在神经冲动是一系列沿轴突和其他电兴奋细胞(肌肉和腺体)发生动作电位(AP)的。原则上,当由于接收到外部或内部刺激而将消息从一个神经元传输到另一神经元,或从神经元传输到效应器器官时,就会发生这种情况。
该消息本质上是在树突或神经元身体中生成的电信号,并传播到轴突末端,信号在此被传输。该动作电位是由神经细胞,神经元产生的主要电信号,并且是由膜对特定离子的渗透性变化引起的。
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渗透率对某些离子的动力学和电压依赖性为作用势的产生提供了完整的解释。
特点
然后,动作电位是一种爆炸现象,将沿着神经纤维传播而不会减少。轴突将AP从其起源点(即尖峰起始区(靠近神经元的轴突锥体))传导到轴突末端。
因此,神经元是专门用于接受刺激和传递冲动的细胞。神经元和其他可兴奋细胞的主动电反应取决于细胞膜中是否存在专门的蛋白质,称为电压门控离子通道。
为了产生神经冲动,必须在神经元的膜上发生变化,该变化遍及整个轴突。细胞质和细胞外环境之间的电化学差异允许在薄膜的两侧发生电势差异。
如果我们测量膜内部和外部的电化学电势差,我们将观察到大约-70mV的差。在这种意义上,当没有刺激时,神经元膜的内侧相对于外侧为负。
离子通道及其重要性
电压门控离子通道允许离子响应膜电场的变化而在膜上移动。神经元中存在几种类型的离子通道,每种通道将允许特定的离子种类通过。
这些通道没有均匀地分布在膜上。但是,在轴突膜中,我们可以找到Na +和K +的快速作用通道,而在轴突末端,我们可以找到Ca +通道。
当没有刺激触发AP时,K +通道负责维持电刺激细胞的静止状态,这种现象称为膜电位的被动变化。
尽管Na +通道反应迅速,但当PA或膜电位发生主动变化时,会介入膜的去极化。
另一方面,Ca +通道尽管在去极化过程中打开速度较慢,但起着传播电信号并触发突触中神经递质信号释放的基本作用。
参与神经元兴奋性的生物元素
由于细胞质和细胞外培养基之间的生物元素和生物分子的浓度不对称,因此产生了冲动。参与神经元兴奋性的最重要离子是Na +,K +,Ca2 +和Cl-。
也有一些有机阴离子和蛋白质仅位于细胞内液中,不能离开它,因为质膜不能渗透这些成分。
细胞外部存在较高浓度的离子,例如Na +(10倍以上)和Cl-,内部存在高达30倍以上的K +离子,以及大量有机阴离子(蛋白质),这些阴离子在细胞质中产生负电荷。
电压敏感的Na +和K +通道一打开,电压变化就会传输到与膜相邻的区域,并引起这些区域中电压敏感组件的打开,并将电压变化传递到其他区域。最远的部门。
在Na +和K +通道关闭后,门将在短时间内停用,这意味着动量无法返回。
动作电位依赖性
动作电位的产生取决于三个基本要素:
首先,特定膜蛋白对离子的主动转运。这会产生不相等浓度的离子物质,或者在其两侧均产生几种离子物质。
其次,离子的不均匀分布会在整个膜上产生电化学梯度,从而产生势能源。
最后,离子种类选择性的门控离子通道允许离子电流通过电化学梯度驱动流过这些跨膜通道。
阶段
静息潜力
当不传递动作电位时,神经元膜处于静止状态。在这种情况下,细胞内液(细胞质)和细胞外液包含不同浓度的无机离子。
这导致膜的外层具有正电荷,而内层具有负电荷,这意味着静止的膜是“极化的”。该静息电位的值为-70mv,即细胞内的电位比细胞外电位高70 mV。
由于浓度梯度(主动转运)的作用,细胞中通常存在Na +进入和K +离开。当细胞外有更多的Na +时,它倾向于进入,而细胞内有更多的K +时,它倾向于离开以使其在膜两侧的浓度相等。
通过称为“钠和钾泵”的膜蛋白的作用,可以维持不同的离子浓度。为了保持电势差,每引入一个K +,Na +和K +泵就会从池中去除3个Na +离子。
神经冲动形成
当神经元膜的受体区域出现刺激时,会产生产生电位,从而增加膜中Na +的渗透性。
如果该电势超过-65至-55 mV的兴奋性阈值,则会产生神经冲动,并且Na +引入速度会非常快,以至于Na +和K +泵也不会被激活。
带正电的Na +大量涌入会导致上述电荷反转。这种现象称为膜去极化。后者在+ 40mv处停止。
达到阈值后,由于没有大的或小的神经冲动,始终会生成标准BP,因此所有动作电位均相等。如果未达到阈值,则什么也不会发生,这就是“全有或全无”原则。
PA非常短,持续2到5毫秒。膜对Na +的渗透性的增加迅速停止,因为Na +通道被灭活并且从细胞质流出的K离子的渗透性增加,从而重新建立了静息电位。
冲动移位
脉冲不会由于产生器电位而保留在神经元膜中,而是在神经元膜中沿神经元穿过膜直至到达轴突末端。
冲动的传递包括其以电波的形式沿着神经纤维的运动。一旦到达轴突的末端,它就必须穿过突触,这是通过化学神经递质完成的。
如果没有髓磷脂,AP会沿着神经纤维连续行进,但是,如果有,则髓磷脂层会隔离整个神经纤维膜,除了Ranvier的结节外。在这种情况下,PA会从一个节点跳到另一个节点,这称为盐分传导。
由于去极化仅发生在Ranvier的节点中,因此这种类型的传输可以节省大量能量并提高信息的脉冲传输速度。记录的最高速度为120 m / sec,而对于未被髓磷脂覆盖的纤维,则大约为0.5 m / sec。
突触传递
神经冲动的流动从包括身体和树突的神经元的传入端开始,到由轴突及其旁支形成的传入端。此处包括轴突末端,其末端为末端脚或突触按钮。
一个神经元与另一神经元之间或神经元与肌肉或腺细胞之间的接触区域称为突触。对于突触的发生,神经递质起基本作用,因此所传递的信息在神经纤维上具有连续性。
脉冲的周期性行为
本质上,动作电位是指膜的极性从2到5毫秒的周期从负变为正,然后再变为负。
每个周期包括-70 mv以下数字的去极化的上升阶段,再极化的下降阶段和称为超极化的子下降阶段。
特征
神经冲动是一种电化学信息。这是一个消息,因为有一个接收者和一个发送者,并且由于存在一个电子成分和一个化学成分,因此是电化学的。
通过神经冲动(动作电位),神经元可以快速而准确地传输信息,从而协调整个有机体的动作。
PA负责记忆,感觉,思想和运动反应。在大多数情况下,这会发生在很长的距离处,以控制效应子的反应,包括离子通道打开,肌肉收缩和胞吐作用。
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