Ko sauc par rīcības potenciālu?

Ir atkarīgs mūsu ķermeņa orgānu un audu darbsno daudziem faktoriem. Dažas šūnas (kardiomiukulāri un nervi) ir atkarīgi no nervu impulsu pārraides, kas rodas šūnu vai mezglu īpašajās sastāvdaļās. Nervu impulsa pamatā ir īpaša ierosmes vilnis, ko sauc par rīcības potenciālu.

Kas tas ir?

Darbības potenciālu parasti sauc par vilnisuzbudinājums, kas pārvietojas no šūnas uz šūnu. Sakarā ar tā veidošanos un caureju caur šūnu membrānām rodas īslaicīgas izmaiņas lādē (parasti membrānas iekšpuse ir negatīvi uzlādēta, un ārējā puse ir pozitīvi uzlādēta). Izveidotais vilnis veicina šūnu jonu kanālu īpašību izmaiņas, kas noved pie membrānas uzlādēšanas. Tajā brīdī, kad darbības potenciāls šķērso membrānu, notiek īslaicīga lādiņa maiņa, kas noved pie šūnas īpašību maiņas.

Šīs vilnības veidošanās pamatā ir nervu šķiedras funkcionēšana, kā arī sirdsdarbības veidu sistēma.

Ja tiek pārkāpts tās izglītība, attīstās daudzas slimības, kas nosaka nepieciešamo rīcības potenciālu medicīnas un diagnostikas pasākumu kompleksā.

Kā veidojas darbības potenciāls un kāds tas ir raksturīgs?

Pētījuma vēsture

Izmeklējumi par ierosmes rašanos šūnās unšķiedras tika uzsāktas diezgan sen. Viņa pirmo izskatu pamanīja biologi, kuri pētīja dažādu stimulu ietekmi uz vardes nikla tibisko nervu. Viņi pamanīja, ka, saskaroties ar koncentrētu pārtikas sāls šķīdumu, tika novērota muskuļu kontrakcija.

Turpinājās papildu pētījumineiroloģisti, bet galvenā zinātne pēc fizikas, pētot darbības potenciālu - fizioloģija. Fiziologi pierādīja darbības potenciāla esamību sirds un nervu šūnās.

Potenciālo pētījumu padziļināšanās rezultātā tika pierādīta atpūtu klātbūtne un potenciāls.

Kopš 19. gadsimta sākuma ir izveidotas metodes,kas ļauj noteikt šo potenciālu klātbūtni un izmērīt to lielumu. Pašlaik darbības potenciāla fiksācija un izpēte tiek veikta divos instrumentālajos pētījumos - elektrokardiogrammas un elektroencefalogrammu noņemšanai.

Rīcības potenciāla mehānisms

Izraisīšanas veidošanās ir saistīta arizmaiņas nātrija un kālija jonu in-šūnu koncentrācijā. Parasti šūnā ir vairāk kālija nekā nātrijs. Nātrija jonu ekstracelulārā koncentrācija ir daudz lielāka nekā citoplazmā. Izmaiņas, ko izraisa darbības potenciāls, veicina izmaiņas membrānā, izraisot nātrija jonu strāvas plūsmu šūnā. Tāpēc maksa atšķiras šūnas ārā un iekšpusē (citoplazma tiek uzlādēta pozitīvi, un ārējā vide ir negatīva.

Tas tiek darīts, lai atvieglotu viļņa cauri šūnai.

Kad vilnis tika pārraidīts cauri sinapsei,notiek negatīvi uzlādētu hlorīda jonu strāvas iekšējā kameras apgrieztā lādiņa atrašana. Sākotnējie uzlādes līmeņi tiek atjaunoti ārpus un iekšpusē šūnā, kas noved pie atpūtas potenciāla veidošanās.

Atpūtas periodi un uztraukums mainās. Patoloģiskajā šūnā viss var notikt citādi, un PD veidošanās būs atkarīga no nedaudz atšķirīgiem likumiem.

PD fāzes

Darbības potenciāla plūsmu var iedalīt vairākos posmos.

Pirmais posms turpinās tik kritiskidepolarizācija līmenis (nokārtošana darbības potenciālu stimulētas lēna Izlāde membrānu, kas sasniedz maksimālo līmeni, parasti tas ir apmēram -90 meV). Šo fāzi sauc par iepriekšēju smaile. To veic, pateicoties nātrija jonu ievadīšanai šūnā.

Nākamais posms - maksimālais potenciāls (vai smaile) veido parabolu ar akūtu leņķi, kur potenciālās augošā daļa nozīmē membrānas depolarizāciju (ātru) un lejupējo daļu - repolarizāciju.

Trešais posms - negatīvs mikroelementu potenciāls - parāda izsekojamību depolarizācijai (pāreja no depolarizācijas pīķa uz atpūtu). Sakarā ar hlorīda jonu ievadīšanu šūnā.

Ceturtajā posmā, pozitīvā mikroelementa fāzē, membrānas uzlādes līmeņi atgriežas sākotnējā.

Šīs fāzes, pateicoties rīcības potenciālam, stingri ievēro vienu pēc otras.

Darbības potenciāla funkcijas

Neapšaubāmi ir rīcības potenciāla attīstībasvarīgs noteiktu šūnu darbībā. Sirds darbā liela nozīme ir uzbudinājumam. Bez tā sirds vienkārši būtu neaktīvs orgāns, bet, izplatot vilnis visās sirds šūnās, rodas tā samazināšanās, kas veicina asinsriti gar asinsvadu, bagātinot to ar visiem audiem un orgāniem.

Nervu sistēma arī nebija normālaveikt savu funkciju bez iespējamas darbības. Orgāni nevarēja saņemt signālus, lai veiktu noteiktu funkciju, kā rezultātā viņi vienkārši būtu bezjēdzīgi. Turklāt uzlabojumi nervu impulsu pārvadi nervu šķiedras (izskatu mielīna un mezglu Ranvier) ļāva, lai pārraidītu signālu, kas dažu sekunžu laikā, un kas noveda pie attīstību refleksus un apzināta kustība.

Papildus šīm orgānu sistēmām darbības potenciāls ir izveidots arī daudzās citās šūnās, bet tajās ir nozīme tikai tās šūnu veiktajām specifiskajām funkcijām.

Darbības potenciāla iestāšanās sirdī

Galvenā struktūra, kuras darbs ir balstītsdarbības potenciāla veidošanās princips ir sirds. Sakarā ar mezglu pastāvēšanu pākšaugu veidošanai, tiek veikta šī orgāna darbība, kuras uzdevums ir nogādāt asinis uz audiem un orgāniem.

Paaudzes darbības potenciālu sirdī notieksinusa mezglā. Tā atrodas pie drūzma no dobās vēnas uz labo ātrijā. No turienes, pulsa izplatās gar šķiedrās sirds vadīšanas sistēmas - no mezgla uz atrioventrikulārā savienojumu. Iet caur staru zara blokādi, precīzāk, tās kājām, pulss iet pa labi un kreisā kambara. Šie biezāka izvietoti smalkākās ceļi - Purkinjē šķiedru, caur kuru uzbudinājums sasniedz katra sirds šūnām.

Kardiomiocītu potenciālā darbība irsavienojums, t.i. ir atkarīgs no visu sirds audu šūnu skaita samazināšanās. Ja ir bloks (rēta pēc infarkta), darbības režīma potenciāla veidošanās ir bojāta, kas tiek piestiprināta elektrokardiogrammai.

Nervu sistēma

Kā tas veido PD neironos - nervu sistēmas šūnās. Šeit viss ir mazliet vieglāk.

Ārējo impulsu uztver nervu procesišūnas - dendrites, kas saistītas ar receptoriem, kas atrodas gan ādā, gan visos citos audos (atpūtas potenciāls un rīcības potenciāls arī mainās). Kairinājums izraisa darbības potenciāla veidošanos tajās, pēc kura impulss caur nervu šūnas ķermeni pāriet uz tā ilgo procesu - aksonu un no tā caur sinapsēm - uz citām šūnām. Tādējādi radītais uzbrukuma viļņi sasniedz smadzenes.

Nervu sistēmas iezīme ir klātbūtnedivu veidu šķiedras - pārklātas ar mielīnu un bez tā. Rīcības potenciāla rašanās un tās pārnešana šajās šķiedrās, kurās ir mielīns, ir daudz ātrāk nekā demielinētā.

Šo parādību novēro, ņemot vērā faktu, kaPD izplatība uz mielinētajām šķiedrām rodas "lēcienu" dēļ - impulss pārlēca mielīna plāksterus, kas tādēļ samazina tā ceļu un tādējādi paātrina izplatīšanos.

Atpūtas potenciāls

Bez atpūšošanās potenciāla attīstīšanas nebūturīcības potenciāls. Atpūtas potenciāls tiek saprasts kā normāls, neuzsākts šūnas stāvoklis, saskaņā ar kuru maksājumi membrānā un ārpus tā ir ievērojami atšķirīgi (tas ir, membrānas ārpuse ir pozitīvi uzlādēta un tajā ir negatīva). Pārējais potenciāls parāda atšķirību starp maksām šūnā un ārpus tās. Parasti tas ir no -50 līdz -110 meV. Nervu šķiedrās šī vērtība parasti ir -70 meV.

To izraisa hlorīda jonu migrācija šūnā un negatīvā lādiņa radīšana membrānas iekšpusē.

Mainot intracelulāro jonu koncentrāciju (kā minēts iepriekš), PP aizstāj PD.

Parasti visas ķermeņa šūnas atrodasunexcited valsts, tādēļ potenciālais izmaiņas var uzskatīt par fizioloģiski nepieciešams process, jo bez tās nevarētu darboties kardiovaskulāro un nervu sistēmu.

Atpūtas un rīcības potenciāla izpētes nozīmīgums

Atlikušais potenciāls un darbības potenciāls ļauj noteikt organisma stāvokli, kā arī atsevišķus orgānus.

Sirdsdarbības potenciāla piestiprināšana(EKG), lai noteiktu savu stāvokli un funkcionālo kapacitāti visiem saviem dienestiem. Ja pētījums ir normāla EKG, var redzēt, ka visi zobi uz tā ir izpausme darbības potenciālu, un tad pārējais potenciāls (attiecīgi, iestājoties priekškambaru potenciāliem datu parāda P zoba un uzbudinājuma izplatīšanos sirds kambarus - zobu R).

Attiecībā uz elektroencefalogrammu, tad uz tādažādu viļņu un ritmu rašanās (it īpaši alfa un beta viļņi veselīgā cilvēkā) ir saistīta arī ar smadzeņu neironu darbības potenciāla parādīšanos.

Dotie pētījumi ļauj laikus atklāt konkrētā patoloģiskā procesa attīstību un izraisīt praktiski līdz pat 50 procentiem veiksmīgas sākotnējās slimības ārstēšanas.