Et mõista, kuidas neuron töötab, on kaks mõistet, mida peame vaatama. Esimene on seotud sellega, mis toimub neuroni sees, kui info liigub edasi - aktsioonipotentsiaal -, teine on see, kuidas info hüppab ühest rakust teise - sünaps. Nende kahe protsessi abil on närvisüsteemi rakud võimelised edasi kandma kõige keerulisemat teavet kogu kehas, liigutades seda neuronilt neuronile, kuni jõuab lõpuks sihtrakku. Käesolevas artiklis arutame esimest mõistet, milleks on tegevuspotentsiaal.   

Närviimpulss on elektrokeemiline signaal; see on peamine mehhanism, mida kasutatakse teabe edastamiseks neuroni sees. Mõne neuroni dendriidid tuvastavad ja võtavad vastu impulsi eelmisest rakust, närviimpulss kulgeb mööda minnes alates dendriidid et tuum kui aksonja lõpuks aksoni terminal kui impulss antakse edasi järgmisele neuronile. See protsess jätkub korduvalt, kuni see jõuab sihtruutu.

Elektrokeemiline signaal tekib tänu ioonide liikumisele neuroni plasmamembraani sise- ja välisosa vahel. Ioonid liiguvad väljastpoolt sissepoole, tekitades membraanis potentsiaalierinevuse. "Sild", mida need ioonid kasutavad raku sees liikumiseks, on transmembraaniline valk, mida nimetatakse pinge-kiirusega ioonikanalid.   

Neid pinge-kanaleid kontrollivad elektrilised pinged, mis on omamoodi vastus elektrilistele stiimulitele, teisisõnu, need kanalid ei ole alati avatud ioonide läbipääsuks, nad avanevad ja sulguvad ainult mõne elektrilise pinge stiimulite mõjul.

Kui rakk ei ole stiimulite all, kui membraan on rahulik, säilib neuroni sise- ja välisosa vahel potentsiaalierinevus. Puhkeolekus on membraani potentsiaal -70mV, mis on negatiivne potentsiaal, samas kui välisküljel on positiivne potentsiaal. Seda potentsiaalierinevust nimetatakse puhkeva membraanipotentsiaal, ja seda säilitavad peamiselt naatrium- ja kaaliumioonid naatrium-kaaliumpumba kaudu.

Elektrilise pingestimulatsiooni mõjul hakkab membraanipotentsiaalide vahe ise ümberpöörduma, naatriumikanalid avanevad, võimaldades paljudele naatriumioonidele minna raku sisemusse, muutes membraani hetkeks depolariseeritud, ehk siis naatriumioonid muudavad membraani sisemise piirkonna positiivseks võrgustikuks. See depolarisatsiooni liikumine on kuulus tegevuspotentsiaal; membraanipotentsiaal tõuseb ja langeb kiiresti. Potentsiaal tõuseb +40mV-ni veidi rohkem kui 2milisekundiga ja läheb tagasi puhkeolekusse vähem kui 3milisekundiga.

Aktsioonipotentsiaal ei toimu kogu neuronis korraga, membraani depolarisatsioon algab dendriitides ja seejärel tuumas osade kaupa, depolarisatsioon ja tagasipöördumine puhkepotentsiaalile varsti pärast seda.

Membraani puhkepotentsiaali taastamiseks sulguvad naatriumikanalid ja avanevad pingekontrollitud kaaliumikanalid, mis võimaldab kaaliumioonidel minna raku sisemusse, repolarisatsiooniga membraani, muutes membraani sisemise piirkonna taas negatiivselt laetud ja välise piirkonna positiivseks. Naatrium-kaaliumipump aitab taastada iga iooni õige koguse raku sees, lastes iga kahe kaaliumiooni kohta välja kolm naatriumiooni.

Me võime seda ette kujutada nagu sünkroonitud liikumist, alates tegevuspotentsiaali reageerimise hetkest kuni puhkeoleku taastamise hetkeni.

Huvitav on see, et kui aksonis on meil pingepeaga ioonikanalid, mis tekitavad ja levitavad närviimpulssi, siis dendriitides neid kanaleid ei ole. Nendes neuroni piirkondades ei edasta signaali mitte aktsioonipotentsiaal, vaid astmeline potentsiaal, a teistsugune signaali leviku vorm, kus signaali skaala suureneb mööda teed, kuni muutub aktsioonipotentsiaaliks aksonil.

Pange tähele, et naatriumioon vastutab de aktsioonipotentsiaali levitamise eest ja kaalium taastab puhkeseisundi. Nende ioonide puudumine organismis võib põhjustada probleeme aktsioonipotentsiaali kvaliteedis ja tõhususes, mis tähendab probleeme sünapsides ja informatsiooni edastamisel närvisüsteemi kaudu. Kõik need probleemid võivad vallandada vaimse tervise tüsistusi ja haigusi.

Järgmine samm oleks närviimpulsi edastamine järgmisele neuronile. Teistsugune asi toimub kahe neuroni vahelises ruumis, sünaptilises pilus. Sünaptiline lõhe on väga oluline koht, mida vaadata ja uurida, see on koht, kus paljud erinevad neurotransmitterid tulevad tööle, aktiveerides uue signaalitee, kasutades retseptoreid, teisi valke ja ioone peale naatriumi ja kaaliumi. Kuid selle jätame artikli järgmisesse arutlusse Närviimpulss 2. OSA - Sünaptiline lõhe.

Kas sulle meeldisid selles artiklis olevad infograafiad? Võite kasutada Mind the Graph ja teha pilte informatiivsed nagu see liiga. Saate aadressil Mind the Graph ja heita pilk illustratsioonigalerii, seal saadaval neuroloogia ja biokeemia illustratsioonid, ja kui vajate abi, siis palun võtke meiega ühendust!

Seotud artiklid
logo-subscribe

Tellige meie uudiskiri

Eksklusiivne kvaliteetne sisu tõhusa visuaalse
teabevahetus teaduses.

- Eksklusiivne juhend
- Disaini näpunäited
- Teaduslikud uudised ja suundumused
- Juhendid ja mallid