DORONGAN SARAF: CIRI, TAHAP, FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The saraf impuls adalah satu siri potensi tindakan (AP) yang berlaku di sepanjang axon dan lain-lain sel elektrik yg dpt dirangsang (otot dan kelenjar). Pada prinsipnya, ia berlaku apabila mesej dihantar dari satu neuron ke neuron yang lain, atau dari neuron ke organ efektor kerana rangsangan luaran atau dalaman diterima.

Mesejnya pada dasarnya adalah isyarat elektrik yang dihasilkan di dendrit atau badan neuron dan bergerak ke hujung akson di mana isyarat dihantar. Potensi tindakan ini adalah isyarat elektrik utama yang dihasilkan oleh sel-sel saraf, neuron, dan disebabkan oleh perubahan kebolehtelapan membran terhadap ion-ion tertentu.

Sumber: pixabay.com

Kinetik dan pergantungan voltan dari kebolehtelapan kepada ion tertentu memberikan penjelasan lengkap mengenai penjanaan potensi tindakan.

ciri

Potensi tindakan kemudiannya adalah fenomena letupan yang akan merebak tanpa penurunan di sepanjang serat saraf. Akson mengarahkan AP dari titik asalnya, yang merupakan zon permulaan lonjakan (berhampiran kerucut akson neuron), ke terminal akson.

Oleh itu, neuron adalah sel yang khusus dalam menerima rangsangan dan memancarkan impuls. Tindak balas elektrik aktif neuron dan sel terangsang lain bergantung pada kehadiran protein khusus, yang dikenali sebagai saluran ion berpagar voltan, dalam membran sel.

Untuk impuls saraf dihasilkan, perubahan mesti berlaku pada membran neuron, yang meluas ke seluruh akson. Perbezaan elektrokimia antara sitoplasma sel dan persekitaran ekstraselular memungkinkan perbezaan potensi berlaku pada kedua-dua sisi membran.

Sekiranya kita mengukur perbezaan potensi elektrokimia di dalam dan di luar membran kita akan melihat perbezaan kira-kira -70mV. Dalam pengertian ini, sisi dalam membran neuron adalah negatif berkenaan dengan bahagian luar apabila tidak ada rangsangan.

Saluran ion dan kepentingannya

Saluran ion berpagar voltan membolehkan ion bergerak melalui membran sebagai tindak balas kepada perubahan dalam medan elektrik membran. Terdapat beberapa jenis saluran ion yang terdapat di dalam neuron, yang masing-masing akan memungkinkan berlakunya spesies ionik tertentu.

Saluran ini tidak diedarkan secara merata pada membran. Walau bagaimanapun, pada membran aksonal kita dapat mencari saluran yang bertindak pantas untuk Na + dan K +, sementara di terminal aksonal kita dapati saluran Ca +.

Saluran K + bertanggungjawab untuk mengekalkan keadaan rehat sel-sel yang dapat dilancarkan secara elektrik apabila tidak ada rangsangan untuk mencetuskan AP, suatu fenomena yang disebut perubahan pasif dalam potensi membran.

Walaupun saluran Na + bertindak balas dengan cepat, campur tangan dalam depolarisasi membran apabila PA atau perubahan aktif dalam potensi membran dihasilkan.

Sebaliknya, saluran Ca +, walaupun terbuka lebih perlahan semasa depolarisasi, memainkan peranan asas menyebarkan isyarat elektrik dan mencetuskan pelepasan isyarat neurotransmitter pada sinapsis.

Bioelemen yang mengambil bahagian dalam kegembiraan neuron

Dorongan berlaku kerana asimetri dalam kepekatan bioelemen dan biomolekul antara sitoplasma dan medium ekstraselular. Ion yang paling penting yang mengambil bahagian dalam kegembiraan neuron adalah Na +, K +, Ca2 + dan Cl-.

Terdapat juga sebilangan anion dan protein organik yang hanya terdapat di dalam cairan intraselular dan tidak dapat meninggalkannya kerana membran plasma tidak kedap pada komponen ini.

Di luar sel terdapat kepekatan ion yang lebih tinggi seperti Na + (10 kali lebih banyak) dan Cl- dan di dalamnya hingga 30 kali lebih banyak K + dan sebilangan besar anion organik (protein) yang menghasilkan muatan negatif dalam sitoplasma.

Apabila saluran Na + dan K + sensitif voltan terbuka, perubahan voltan akan dihantar ke kawasan yang berdekatan dengan membran dan mendorong pembukaan komponen sensitif voltan di kawasan tersebut dan penghantaran voltan berubah kepada yang lain. sektor paling jauh.

Setelah penutupan saluran Na + dan K +, gerbang tidak aktif untuk jangka masa pendek, yang bermaksud bahawa momentum tidak dapat kembali.

Pergantungan potensi tindakan

Penghasilan potensi tindakan kemudian bergantung pada tiga elemen penting:

Pertama, pengangkutan ion aktif oleh protein membran tertentu. Ini menghasilkan kepekatan yang tidak sama dari spesies ionik atau beberapa di kedua-dua sisinya.

Kedua, pengedaran ion tidak sekata menghasilkan kecerunan elektrokimia melintasi membran yang menghasilkan sumber tenaga berpotensi.

Akhirnya, saluran ion gerbang, selektif untuk spesies ionik tertentu, membolehkan arus ion mengalir didorong oleh kecerunan elektrokimia melalui saluran membran ini.

Tahap

Potensi berehat

Apabila potensi tindakan tidak disebarkan, membran neuron dalam keadaan rehat. Dalam contoh ini, cecair intraselular (sitoplasma) dan cecair ekstraselular mengandungi kepekatan ion anorganik yang berbeza.

Ini mengakibatkan lapisan luar membran mempunyai muatan positif sementara lapisan dalam mempunyai muatan negatif, yang bermaksud bahawa membran pada keadaan rehat "terpolarisasi". Potensi rehat ini mempunyai nilai -70mv, iaitu, potensi di dalam sel adalah 70 mV lebih negatif daripada potensi ekstraselular.

Masuk Na + dan jalan keluar K + biasanya terdapat di dalam sel kerana pengaruh kecerunan kepekatan (pengangkutan aktif). Oleh kerana terdapat lebih banyak Na + di luar sel, ia cenderung masuk dan kerana terdapat lebih banyak K + di dalam sel, ia cenderung keluar untuk menyamakan kepekatannya pada kedua sisi membran.

Kepekatan ion yang berlainan dipertahankan oleh tindakan protein membran yang disebut "pam natrium dan kalium". Untuk mengekalkan perbezaan potensi, pam Na + dan K + mengeluarkan 3 ion Na + dari sel untuk setiap dua K + yang diperkenalkannya.

Pembentukan impuls saraf

Apabila rangsangan ditunjukkan di kawasan reseptor membran neuron, potensi penjanaan dihasilkan yang meningkatkan kebolehtelapan ke Na + dalam membran.

Sekiranya potensi ini melebihi ambang rangsangan iaitu -65 hingga -55 mV, dorongan saraf dihasilkan dan Na + diperkenalkan dengan begitu pantas sehingga pam Na + dan K + tidak dinyahaktifkan.

Kemasukan besar Na + bermuatan positif menyebabkan cas elektrik yang disebutkan di atas berbalik. Fenomena ini dikenali sebagai depolarisasi membran. Yang terakhir, berhenti sekitar + 40mv.

Setelah mencapai ambang, BP standard selalu dihasilkan, kerana tidak ada impuls saraf besar atau kecil, akibatnya semua potensi tindakan sama. Sekiranya ambang tidak tercapai, tidak ada yang berlaku, yang dikenali sebagai prinsip "semua atau tidak".

PA tahan lama 2 hingga 5 milisaat. Peningkatan kebolehtelapan membran ke Na + berhenti dengan cepat kerana saluran Na + tidak aktif dan kebolehtelapan ke ion-ion K yang mengalir dari sitoplasma meningkat, mewujudkan semula potensi rehat.

Peralihan impuls

Dorongan tidak kekal dalam membran neuron di mana ia dihasilkan sebagai akibat dari potensi penjana, tetapi bergerak melalui membran di sepanjang neuron sehingga mencapai hujung akson.

Transmisi impuls terdiri daripada pergerakannya dalam bentuk gelombang elektrik di sepanjang serat saraf. Setelah mencapai kaki terminal akson, ia mesti melintasi sinaps, yang dilakukan dengan cara neurotransmitter kimia.

PA bergerak di sepanjang serat saraf secara berterusan, jika tidak mempunyai myelin, namun, jika berlaku, lapisan myelin mengasingkan membran serat saraf di seluruh permukaannya kecuali di nodul Ranvier. PA dalam situasi ini bergerak maju dari satu simpul ke simpul yang berikutnya, yang dikenali sebagai pengaliran garam.

Jenis transmisi ini menjimatkan banyak tenaga dan meningkatkan kelajuan impuls dan penghantaran maklumat kerana depolarisasi hanya berlaku di simpul Ranvier. Kecepatan hingga 120 m / saat telah dicatat, sementara untuk serat yang tidak dilindungi oleh myelin, kecepatan anggaran adalah 0,5 m / saat.

Penghantaran sinaptik

Aliran impuls saraf bergerak dari hujung aferen neuron yang merangkumi badan dan dendrit ke hujung efferent yang dibentuk oleh akson dan cawangan cagarannya. Akhir aksonal di hujungnya adalah kaki terminal atau butang sinaptik disertakan di sini.

Kawasan hubungan antara satu neuron dengan yang lain atau antara neuron dan sel otot atau kelenjar disebut sinaps. Untuk terjadinya sinaps, neurotransmitter memainkan peranan penting sehingga mesej yang dihantar mempunyai kesinambungan pada gentian saraf.

Tingkah laku dorongan kitaran

Pada dasarnya, potensi tindakan adalah perubahan polaritas membran dari negatif ke positif dan kembali ke negatif dalam kitaran yang berlangsung dari 2 hingga 5 milisaat.

Setiap kitaran terdiri dari fasa menaik depolarisasi, fasa menurun repolarisasi dan fasa sub-menurun yang disebut hiperpolarisasi pada angka di bawah -70 mv.

ciri-ciri

Dorongan saraf adalah mesej elektrokimia. Ini adalah mesej kerana ada penerima dan pengirim dan ia adalah elektrokimia kerana ada komponen elektrik dan komponen kimia.

Melalui dorongan saraf (potensi tindakan), neuron mengangkut maklumat dengan cepat dan tepat untuk menyelaraskan tindakan seluruh tubuh organisma.

PA bertanggungjawab untuk setiap ingatan, sensasi, pemikiran, dan tindak balas motor. Ini dalam kebanyakan kes berlaku pada jarak yang jauh untuk mengawal tindak balas efektor yang merangkumi pembukaan saluran ion, pengecutan otot, dan eksositosis.

Rujukan

1. Alcaraz, VM (2000). Struktur dan fungsi sistem saraf: penerimaan deria dan keadaan organisma. UNAM.
2. Bacq, ZM (2013). Penularan kimia impuls saraf: lakaran sejarah. Elsevier.
3. Brown, AG (2012). Sel saraf dan sistem saraf: pengenalan kepada ilmu saraf. Springer Science & Business Media.
4. Kolb, B., & Whishaw, IQ (2006). Neuropsikologi manusia. Panamerican Medical Ed.
5. McComas, A. (2011). Percikan Galvani: kisah dorongan saraf. Akhbar Universiti Oxford.
6. Morris, CG, & Maisto, AA (2005). Pengenalan Psikologi. Pendidikan Pearson.
7. Randall, D., Burggren, W., & French, K. (2002). Eckert. Fisiologi Haiwan: Mekanisme dan Adaptasi. Edisi keempat. McGraw-Hill Interamericana, Sepanyol.
8. Toole, G., & Toole, S. (2004). Penting AS Biologi untuk OCR. Nelson Thornes.