Co powoduje przemieszczanie się impulsu nerwowego wzdłuż włókna?
Sygnał elektryczny zwany potencjałem czynnościowym rozchodzi się wzdłuż włókna nerwowego, powodując ruch impulsu nerwowego. Ruch jest wynikiem skoordynowanej, sekwencyjnej depolaryzacji i repolaryzacji odcinków błony neuronalnej.
Oto szczegółowe wyjaśnienie, co powoduje przemieszczanie się impulsu nerwowego wzdłuż włókna nerwowego:
1. Potencjał spoczynkowy :Neurony utrzymują spoczynkowy potencjał błonowy, który jest różnicą ładunku elektrycznego w błonie komórkowej. Wnętrze neuronu jest negatywne w porównaniu z otoczeniem. Potencjał ten jest utrzymywany poprzez selektywną przepuszczalność membrany dla różnych jonów.
2. Depolaryzacja :Kiedy bodziec osiąga wystarczający próg, powoduje zmianę przepuszczalności membrany dla jonów. Otwierają się kanały sodowe (Na+), umożliwiając szybki napływ jonów sodu do neuronu, co prowadzi do depolaryzacji błony.
3. Potencjał działania :Jeśli depolaryzacja osiągnie potencjał progowy (zwykle około -55 do -50 miliwoltów), wyzwala potencjał czynnościowy. Podczas potencjału czynnościowego potencjał błony szybko staje się dodatni (około +40 miliwoltów) z powodu ciągłego napływu jonów sodu i inaktywacji kanałów sodowych.
4. Repolaryzacja :Niemal natychmiast po osiągnięciu wartości szczytowej potencjał błonowy zaczyna się repolaryzować w miarę zamykania się kanałów sodowych i otwierania kanałów potasowych (K+). Jony potasu wypływają z neuronu, przywracając ujemny potencjał spoczynkowy błony.
5. Hiperpolaryzacja :Podczas hiperpolaryzacji może nastąpić przekroczenie potencjału błonowego powyżej potencjału spoczynkowego. To niewielkie ujemne przesunięcie potencjału błony jest spowodowane ciągłym ruchem jonów potasu na zewnątrz.
6. Okresy refrakcji :Neuron doświadcza okresów refrakcji po potencjale czynnościowym. W okresie refrakcji bezwzględnej neuron jest całkowicie niereagujący na żadne bodźce, podczas gdy w okresie refrakcji względnej niezbędny jest bodziec silniejszy niż normalnie, aby wygenerować kolejny potencjał czynnościowy.
7. Rozmnażanie :Depolaryzacja i repolaryzacja błony w jednym punkcie włókna nerwowego powoduje wytworzenie lokalnego prądu, który depolaryzuje sąsiednie odcinki błony, prowadząc do propagacji potencjału czynnościowego wzdłuż włókna nerwowego.
Podsumowując, impuls nerwowy rozprzestrzenia się wzdłuż włókna nerwowego w wyniku sekwencyjnej depolaryzacji i repolaryzacji segmentów błony. Proces ten obejmuje ruch jonów sodu i potasu przez błonę neuronalną, w wyniku czego następuje propagacja sygnału elektrycznego zwanego potencjałem czynnościowym.
