يسبب دفعة عصبية. مرور المعلومات

يتم نقل المعلومات بين الخلايا العصبية مثل التيار في الأسلاك. تنتقل النبضات الكهربائية من خلية إلى أخرى، من التغصنات التي تنشأ فيها إلى المحور العصبي الذي تمر عبره. ولكن هناك أيضًا اختلاف عن الشبكات الكهربائية - حيث لا تنتقل النبضات عبر الإلكترونات، بل عبر الأيونات.

المشبك

على الرغم من عددها الكبير، إلا أن الخلايا العصبية لا تلمس بعضها البعض أبدًا. لكن النبضات الكهربائية لا يمكن أن تنتقل إلا إذا كان هناك اتصال جسدي. ولذلك فإن الرسائل التي تنتقل من خلية عصبية إلى أخرى يجب أن تتحول من شكل كهربائي إلى شكل آخر. يستخدم الجهاز العصبي المواد الكيميائية لنقل المعلومات بين الخلايا العصبية.

المشبك العصبي هو نقطة اتصال بين خليتين عصبيتين أو بين خلية عصبية وخلية تتلقى إشارة.

الفضاء التشابكي له شكل الشق. عندما تصل دفعة كهربائية إلى خلية عصبية، فإنها تطلق جزيئات كيميائية تسمى الناقلات العصبية من المشبك العصبي. ومن خلال الانتشار، تتحرك عبر الشق التشابكي وتدخل إلى مستقبلات خلية عصبية أخرى مصممة خصيصًا لها. ونتيجة لذلك، يحدث نبض كهربائي آخر.

نوعين من الناقلات العصبية

ينتج الدماغ حوالي خمسين نوعاً من النواقل العصبية، والتي يمكن تقسيمها إلى نوعين. يساهم الوسطاء المثيرون في توليد النبض العصبي. على العكس من ذلك، تعمل الناقلات العصبية المثبطة على إبطاء حدوثها. في معظم الحالات، تطلق الخلية العصبية نوعًا واحدًا فقط من الناقلات العصبية.

حد الإثارة

كل خلية عصبية قادرة على استقبال مئات الرسائل في الثانية الواحدة. ويحكم على درجة أهميتها ويقوم بتحليل أولي لها. في الخلية العصبية، تتم إضافة نبضات مثيرة ويتم طرح النبضات المثبطة. لكي تتمكن الخلية العصبية من توليد نبضاتها الخاصة، يجب أن يكون المجموع الناتج أكبر من قيمة معينة.

دور التكرار

الأفكار المتشابهة والذكريات المتشابهة تطلق نفس الخلايا العصبية والمشابك العصبية. تعمل المشابك العصبية المستخدمة بشكل متكرر بشكل أسرع. لذلك نتذكر بسرعة ما رأيناه أو كررناه عدة مرات. ومع ذلك، يمكن أن تختفي هذه الاتصالات إذا لم يتم استخدامها بشكل كافٍ، ويمكن أن تظهر اتصالات جديدة مكانها.

الخلايا الدبقية

نوع آخر من الخلايا العصبية هو الخلايا الدبقية. هناك 10 مرات أكثر من الخلايا العصبية نفسها. يطلق عليهم اسم "ممرضات الخلايا العصبية" لأنهم يساهمون في تغذيتهم، وإزالة مخلفاتهم وحمايتهم من الأعداء الخارجيين. لكن أحدث الأبحاث تشير إلى أن هناك حاجة إليها لأكثر من مجرد رعاية الخلايا العصبية. على ما يبدو، فهي تشارك أيضًا في معالجة المعلومات، بالإضافة إلى أنها ضرورية لوظيفة الذاكرة!

ألياف عصبية

تكون عمليات الخلايا العصبية محاطة بأغشية ويتم دمجها في حزم تسمى الألياف العصبية. ويتراوح عدد الألياف العصبية في الأعصاب المختلفة من 102 إلى 105.

يتكون غمد الألياف العصبية من الخلايا الدبقية ويسهل مرور النبضات العصبية في جميع أنحاء الجسم. ويسمى غمد المايلين.

دور الهرمونات في وظائف المخ

لتبادل المعلومات، يستخدم الدماغ مركبات كيميائية خاصة - الهرمونات. بعضها يتم إنتاجه عن طريق الدماغ نفسه، والبعض الآخر عن طريق الغدد الصماء. الهرمونات تسبب ردود فعل فسيولوجية مختلفة.

3. الدماغ البشري

تتكون الطبقة الخارجية للدماغ من نصفي الكرة المخية، اللذين يخفيان تكوينات أعمق. سطح نصفي الكرة الأرضية مغطى بأخاديد وتلافيفات مما يزيد من سطحها.

الأجزاء الرئيسية من الدماغ

يمكن تقسيم الدماغ البشري تقريبًا إلى ثلاثة أجزاء رئيسية:

الدماغ الأمامي

جذع الدماغ

المخيخ

المادة الرمادية والبيضاء

تتكون مادة الدماغ من مناطق رمادية وبيضاء. المناطق الرمادية هي مجموعات من الخلايا العصبية. هناك أكثر من 100 مليار منهم، وهم الذين يعالجون المعلومات. تتكون المادة البيضاء في الدماغ من محاور عصبية. من خلالها يتم نقل المعلومات التي تتم معالجتها بواسطة الخلايا العصبية. يحتوي الجزء الداخلي من الحبل الشوكي أيضًا على مادة رمادية.

تغذية الدماغ

يحتاج الدماغ إلى التغذية ليعمل بشكل طبيعي. على عكس الخلايا الأخرى في الجسم، يمكن لخلايا الدماغ معالجة الجلوكوز فقط. يحتاج الدماغ أيضًا إلى الأكسجين. وبدونها، لن تتمكن الميتوكوندريا من إنتاج ما يكفي من الطاقة. ولكن بما أن الدم يزود الدماغ بالجلوكوز والأكسجين، للحفاظ على صحة الدماغ، فلا ينبغي أن يتعارض أي شيء مع تدفق الدم الطبيعي. إذا توقف تدفق الدم إلى الدماغ، يفقد الشخص وعيه خلال عشر ثوانٍ. على الرغم من أن وزن الدماغ يبلغ 2.5% فقط من وزن الجسم، إلا أنه يتلقى باستمرار 20% من الدم الذي يدور في الجسم وكمية مقابلة من الأكسجين ليلًا ونهارًا.

النقل المتشابك هو تفاعل خلايا الدماغ.

تنتج الخلايا العصبية اضطرابات كهروكيميائية تنتقل عبر أليافها. هذه الاضطرابات، التي تسمى النبضات العصبية أو جهود الفعل، تتولد عن تيارات كهربائية صغيرة على طول غشاء الخلية العصبية. الخلايا العصبية قادرة على إنتاج ما يصل إلى ألف جهد عمل في الثانية، حيث يقوم تسلسلها ومدتها بتشفير المعلومات.

النبضات العصبية هي اضطرابات كهروكيميائية تنتقل عبر الألياف العصبية. ومن خلالها تتواصل الخلايا العصبية مع بعضها البعض ومع بقية الجسم. يتم تحديد الطبيعة الكهربائية للنبضات العصبية من خلال بنية غشاء الخلية، الذي يتكون من طبقتين تفصل بينهما فجوة صغيرة. يعمل الغشاء كمكثف - فهو يجمع شحنة كهربائية ويجمع الأيونات وكمقاومة يمنع التيار. تشكل الخلية العصبية الساكنة سحابة من الأيونات السالبة الشحنة على طول السطح الداخلي للغشاء، والأيونات الموجبة على طول السطح الخارجي.

الخلية العصبية، عند تنشيطها، تبعث (وتسمى أيضًا "تولد") الدافع العصبي. ويحدث ذلك استجابةً للإشارات الواردة من خلايا أخرى، وهو عبارة عن انعكاس قصير لفرق جهد الغشاء: يصبح الجزء الداخلي مشحونًا بشكل إيجابي للحظة، وبعد ذلك يعود بسرعة إلى حالة الراحة. أثناء النبض العصبي، يسمح غشاء الخلية العصبية بدخول الأيونات أنواع معينة. وبما أن الأيونات مشحونة كهربائيا، فإن حركتها تكون التيار الكهربائيمن خلال الغشاء.

الخلايا العصبية في حالة راحة. توجد أيونات داخل الخلايا العصبية، لكن الخلايا العصبية نفسها محاطة بأيونات بتركيزات أخرى. تميل الجزيئات إلى الانتقال من منطقة التركيز العالي إلى منطقة التركيز المنخفض، لكن غشاء الخلية العصبية يمنع هذه الحركة لأنه غير منفذ إلى حد كبير.

وتبين أن بعض الأيونات تتركز خارج الغشاء، والبعض الآخر يتركز داخله. ونتيجة لذلك، فإن السطح الخارجي للغشاء مشحون بشكل إيجابي، والسطح الداخلي مشحون سلبا. وبالتالي يصبح الغشاء مستقطبا.

بدأ كل شيء بالحبار. تم توضيح آلية جهود الفعل - موجات الإثارة على غشاء الخلية - في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، في تجربة كلاسيكية باستخدام أقطاب كهربائية دقيقة تم إدخالها في محاور عصبية للحبار العملاق. أثبتت هذه التجارب أن جهد الفعل يتولد من حركات الأيونات المتعاقبة عبر الغشاء.

في المرحلة الأولى من جهد الفعل، يصبح الغشاء نافذًا لفترة وجيزة لأيونات الصوديوم، فتملأ الخلية. يؤدي هذا إلى إزالة استقطاب الخلية - حيث يتم عكس فرق الجهد عبر الغشاء، ويصبح السطح الداخلي للغشاء مشحونًا بشكل إيجابي. بعد ذلك، تغادر أيونات البوتاسيوم الخلية بسرعة ويعود فرق جهد الغشاء إلى حالته الأصلية. إن اختراق أيونات البوتاسيوم في الداخل يجعل الشحنة على الغشاء أكثر سلبية مما كانت عليه في حالة الراحة، وبالتالي تكون الخلية مفرطة الاستقطاب. خلال ما يسمى بفترة الانكسار، لا تستطيع الخلية العصبية إنتاج جهد الفعل التالي، ولكنها تعود سريعًا إلى حالة الراحة.

تتولد جهود الفعل في بنية تسمى تلة المحور العصبي، حيث ينمو المحور العصبي من جسم الخلية. تنتقل جهود الفعل على طول المحور العصبي لأن إزالة استقطاب قطعة ليفية واحدة تؤدي إلى إزالة استقطاب القطعة المجاورة. تبتعد موجة إزالة الاستقطاب هذه عن جسم الخلية، وعند وصولها إلى طرف الخلية العصبية، تتسبب في إطلاق الناقلات العصبية.

تدوم النبضة الواحدة جزءًا من الألف من الثانية؛ تقوم الخلايا العصبية بتشفير المعلومات في تسلسل محدد التوقيت من النبضات (التفريغات الشوكية)، ولكن لا يزال من غير الواضح كيف يتم تشفير المعلومات بالضبط. غالبًا ما تنتج الخلايا العصبية جهودًا فعلية استجابةً لإشارات من خلايا أخرى، ولكنها تنتج أيضًا نبضات دون أي إشارات خارجية. يختلف تواتر النبضات القاعدية، أو جهود الفعل العفوية، بين أنواع مختلفةالخلايا العصبية ويمكن أن تتغير اعتمادا على إشارات من الخلايا الأخرى.

قليلون سوف يمرون تمر الأيونات عبر غشاء الخلية العصبية من خلال بروتينات على شكل برميل تسمى القنوات الأيونية. تخترق الغشاء وتتشكل من خلال المسام. تحتوي القنوات الأيونية على أجهزة استشعار تستشعر التغيرات في الاختلافات المحتملة في الغشاء وتفتح وتغلق استجابة لهذه التغييرات.

تحتوي الخلايا العصبية البشرية على أكثر من اثنتي عشرة أنواع مختلفةمثل هذه القنوات، وكل واحدة منها تسمح بمرور نوع واحد فقط من الأيونات. يتم تنظيم نشاط كل هذه القنوات الأيونية أثناء جهد الفعل بشكل صارم. إنها تفتح وتغلق بترتيب معين حتى تتمكن الخلايا العصبية من توليد تسلسلات من النبضات العصبية استجابةً للإشارات الواردة من الخلايا الأخرى.

قانون أوم.
قانون أوم يشرح كيف الخصائص الكهربائيةتغير الدماغ اعتمادا على الإشارات الواردة. فهو يصف العلاقة بين فرق الجهد (الجهد) لغشاء الخلية العصبية ومقاومته والتيار المتدفق عبره. وفقا لهذه العلاقة، يتناسب التيار بشكل مباشر مع الجهد عبر الغشاء ويتم وصفه بالمعادلة I = U/R، حيث I هو التيار الكهربائي، U هو فرق الجهد، و R هي المقاومة.

أسرع من يوسين بولت.
يتم عزل محاور النخاع الشوكي والدماغ بواسطة أنسجة المايلين السميكة التي تنتجها خلايا الدماغ تسمى الخلايا الدبقية قليلة التغصن. تحتوي الخلية قليلة التغصن على عدد قليل من الفروع، ويتكون كل فرع من صفيحة مسطحة كبيرة من المايلين ملفوفة بشكل متكرر حول جزء صغير من محور عصبي ينتمي إلى خلية عصبية أخرى. غمد المايلين على طول المحور بأكمله غير متساوي: فهو متقطع على فترات منتظمة، وتسمى نقاط هذه الانقطاعات بعقد رانفييه. تتكثف القنوات الأيونية على وجه التحديد عند هذه النقاط، مما يضمن قفز إمكانات الفعل من اعتراض إلى آخر. يؤدي هذا إلى تسريع عملية حركة إمكانات الحركة برمتها على طول المحور العصبي - ويحدث بسرعة تصل إلى 100 م / ثانية.

8317 0

الخلايا العصبية

بناء

جسم الخلية. هذه هي النواة والسيتوبلازم.

أكسون.وهو امتداد طويل ورفيع ينقل المعلومات من جسم الخلية إلى خلايا أخرى من خلال اتصالات تسمى المشابك العصبية. يبلغ طول بعض المحاور أقل من سنتيمتر واحد، بينما يزيد طول البعض الآخر عن 90 سم. معظم المحاور محاطة بمادة واقية تسمى الغلاف المايليني، مما يساعد على تسريع عملية نقل النبضات العصبية. تسمى الانقباضات على المحور العصبي في فترة زمنية معينة بعقد رانفييه.

التشعبات.وهي عبارة عن شبكة من الألياف القصيرة التي تمتد من المحور العصبي، أو جسم الخلية، وتربط نهايات المحاور من الخلايا العصبية الأخرى. توفر التشعبات المعلومات للخلية عن طريق استقبال ونقل الإشارات. يمكن أن تحتوي كل خلية عصبية على مئات التشعبات.

هيكل الخلايا العصبية

وظائف

غمد المايلين

النبضات العصبية

1 استراحة الخلايا العصبية

وهو مدعوم بعاملين:

تختلف نفاذية غشاء الخلية لأيونات الصوديوم والبوتاسيوم التي لها نفس الشحنة الموجبة. ينتشر (يمر) الصوديوم داخل الخلية بشكل أبطأ من خروج البوتاسيوم منها.

تبادل الصوديوم والبوتاسيوم، حيث تخرج الأيونات الموجبة من الخلية أكثر من التي تدخلها. ونتيجة لذلك، تتراكم الأيونات الموجبة خارج غشاء الخلية أكثر من داخلها.

2 تحفيز الخلايا العصبية

3 ـ النبض العصبي

4 إعادة الاستقطاب

الدافع العصبي

الدافع العصبي

تنتشر موجة الإثارة والحواف على طول الألياف العصبية وتعمل على نقل المعلومات من المحيط. النهايات المستقبلة (الحساسة) للمراكز العصبية داخل المركز. الجهاز العصبي ومنه إلى الجهاز التنفيذي - العضلات والغدد. مرور N. و. مصحوبة بالكهرباء الانتقالية العمليات التي يمكن تسجيلها باستخدام الأقطاب الكهربائية خارج الخلية وداخل الخلايا.

توليد ونقل ومعالجة N. و. يقوم بها الجهاز العصبي. أساسي العنصر الهيكلي للجهاز العصبي في الكائنات الحية العليا هو الخلية العصبية، أو العصبون، الذي يتكون من جسم خلية ومتعدد. العمليات - التشعبات (الشكل 1). واحدة من العمليات في غير rififorms. الخلايا العصبية لها طول كبير - وهي عبارة عن ألياف عصبية أو محور عصبي يبلغ طولها حوالي 1 متر وسمكها من 0.5 إلى 30 ميكرون. هناك فئتان من الألياف العصبية: لبية (ميلينية) وغير كبريتية. تحتوي ألياف اللب على مادة المايلين التي تتكون من ألياف خاصة. الغشاء، يتم جرح الحواف، مثل العزل، على المحور العصبي. يتراوح طول أقسام غمد المايلين المستمر من 200 ميكرومتر إلى 1 مم، وهي متقطعة بما يسمى. عقد رانفييه بعرض 1 ميكرومتر. يلعب غمد المايلين دورًا عازلًا؛ تكون الألياف العصبية في هذه المناطق سلبية ونشطة كهربائيًا فقط في عقد رانفييه. الألياف غير اللب ليست معزولة. المؤامرات. هيكلها موحد على طول كامل، والغشاء كهربائيا النشاط على كامل السطح.

تنتهي الألياف العصبية على أجسام أو تشعبات الخلايا العصبية الأخرى، ولكنها تنفصل عنها بشكل وسطي.

عرض غريب ~ 10 نانومتر. تسمى منطقة الاتصال هذه بين خليتين. المشبك. يسمى الغشاء المحوري الذي يدخل إلى المشبك قبل المشبكي، والغشاء المقابل من التشعبات أو العضلات يكون بعد المشبكي (انظر.

الهياكل الخلوية).

في الظروف العادية، تعمل سلسلة من الألياف العصبية باستمرار على طول الألياف العصبية، وتنشأ على التشعبات أو جسم الخلية وتنتشر على طول المحور العصبي في الاتجاه من جسم الخلية (يمكن للمحور العصبي توصيل الألياف العصبية في كلا الاتجاهين). تواتر هذه الدورية تحمل الإفرازات معلومات عن قوة التهيج الذي سببها؛ على سبيل المثال، مع النشاط المعتدل، يكون التردد ~ 50-100 نبضة/ثانية. هناك خلايا يتم تفريغها بتردد يصل إلى 1500 نبضة في الثانية. . سرعة انتشار N. و. ش يعتمد على نوع الألياف العصبية وقطرهاد، . ~ شد . 1/2. في الألياف الرقيقة للجهاز العصبي البشري . ~ 1 م/ث، وفي ألياف سميكة ش

كل ن. و. يحدث نتيجة تهيج جسم الخلية العصبية أو الألياف العصبية. ن. و. يتمتع دائمًا بنفس الخصائص (الشكل والسرعة) بغض النظر عن قوة التحفيز، أي مع تحفيز العتبة الفرعية لـ N. و. لا يحدث على الإطلاق، ولكن عندما يكون فوق العتبة يكون له سعة كاملة.

بعد الإثارة، تبدأ فترة الحرارية، حيث يتم تقليل استثارة الألياف العصبية. هناك القيمة المطلقة. الفترة المقاومة، عندما لا يمكن إثارة الألياف بواسطة أي محفزات، وتشير. فترة المقاومة، عندما يكون ذلك ممكنا، ولكن عتبتها أعلى من المعتاد. القيمة المطلقة. تحد فترة الحراريات من أعلى تردد انتقال N. و. تتميز الألياف العصبية بخاصية الإقامة، أي أنها تعتاد على التحفيز المستمر، والذي يتم التعبير عنه في الزيادة التدريجية في عتبة الاستثارة. وهذا يؤدي إلى انخفاض في وتيرة N. و. وحتى اختفائهم الكامل. إذا زاد التحفيز ببطء، فقد لا يحدث الإثارة حتى بعد الوصول إلى العتبة.

الشكل 1. رسم تخطيطي لهيكل الخلية العصبية.

على طول الألياف العصبية N. و. ينتشر على شكل كهرباء. محتمل. في المشبك، تتغير آلية الانتشار. عندما ن. و. يصل إلى مرحلة ما قبل المشبكي. النهايات، في متشابك. تطلق الفجوة مادة كيميائية نشطة. - M e d i a t o r. ينتشر جهاز الإرسال من خلال التشابك العصبي. الفجوة وتغيير نفاذية ما بعد المشبكي. الغشاء، ونتيجة لذلك يظهر عليه، مما يؤدي إلى الانتشار مرة أخرى. هذه هي الطريقة التي يعمل بها الكيمياء. المشبك. يوجد أيضًا كهرباء. المشبك عندما . يتم إثارة الخلية العصبية كهربائيا.

الإثارة ن. و.فيز. أفكار حول ظهور الكهرباء. تعتمد الإمكانات في الخلايا على ما يسمى. نظرية الغشاء. تفصل أغشية الخلايا المنحل بالكهرباء بتركيزات مختلفة ولها بيرات. نفاذية لبعض الأيونات. وبالتالي، فإن غشاء المحور العصبي عبارة عن طبقة رقيقة من الدهون والبروتينات يبلغ سمكها حوالي 7 نانومتر. الكهربائية لها المقاومة في حالة الراحة ~ 0.1 أوم. م 2، والقدرة ~ 10 م / م 2. يوجد داخل المحور العصبي تركيز عالٍ من أيونات K + وتركيز منخفض من أيونات Na + و Cl -، وفي بيئة- والعكس صحيح.

في حالة الراحة، يكون غشاء المحور العصبي منفذًا لأيونات K +. بسبب اختلاف التركيزات C0K . في تحويلة. وC في الداخل المحاليل، يتم إنشاء إمكانات غشاء البوتاسيوم على الغشاء

أين ت -القيمة المطلقة. درجة الحرارة سنويا, ه -شحنة الإلكترون. ويلاحظ بالفعل إمكانية الراحة التي تبلغ ~ -60 مللي فولت على غشاء محور عصبي، وهو ما يتوافق مع القيمة المشار إليها.

Na + و Cl - تخترق أيونات الغشاء. وللحفاظ على التوزيع غير المتوازن الضروري للأيونات، تستخدم الخلية نظام نقل نشط، يستهلك الطاقة الخلوية للعمل. لذلك، فإن حالة الراحة للألياف العصبية ليست متوازنة ديناميكيًا حراريًا. إنه ثابت بسبب عمل المضخات الأيونية، ويتم تحديد جهد الغشاء في ظل ظروف الدائرة المفتوحة من المساواة إلى الصفر للتيار الكهربائي الإجمالي. حاضِر

تتطور عملية الإثارة العصبية على النحو التالي (انظر أيضًا الفيزياء الحيوية).إذا تم تمرير نبض تيار ضعيف عبر المحور العصبي، مما يؤدي إلى زوال استقطاب الغشاء، فبعد إزالة الغشاء الخارجي. التأثير، تعود الإمكانات رتابة إلى مستواها الأصلي. في ظل هذه الظروف، يتصرف المحور كتيار كهربائي سلبي. دائرة مكونة من مكثف و DC مقاومة.

أرز. 2. تطوير إمكانات العمل في الجهاز العصبيلوك: أ- العتبة الفرعية ( 1 ) وفوق العتبة (2) تهيج؛ ب-استجابة الغشاء. مع التحفيز فوق العتبة، يحدث العرق الكاملأكشن سيال؛ V- تيار أيوني يتدفق من خلاله غشاء عندما متحمس. ز -تقريب التيار الأيوني في نموذج تحليلي بسيط.

إذا تجاوزت النبضة الحالية قيمة عتبة معينة، فإن الجهد يستمر في التغير حتى بعد إيقاف الاضطراب؛ تصبح الإمكانات إيجابية وعندها فقط تعود إلى مستوى الراحة، وفي البداية تقفز قليلاً (منطقة فرط الاستقطاب، الشكل 2). استجابة الغشاء لا تعتمد على الاضطراب؛ يسمى هذا الدافع إمكانات العمل. وفي الوقت نفسه، يتدفق تيار أيوني عبر الغشاء، موجهًا أولاً إلى الداخل ثم إلى الخارج (الشكل 2، V).

ظواهر تفسير آلية حدوث N. و. تم تقديمه بواسطة A. L. Hodgkin و A. F. Huxley في عام 1952. ويتكون إجمالي تيار الأيون من ثلاثة مكونات: البوتاسيوم والصوديوم وتيار التسرب. عندما يتغير جهد الغشاء بقيمة عتبة j* (~ 20 مللي فولت)، يصبح الغشاء منفذًا لأيونات Na +. تندفع أيونات الصوديوم + إلى داخل الألياف، لتحول جهد الغشاء حتى تصل إلى جهد الصوديوم المتوازن:

مكون ~ 60 بالسيارات. لذلك، يصل السعة الكاملة لجهد الفعل إلى 120 مللي فولت تقريبًا. بحلول الوقت الأقصى. المحتملة في الغشاء، يبدأ البوتاسيوم في التطور (وفي نفس الوقت ينخفض ​​الصوديوم). ونتيجة لذلك، يتم استبدال تيار الصوديوم بتيار البوتاسيوم الموجه نحو الخارج. هذا التيار يتوافق مع انخفاض في إمكانات العمل.

أنشئت تجريبيا. معادلة لوصف تيارات الصوديوم والبوتاسيوم. يتم تحديد سلوك إمكانات الغشاء أثناء الإثارة المنتظمة مكانيًا للألياف بواسطة المعادلة:

أين مع -سعة الغشاء، أنا- تيار أيوني يتكون من البوتاسيوم والصوديوم وتيار التسرب. يتم تحديد هذه التيارات عن طريق البريد. emf j K و j Na و j لوالموصلية زك، زنا و جل:

مقاس ز لتعتبر ثابتة، الموصلية زنا و زيوصف K باستخدام المعلمات م, حو ص:

زنا، زك - الثوابت. حدود ذو نإرضاء المعادلات الخطية

الاعتماد على المعامل أ . و b من إمكانات الغشاء j (الشكل 3) يتم اختيارها من أفضل حالة مناسبة

أرز. 3. اعتماد المعاملاتأ. وبمن الأغشيةإمكانات كبيرة.

المنحنيات المحسوبة والمقيسة أنا(ر). كان اختيار المعلمات مدفوعًا بنفس الاعتبارات. الاعتماد على القيم الثابتة ذو نمن إمكانات الغشاء هو مبين في الشكل. 4. هناك نماذج ذات عدد كبير من المعلمات. وبالتالي، فإن غشاء الألياف العصبية هو موصل أيوني غير خطي، وخصائصه تعتمد بشكل كبير على الخواص الكهربائية. الحقول. آلية توليد الإثارة غير مفهومة بشكل جيد. توفر معادلة هودجكين-هكسلي أدلة تجريبية ناجحة فقط. وصف الظاهرة التي لا يوجد لها مادية محددة. نماذج. ولذلك، فإن مهمة هامة هي دراسة آليات التدفق الكهربائي. التيار من خلال الأغشية، وخاصة من خلال التحكم الكهربائي. قنوات أيون المجال.

أرز. 4. الاعتماد على القيم الثابتة ذو ن من إمكانات الغشاء.

توزيع N. و.ن. و. يمكن أن ينتشر على طول الألياف دون توهين ومع التيار المستمر. سرعة. ويرجع ذلك إلى أن الطاقة اللازمة لنقل الإشارة لا تأتي من مركز واحد، بل يتم سحبها محليًا، عند كل نقطة من نقاط الألياف. وفقًا لنوعي الألياف، هناك طريقتان لنقل N. و:: مستمر ومملح (تشنجي)، عندما يتحرك الدافع من عقدة رانفييه إلى أخرى، قافزًا فوق مناطق عزل المايلين.

في حالة عدم الميالين إمكانات غشاء الألياف ي( س، ر) يتم تحديدها بالمعادلة:

أين مع -سعة الغشاء لكل وحدة طول من الألياف، ص-مجموع المقاومة الطولية (داخل وخارج الخلية) لكل وحدة طول الألياف، أنا- التيار الأيوني الذي يتدفق عبر غشاء الألياف ذات وحدة الطول. كهربائي حاضِر أناهي دالة محتملة j، والتي تعتمد على الوقت روالإحداثيات X.ويتم تحديد هذا الاعتماد من خلال المعادلات (2) - (4).

نوع الوظيفة أنامحددة لبيئة مثيرة بيولوجيا. لكن المعادلة (5) إذا تجاهلنا النوع أنا، هو أكثر عمومية في الطبيعة ويصف العديد من الجسدية. الظواهر مثلا عملية الاحتراق. لذلك، انتقال N. و. يشبه حرق حبل البارود. إذا تم تنفيذ عملية الاشتعال في اللهب الجاري بسبب التوصيل الحراري، ثم في N. و. الإثارة تحدث بمساعدة ما يسمى. التيارات المحلية (الشكل 5).

أرز. 5. التيارات المحلية التي تضمن الانتشارفقدان النبض العصبي.

معادلة هودجكين-هكسلي لنشر N. و. تم حلها عدديا. الحلول التي تم الحصول عليها مع التجارب المتراكمة. أظهرت البيانات أن انتشار N. و. لا يعتمد على تفاصيل عملية الإثارة. جودة صورة لانتشار N. و. ويمكن الحصول عليها باستخدام نماذج بسيطة تعكس فقط الخصائص العامةالإثارة. هذا النهج جعل من الممكن حساب شكل N. و. في الألياف المتجانسة، تغيرها في ظل وجود عدم التجانس، وحتى الأنظمة المعقدة لانتشار الإثارة في الوسائط النشطة، على سبيل المثال. في عضلة القلب. هناك عدة الرياضيات. نماذج من هذا النوع. أبسط منهم هو هذا. يتناوب التيار الأيوني الذي يتدفق عبر الغشاء أثناء مرور النيتروجين: أولاً يتدفق إلى الألياف ثم إلى الخارج. لذلك، يمكن تقريبها من خلال دالة ثابتة متعددة التعريف (الشكل 2، ز). يحدث الإثارة عندما يتغير جهد الغشاء بمقدار قيمة العتبة j*. في هذه اللحظة يظهر تيار موجه إلى الألياف ومساوٍ في الحجم ي".بعد t" يتغير التيار إلى الاتجاه المعاكس، أي ما يعادل ي". ويستمر هذا لبعض الوقت ~ ر ". يمكن إيجاد حل مماثل للمعادلة (5) كدالة للمتغير ر = س/د، , أين ش - سرعة انتشار N. و. (الشكل 2، ب).

في الألياف الحقيقية، الوقت t" طويل جدًا، لذا فهو وحده الذي يحدد السرعة u , لهذا النوع الصيغة التالية صالحة: . بالنظر إلى ذلك ي" ~ ~ د، ص ~ د 2 و مع~ يعتمد على نوع الألياف العصبية وقطرهاأين د-قطر الألياف، نجد، بالاتفاق مع التجربة، أن ش ~د 1/2 . وباستخدام التقريب الثابت القطعي، تم العثور على شكل جهد الفعل.

المعادلة (5) لنشر N. و. في الواقع يسمح بحلين. تبين أن الحل الثاني غير مستقر؛ يعطي N. و. مع سرعة أقل بكثير والسعة المحتملة. إن وجود حل ثانٍ غير مستقر له تشابه في نظرية الاحتراق. عندما ينتشر اللهب مع المشتت الحراري الجانبي، قد يحدث أيضًا وضع غير مستقر. تحليلية بسيطة نموذج ن. و. يمكن تحسينها، مع الأخذ بعين الاعتبار إضافية تفاصيل.

عندما يتغير المقطع العرضي وعندما تتفرع الألياف العصبية، يمر N. و. قد يكون صعبا أو حتى مسدودا تماما. في الألياف المتوسعة (الشكل 6)، تتناقص سرعة النبضة مع اقترابها من التمدد، وبعد التمدد تبدأ في الزيادة حتى تصل إلى قيمة ثابتة جديدة. تباطؤ N. و. كلما كان أقوى كلما زاد الفرق في المقاطع العرضية. مع توسع كبير بما فيه الكفاية لـ N. و. توقف. هناك حرجة توسع الألياف مما يؤخر N. و.

مع الحركة العكسية لـ N. و. (من الألياف العريضة إلى الضيقة) لا يحدث الانسداد، لكن التغير في السرعة ذو طبيعة معاكسة. عند الاقتراب من التضييق، سرعة N. و. يزيد ثم يبدأ في الانخفاض إلى قيمة ثابتة جديدة. على الرسم البياني للسرعة (الشكل 6 أ) يتم الحصول على نوع من حلقة التباطؤ.

ري. 6. يتوسع مرور النبضات العصبيةإلى الألياف: أ -تغير في سرعة النبض في حسب اتجاهه؛ ب-تخطيطي صورة للألياف المتوسعة.

نوع آخر من عدم التجانس هو تفرع الألياف. في العقدة الفرعية، هناك أنواع مختلفة ممكنة. خيارات لتمرير ومنع النبضات. مع نهج غير متزامن، N. و. تعتمد حالة الحظر على إزاحة الوقت. إذا كان الوقت بين النبضات صغيرا، فإنها تساعد بعضها البعض على اختراق الألياف الثالثة الواسعة. إذا كان التحول كبيرا بما فيه الكفاية، ثم N. و. تتداخل مع بعضها البعض. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن N. و.، الذين اقتربوا أولا، لكنهم فشلوا في إثارة الألياف الثالثة، ينقلون العقدة جزئيا إلى حالة حرارية. بالإضافة إلى ذلك، يحدث تأثير المزامنة: مع اقتراب N. و. نحو العقدة، يتناقص التأخر بالنسبة لبعضهم البعض.

التفاعل ن. و.يتم دمج الألياف العصبية في الجسم في حزم أو جذوع عصبية، لتشكل ما يشبه الكابل متعدد النواة. جميع الألياف في الحزمة مستقلة. خطوط الاتصال، ولكن لديها "سلك" مشترك واحد - بين الخلايا. عندما يمتد N. و. على طول أي من الألياف، فإنه يخلق تيارًا كهربائيًا في السائل بين الخلايا. مما يؤثر على إمكانات الغشاء للألياف المجاورة. عادةً ما يكون هذا التأثير ضئيلًا، وتعمل خطوط الاتصال دون تدخل متبادل، لكنه يتجلى بشكل مرضي. والفنون. شروط. عن طريق علاج جذوع الأعصاب بطرق خاصة الكيمياء. المواد، من الممكن ملاحظة ليس فقط التداخل المتبادل، ولكن أيضًا نقل الإثارة إلى الألياف المجاورة.

هناك تجارب معروفة حول تفاعل اثنين من الألياف العصبية الموضوعة في حجم خارجي محدود. حل. إذا كان N. و. يمتد على طول أحد الألياف، فإن استثارة الألياف الثانية تتغير في نفس الوقت. التغيير يمر بثلاث مراحل. في البداية، تنخفض استثارة الألياف الثانية (تزداد عتبة الإثارة). يسبق هذا الانخفاض في الاستثارة جهد الفعل الذي ينتقل على طول الليف الأول ويستمر تقريبًا حتى يصل الجهد في الليف الأول إلى الحد الأقصى. ثم تزداد الاستثارة؛ وتتزامن هذه المرحلة مع الوقت مع عملية تقليل الجهد في الليف الأول. تتناقص الاستثارة مرة أخرى عندما يحدث فرط استقطاب طفيف للغشاء في الألياف الأولى.

في نفس الوقت مرور N. و. باستخدام اثنين من الألياف كان من الممكن في بعض الأحيان تحقيق التزامن بينهما. على الرغم من حقيقة أن الخاصة السرعة ن. و. في ألياف مختلفة مختلفة، عندما تكون في وقت واحد. يمكن أن تنشأ الإثارة الجماعية N. و. إذا الخاصة كانت السرعات هي نفسها، ثم كانت سرعة الدفع الجماعي أقل. مع اختلاف ملحوظ في الممتلكات. السرعات، كانت للسرعة الجماعية قيمة متوسطة. فقط N. و.

الرياضيات. يتم تقديم وصف لهذه الظاهرة من خلال نظام المعادلات لإمكانات الغشاء لاثنين من الألياف المتوازية j 1 و j 2:

أين ر 1 و ر 2 - المقاومة الطولية للألياف الأولى والثانية، ر 3 - المقاومة الطولية للبيئة الخارجية ز = ر 1 ر 2 + ر 1 ر 3 . + ر 2 ر 3 . التيارات الأيونية أنا 1 و أنا 2 يمكن وصفه بنموذج أو آخر من الإثارة العصبية.

عند استخدام تحليلي بسيط الحل النموذجي يؤدي إلى ما يلي. صورة. عندما يتم إثارة أحد الألياف، يتم تحفيز جهد الغشاء المتناوب في الألياف المجاورة: في البداية يكون الليف مفرط الاستقطاب، ثم منزوع الاستقطاب، وأخيرًا مفرط الاستقطاب مرة أخرى. تتوافق هذه المراحل الثلاث مع انخفاض وزيادة وانخفاض جديد في استثارة الألياف. عند قيم المعلمات الطبيعية، لا يصل تحول جهد الغشاء في المرحلة الثانية نحو إزالة الاستقطاب إلى العتبة، لذلك لا يحدث نقل الإثارة إلى الألياف المجاورة. في نفس الوقت إثارة اثنين من الألياف، يسمح النظام (6) بوجود حل مشترك ذاتي التشابه، والذي يتوافق مع اثنين من N. و.، يتحرك بنفس السرعة في المحطة. المسافة من بعضها البعض. إذا كان هناك N. I بطيء في الأمام، فإنه يبطئ الدافع السريع دون إطلاقه للأمام؛ كلاهما يتحرك بسرعات منخفضة نسبيًا. إذا كان هناك II سريع في المستقبل. و.، ثم يسحب دافعًا بطيئًا خلفه. وتبين أن السرعة الجماعية قريبة من السرعة الجوهرية. سرعة دفعة سريعة. في الهياكل العصبية المعقدة، ظهور الإرادة التلقائية.

وسائل الإعلام المثيرة.تتحد الخلايا العصبية في الجسم في شبكات عصبية، والتي، حسب تكرار تفرع الألياف، تنقسم إلى متفرقة وكثيفة. في إقلاع شبكة نادرة. يتم تحفيزها بشكل مستقل عن بعضها البعض وتتفاعل فقط في العقد الفرعية، كما هو موضح أعلاه.

في شبكة كثيفة، يغطي الإثارة العديد من العناصر في وقت واحد، بحيث يتبين أن بنيتها التفصيلية وطريقة اتصالها ببعضها البعض غير مهمة. تتصرف الشبكة كوسيط مثير مستمر، حيث تحدد معلماتها حدوث الإثارة وانتشارها.

يمكن أن يكون الوسط المثير ثلاثي الأبعاد، على الرغم من أنه في كثير من الأحيان يعتبر ثنائي الأبعاد. الإثارة التي نشأت في k.-l. نقطة على السطح، وتنتشر في كل الاتجاهات على شكل موجة حلقية. يمكن لموجة الإثارة أن تنحني حول العوائق، لكن لا يمكن أن تنعكس عنها، ولا تنعكس من حدود الوسط. عندما تصطدم الأمواج ببعضها البعض، فإنها تتدمر بشكل متبادل؛ لا يمكن لهذه الموجات أن تمر عبر بعضها البعض بسبب وجود منطقة حرارية خلف جبهة الإثارة.

مثال على البيئة المثيرة هو المخلوي العصبي العضلي القلبي - وهو اتحاد الألياف العصبية والعضلية في نظام موصل واحد قادر على نقل الإثارة في أي اتجاه. ينقبض المخلوي العصبي العضلي بشكل متزامن، يطيع موجة من الإثارة يرسلها مركز تحكم واحد - جهاز تنظيم ضربات القلب. في بعض الأحيان يتعطل الإيقاع الموحد ويحدث عدم انتظام ضربات القلب. يسمى أحد هذه الأوضاع. الرفرفة الأذينية: وهي تقلصات مستقلة ناجمة عن دوران الإثارة حول عائق ما، على سبيل المثال. الوريد العلوي أو السفلي. لكي يحدث مثل هذا النظام، يجب أن يتجاوز محيط العائق الطول الموجي للإثارة، وهو حوالي 5 سم في الأذين البشري. مع الرفرفة، تحدث حركة دورية. تقلص الأذيني بتردد 3-5 هرتز. هناك طريقة أكثر تعقيدًا للإثارة وهي رجفان بطينات القلب عندما يكون القسم. تبدأ عناصر عضلة القلب بالتقلص دون تأثير خارجي. الأوامر وبدون التواصل مع العناصر المجاورة بتردد ~ 10 هرتز. الرجفان يؤدي إلى توقف الدورة الدموية.

يرتبط ظهور النشاط التلقائي والحفاظ عليه في بيئة مثيرة ارتباطًا وثيقًا بظهور مصادر الأمواج. أبسط مصدر للموجات (الخلايا المثارة تلقائيًا) يمكن أن يوفر دورية. نبض النشاط، هكذا يعمل جهاز تنظيم ضربات القلب.

يمكن أن تنشأ مصادر الإثارة أيضًا من المساحات المعقدة. تنظيم وضع الإثارة، على سبيل المثال. عاكس من نوع الموجة الحلزونية الدوارة، يظهر في أبسط وسط قابل للإثارة. نوع آخر من العاكس يحدث في وسط يتكون من نوعين من العناصر ذات عتبات إثارة مختلفة؛ يقوم العاكس بشكل دوري بإثارة أحد العناصر أو العناصر الأخرى، مع تغيير اتجاه حركته وتوليد موجات مستوية.

النوع الثالث من المصدر هو المركز الرئيسي (مصدر الصدى)، والذي يظهر في وسط غير متجانس في درجة الحرانانية أو عتبة الإثارة. وفي هذه الحالة تظهر موجة منعكسة (صدى) على منطقة عدم التجانس. يؤدي وجود مصادر الموجات هذه إلى ظهور أوضاع إثارة معقدة تمت دراستها في نظرية الموجات التلقائية.

مضاءة.:هودجكين أ.، النبض العصبي، العابر. من الإنجليزية، م.، 1965؛ كاتز ب.، الأعصاب والعضلات والمشبك العصبي، عبر. من الإنجليزية، م.، 1968؛ خودوروف بي آي، مشكلة الاستثارة، إل، 1969؛ تاساكي آي، الإثارة العصبية، عبر. من الإنجليزية، م.، 1971؛ Markin V.S.، Pastushenko V.F.، Chizmadzhev Yu.A.، نظرية الوسائط المثيرة، M.، 1981. V. إس ماركين.

نظرية نيرنست- نفس القانون الثالث للديناميكا الحرارية.

تأثير نيرنست(التأثير الجلفاني الحراري الطولي) - المظهر في الموصل الذي يتدفق من خلاله التيار ي , تقع في المغناطيسي مجال ح | ي ، تدرج في درجة الحرارة ت , موجهة على طول التيار ي ; لا يتغير التدرج في درجة الحرارة عندما يتغير اتجاه المجال ن إلى العكس (حتى التأثير). اكتشفه في جي نيرنست (W. N. Nernst) عام 1886م. ينشأ نتيجة لحقيقة أن نقل التيار (تدفق حامل الشحنة) يكون مصحوبًا بتدفق الحرارة. في الواقع، ن.ه. يمثل تأثير بلتييرفي الظروف التي يؤدي فيها اختلاف درجات الحرارة الناشئ في نهايات العينة إلى تعويض تدفق الحرارة المرتبط بالتيار ي ، تدفق الحرارة بسبب التوصيل الحراري. ن.ه. لوحظ أيضا في غياب المغناطيسية. الحقول.

تأثير نيرنست-إيتينجسهاوزن- ظهور الكهرباء الحقول ه ne في موصل يوجد فيه تدرج في درجة الحرارة ت , في اتجاه عمودي على المغناطيس. مجال ن . هناك تأثيرات عرضية وطولية.

عرضية H.-E. ه.يتكون في ظهور الكهرباء. الحقول هشمال شرق | (الفرق المحتمل Vشمال شرق | ) في اتجاه عمودي على ن و ت . في غياب المغناطيسي المجالات الحرارية يعوض الحقل تدفق حاملات الشحنة الناتجة عن التدرج في درجة الحرارة، ويحدث التعويض فقط لـ الحالي الظاهر: الإلكترونات ذات الطاقة الأكبر من المتوسطة (الساخنة) تنتقل من الطرف الساخن للعينة إلى الباردة، والإلكترونات ذات الطاقة الأقل من المتوسطة (الباردة) تتحرك في الاتجاه المعاكس. تعمل قوة لورنتز على حرف هذه المجموعات من الموجات الحاملة في اتجاه عمودي على ت وماج. المجال، في اتجاهات مختلفة؛ يتم تحديد زاوية الانحراف (زاوية هول) من خلال وقت الاسترخاء t لمجموعة معينة من الموجات الحاملة، أي أنها تختلف بالنسبة للناقلات الساخنة والباردة إذا كانت t تعتمد على الطاقة. وفي هذه الحالة تكون تيارات الحاملات الباردة والساخنة في الاتجاه العرضي ( | ت و | ن ) لا يمكن تعويض بعضها البعض. وينتج عن هذا المجال ه | شمال شرق , والتي يتم تحديد قيمتها من شرط أن إجمالي التيار يساوي 0 ي = 0.

حجم الحقل ه | لا يعتمد على تي، نوخصائص المادة التي تتميز بالمعامل. نرنستا-إيتينجسا-أوزينا ن | :

في أشباه الموصلاتتحت التأثير تتتحرك ناقلات الشحنة ذات العلامات المختلفة في اتجاه واحد، وفي الاتجاه المغناطيسي. تنحرف الحقول في اتجاهين متعاكسين. ونتيجة لذلك، فإن اتجاه حقل نيرنست-إيتينجسهاوزن الناتج عن شحنات من إشارات مختلفة لا يعتمد على إشارة الحاملات. هذا يميز بشكل ملحوظ N.-E المستعرض. ه. من تأثير القاعة,حيث يختلف اتجاه مجال القاعة بالنسبة لشحنات الإشارات المختلفة.

لأن معامل ن | يتم تحديده من خلال اعتماد وقت استرخاء الناقل t على طاقته، ثم N.-E. ه. حساسة للآلية تشتت حاملة الشحنة.يؤدي تشتت حاملات الشحنة إلى تقليل تأثير المجال المغناطيسي. الحقول. إذا ر ~ ، ثم في ص> 0 الموجات الحاملة الساخنة تتشتت بشكل أقل من الموجات الحاملة الباردة واتجاه المجال ه | يتم تحديد ne بواسطة اتجاه الانحراف في mag. مجال الناقل الساخن. في ص < 0 направление ه | ne هو عكس ذلك ويتم تحديده بواسطة الناقلات الباردة.

في المعادن,حيث يتم نقل التيار بواسطة إلكترونات ذات طاقة في النطاق ~ كيلو طنيغلق سطح فيرمي,ضخامة ن | يتم إعطاء بواسطة المشتق در /د. على سطح فيرمي = const (عادةً للمعادن ن | > 0، ولكن، على سبيل المثال، بالنسبة للنحاس ن | < 0).

القياسات N.-E. ه. في أشباه الموصلات تجعل من الممكن تحديد ص،أي استعادة الوظيفة t (). عادة في درجات حرارة عالية في منطقة الملكية. الموصلية أشباه الموصلات ن | < 0 بسبب تشتت الموجات الحاملة بواسطة الأجهزة البصرية. فونونات. عندما تنخفض درجة الحرارة تظهر منطقة بها ن | > 0، الموافق لتوصيلية الشوائب وتناثر الناقلات Ch. وصول. على الفونونات ( ص< < 0). При ещё более низких تيهيمن تشتت التأين. الشوائب مع ن | < 0 (ص > 0).

في ماج ضعيف. الحقول (ث مع ر<< 1, где w с - تردد السيكلوترونشركات النقل) ن | لا يعتمد على ح. في المجالات القوية (ث جر >> 1) المعامل ن | متناسب 1/ ح 2. في الموصلات متباين الخواص، معامل. ن | - الموتر. بالمبلغ ن | تؤثر على احتجاز الإلكترونات بواسطة الفوتونات (الزيادات ن | ), تباين سطح فيرمي، الخ.

طولي ح.-إي ه.يتكون في حدوث الكهربائية الحقول ه ||ني (الفرق المحتمل الخامس ||ني) على طول ت إذا كان متاحا ح | ت . لأنه على طول ت هناك الحرارية. مجال هأ = أ ت , حيث a هو المعامل. الحرارية الكهربائية. الحقول، فإن المظهر سيكون مكملا. الحقول على طول ت يعادل تغيير المجال هأ . عند تطبيق المغناطيسي الحقول:

ماجن. يؤدي الحقل، الذي يثني مسارات الإلكترونات (انظر أعلاه)، إلى تقليل متوسط ​​مسارها الحر لفي الاتجاه ت . وبما أن زمن السفر الحر (زمن الاسترخاء t) يعتمد على طاقة الإلكترون، فإن النقصان لليس هو نفسه بالنسبة للحاملين الساخنة والباردة: فهو أقل بالنسبة لتلك المجموعة، وهو أقل بالنسبة لنوع معين. وهكذا، ماج. يغير المجال دور الناقلات السريعة والبطيئة في نقل الطاقة، والكهربائية الحرارية. يجب أن يتغير المجال الذي يضمن غياب الشحنة أثناء نقل الطاقة. وفي الوقت نفسه معامل ن ||يعتمد أيضًا على آلية تشتت الموجة الحاملة. الحرارية يزداد التيار إذا انخفضت m مع زيادة طاقة الموجة الحاملة (عندما تكون الموجات الحاملة متناثرة بواسطة الفونونات الصوتية)، أو تنخفض إذا زادت m مع الزيادة (عندما تكون متناثرة بواسطة الشوائب). إذا كانت الإلكترونات ذات الطاقات المختلفة لها نفس t، فإن التأثير يختفي ( ن|| = 0). لذلك، في المعادن، حيث يكون نطاق طاقة الإلكترونات المشاركة في عمليات النقل صغيرًا (~ كيلو طن)، ن ||قليل: في أشباه الموصلات مع نوعين من الناقلات ن ||~ ~ ز/كيلو طن.في درجات حرارة منخفضة ن|| قد تزداد أيضًا بسبب تأثير سحب الإلكترون بواسطة الفونونات. في مغناطيسية قوية الحقول الحرارية كاملة. المجال المغناطيسي المجال "مشبع" ولا يعتمد على آلية تشتت الموجة الحاملة. في المغناطيسية المعادن N.-E. ه. لديه ميزات مرتبطة بوجود مغنطة عفوية.

موجة من الإثارة تنتشر على طول الألياف العصبية وتتجلى في الكهرباء. (جهد الفعل)، الأيونية، الميكانيكية، الحرارية. وغيرها من التغييرات. يوفر نقل المعلومات من الأجهزة الطرفية. نهايات المستقبلات للمراكز العصبية داخل... ... القاموس الموسوعي البيولوجي

الدافع العصبي- انظر إمكانات العمل. علم النفس. كتاب مرجعي للقاموس / ترجمة. من اللغة الإنجليزية ك.س تكاتشينكو. م: الصحافة العادلة. مايك كوردويل. 2000... موسوعة نفسية عظيمة

النبضة العصبية هي نبضة كهربائية تنتقل على طول الألياف العصبية. ومن خلال نقل النبضات العصبية، يتم تبادل المعلومات بين الخلايا العصبية، كما يتم نقل المعلومات من الخلايا العصبية إلى خلايا أنسجة الجسم الأخرى. عصبي... ... ويكيبيديا

موجة من الإثارة تنتشر على طول الألياف العصبية استجابةً لتهيج الخلايا العصبية. يوفر نقل المعلومات من المستقبلات إلى الجهاز العصبي المركزي ومنه إلى الأعضاء التنفيذية (العضلات والغدد). إجراء العصبي... القاموس الموسوعي

الدافع العصبي- موجة من الإثارة تنتشر على طول الألياف العصبية وعلى طول جسم الخلايا العصبية استجابة لتهيج الخلايا العصبية وتعمل على نقل الإشارة من المستقبلات إلى الجهاز العصبي المركزي، ومنها إلى الأعضاء التنفيذية (العضلات،... ... بدايات العلوم الطبيعية الحديثة

الدافع العصبي- حالة النبضات العصبية T sritis Kūno kūno kūno kūno ir sports apibrėžtis Jaudinimo Banga، plintanti nerviniu audio. Atsiranda Padirginus nervų ląsteles. الإشارات المفقودة إلى محيط الجسم العصبي (المستقبلات) والعصب المركزي… … نهاية الرياضة

شاهد الاندفاع العصبي... الموسوعة السوفيتية الكبرى

الدافع العصبي- انظر الدافع (4) ... قاموسفي علم النفس

إمكانات الفعل أو الدافع العصبي، وهي استجابة محددة تحدث في شكل موجة مثيرة وتتدفق على طول مسار العصب بأكمله. رد الفعل هذا هو استجابة لمحفز. وتتمثل المهمة الرئيسية في نقل البيانات من المستقبل إلى الجهاز العصبي، وبعد ذلك يوجه هذه المعلومات إلى العضلات والغدد والأنسجة المطلوبة. بعد مرور النبضة، يصبح الجزء السطحي من الغشاء مشحونًا بشحنة سالبة، بينما يظل الجزء الداخلي منه موجبًا. وبالتالي، فإن الدافع العصبي هو تغيير كهربائي ينتقل بالتتابع.

التأثير المثير وتوزيعه يخضعان للطبيعة الفيزيائية والكيميائية. يتم توليد الطاقة اللازمة لهذه العملية مباشرة في العصب نفسه. يحدث هذا لأن مرور النبضة يؤدي إلى تكوين الحرارة. وبمجرد مرورها، تبدأ حالة التوهين أو الحالة المرجعية. حيث لا يستطيع العصب إجراء التحفيز إلا في جزء من الثانية. تتراوح السرعة التي يمكن بها توصيل النبضة من 3 م/ث إلى 120 م/ث.

الألياف التي تمر عبرها الإثارة لها غلاف محدد. بشكل تقريبي، يشبه هذا النظام كبلًا كهربائيًا. يمكن أن يكون تكوين الغشاء المايلين أو غير المايلين. أهم عنصر في غمد المايلين هو المايلين، الذي يلعب دور العازل.

وتعتمد سرعة النبض على عدة عوامل، على سبيل المثال، على سمك الألياف؛ فكلما زادت سماكتها، تطورت السرعة بشكل أسرع. هناك عامل آخر في زيادة سرعة التوصيل وهو المايلين نفسه. ولكن في الوقت نفسه، لا يقع على السطح بأكمله، ولكن في الأقسام، كما لو كانت مربوطة ببعضها البعض. وبناء على ذلك، بين هذه المناطق هناك تلك التي تبقى "عارية". أنها تسبب تسرب الحالي من محور عصبي.

المحور العصبي هو عملية تستخدم لنقل البيانات من خلية واحدة إلى بقية الخلايا. يتم تنظيم هذه العملية عن طريق المشبك العصبي - وهو اتصال مباشر بين الخلايا العصبية أو الخلية العصبية والخلية. هناك أيضًا ما يسمى بالفضاء التشابكي أو الشق. عندما تصل دفعة مزعجة إلى الخلية العصبية، يتم إطلاق الناقلات العصبية (الجزيئات) أثناء عملية التفاعل. التركيب الكيميائي). تمر عبر فتحة التشابك العصبي، وتصل في النهاية إلى مستقبلات الخلية العصبية أو الخلية التي يجب نقل البيانات إليها. أيونات الكالسيوم ضرورية لتوصيل النبضات العصبية، لأنه بدونها لا يمكن تحرير الناقل العصبي.

يتم توفير الجهاز اللاإرادي بشكل رئيسي عن طريق الأنسجة غير المايلينية. وتنتشر الإثارة من خلالهم باستمرار وبشكل مستمر.

يعتمد مبدأ النقل على ظهور مجال كهربائي، وبالتالي ينشأ جهد يؤدي إلى تهيج غشاء القسم المجاور وهكذا في جميع أنحاء الألياف.

وفي هذه الحالة لا يتحرك جهد الفعل، بل يظهر ويختفي في مكان واحد. سرعة النقل من خلال هذه الألياف هي 1-2 م/ث.

قوانين السلوك

هناك أربعة قوانين أساسية في الطب:

• القيمة التشريحية والفسيولوجية. يتم الإثارة فقط في حالة عدم وجود انتهاك لسلامة الألياف نفسها. إذا لم يتم ضمان الوحدة، على سبيل المثال، بسبب الانتهاك، وتعاطي المخدرات، فإن توصيل النبض العصبي أمر مستحيل.
• التوصيل المعزول للتهيج. يمكن أن تنتقل الإثارة على طول الألياف العصبية، دون أن تنتشر إلى الألياف المجاورة.
• التوصيل الثنائي. يمكن أن يكون مسار التوصيل النبضي من نوعين فقط - الطرد المركزي والجذب المركزي. ولكن في الواقع، يحدث الاتجاه في أحد الخيارات.
• التنفيذ غير التناقصي. النبضات لا تهدأ، بمعنى آخر، يتم تنفيذها دون نقصان.

كيمياء التوصيل النبضي

كما يتم التحكم في عملية التهيج بواسطة الأيونات، وبشكل رئيسي البوتاسيوم والصوديوم وبعضها المركبات العضوية. يختلف تركيز هذه المواد، فالخلية مشحونة بشكل سلبي داخل نفسها، وموجبة على السطح. ستسمى هذه العملية بالفرق المحتمل. عندما تهتز شحنة سالبة، على سبيل المثال، عندما تنخفض، يتم إثارة فرق الجهد وتسمى هذه العملية إزالة الاستقطاب.

يستلزم تحفيز الخلية العصبية فتح قنوات الصوديوم في موقع التحفيز. وهذا قد يسهل دخول الجزيئات المشحونة إيجابيا إلى الخلية. وبناء على ذلك، يتم تقليل الشحنة السالبة ويحدث جهد الفعل أو الدافع العصبي. بعد ذلك، تغلق قنوات الصوديوم مرة أخرى.

غالبًا ما يتبين أن ضعف الاستقطاب هو الذي يساهم في فتح قنوات البوتاسيوم، مما يؤدي إلى إطلاق أيونات البوتاسيوم الموجبة الشحنة. هذا الإجراء يقلل من الشحنة السالبة على سطح الخلية.

تتم استعادة حالة الراحة أو الحالة الكهروكيميائية عند تنشيط مضخات البوتاسيوم والصوديوم، والتي تترك أيونات الصوديوم الخلية وتدخلها أيونات البوتاسيوم.

ونتيجة لذلك، يمكننا القول أنه عند استئناف العمليات الكهروكيميائية، تحدث نبضات تنتقل عبر الألياف.