis që është heterogjen në pragun e refraktaritetit ose ngacmimit. Në këtë rast, një valë e reflektuar (jehonë) shfaqet në johomogjenitet. Prania e burimeve të tilla valore çon në shfaqjen e mënyrave komplekse të ngacmimit të studiuara në teorinë e autovalëve.

Lit.: Hodgkin A., Impuls nervor, trans. nga anglishtja, M., 1965; Katz B., Nervi, muskul dhe sinapsi, trans. nga anglishtja, M., 1968; Khodorov B.I., Problemi i ngacmueshmërisë, L., 1969; Tasaki I., Eksitim nervor, përkth. nga anglishtja, M., 1971; Markin V.S., Pastushenko V.F., Chizmadzhev Yu.A., Teoria e mediave ngacmuese, M., 1981. V. S. Markin.

TEOREMA E NERNSTIT- e njejte si Ligji i tretë i termodinamikës.

EFEKTI NERNST(efekti galvanotermomagnetik gjatësor) - paraqitja në një përcjellës përmes të cilit rrjedh rryma j , të vendosura në një magnetike fushë H | j , gradienti i temperaturës T , drejtuar përgjatë rrymës j ; gradienti i temperaturës nuk ndryshon shenjë kur ndryshon drejtimi i fushës N në të kundërtën (edhe efekt). Zbuluar nga V. G. Nernst (W. N. Nernst) në 1886. Pas Krishtit. lind si rezultat i faktit se transferimi i rrymës (rrjedha e bartësit të ngarkesës) shoqërohet me rrjedhje nxehtësie. Në fakt, N. e. përfaqëson Efekti Peltier në kushtet kur diferenca e temperaturës që lind në skajet e kampionit çon në kompensimin e rrjedhës së nxehtësisë së lidhur me rrymën j , rrjedha e nxehtësisë për shkak të përçueshmërisë termike. N. e. vërehet edhe në mungesë të magnetizmit. fusha.

EFEKTI NERNST-ETTINGSHAUSEN- pamja e energjisë elektrike fusha E ne në një përcjellës në të cilin ka një gradient të temperaturës T , në drejtim pingul me magnetin. fushë N . Ka efekte tërthore dhe gjatësore.

Tërthore H.-E. e. konsiston në paraqitjen e elektricitetit. fusha E ne | (diferencë potenciale V ne | ) në një drejtim pingul me N Dhe T . Në mungesë të magnetit fushat termoelektrike fusha kompenson rrjedhën e bartësve të ngarkesës të krijuar nga gradienti i temperaturës, dhe kompensimi ndodh vetëm për rrymën totale: elektronet me një energji më të madhe se mesatarja (e nxehtë) lëvizin nga fundi i nxehtë i mostrës në të ftohtë, elektronet me një energji më pak se mesatarja (e ftohtë) - në drejtim të kundërt. Forca e Lorencit i shmang këto grupe transportuesish në një drejtim pingul me T dhe mag. terren, në drejtime të ndryshme; këndi i devijimit (këndi i Hallit) përcaktohet nga koha e relaksimit t të një grupi të caktuar transportuesish, d.m.th., ai ndryshon për transportuesit e nxehtë dhe të ftohtë nëse t varet nga energjia. Në këtë rast, rrymat e transportuesve të ftohtë dhe të nxehtë në drejtim tërthor ( | T Dhe | N ) nuk mund të kompensojnë njëri-tjetrin. Kjo rezulton në një fushë E | ne , vlera e së cilës përcaktohet nga kushti që rryma totale të jetë e barabartë me 0 j = 0.

Madhësia e fushës E | ne varet nga T, N dhe vetitë e substancës, të karakterizuara nga koeficienti. Nernsta-Ettingsha-uzena N | :

NË gjysmëpërçuesit Nën ndikimin T transportuesit e ngarkesave të shenjave të ndryshme lëvizin në një drejtim, dhe në një drejtim magnetik. fushat devijohen në drejtime të kundërta. Si rezultat, drejtimi i fushës Nernst-Ettingshausen i krijuar nga ngarkesat e shenjave të ndryshme nuk varet nga shenja e bartësve. Kjo dallon dukshëm N.-E tërthore. e. nga Efekti i sallës, ku drejtimi i fushës Hall është i ndryshëm për ngarkesat e shenjave të ndryshme.

Sepse koeficienti N | përcaktohet nga varësia e kohës së relaksimit të bartësit t nga energjia e tyre, pastaj N.-E. e. i ndjeshëm ndaj mekanizmit shpërndarje e bartësit të ngarkesës. Shpërndarja e bartësve të ngarkesës zvogëlon ndikimin e fushës magnetike. fusha. Nëse t ~ , atëherë në r> 0 transportues të nxehtë shpërndahen më rrallë se ato të ftohtë dhe drejtimi i fushës E | ne përcaktohet nga drejtimi i devijimit në mag. fushë bartëse e nxehtë. Në r < 0 направление E | ne është e kundërt dhe përcaktohet nga transportuesit e ftohtë.

NË metale, ku rryma bartet nga elektronet me energji në intervalin ~ kT mbyll Sipërfaqja e Fermit, magnitudë N | jepet nga derivati d t /d. në sipërfaqen e Fermit = konst (zakonisht për metalet N | > 0, por, për shembull, për bakrin N | < 0).

Matjet N.-E. e. në gjysmëpërçuesit bëjnë të mundur përcaktimin r, pra rivendosni funksionin t(). Zakonisht në temperatura të larta në zonën e pronës. përçueshmëri gjysmëpërçuese N | < 0 për shkak të shpërndarjes së bartësve nga pajisjet optike. fononet. Kur temperatura ulet, shfaqet një zonë me N | > 0, që korrespondon me përçueshmërinë e papastërtive dhe shpërndarjen e bartësve Ch. arr. në fonone ( r< < 0). При ещё более низких T dominon shpërhapja e jonizimit. papastërtitë me N | < 0 (r > 0).

Në mag të dobët. fusha (w me t<< 1, где w с - frekuenca e ciklotronit transportuesit) N | nuk varet nga H. Në fusha të forta (w c t >> 1) koeficienti N | proporcionale 1/ H 2. Në përçuesit anizotropë, koeficienti. N | - tensor. Nga shuma N | ndikojnë në tërheqjen e elektroneve nga fotonet (rritet N | ), anizotropia e sipërfaqes së Fermit etj.

Gjatësore H.-E. e. konsiston në shfaqjen e elektrike fusha E || ne (diferenca e mundshme V || ne) së bashku T në prani të H | T . Sepse së bashku T ka termoelektrike. fushë E a = a T , ku a është koeficienti. termoelektrike-trik. fusha, atëherë pamja do të jetë plotësuese. fusha përgjatë T është e barabartë me ndryshimin e fushës E a . kur aplikoni magnetike fushat:

Magn. fusha, duke përkulur trajektoret e elektroneve (shih më lart), zvogëlon rrugën mesatare të lirë të tyre l në drejtim T . Meqenëse koha e lirë e udhëtimit (koha e relaksimit t) varet nga energjia e elektronit, atëherë zvogëlohet l nuk është e njëjtë për transportuesit e nxehtë dhe të ftohtë: është më pak për atë grup, për një lloj të caktuar është më pak. Kështu, mag. fusha ndryshon rolin e transportuesve të shpejtë dhe të ngadaltë në transferimin e energjisë, dhe termoelektrikë. fusha që siguron mungesën e ngarkesës gjatë transferimit të energjisë duhet të ndryshojë. Në të njëjtën kohë, koeficienti N || varet edhe nga mekanizmi i shpërndarjes së bartësit. Termoelektrike rryma rritet nëse m zvogëlohet me rritjen e energjisë së bartësit (kur bartësit shpërndahen nga fonone akustike), ose zvogëlohet nëse m rritet me rritjen (kur shpërndahen nga papastërtitë). Nëse elektronet me energji të ndryshme kanë të njëjtën t, efekti zhduket ( N|| = 0). Prandaj, në metalet, ku diapazoni i energjisë i elektroneve të përfshirë në proceset e transferimit është i vogël (~ kT), N || i vogël: Në një gjysmëpërçues me dy lloje bartësish N ||~ ~ g/kT. Në temperatura të ulëta N|| mund të rritet edhe për shkak të ndikimit të tërheqjes së elektroneve nga fononet. Në magnet të fortë fushat e plota termoelektrike. fushë në magnetike fusha është e “ngopur” dhe nuk varet nga mekanizmi i shpërndarjes së bartësit. Në feromagnetike metalet N.-E. e. ka veçori që lidhen me praninë e magnetizimit spontan.

Një valë ngacmimi që përhapet përgjatë një fije nervore dhe shfaqet në energji elektrike. (potenciali i veprimit), jonik, mekanik, termik. dhe ndryshime të tjera. Siguron transferimin e informacionit nga pajisjet periferike. mbaresat e receptorëve në qendrat nervore brenda... ... Fjalor enciklopedik biologjik

Impuls nervor- Shihni potencialin e veprimit. Psikologjia. Një libër referimi i fjalorit / Përkth. nga anglishtja K. S. Tkachenko. M.: FAIR PRESS. Mike Cordwell. 2000... Enciklopedi e madhe psikologjike

Një impuls nervor është një impuls elektrik që udhëton përgjatë një fije nervore. Nëpërmjet transmetimit të impulseve nervore, informacioni shkëmbehet midis neuroneve dhe informacioni transferohet nga neuronet në qelizat e indeve të tjera të trupit. Nervoz... ... Wikipedia

Një valë ngacmimi që përhapet përgjatë një fije nervore në përgjigje të acarimit të neuroneve. Siguron transmetimin e informacionit nga receptorët në sistemin nervor qendror dhe prej tij në organet ekzekutive (muskujt, gjëndrat). Drejtimi nervoz... fjalor enciklopedik

Impuls nervor- një valë ngacmimi që përhapet përgjatë fibrave nervore dhe përgjatë trupit të qelizave nervore në përgjigje të acarimit të neuroneve dhe shërben për të transmetuar një sinjal nga receptorët në sistemin nervor qendror dhe prej tij në organet ekzekutive (muskujt, ... ... Fillimet e shkencës moderne natyrore

impuls nervor- nervinis impulsas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Jaudinimo banga, plintanti nerviniu audiniu. Atsiranda padirginus nervų ląsteles. Perduoda signalus iš jautriųjų periferinių nervų galūnių (receptorių) į centrinę nervų… … Sporto terminalų žodynas

Shihni impulsin nervor... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

IMPULSI NERVOR- Shihni impulsin (4) ... Fjalor shpjegues i psikologjisë