تمام فعالیت های عصبی به دلیل تناوب فازهای استراحت و تحریک پذیری با موفقیت انجام می شود. خرابی در سیستم پلاریزاسیون هدایت الکتریکی الیاف را مختل می کند. اما علاوه بر رشته های عصبی، بافت های تحریک پذیر دیگری نیز وجود دارد - غدد درون ریز و عضله.
اما ما ویژگی های بافت های رسانا را در نظر خواهیم گرفت و با استفاده از مثالی از فرآیند تحریک سلول های آلی، در مورد اهمیت سطح بحرانی دپلاریزاسیون خواهیم گفت. فیزیولوژی فعالیت عصبی ارتباط نزدیکی با شاخص های بار الکتریکی داخل و خارج سلول عصبی دارد.
اگر یک الکترود به پوسته بیرونی آکسون و دیگری به قسمت داخلی آن متصل شود، آنگاه اختلاف پتانسیل وجود دارد. فعالیت الکتریکی مسیرهای عصبی بر اساس این تفاوت است.
پتانسیل استراحت و پتانسیل عمل چیست؟
همه سلول های سیستم عصبی قطبی هستند، یعنی در داخل و خارج یک غشای خاص بار الکتریکی متفاوتی دارند. سلول عصبی همیشه استغشای لیپوپروتئین آن، که عملکرد یک عایق بیوالکتریک را دارد. به لطف غشاها، پتانسیل استراحت در سلول ایجاد می شود که برای فعال سازی بعدی ضروری است.
پتانسیل استراحت با انتقال یون ها حفظ می شود. آزاد شدن یون های پتاسیم و ورود کلر باعث افزایش پتانسیل استراحت غشاء می شود.
پتانسیل عمل در مرحله دپلاریزاسیون، یعنی افزایش بار الکتریکی تجمع می یابد.
مراحل پتانسیل عمل. فیزیولوژی
بنابراین، دپلاریزاسیون در فیزیولوژی کاهش پتانسیل غشا است. دپلاریزاسیون مبنای پیدایش تحریک پذیری است، یعنی پتانسیل عمل یک سلول عصبی. هنگامی که به سطح بحرانی دپلاریزاسیون می رسد، هیچ، حتی یک محرک قوی، قادر به ایجاد واکنش در سلول های عصبی نیست. در عین حال، مقدار زیادی سدیم در داخل آکسون وجود دارد.
بلافاصله پس از این مرحله، مرحله تحریک پذیری نسبی دنبال می شود. پاسخ از قبل ممکن است، اما فقط به یک سیگنال محرک قوی. تحریک پذیری نسبی به آرامی به مرحله تعالی می رود. تعالی چیست؟ این اوج تحریک پذیری بافت است.
در تمام این مدت کانال های فعال سازی سدیم بسته است. و باز شدن آنها تنها زمانی رخ می دهد که فیبر عصبی تخلیه شود. برای بازگرداندن بار منفی داخل فیبر به رپلاریزاسیون نیاز است.
سطح بحرانی دپلاریزاسیون (CDL) به چه معناست؟
بنابراین، تحریک پذیری در فیزیولوژی استتوانایی یک سلول یا بافت برای پاسخ به یک محرک و ایجاد نوعی تکانه. همانطور که متوجه شدیم، سلول‌ها برای کار کردن به شارژ خاصی نیاز دارند - پلاریزاسیون. افزایش بار از منفی به مثبت دپلاریزاسیون نامیده می شود.
بعد از دپلاریزاسیون، همیشه رپلاریزاسیون وجود دارد. بار داخل پس از مرحله تحریک باید دوباره منفی شود تا سلول بتواند برای واکنش بعدی آماده شود.
وقتی قرائت‌های ولت متر روی ۸۰ ثابت می‌شوند، این مرحله استراحت است. پس از پایان رپلاریزاسیون اتفاق می افتد و اگر دستگاه مقدار مثبت (بیشتر از 0) را نشان دهد، فاز رپلاریزاسیون معکوس به حداکثر سطح - سطح بحرانی دپلاریزاسیون نزدیک می شود.
چگونه تکانه ها از سلول های عصبی به ماهیچه ها منتقل می شوند؟
تکانه های الکتریکی که در طی تحریک غشاء بوجود آمده اند با سرعت زیاد در طول رشته های عصبی منتقل می شوند. سرعت سیگنال با ساختار آکسون توضیح داده می شود. آکسون تا حدی توسط یک غلاف احاطه شده است. و بین نواحی میلین دار گره های Ranvier وجود دارد.
به لطف این آرایش فیبر عصبی، بار مثبت با بار منفی متناوب می شود و جریان دپلاریزاسیون تقریباً به طور همزمان در تمام طول آکسون منتشر می شود. سیگنال انقباض در کسری از ثانیه به عضله می رسد. چنین شاخصی مانند سطح بحرانی دپلاریزاسیون غشا به معنای علامتی است که در آن پتانسیل عمل به اوج رسیده است. پس از انقباض عضلانی، رپلاریزاسیون در طول کل آکسون شروع می شود.
چه خبر استدر طول دپلاریزاسیون؟
چنین شاخصی به عنوان سطح بحرانی دپلاریزاسیون به چه معناست؟ در فیزیولوژی، این بدان معنی است که سلول های عصبی از قبل آماده کار هستند. عملکرد صحیح کل اندام به تغییر طبیعی و به موقع مراحل پتانسیل عمل بستگی دارد.
سطح بحرانی (CLL) تقریباً 40-50 Mv است. در این زمان میدان الکتریکی اطراف غشا کاهش می یابد. درجه پلاریزاسیون مستقیماً به تعداد کانال های سدیم سلولی بستگی دارد. سلول در این زمان هنوز برای پاسخ آماده نیست، اما پتانسیل الکتریکی را جمع آوری می کند. این دوره را نسوز مطلق می نامند. این فاز در سلول‌های عصبی فقط 0.004 ثانیه طول می‌کشد و در کاردیومیوسیت - 0.004 ثانیه.
بعد از گذراندن یک سطح بحرانی دپلاریزاسیون، تحریک پذیری فوق العاده شروع می شود. سلول های عصبی می توانند حتی به عمل یک محرک زیرآستانه، یعنی اثر نسبتا ضعیف محیط پاسخ دهند.
عملکرد کانال های سدیم و پتاسیم
بنابراین، یک شرکت کننده مهم در فرآیندهای دپلاریزاسیون و رپلاریزاسیون کانال یونی پروتئین است. بیایید بفهمیم این مفهوم به چه معناست. کانال های یونی ماکرومولکول های پروتئینی هستند که در داخل غشای پلاسما قرار دارند. هنگامی که آنها باز هستند، یون های معدنی می توانند از آنها عبور کنند. کانال های پروتئینی دارای فیلتر هستند. فقط سدیم از مجرای سدیم عبور می کند، فقط این عنصر از مجرای پتاسیم عبور می کند.
این کانال‌های کنترل‌شده الکتریکی دو دروازه دارند: یکی فعال‌سازی، توانایی عبور یون‌ها و دیگریغیر فعال سازی در زمانی که پتانسیل غشاء در حال استراحت 90- میلی ولت است، دروازه بسته می شود، اما زمانی که دپلاریزاسیون شروع می شود، کانال های سدیم به آرامی باز می شوند. افزایش پتانسیل منجر به بسته شدن شدید دریچه های کانال می شود.
عاملی که بر فعال شدن کانال ها تأثیر می گذارد، تحریک پذیری غشای سلولی است. تحت تأثیر تحریک پذیری الکتریکی، 2 نوع گیرنده یونی راه اندازی می شوند:
- فعالیت گیرنده های لیگاند - برای کانال های وابسته به شیمی درمانی را آغاز می کند؛
- سیگنال الکتریکی برای کانال‌های دارای کارکرد الکتریکی اعمال می‌شود.
وقتی به سطح بحرانی دپلاریزاسیون غشای سلولی رسید، گیرنده‌ها سیگنالی می‌دهند که همه کانال‌های سدیم باید بسته شوند و کانال‌های پتاسیم شروع به باز شدن می‌کنند.
پمپ سدیم پتاسیم
فرآیندهای انتقال تکانه تحریک در همه جا به دلیل قطبش الکتریکی انجام شده در اثر حرکت یون های سدیم و پتاسیم انجام می شود. حرکت عناصر بر اساس اصل انتقال یون فعال انجام می شود - 3 Na+ به داخل و 2 K+ به بیرون. این مکانیسم تبادل پمپ سدیم-پتاسیم نامیده می شود.
دپلاریزاسیون کاردیومیوسیت ها. مراحل ضربان قلب
سیکل های انقباض قلبی نیز با دپلاریزاسیون الکتریکی مسیرهای هدایت همراه است. سیگنال انقباض همیشه از سلول های SA واقع در دهلیز راست می آید و در امتداد مسیرهای هیس به بسته های تورل و باخمن به دهلیز چپ منتشر می شود. فرآیندهای راست و چپ دسته هیس سیگنال را به بطن های قلب منتقل می کند.
سلول های عصبی به دلیل وجود غلاف میلین سریعتر دپلاریزه می شوند و سیگنال را حمل می کنند، اما بافت ماهیچه ای نیز به تدریج دپلاریزه می شود. یعنی بار آنها از منفی به مثبت تغییر می کند. این مرحله از چرخه قلبی دیاستول نامیده می شود. همه سلول‌ها در اینجا به هم متصل هستند و مانند یک مجموعه عمل می‌کنند، زیرا کار قلب باید تا حد امکان هماهنگ باشد.
هنگامی که سطح بحرانی دپلاریزاسیون دیواره های بطن راست و چپ رخ می دهد، انرژی آزاد می شود - قلب منقبض می شود. سپس تمام سلول ها دوباره قطبی می شوند و برای انقباض دیگر آماده می شوند.
سرگیجه افسردگی
در سال 1889، پدیده ای در فیزیولوژی توصیف شد که به آن افسردگی کاتولیک Verigo می گویند. سطح بحرانی دپلاریزاسیون، سطح دپلاریزاسیون است که در آن تمام کانال های سدیم از قبل غیرفعال شده اند و کانال های پتاسیم به جای آن کار می کنند. اگر درجه جریان حتی بیشتر شود، تحریک پذیری فیبر عصبی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. و سطح بحرانی دپلاریزاسیون تحت اثر محرک ها از مقیاس خارج می شود.
در طول افسردگی Verigo، سرعت تحریک کاهش می یابد، و در نهایت، به طور کامل فروکش می کند. سلول با تغییر ویژگی های عملکردی شروع به انطباق می کند.
مکانیسم تطبیق
این اتفاق می افتد که تحت برخی شرایط، جریان دپلاریزاسیون برای مدت طولانی تغییر نمی کند. این ویژگی فیبرهای حسی است. افزایش تدریجی درازمدت در چنین جریانی بالاتر از حد نرمال 50 میلی ولت منجر به افزایش فرکانس پالس های الکترونیکی می شود.
در پاسخ به چنین سیگنال هایی،رسانایی غشای پتاسیم کانال های کندتر فعال می شوند. در نتیجه، توانایی بافت عصبی برای تکرار پاسخ ها ایجاد می شود. به این انطباق فیبر عصبی می گویند.
هنگام تطبیق، به جای تعداد زیادی سیگنال کوتاه، سلول‌ها شروع به انباشته شدن می‌کنند و یک پتانسیل قوی منتشر می‌کنند. و فواصل بین دو واکنش در حال افزایش است.
