Как невронът позволява предаване на импулси?
Потенциал на мембраната в покой:
- Невроните поддържат мембранен потенциал в покой, което е разликата в електрическия заряд в тяхната клетъчна мембрана. Този потенциал се установява и поддържа от градиенти на йонна концентрация и специфични йонни канали в мембраната.
Генериране на потенциал за действие:
1. Деполяризация :Когато даден стимул е достатъчно силен, за да преодолее праговия потенциал на неврона, невронът претърпява деполяризация. По време на тази фаза мембранният потенциал бързо става по-малко отрицателен (т.е. по-положителен) поради отварянето на волтаж-зависими натриеви (Na+) канали. Натриевите йони се втурват в неврона, като допълнително деполяризират мембраната.
2. Потенциал за действие :Деполяризацията достига пик, задействайки потенциал за действие. По време на тази фаза мембранният потенциал бързо се обръща, ставайки по-положителен от потенциала на покой. Притокът на натриеви йони кара мембраната да стане силно пропусклива за натрий.
3. Реполяризация :След пика на потенциала на действие, мембранният потенциал започва да се реполяризира, връщайки се към своя потенциал на покой. Зависимите от напрежение калиеви (K+) канали се отварят, позволявайки на калиевите йони да изтичат от неврона, реполяризирайки мембраната.
Рефрактерни периоди:
- Абсолютен рефракторен период :По време на абсолютния рефрактерен период, невронът е напълно неотзивчив към допълнителни стимули. Натриевите канали са инактивирани и мембраната не може да генерира друг потенциал за действие.
- Относителен рефрактерен период :В тази фаза невронът реагира по-малко на стимули в сравнение със състоянието си на покой. Някои натриеви канали все още са инактивирани, но е по-вероятно мембраната да генерира потенциал за действие, ако се получи достатъчно силен стимул.
Разпространение на потенциала за действие:
- Потенциалът на действие се разпространява по протежение на аксона, далеч от клетъчното тяло на неврона. Вълната на деполяризация предизвиква отваряне на волтаж-зависими натриеви канали в съседни секции на мембраната, което води до последователно генериране на потенциали за действие.
Салтаторна проводимост :
- В миелинизираните неврони, където аксонът е покрит с миелинова обвивка, потенциалите на действие изглежда "скачат" от един възел на Ранвие към друг. Тази солтаторна проводимост ускорява предаването на потенциалите за действие на големи разстояния.
В синапса (връзка между два неврона) потенциалът за действие задейства освобождаването на невротрансмитери в синаптичната цепнатина, позволявайки предаването на сигнали към съседни неврони или целеви клетки, като по този начин разпространява информацията в нервната система.
Оркестрираното взаимодействие на йонни канали, промени в мембранния потенциал и освобождаване на невротрансмитер позволява на невроните да предават електрически импулси бързо, ефективно и по високо организиран начин, поддържайки комуникацията в сложните невронни мрежи на мозъка и тялото.
