Acetilcolina neuron nici unul nu exista singur, la stânga la

Nici unul dintre neuron nu exista singur, a lăsat să se. De obicei, acesta este în contact cu un alt neuron. Acest lucru se face prin intercalare un axon de neuron (ramurile Axon în curs de dezvoltare de la sfârșitul anului), cu mai multe dendrite alte. Într-un singur loc procese de neuron nu fuzioneze cu alte procese. În orice caz, între procesele de neuroni în contact este slotul microscopic, dar în mod clar definibil. Acest decalaj se numește sinapsă ( „sinapsă“ în greacă înseamnă „conexiune“, deși cuvântul în acest context, înseamnă că ceea ce este de fapt acolo).

Aici vine prima problemă. Impulsului nervos este într-adevăr se deplasează de la un neuron la altul, în funcție de modul în care el depășește fanta sinaptică? Prima idee - puls intre neuroni ca depasirii scânteia sare peste mediul de aer izolator separă suprafața conductoare atunci când un potențial electric suficient. Dar potențialele electrice care contribuie la răspândirea impulsului nervos (cu excepția pisici de mare, am vorbit deja despre asta), nu este suficient de puternic pentru a transporta curentul prin fanta de izolare. Trebuie să căutăm o altă soluție, iar dacă acest lucru nu ne ajută de energie electrică, trebuie să solicite asistență chimiei.

În procesul de evoluție, în stadiile incipiente, natura a dezvoltat o metodă de stimulare a fibrelor nervoase prin expunerea la o substanță sintetizată din colină și acid acetic, cele două substanțe prezente în orice celulă. Ca rezultat, această reacție produce acetilcolina. Este această lucrare schimbare pompa acetilcolina de sodiu, astfel încât se produce depolarizarea și există un impuls nervos.

Este ușor de imaginat cum acetilcolină învăluie membrana și modifică proprietățile sale. Desenați o imagine pentru a ilustra actiunea multor hormoni pe celula la toate, și pentru acest motiv, acetilcolina este uneori privit ca un neurohormone care acționează asupra fibrei nervoase. O astfel de comparație, cu toate acestea, este de lame. Acetilcolina nu este secretat in sange si transportat la sânge, așa cum se întâmplă cu toți hormonii, pe care am descris în prima parte a cărții. In contrast, acetilcolină este secretat direct pe membrana celulelor nervoase și acționează direct asupra locului. Această diferență a condus pe unii cercetători să vorbească de acetilcolină ca neyrogumore (umorile din zilele vechi a fost numit orice fluid biologic).

Acetilcolina este format de terminațiile nervoase, aceasta nu poate fi mult timp în apropierea celulei nervoase, deoarece prezența sa nu se produce regyulyarizatsiya. Din fericire, în nervii conținea enzima colinesteraza care descompune acetilcolina din nou la colină și acid acetic. Odată ce se produce această scindare, schimba imediat proprietățile membranei celulare și începe re-polarizare. Formarea și descompunerea acetilcolinei apar cu uimitor de viteză mare, iar viteza acestor modificări chimice nu este inferior la viteza de formare a fibrelor și conductoare ale impulsurilor nervoase, adică ciclurile ratei alternanta de depolarizare și repolarizare.

Dovada că cuplu acetilcolină / colinesteraza mereu prezentă în timpul impulsului nervos, nu este directă, dar este destul de convingătoare. Toate celulele nervoase contin enzime care catalizează atât formarea acetilcolinei și divizarea acesteia. Vreau să spun că această substanță poate fi găsit în toate organismele multicelulare, cu excepția celor mai simple - bureti meduze. În special, multe dintre colinesterazei organe electrice țipar electric și potențialele țipar generate, direct proporțional cu conținutul de colinesteraza în organele electrice. Mai mult decât atât, orice substanță care blochează acțiunea de blocare colinesteraza și conducerea impulsurilor nervoase.

Există o imagine a impulsurilor nervoase ca o efecte chimice si electrice coordonate care apar împreună în Axon de fibre nervoase. Este mai productiv decât să presupunem că transferul de impuls este cauzată numai de fenomene electrice, pentru că, venind împreună cu impulsul de sinapse la prapastie, nu ne-am simți neajutorat pentru că un impuls electric nu poate depăși; chimice rezolvă cu ușurință această problemă. Acetilcolina este eliberat în finalurile Axon nervoase și acționează asupra sau detrita unui alt organism de celule neuron, de trecere a sinapselor, și produce următorul nou impuls neuron nervoase. Un val electric va merge la următorul neuron la sinapsa, în cazul în care jocul va prelua efectul chimic, și așa mai departe. (Puls trece de la axon la Dendrita, dar nu și în sens invers.

Această situație face ca impulsurile nervoase conduita în doar o singură direcție, deși fibra nervoasă are capacitatea de a-l ține în orice direcție.)

Axonul unui neuron poate fi conectat nu numai cu alti neuroni, dar, de asemenea, la orice organism pe care transmite un impuls. De obicei, un astfel de organism este mușchi. Capătul Axon este strâns legată de sarcolemă, adică membrana care acoperă fibrele musculare. Acolo, în imediata vecinătate a mușchiului, ramurile axon. Astfel, fiecare ramură este direcționată spre o fibra musculara singur. De asemenea, trebuie amintit că la sfârșitul Axon nu fuzionează cu fibrele musculare. În locurile de contact, există microscopice, dar este destul de perceptibil fantă. Acest lucru este similar cu conexiunea sinapsă între nerv și mușchi numit compus neuromuscular (sau compus mionevralnym).

La nivelul joncțiunii neuromusculare a jucat fenomene electrice chimice interesante și. mișcarea electrică potențială încetează, dar acetilcolină ușor obstacol. Secreția de acetilcolina alterează proprietățile membranei fibrei musculare determină intrarea de ioni de sodiu in celulele musculare si declanseaza val depolarizare aproape în același mod ca și apare în celulele nervoase. fibrei musculare val receptor excitație răspuns redus. Toate fibrele musculare la care se ramifică adecvate ale nervului sunt reduse simultan ca unul. Acest grup de fibre numite unități motorii.

Orice substanță, efectul inhibitor al colinesterazei și întrerupe ciclul de sinteză și divizarea acetilcolinei nu stinge doar un impuls nervos, dar, de asemenea, suprima stimularea și contracția musculară. Această suprimare va duce la dezvoltarea de paralizie a musculaturii voluntare ale membrelor și toracelui, precum și mușchiul cardiac. În acest caz, moartea vine foarte repede, în 2 - 10 minute.

In anii '40 chimisti germani, cercetarea insecticide, sintetizat mai mulți compuși care au fost inhibitori puternici ai colinesterazei. Aceste substanțe sunt foarte letale. În formă lichidă, penetrează pielea și să ajungă la vasele de sânge ucise rapid. Aceste substanțe se dovedesc a fi mai mortal decât gazul otrava folosită în primul război mondial. Germania nu a folosit agenți chimici de război în timpul al doilea război mondial, dar se presupune că sub numele de „gaze nervoase“, le poate aplica la un al treilea război mondial, cu excepția cazului, desigur, cineva va ucide după prima și un atac nuclear retorsiune.

Natura, de asemenea, nu este așezat cu mâinile în sân, și a lucrat pentru a crea astfel de compuși. Există unele alcaloizi care, fiind excelenți inhibitori de colinesteraza, pot fi nici o ucigași mai puțin excelente. Este vorba de curara - venin, pe care indienii americani de Sud unsă sfaturi de săgeți lor. (Atunci când vestea acestei otravă a intrat în lumea civilizată, toată lumea vorbea despre otrava sud-american misterios, nedetectabil. Un val de panică a stimulat imaginația de scriitori, scris o mulțime de roman mister pe acest subiect.) Un alt exemplu de inhibitor de colinesteraza natural poate servi ca otrava unor toadstools, inclusiv unul care este numit pe bună dreptate foarte „îngerul morții“.

Dar, cu toate acestea, chiar și gazele nervoase pot fi utile. Uneori se întâmplă că legăturile neuromusculare umane începe cu dificultate vine sa treaca pe impulsuri nervoase. Aceasta boala numită miastenia gravis (de exemplu, slăbiciune musculară severă). Boala se manifestă tot mai mare slăbiciune musculară, în special facială. Cea mai probabilă cauză a bolii este fie acetilcolina insuficientă sau distrugerea colinesteraza sale rapide. Efectele terapeutice ale inhibitorilor de colinesteraza este de a păstra acetilcolină și cel puțin ameliorarea temporară în starea pacienților.

Desi fibra musculara poate fi stimulat în mod direct și le face să se micșoreze, - de exemplu, o acțiune directă a curentului electric, - în mușchi normale este stimulat numai impulsuri transmise de fibrele nervoase. Din acest motiv, orice deteriorare a fibrelor nervoase, fie ca urmare a unor leziuni sau ca urmare a unor boli cum ar fi poliomielita, conduce la dezvoltarea de paralizie. degenerare din cauza traumatismelor suferit sau boala poate Axon regenerare, cu condiția ca acesta a rămas intactă Teaca Schwann. În cazul în care a murit sau dacă Teaca Schwann Axon nu este Teaca Schwann (și acest lucru se aplică mai multe axonilor), nu are loc regenerarea. Mai mult decât atât, în cazul în care organismul de celule nervoase este distrus, recuperarea acesteia nu se întâmplă. (Cu toate acestea, nu este totul pierdut. În 1963, a fost efectuat primul transplant de un nerv de succes de la o persoană la alta.

S-ar putea veni un timp când va fi stabilită „bănci nervi“, și vom fi capabili de a trata paralizie, cauzata de moartea celulelor nervoase.)

In orice dat fibrelor nervoase puls gradație nu a fost observată. Acest lucru înseamnă că stimul slab nu cauzează formarea unui puls slab, și un stimulent mai puternic - un puls mai puternic. Neuron este proiectat astfel încât să răspundă la stimuli prin lege „totul sau nimic“. Stimulul este prea slabă pentru a provoca apariția impulsului, numit „subthreshold“. Într-adevăr, este posibil să se înregistreze o amplitudine mică, potențialul de membrană, care cauzează curenți slabi transmembranare, dar acești curenți dispar rapid, nu formează un impuls nervos. (Dacă, totuși, înainte de prima dată să se estompeze stimul slab, se va acționa pe a doua celulei nervoase slab, stimularea subliminală, acțiunea lor este rezumată, și poate avea loc pulsul.)

Se pare că curenții mici nu poate exista mult timp în nervul - rezistența membranei sale este prea mare. Pe de altă parte, stimul suficient de puternic capabilă să inițieze puls ( „stimul prag“) conduce la efecte electrice și chimice nu se sting, se recuperează pe toată lungimea fibrei nervoase. (De ce este potențialul amplitudinea undei pe măsură ce trece de-a lungul depolarizare nervoase nu se decoloreaza, nu este cunoscut, dar se crede că în această joacă un rol importante noduri Ranvier.) Prag este răspunsul maxim de stimulare a nervului. stimulent mai puternic poate provoca răspuns mai severe. Acesta poate fi postulat, a declarat că legea „totul sau nimic“: fibra nervoase sau impuls realizează forța maximă, sau nu face nici puls deloc.

Legea „totul sau nimic“ se aplică organismelor care să stimuleze nervoase. Stimularea fibrelor musculare primit din fibra nervoasă, acesta răspunde la reducerea forței constante. Se pare că este contrar experienței de zi cu zi. Într-adevăr, în cazul în care fibra nervoasă se desfășoară întotdeauna același puls (în cazul în care nu efectuează), iar în cazul în care fibra musculară este întotdeauna redusă la o forță constantă (în cazul în care nu a redus), modul în care reușim la voința de a reglementa forța de contracție a biceps de la spasmele subtile pentru a finaliza un puternic reducere?

Răspunsul constă în faptul că este imposibil să se ia în considerare nervii și mușchii sunt izolați în timp și spațiu. Organul nu neapărat inervat de fibre nervoase unice, aceste fibre pot fi de mai multe zeci. Fiecare fibră are nerv pragul în funcție, de exemplu, pe diametrul său. Mai gros fibra, cea mai mică pragul de stimulare. stimul slab poate fi suficientă pentru excitarea acesteia. Prin urmare, stimul slab poate iniția un potențial în unele fibre și nu-l inițieze în altele. (Minim este numit un stimul slab, care este capabilă să inițieze excitație într-o singură fibră numai nerv.) Tresare musculare abia, în cazul în care scăderea unitate un motor sub influența stimulului minim. Odată cu creșterea stimul mai multe fibre vor fi evacuate, mai multe și mai multe unități cu motor vor fi reduse. Când stimulul devine atât de puternică încât cauza tuturor excitare de fibre nervoase (stimul maxim), mușchiul este redus complet. Nu există nici un stimulent mai puternic pentru a fi capabil de a induce un răspuns mai puternic.

Tăria răspunsului depinde și de factorii de timp. Dacă unitatea fibrelor nervoase transmite un motor de impulsuri, este redus ca răspuns, apoi relaxeaza. Această relaxare este continuată de ceva timp. În cazul în care al doilea impuls vine la relaxarea musculară înainte de sfârșitul procesului, contractele musculare din nou, dar cu un punct de plecare mai mare, astfel că reducerea va fi mai puternică. Un al treilea impuls se va adăuga chiar mai mult de reducere a rezistenței și așa mai departe. Ce va urma impulsuri mai repede, cu atât mai puternic contracția mușchiului. Numărul de impulsuri care pot fi transportate prin fibra nervoasă pe secundă este foarte mare și depinde de durata perioadei refractare. Fibrele nervoase subtiri sunt perioada refractară de aproximativ 1/250 de secundă, adică chiar și astfel de fibre poate deține două sute cincizeci de impulsuri pe secundă. Fibrele mielinizate groase pot fi în același timp, pentru a efectua 10 de ori mai multe impulsuri.

În viața reală, mușchiul este de obicei stimulat fibrele nervoase neuronale, iar fiecare fibra este descărcat la o anumită frecvență. Ca urmare a interacțiunii dintre aceste două variabile pot fi fără a încălca legea „totul sau nimic“, a regla subtil forța de contracție musculară.