Τι αποκαλείται δυναμικό δράσης;

Το έργο των οργάνων και των ιστών του σώματός μας εξαρτάταιαπό πολλούς παράγοντες. Ορισμένα κύτταρα (καρδιομυοκύτταρα και νεύρα) εξαρτώνται από τη μετάδοση νευρικών ερεθισμάτων που παράγονται σε ειδικά συστατικά των κυττάρων ή των κόμβων. Η βάση του νευρικού παλμού είναι ο σχηματισμός ενός συγκεκριμένου κύματος διέγερσης, που ονομάζεται δυναμικό δράσης.

Τι είναι αυτό;

Το δυναμικό δράσης συνήθως ονομάζεται κύμαδιέγερση, μετακίνηση από κύτταρο σε κύτταρο. Λόγω του σχηματισμού και της διέλευσής του μέσω των κυτταρικών μεμβρανών, παρατηρείται μια βραχυπρόθεσμη αλλαγή στο φορτίο τους (συνήθως η εσωτερική πλευρά της μεμβράνης είναι αρνητικά φορτισμένη και η εξωτερική πλευρά είναι θετικά φορτισμένη). Το σχηματισμένο κύμα συμβάλλει στην αλλαγή των ιδιοτήτων των διαύλων ιόντων του κυττάρου, γεγονός που οδηγεί στην επαναφόρτιση της μεμβράνης. Τη στιγμή που το δυναμικό δράσης διέρχεται μέσω της μεμβράνης, λαμβάνει χώρα μια βραχυχρόνια αλλαγή στο φορτίο της, η οποία οδηγεί σε αλλαγή στις ιδιότητες του κυττάρου.

δυναμικό δράσης

Ο σχηματισμός αυτού του κύματος υποβαστάζει τη λειτουργία των νευρικών ινών, καθώς και το σύστημα των τρόπων συγκράτησης της καρδιάς.

Εάν υπάρχει παραβίαση της εκπαίδευσής του, αναπτύσσονται πολλές ασθένειες, πράγμα που καθιστά τον προσδιορισμό του δυναμικού δράσης απαραίτητο σε ένα σύνολο ιατρικών και διαγνωστικών μέτρων.

Πώς διαμορφώνεται το δυναμικό της δράσης και τι είναι χαρακτηριστικό γι 'αυτήν;

Ιστορία της έρευνας

Η μελέτη της εμφάνισης διέγερσης σε κύτταρα και κύτταραΟι ίνες άρχισαν πολύ καιρό πριν. Η πρώτη εμφάνισή του παρατηρήθηκε από βιολόγους που μελέτησαν την επίδραση διαφόρων ερεθισμάτων στο γυμνό κνημιαίο νεύρο ενός βατράχου. Παρατήρησαν ότι όταν εκτέθηκαν σε συμπυκνωμένο διάλυμα βρώσιμου αλατιού παρατηρήθηκε συστολή μυών.

Περαιτέρω μελέτες συνεχίστηκαννευρολόγους, αλλά η κύρια επιστήμη μετά τη φυσική, μελετώντας τις δυνατότητες δράσης - φυσιολογία. Ήταν φυσιολόγοι που απέδειξαν την ύπαρξη δυναμικού δράσης στα κύτταρα της καρδιάς και των νεύρων.

δυναμικό δράσης

Με την εμβάθυνση της μελέτης των δυνατοτήτων αποδείχθηκε η παρουσία και το δυναμικό ανάπαυσης.

Από τις αρχές του 19ου αιώνα, έχουν δημιουργηθεί μέθοδοι,επιτρέποντας τη σταθεροποίηση της παρουσίας αυτών των δυνατοτήτων και τη μέτρηση του μεγέθους τους. Επί του παρόντος, η σταθεροποίηση και η μελέτη των δυναμικών δράσης διεξάγονται σε δύο μελετών οργάνου - την αφαίρεση των ηλεκτροκαρδιογραφημάτων και των ηλεκτροεγκεφαλογραφιών.

Μηχανισμός δυναμικού δράσης

Ο σχηματισμός της διέγερσης οφείλεταιαλλαγές στην ενδοκυτταρική συγκέντρωση ιόντων νατρίου και καλίου. Κανονικά, το κελί περιέχει περισσότερο κάλιο από το νάτριο. Η εξωκυτταρική συγκέντρωση ιόντων νατρίου είναι πολύ μεγαλύτερη από ό, τι στο κυτταρόπλασμα. Οι αλλαγές που προκαλούνται από το δυναμικό δράσης συμβάλλουν στη μεταβολή του φορτίου στη μεμβράνη, με αποτέλεσμα ένα ρεύμα ιόντων νατρίου μέσα στο κύτταρο. Εξαιτίας αυτού, τα φορτία ποικίλλουν εκτός και εντός της κυψέλης (το κυτταρόπλασμα φορτίζεται θετικά και το εξωτερικό περιβάλλον είναι αρνητικό.

δυναμικό ανάπαυσης και δυναμικό δράσης

Αυτό γίνεται για να διευκολυνθεί η διέλευση του κύματος μέσα από το κελί.

Μετά το κύμα έχει μεταδοθεί σε όλη την συνάψεων,υπάρχει ανάκαμψη ανάστροφης φόρτισης λόγω του ρεύματος στο εσωτερικό του κυττάρου αρνητικά φορτισμένων ιόντων χλωρίου. Τα αρχικά επίπεδα του φορτίου αποκαθίστανται εκτός και εντός του κυττάρου, πράγμα που οδηγεί στο σχηματισμό δυναμικού ηρεμίας.

Οι περίοδοι ανάπαυσης και ενθουσιασμού εναλλάσσονται. Σε ένα παθολογικό κελί, όλα μπορούν να συμβούν διαφορετικά και η διαμόρφωση των PD θα υπόκειται σε κάπως διαφορετικούς νόμους.

Φάσεις PD

Η ροή του δυναμικού δράσης μπορεί να χωριστεί σε διάφορες φάσεις.

Η πρώτη φάση προχωράει μέχρι την κρίσιμητο επίπεδο αποπόλωσης (το δυναμικό διερχόμενης δράσης διεγείρεται από μια αργή απόρριψη της μεμβράνης, η οποία φθάνει σε ένα μέγιστο επίπεδο, συνήθως περίπου -90 mEv). Αυτή η φάση ονομάζεται προ-ακίδα. Διεξάγεται λόγω της εισόδου ιόντων νατρίου στο κύτταρο.

δημιουργία δυναμικού δράσης

Η επόμενη φάση - το μέγιστο δυναμικό (ή ακίδα), σχηματίζει μια παραβολή με οξεία γωνία, όπου το ανερχόμενο τμήμα του δυναμικού σημαίνει την αποπόλωση της μεμβράνης (γρήγορη) και την κατιούσα επαναπόλωση.

Η τρίτη φάση - το αρνητικό δυναμικό ιχνών - δείχνει την απολίνωση ίχνους (τη μετάβαση από την κορυφή της αποπόλωσης στην κατάσταση ηρεμίας). Λόγω της εισαγωγής ιόντων χλωρίου στο κελί.

Στο τέταρτο στάδιο, η φάση του θετικού δυναμικού ιχνών, τα επίπεδα φορτίου της μεμβράνης επιστρέφουν στην αρχική.

Αυτές οι φάσεις, λόγω των δυνατοτήτων δράσης, ακολουθούν αυστηρά το ένα μετά το άλλο.

Λειτουργίες δυναμικού δράσης

Αναμφισβήτητα, η ανάπτυξη των δυνατοτήτων δράσης έχεισημαντικό στη λειτουργία ορισμένων κυττάρων. Στο έργο της καρδιάς, η διέγερση παίζει σημαντικό ρόλο. Χωρίς αυτό, η καρδιά θα ήταν απλά ένα ανενεργό όργανο, αλλά με την εξάπλωση του κύματος σε όλα τα κύτταρα της καρδιάς, η μείωση της εμφανίζεται, που προάγει την κυκλοφορία του αίματος κατά μήκος του αγγειακού κρεβατιού, εμπλουτίζοντάς τον με όλους τους ιστούς και τα όργανα.

Το νευρικό σύστημα δεν θα μπορούσε να είναι φυσιολογικόεκτελέσει τη λειτουργία του χωρίς την πιθανή δράση. Τα όργανα δεν μπόρεσαν να λάβουν μηνύματα για να εκτελέσουν μια συγκεκριμένη λειτουργία, με αποτέλεσμα να είναι απλώς άχρηστα. Επιπλέον, η βελτίωση της μετάδοσης των νευρικών ερεθισμάτων στις νευρικές ίνες (η εμφάνιση της μυελίνης και των διακένων του Ranvier) κατέστησε δυνατή τη μετάδοση του σήματος σε ένα κλάσμα ενός δευτερολέπτου, γεγονός που προκάλεσε την ανάπτυξη αντανακλαστικών και συνειδητών κινήσεων.

μηχανισμό δράσης

Εκτός από αυτά τα συστήματα οργάνων, το δυναμικό δράσης σχηματίζεται επίσης σε πολλά άλλα κύτταρα, αλλά σε αυτά παίζει ρόλο μόνο στην απόδοση των κυττάρων των συγκεκριμένων λειτουργιών του.

Η εμφάνιση του δυναμικού δράσης στην καρδιά

Το κύριο σώμα, το έργο του οποίου βασίζεταιαρχή της διαμόρφωσης του δυναμικού δράσης, είναι η καρδιά. Λόγω της ύπαρξης κόμβων για το σχηματισμό παλμών, εκτελείται το έργο αυτού του οργάνου, η λειτουργία του οποίου είναι η παροχή αίματος σε ιστούς και όργανα.

Δημιουργείται δυναμικό δράσης στην καρδιάστον κόλπο του κόλπου. Βρίσκεται στο σημείο της συρροής των κοίλων φλεβών στο δεξιό κόλπο. Από εκεί, ο παλμός διαδίδεται μέσω των ινών του συστήματος αγωγιμότητας της καρδιάς - από τον κόμβο στον κολποκοιλιακό σύνδεσμο. Περνώντας μέσα από τη δέσμη του, ή μάλλον, από τα πόδια του, η ώθηση περνά στις δεξιά και αριστερή κοιλίες. Στο πάχος τους υπάρχουν μικρότερες διαδρομές συμπεριφοράς - ίνες Purkinje, μέσω των οποίων η διέγερση φθάνει σε κάθε καρδιακό κύτταρο.

Η πιθανή δράση των καρδιομυοκυττάρων είναιένωση, δηλ. εξαρτάται από τη μείωση όλων των κυττάρων του καρδιακού ιστού. Αν υπάρχει μπλοκ (ουλή μετά από έμφραγμα), ο σχηματισμός του δυναμικού δράσης σπάει, ο οποίος είναι σταθερός στο ηλεκτροκαρδιογράφημα.

Νευρικό σύστημα

Πώς σχηματίζει ένα PD σε νευρώνες - κύτταρα του νευρικού συστήματος. Εδώ όλα είναι λίγο πιο εύκολο.

δράση φυσιολογία δράσης

Η εξωτερική ώθηση γίνεται αντιληπτή από τις διαδικασίες του νευρικούκύτταρα - δενδρίτες που συνδέονται με υποδοχείς που βρίσκονται τόσο στο δέρμα όσο και σε όλους τους άλλους ιστούς (το δυναμικό ανάπαυσης και το δυναμικό δράσης αλλάζουν και το ένα το άλλο). Ο ερεθισμός προκαλεί το σχηματισμό του δυναμικού δράσης σε αυτά, μετά το οποίο η ώθηση μέσω του σώματος του νευρικού κυττάρου πηγαίνει στη μακρά του διαδικασία - τον άξονα, και από αυτό μέσω των συνάψεων - σε άλλα κύτταρα. Έτσι, το παραγόμενο κύμα διέγερσης φτάνει στον εγκέφαλο.

Ένα χαρακτηριστικό του νευρικού συστήματος είναι η παρουσίαδύο τύπους ινών - επικαλυμμένες με μυελίνη και χωρίς αυτό. Η εμφάνιση του δυναμικού δράσης και η μετάδοσή του στις ίνες εκείνες στις οποίες υπάρχει μυελίνη είναι πολύ πιο γρήγορη από ό, τι στην απομυελωμένη.

Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται λόγω του γεγονότος ότιη εξάπλωση της PD στις μυελοποιημένες ίνες συμβαίνει λόγω "άλματος" - ο παλμός πέφτει στα μπαλώματα της μυελίνης, γεγονός που μειώνει την πορεία της και επομένως επιταχύνει την εξάπλωση.

Δυνατότητα ανάπαυσης

Χωρίς την ανάπτυξη δυναμικού ανάπαυσης, δεν θα υπήρχεδυναμικό δράσης. Το δυναμικό ανάπαυσης εννοείται ως η κανονική, μη εξαντληθείσα κατάσταση του κυττάρου, κάτω από την οποία τα φορτία μέσα και έξω από τη μεμβράνη είναι σημαντικά διαφορετικά (δηλαδή, το εξωτερικό της μεμβράνης είναι θετικά φορτισμένο και στο εσωτερικό του είναι αρνητικό). Το υπόλοιπο δυναμικό δείχνει τη διαφορά μεταξύ των φορτίων μέσα και έξω από το κελί. Κανονικά, είναι από -50 έως -110 meV. Στις νευρικές ίνες αυτή η τιμή είναι συνήθως -70 meV.

Προκαλείται από τη μετανάστευση ιόντων χλωρίου στο κύτταρο και τη δημιουργία αρνητικού φορτίου στην εσωτερική πλευρά της μεμβράνης.

πιθανή δράση των καρδιομυοκυττάρων

Όταν αλλάζει η συγκέντρωση ενδοκυτταρικών ιόντων (όπως αναφέρθηκε παραπάνω), το ΡΡ αντικαθιστά το PD.

Κανονικά, όλα τα κύτταρα του σώματος είναι μέσαέτσι ώστε η αλλαγή των δυνατοτήτων να μπορεί να θεωρηθεί φυσιολογικά απαραίτητη διαδικασία, αφού χωρίς αυτά τα καρδιαγγειακά και νευρικά συστήματα δεν θα μπορούσαν να εκτελέσουν τις δραστηριότητές τους.

Η σημασία της μελέτης των δυνατοτήτων ανάπαυσης και δράσης

Το δυναμικό ανάπαυσης και το δυναμικό δράσης επιτρέπουν τον προσδιορισμό της κατάστασης του οργανισμού, καθώς και των μεμονωμένων οργάνων.

Σταθεροποίηση του δυναμικού δράσης από την καρδιά(ηλεκτροκαρδιογραφία) σας επιτρέπει να καθορίσετε την κατάστασή της, καθώς και τη λειτουργική ικανότητα όλων των τμημάτων της. Εάν η μελέτη είναι ένα κανονικό EKG, μπορεί να φανεί ότι όλα τα δόντια σε αυτό είναι μια εκδήλωση του δυναμικού δράσης και στη συνέχεια το υπόλοιπο δυναμικό (κατά συνέπεια, η συχνότητα εμφάνισης των δεδομένων κολπικής δυναμικών εμφανίζει το P κύμα και η εξάπλωση των διέγερσης στις κοιλίες - δόντι R).

Όσο για το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, τότε πάνω τουη εμφάνιση διαφόρων κυμάτων και ρυθμών (ειδικότερα κύματα άλφα και βήτα σε ένα υγιές άτομο) οφείλεται επίσης στην εμφάνιση δυναμικού δράσης στους νευρώνες του εγκεφάλου.

Οι συγκεκριμένες έρευνες επιτρέπουν να αποκαλυφθεί εγκαίρως η ανάπτυξη αυτής ή εκείνης της παθολογικής διαδικασίας και να προκαλέσει πρακτικά έως και το 50% της επιτυχούς θεραπείας της αρχικής ασθένειας.

</ p>>
Μου άρεσε; Μοιραστείτε:
Ινσουλίνη: ο ρυθμός χορήγησης για τον σακχαρώδη διαβήτη
Αισθητήρας ρεύματος: αρχή λειτουργίας και σφαίρας
Τα ταχύπλοα σκάφη: χαρακτηριστικά σχεδιασμού και
Τι λέγεται στιγμή της εξουσίας; Πώς είναι
Κασκόλ στο κεφάλι: πώς λέγεται και τι είναι αυτό
Λεπτομέρειες για το πώς να χτυπήσει "Macmillan" από 5
Πώς να εγκαταστήσετε τη μόδα για το "Mafia 2":
Πώς να χρησιμοποιήσετε το Wpe Pro
Ο πυραύλος Yakhont είναι μια ασύμμετρη απάντηση
Δημοσιεύσεις
επάνω