तंत्रिका तंतुओं में जलन को समझने और उभरते हुए तंत्रिका आवेगों को संचालित करने की क्षमता होती है, जिससे शरीर और पर्यावरण के बीच और उसके भागों के बीच संबंध बनते हैं।

एक तंत्रिका आवेग जो रिसेप्टर्स में उत्पन्न होता है और कंडक्टरों के साथ न्यूरॉन्स के शरीर के माध्यम से काम करने वाले अंगों या अन्य न्यूरॉन्स तक फैलता है, गतिविधि की एक लहर है जो विद्युत क्षमता में परिवर्तन का कारण बनती है। तंत्रिका का प्रत्येक उत्तेजित भाग आराम करने वाले भागों के संबंध में विद्युत ऋणात्मक हो जाता है। संभावित का परिणामी उतार-चढ़ाव किसी दिए गए क्षेत्र के माध्यम से एक आवेग के पारित होने की एक विद्युत अभिव्यक्ति है और इसे क्रिया क्षमता कहा जाता है।

तंत्रिका के साथ एक उत्तेजना तरंग का प्रसार भौतिक रासायनिक प्रक्रियाओं की घटना के साथ होता है। इसके साथ ही विद्युत घटना के साथ, तंत्रिका आवेग का मार्ग तंत्रिका में थोड़ी मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ होता है। इस प्रकार, आवेग के उद्भव और संचालन के लिए ऊर्जा तंत्रिका में ही उत्पन्न होती है, न कि जलन के स्रोत में। जलन ही ऊर्जा की रिहाई और तंत्रिका तंतुओं की कार्यक्षमता के लिए प्रेरणा है।

उत्तेजना की एक लहर के उद्भव के बाद, दुर्दम्य अवस्था की अवधि शुरू होती है, जब 0.001 सेकंड के भीतर, तंत्रिका आवेग का संचालन करने में सक्षम नहीं होती है। तब प्रतिक्रिया केवल बहुत मजबूत जलन (सापेक्ष दुर्दम्य अवधि) के लिए होती है और अंत में, फाइबर की उत्तेजना अपने प्रारंभिक स्तर तक पहुंच जाती है।

तंत्रिका फाइबर में जलन की ताकत का एक संकेतक आवधिक आवेगों की आवृत्ति है। तंत्रिका में उत्तेजक तंतुओं की संख्या में वृद्धि एक मजबूत स्वैच्छिक मांसपेशी संकुचन प्रदान करती है।

तंत्रिका में चयापचय निरंतर ऑक्सीजन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई की विशेषता है। जब तंत्रिका उत्तेजित होती है, तो ऑक्सीजन की मांग बढ़ जाती है और साथ ही साथ जारी कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा भी बढ़ जाती है। तंत्रिका के चयापचय में, ग्लूकोज और फॉस्फोलिपिड एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, आराम से इसकी महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करते हैं। उत्तेजित होने पर, फॉस्फोस्रीटाइन, जिसमें ऊर्जा से भरपूर फॉस्फेट बांड होते हैं, टूट जाता है। लैक्टिक एसिड और अमोनिया भी निकलते हैं।

तंत्रिका की एक महत्वपूर्ण संपत्ति, जो उत्तेजना की ताकत पर निर्भर नहीं करती है, वह गति है जिस पर आवेग तंतुओं के माध्यम से यात्रा करता है। अपवाही मोटर तंतुओं में सबसे अधिक चालन गति होती है, अभिवाही (स्पर्श और तापमान संवेदनशीलता) और सबसे कम दर्द संवेदनशीलता फाइबर होते हैं। मनुष्यों में, मोटर फाइबर में आवेग चालन की गति 60 से 120 मीटर / सेकंड तक होती है। तंतुओं में जो दर्द का संचालन करते हैं, और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के तंतुओं में, चालन की गति 1 से 30 मीटर / सेकंड तक होती है। सभी धीमे आवेग मांसल तंतुओं के साथ यात्रा करते हैं।

आवेग की गति उत्तेजना तरंग का संचालन करने वाले फाइबर के कैलिबर पर निर्भर करती है। तंत्रिका की संरचना में तंत्रिका रेशेदार संरचनाओं के तीन समूह होते हैं।

समूह ए फाइबर- गूदेदार, 1 - 20 सेंटीमीटर का व्यास होता है और स्तनधारियों में तंत्रिका आवेग की उच्चतम गति (100-5 मीटर / सेकंड) में भिन्न होता है। ये फाइबर गहरी संवेदनशीलता, स्पर्श उत्तेजना, दबाव और मोटर आवेगों का संचालन करते हैं।

ग्रुप बी फाइबर- पतली मांसल, आवेग चालन गति 12-3 मीटर / सेकंड। ये तंतु सटीक रूप से स्थानीयकृत दर्द संवेदनाओं के साथ-साथ प्रीगैंग्लिओनिक तंतुओं में आवेगों को प्रसारित करते हैं।

समूह सी फाइबर- गैर-मांसल (इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के नवीनतम आंकड़ों के अनुसार बेहतरीन मांसल), 2 मीटर / सेकेंड से कम की नाड़ी चालन गति है। ये तंतु दर्द और तापमान संवेदनशीलता का संचालन करते हैं, और पोस्टगैंग्लिओनिक फाइबर भी हैं।

यह स्थापित किया गया है कि फाइबर के साथ एक तंत्रिका आवेग की गति और इसकी उत्तेजना के बीच एक सीधा संबंध है: जितनी तेजी से फाइबर संचालित होता है, उतनी ही अधिक उत्तेजना होती है।

तंत्रिका आवेग का संचालन

तंत्रिका आवेग के सार का प्रश्न वर्तमान में अनसुलझा है। तंत्रिका के साथ इसके चालन के संबंध में विभिन्न सिद्धांत हैं।

वर्तमान में, तंत्रिका आवेग के विद्युत प्रसार के सिद्धांत को सबसे बड़ी मान्यता मिली है, जिसके अनुसार उत्तेजना से उत्तेजित तंत्रिका का क्षेत्र आसन्न विश्राम भागों के संबंध में एक नकारात्मक विद्युत आवेश प्राप्त करता है। परिणामी संभावित अंतर एक विद्युत प्रवाह की ओर जाता है जो उत्तेजित क्षेत्र से उत्तेजित क्षेत्र की ओर निर्देशित होता है। विश्राम क्षेत्र एक उत्तेजित क्षेत्र में बदल जाता है और एक ऋणात्मक आवेश प्राप्त करता है, जो बदले में एक सकारात्मक आवेश के साथ पड़ोसी के अप्रभावित खंड को प्रभावित करता है, जहाँ से एक विद्युत प्रवाह उस तक जाता है। इस प्रकार, तंत्रिका के सक्रिय क्षेत्रों में स्थानीय धाराएं पड़ोसी निष्क्रिय लोगों को प्रभावित करती हैं।

शायद तंत्रिका आवेगों का उद्भव, चालन उत्तेजना के क्रमिक सिद्धांत के अनुसार होता है, जो तंत्रिका आवेग के विद्युत तंत्र की मान्यता और जलन की ताकत पर स्थानीय विद्युत प्रतिक्रिया के परिमाण की मात्रात्मक निर्भरता पर आधारित होता है।

कुछ के अनुसार, तंत्रिका के साथ उत्तेजना एक स्पस्मोडिक तरीके से फैलती है, प्रकट होती है और रणवीर के अवरोधों में निर्वहन करती है। तंत्रिका आवेग के संचालन के लिए विशेष महत्व प्रत्येक अवरोध में अनुप्रस्थ झिल्ली है।

उत्तेजना के रासायनिक हस्तांतरण के सिद्धांत को व्यापक स्वीकृति मिली है। इस सिद्धांत के अनुसार, स्थानीय धाराएं सिनैप्स के माध्यम से नाड़ी के संचालन में कारक हैं, लेकिन विध्रुवण का विकास एसिटाइलकोलाइन की रासायनिक मध्यस्थता पर निर्भर करता है, जो बाद में एंजाइम कोलिनेस्टरेज़ द्वारा तेजी से नष्ट हो जाता है, जो मूल ध्रुवीकृत अवस्था को पुनर्स्थापित करता है।

फाइबर में, मुख्य संवाहक संरचना न्यूरोफिब्रिल्स के साथ एक्सोप्लाज्म है। लुगदी, जो अक्षतंतु से निकटता से संबंधित है, उत्तेजना और चालकता की प्रकृति को निर्धारित करती है। तंत्रिका आवेग के प्रसार की गति सीधे लुगदी की मोटाई पर निर्भर करती है। विभिन्न रोग स्थितियों में, गूदा अपनी संरचना को बदलकर एक असामान्य उत्तेजना के प्रति प्रतिक्रिया करता है।

तंत्रिका तंतुओं के आदान-प्रदान और चालन के लिए रणवीर के अवरोधन को विशेष महत्व के क्षेत्र माना जाता है।

श्वान कोशिका, जिसका कोशिका द्रव्य माइलिन और अक्षतंतु को ढकता है, एक माध्यम के रूप में तंत्रिका की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए महत्वपूर्ण है जिसमें माइलिन और अक्षतंतु के आदान-प्रदान की प्रक्रियाएं होती हैं, जहां इन के दरार और क्षय के उत्पाद होते हैं। तंत्रिका के महत्वपूर्ण घटक जमा होते हैं।

एंडोन्यूरल म्यान, कोलेजन और जालीदार परतों से मिलकर, तंत्रिका फाइबर के लिए एक सुरक्षात्मक म्यान बनाता है, जो इसे खींचने और संपीड़न से बचाता है, और इसकी रक्त आपूर्ति भी प्रदान करता है।

तंत्रिका कोशिकाओं के परस्पर क्रिया के तंत्र

तंत्रिका कोशिकाएं एक दूसरे के साथ मिलकर कार्य करती हैं।

तंत्रिका आवेगों का अर्थ। तंत्रिका कोशिकाओं के बीच सभी इंटरैक्शन दो तंत्रों के कारण होते हैं: 1) तंत्रिका कोशिकाओं के विद्युत क्षेत्रों के प्रभाव (इलेक्ट्रोटोनिक प्रभाव) और 2) तंत्रिका आवेगों के प्रभाव।

पूर्व मस्तिष्क के बहुत छोटे क्षेत्रों में फैला हुआ है। तंत्रिका कोशिका का विद्युत आवेश उसके चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र बनाता है, जिसके दोलनों के कारण आस-पास के न्यूरॉन्स के विद्युत क्षेत्रों में परिवर्तन होता है, जिससे उनकी उत्तेजना, लचीलापन और चालकता में परिवर्तन होता है। . एक न्यूरॉन के विद्युत क्षेत्र की लंबाई अपेक्षाकृत कम होती है, लगभग 100 माइक्रोन, यह सेल से दूरी के साथ तेजी से क्षीण होता है और केवल पड़ोसी न्यूरॉन्स को प्रभावित कर सकता है।

दूसरा तंत्र न केवल निकटतम बातचीत प्रदान करता है, बल्कि लंबी दूरी पर तंत्रिका प्रभावों का संचरण भी प्रदान करता है। यह तंत्रिका आवेगों की मदद से है कि मस्तिष्क के दूरस्थ और पृथक क्षेत्रों को एक सामान्य, समकालिक रूप से काम करने वाली प्रणाली में जोड़ा जाता है, जो शरीर की गतिविधि के जटिल रूपों को आगे बढ़ने के लिए आवश्यक है। इसलिए तंत्रिका आवेग न्यूरॉन्स के बीच संचार का प्राथमिक साधन है। मस्तिष्क में एक चयनित बिंदु पर आवेगों के प्रसार की उच्च गति और उनके स्थानीय प्रभाव तंत्रिका तंत्र में सूचना के तेजी से और सटीक संचरण में योगदान करते हैं। इंटरन्यूरोनल इंटरैक्शन में, एक आवृत्ति कोड का उपयोग किया जाता है, अर्थात्, कार्यात्मक अवस्था में परिवर्तन और एक तंत्रिका कोशिका की प्रतिक्रियाओं की प्रकृति आवेगों (क्रिया क्षमता) की आवृत्ति में परिवर्तन द्वारा एन्कोड की जाती है जो इसे दूसरे तंत्रिका कोशिका को भेजता है। तंत्रिका कोशिका द्वारा प्रति इकाई समय में भेजे गए आवेगों की कुल संख्या, या इसकी कुल आवेग गतिविधि, न्यूरॉन गतिविधि का एक महत्वपूर्ण शारीरिक संकेतक है।

एक रासायनिक अन्तर्ग्रथन के मुख्य तत्व: अन्तर्ग्रथनी फांक, पुटिका (अन्तर्ग्रथनी पुटिका), न्यूरोट्रांसमीटर, रिसेप्टर्स।

सिनैप्स(ग्रीक σύναψις, से - गले लगाने, गले लगाने, हाथ मिलाने के लिए) - दो न्यूरॉन्स के बीच या एक न्यूरॉन और एक संकेत प्राप्त करने वाले प्रभावक सेल के बीच संपर्क का स्थान। दो कोशिकाओं के बीच एक तंत्रिका आवेग के संचरण के लिए कार्य करता है, और अन्तर्ग्रथनी संचरण के दौरान, संकेत के आयाम और आवृत्ति को विनियमित किया जा सकता है। आवेगों का संचरण रासायनिक रूप से मध्यस्थों की मदद से या विद्युत रूप से आयनों के एक कोशिका से दूसरे में पारित होने के माध्यम से किया जाता है।

यह शब्द 1897 में अंग्रेजी शरीर विज्ञानी चार्ल्स शेरिंगटन द्वारा गढ़ा गया था। हालांकि, शेरिंगटन ने खुद दावा किया कि इस शब्द का विचार फिजियोलॉजिस्ट माइकल फोस्टर से बातचीत में मिला है।

सिनैप्स वर्गीकरण

विद्युत synapse (efaps) के मुख्य तत्व: ए - एक बंद राज्य में कनेक्शन; बी - खुले राज्य में संबंध; सी - झिल्ली में निर्मित कनेक्शन; डी - कॉनक्सिन मोनोमर, ई - प्लाज्मा झिल्ली; च - अंतरकोशिकीय स्थान; जी - विद्युत अन्तर्ग्रथन में 2-4 नैनोमीटर का अंतर; एच - कनेक्शन हाइड्रोफिलिक चैनल।

तंत्रिका आवेगों के संचरण के तंत्र द्वारा

रासायनिक वह स्थान है जहां दो तंत्रिका कोशिकाएं एक तंत्रिका आवेग के संचरण के लिए आपस में मिलती हैं, जिसके माध्यम से स्रोत कोशिका एक विशेष पदार्थ को अंतरकोशिकीय अंतरिक्ष में छोड़ती है, एक न्यूरोट्रांसमीटर, जिसकी सिनैप्टिक फांक में उपस्थिति प्राप्त करने वाली कोशिका को उत्तेजित या बाधित करती है।

इलेक्ट्रिक (efaps) - कोशिकाओं की एक जोड़ी के करीब पालन का स्थान, जहां उनकी झिल्ली विशेष प्रोटीन संरचनाओं की मदद से जुड़ी होती है - कनेक्सन (प्रत्येक कनेक्शन में छह प्रोटीन सबयूनिट होते हैं)। विद्युत अन्तर्ग्रथन में कोशिका झिल्लियों के बीच की दूरी ३.५ एनएम (सामान्य अंतरकोशिकीय एक २० एनएम) है। चूंकि बाह्य तरल पदार्थ का प्रतिरोध छोटा होता है (इस मामले में), अन्तर्ग्रथन के माध्यम से आवेग बिना देरी के गुजरते हैं। विद्युत सिनेप्स आमतौर पर उत्तेजक होते हैं।

मिश्रित सिनेप्स - प्रीसिनेप्टिक एक्शन पोटेंशिअल एक करंट बनाता है जो एक विशिष्ट रासायनिक सिनैप्स के पोस्ट-सिनैप्टिक झिल्ली को विध्रुवित करता है, जहां प्री- और पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली एक साथ कसकर फिट नहीं होते हैं। इस प्रकार, इन सिनेप्स पर, रासायनिक संचरण एक आवश्यक प्रवर्धन तंत्र के रूप में कार्य करता है।

सबसे आम रासायनिक सिनैप्स हैं। स्तनधारी तंत्रिका तंत्र के लिए, विद्युत सिनेप्स रासायनिक वाले की तुलना में कम विशेषता वाले होते हैं।

संरचनाओं के स्थान और संबद्धता के अनुसार [संपादित करें | विकी पाठ संपादित करें]

परिधीय

• neuromuscular

  तंत्रिका स्रावी (अक्ष-वासल)

  रिसेप्टर-न्यूरोनल

केंद्रीय

• अक्ष वृक्ष के समान- डेंड्राइट्स के साथ, सहित

  • धुरी-काँटेदार- डेंड्राइटिक स्पाइन के साथ, डेंड्राइट्स पर बहिर्गमन;

अक्ष-दैहिक- न्यूरॉन्स के शरीर के साथ;

अक्ष-अक्षीय- अक्षतंतु के बीच;

डेंड्रो-डेंड्रिटिक- डेंड्राइट्स के बीच;

रासायनिक synapses के स्थान के लिए विभिन्न विकल्प

न्यूरोट्रांसमीटर द्वारा

एमिनर्जिक, जिसमें बायोजेनिक एमाइन होते हैं (उदाहरण के लिए, सेरोटोनिन, डोपामाइन);

• एपिनेफ्रीन या नॉरपेनेफ्रिन युक्त एड्रीनर्जिक दवाएं शामिल हैं;

एसिटाइलकोलाइन युक्त कोलीनर्जिक;

प्यूरीन युक्त प्यूरीन;

पेप्टाइडर्जिक युक्त पेप्टाइड्स।

इसी समय, केवल एक न्यूरोट्रांसमीटर हमेशा सिनैप्स में उत्पन्न नहीं होता है। आमतौर पर मुख्य मध्यस्थ को दूसरे के साथ बाहर फेंक दिया जाता है, जो एक न्यूनाधिक की भूमिका निभाता है।

कार्रवाई के संकेत द्वारा

उत्तेजित करनेवाला

ब्रेक.

यदि पूर्व पोस्टसिनेप्टिक सेल में उत्तेजना की उपस्थिति में योगदान देता है (उनमें, एक आवेग के आगमन के परिणामस्वरूप, झिल्ली को विध्रुवित किया जाता है, जो कुछ शर्तों के तहत एक क्रिया क्षमता पैदा कर सकता है।), फिर बाद वाला, पर इसके विपरीत, इसकी उपस्थिति को रोकें या रोकें, आवेग के आगे प्रसार को रोकें। आमतौर पर निरोधात्मक हैं ग्लिसरीनर्जिक (मध्यस्थ - ग्लाइसिन) और GABAergic synapses (मध्यस्थ - गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड)।

निरोधात्मक सिनैप्स दो प्रकार के होते हैं: 1) एक अन्तर्ग्रथन, प्रीसानेप्टिक अंत में जिसमें एक मध्यस्थ जारी किया जाता है, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली को हाइपरपोलराइज़ करता है और एक निरोधात्मक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता के उद्भव का कारण बनता है; 2) एक्सो-एक्सोनल सिनैप्स, प्रीसानेप्टिक निषेध प्रदान करता है। कोलीनर्जिक सिनैप्स (एस. कोलिनेर्जिका) एक अन्तर्ग्रथन है जिसमें एसिटाइलकोलाइन एक मध्यस्थ है।

कुछ synapses में शामिल हैं पोस्टअन्तर्ग्रथनी अवधि- प्रोटीन से युक्त एक इलेक्ट्रॉन-घना क्षेत्र। Synapses को इसकी उपस्थिति या अनुपस्थिति से अलग किया जाता है। विषमतथा सममित... यह ज्ञात है कि सभी ग्लूटामेटेरिक सिनैप्स असममित होते हैं, जबकि गैबैर्जिक सिनैप्स सममित होते हैं।

ऐसे मामलों में जहां कई अन्तर्ग्रथनी विस्तार पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली के संपर्क में हैं, एकाधिक अन्तर्ग्रथन.

सिनैप्स के विशेष रूपों में शामिल हैं काँटेदार उपकरण, जिसमें डेंड्राइट के पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली के छोटे एकल या एकाधिक प्रोट्रूशियंस सिनैप्टिक विस्तार के संपर्क में होते हैं। रीढ़ की हड्डी के उपकरण एक न्यूरॉन पर सिनैप्टिक संपर्कों की संख्या में काफी वृद्धि करते हैं और इसके परिणामस्वरूप, संसाधित जानकारी की मात्रा में वृद्धि होती है। "नॉन-स्पाइनी" सिनैप्स को "सेडेंटरी" सिनेप्स कहा जाता है। उदाहरण के लिए, सभी GABAergic synapses गतिहीन हैं।

तंत्रिका आवेग- उत्तेजना की एक लहर, किनारों को तंत्रिका फाइबर के साथ फैलता है और परिधीय से जानकारी स्थानांतरित करने का कार्य करता है। केंद्र के अंदर तंत्रिका केंद्रों के लिए रिसेप्टर (संवेदनशील) अंत। तंत्रिका तंत्र और इससे कार्यकारी तंत्र तक - मांसपेशियां और ग्रंथियां। एन. का मार्ग और. क्षणिक इलेक्ट्रिक्स के साथ। ऐसी प्रक्रियाएं जिन्हें बाह्य और अंतःकोशिकीय इलेक्ट्रोड दोनों के साथ पंजीकृत किया जा सकता है।

एन. का उत्पादन, पारेषण और प्रसंस्करण। तंत्रिका तंत्र द्वारा व्यायाम किया जाता है। मुख्य उच्च जीवों के तंत्रिका तंत्र का एक संरचनात्मक तत्व एक तंत्रिका कोशिका, या न्यूरॉन होता है, जिसमें एक कोशिका शरीर और कई होते हैं। प्रक्रियाएं - डेंड्राइट्स (चित्र 1)। नेरिफ़ेरिच की प्रक्रियाओं में से एक। न्यूरॉन्स की एक बड़ी लंबाई होती है - यह एक तंत्रिका फाइबर या अक्षतंतु है, जिसकी लंबाई ~ 1 मीटर है, और मोटाई 0.5 से 30 माइक्रोन तक है। तंत्रिका तंतुओं के दो वर्ग हैं: मांसल (माइलिनेटेड) और गैर-मांसल। लुगदी के रेशों में विशेष द्वारा गठित एक माइलिन म्यान होता है। झिल्ली, किनारों जैसे अलगाव एक अक्षतंतु पर घाव हैं। निरंतर माइलिन म्यान के वर्गों की लंबाई 200 माइक्रोन से 1 मिमी तक होती है, वे तथाकथित द्वारा बाधित होते हैं। 1 माइक्रोन की चौड़ाई के साथ रणवीर का इंटरसेप्शन। माइलिन म्यान एक इन्सुलेशन के रूप में कार्य करता है; इन क्षेत्रों में तंत्रिका फाइबर निष्क्रिय है, केवल रणवीर के अवरोधों में झिल्ली विद्युत रूप से सक्रिय है। मांस मुक्त फाइबर में कोई इन्सुलेटर नहीं होता है। भूखंड; उनकी संरचना पूरी लंबाई के साथ एक समान है, और झिल्ली में विद्युत है। पूरी सतह पर गतिविधि।

तंत्रिका तंतु शरीर या अन्य तंत्रिका कोशिकाओं के डेंड्राइट पर समाप्त होते हैं, लेकिन उनसे अलग हो जाते हैं

भयानक ~ 10 एनएम चौड़ा। दो कोशिकाओं के बीच संपर्क के इस क्षेत्र को कहा जाता है। अन्तर्ग्रथन सिनैप्स में प्रवेश करने वाले अक्षतंतु की झिल्ली कहलाती है। प्रीसानेप्टिक, और संबंधित डेंड्राइट या मांसपेशी झिल्ली पोस्ट-सिनैप्टिक है (देखें। सेलुलर संरचनाएं).

सामान्य परिस्थितियों में, एन की एक श्रृंखला और। लगातार तंत्रिका फाइबर के साथ चलते हैं। वे डेंड्राइट्स या सेल बॉडी पर उत्पन्न होते हैं और सेल बॉडी से दिशा में अक्षतंतु के साथ फैलते हैं (अक्षतंतु एन का संचालन कर सकता है और दोनों में। दिशा)। इन आवधिकों की आवृत्ति। डिस्चार्ज में जलन की ताकत के बारे में जानकारी होती है जो उन्हें पैदा करती है; उदाहरण के लिए, मध्यम गतिविधि के साथ, आवृत्ति ~ 50-100 दालों / सेकंड है। ऐसी कोशिकाएं हैं जिन्हें ~ 1500 दालों / सेकंड की आवृत्ति पर छुट्टी दे दी जाती है।

एन की प्रसार गति और। आप तंत्रिका फाइबर के प्रकार और उसके व्यास पर निर्भर करते हैं डी, आप ~ डी 1/2. मानव तंत्रिका तंत्र के पतले तंतुओं में u ~ 1 m / s, और मोटे तंतुओं में u ~ 100-120 m / s।

प्रत्येक एन. और. तंत्रिका कोशिका या तंत्रिका फाइबर के शरीर की जलन के परिणामस्वरूप होता है। एन. और. जलन की ताकत की परवाह किए बिना, यानी सबथ्रेशोल्ड एन की जलन के साथ हमेशा समान विशेषताएं (आकार और गति) होती हैं। बिल्कुल नहीं उठता, और जब दहलीज से ऊपर होता है, तो इसका पूरा आयाम होता है।

उत्तेजना के बाद, दुर्दम्य अवधि शुरू होती है, जिसके दौरान तंत्रिका फाइबर की उत्तेजना कम हो जाती है। एब्स में अंतर करें। दुर्दम्य अवधि, जब फाइबर को किसी भी उत्तेजना से उत्तेजित नहीं किया जा सकता है, और संदर्भित करता है। दुर्दम्य अवधि, जब उत्तेजना संभव है, लेकिन इसकी दहलीज सामान्य से अधिक है। पेट। अपवर्तक अवधि ऊपर से एन के संचरण की आवृत्ति को सीमित करती है और। तंत्रिका तंतु में आवास का गुण होता है, अर्थात इसे लगातार अभिनय करने की आदत हो जाती है, जो उत्तेजना की दहलीज में क्रमिक वृद्धि में व्यक्त की जाती है। इससे N की आवृत्ति में कमी आती है और। और यहां तक ​​कि उनके पूरी तरह से गायब होने तक। अगर जलन की ताकत धीरे-धीरे बढ़ती है, तो दहलीज पर पहुंचने के बाद भी उत्तेजना नहीं हो सकती है।

चित्र एक। तंत्रिका कोशिका की संरचना का आरेख.

एन के तंत्रिका फाइबर के साथ और। विद्युत तरंग के रूप में फैलता है। क्षमता। सिनैप्स पर, प्रसार तंत्र में परिवर्तन होता है। जब एन. और. प्रीसिनेप्टिक तक पहुँचता है। अंत, अन्तर्ग्रथनी में। गैप सक्रिय रसायन द्वारा जारी किया जाता है। पदार्थ - मेड और लगभग आर। मध्यस्थ अन्तर्ग्रथनी के माध्यम से फैलता है। अंतराल और पोस्टसिनेप्टिक की पारगम्यता को बदलता है। झिल्ली, जिसके परिणामस्वरूप उस पर एक क्षमता उत्पन्न होती है, फिर से एक प्रसार आवेग उत्पन्न करती है। इस तरह केमिकल काम करता है। अन्तर्ग्रथन बिजली भी है। synapse जब निशान. न्यूरॉन विद्युत रूप से सक्रिय है।

एन. का उत्साह और... शारीरिक। बिजली की उपस्थिति के बारे में विचार। कोशिकाओं में क्षमता तथाकथित पर आधारित हैं। झिल्ली सिद्धांत। कोशिका झिल्ली अलग-अलग सांद्रता के इलेक्ट्रोलाइट समाधान अलग करती है और एक अतिरिक्त होती है। कुछ आयनों के लिए पारगम्यता। इस प्रकार, अक्षतंतु झिल्ली लिपिड और प्रोटीन की एक पतली परत है ~ 7 एनएम मोटी। उसकी बिजली आराम प्रतिरोध ~ 0.1 ओम। एम 2, और क्षमता ~ 10 एमएफ / एम 2। अक्षतंतु के अंदर, K + आयनों की सांद्रता अधिक होती है और Na + और Cl - आयनों की सांद्रता कम होती है, और पर्यावरण में, इसके विपरीत।

आराम से, अक्षतंतु झिल्ली K + आयनों के लिए पारगम्य है। एकाग्रता में अंतर के कारण सी 0 के विस्तार में। और सी int. समाधान, झिल्ली पर एक पोटेशियम झिल्ली क्षमता स्थापित होती है

कहां टी- पेट। अस्थायी-पा, इ- एक इलेक्ट्रॉन। अक्षतंतु की झिल्ली पर, ~ -60 mV की आराम क्षमता वास्तव में देखी जाती है, जो संकेतित f-le के अनुरूप होती है।

आयन Na + और Cl - झिल्ली में प्रवेश करते हैं। आयनों के आवश्यक गैर-संतुलन वितरण को बनाए रखने के लिए, सेल एक सक्रिय परिवहन प्रणाली का उपयोग करता है, जिसके कार्य में सेलुलर ऊर्जा की खपत होती है। इसलिए, तंत्रिका फाइबर की आराम की स्थिति थर्मोडायनामिक रूप से संतुलन नहीं है। यह आयन पंपों की कार्रवाई के कारण स्थिर है, और एक खुले सर्किट में झिल्ली क्षमता को कुल विद्युत की समानता से शून्य तक निर्धारित किया जाता है। वर्तमान।

तंत्रिका उत्तेजना की प्रक्रिया इस प्रकार विकसित होती है (यह भी देखें .) जीव पदाथ-विद्ययदि एक कमजोर धारा नाड़ी अक्षतंतु के माध्यम से पारित की जाती है, जिससे झिल्ली का विध्रुवण होता है, तो एक्सट को हटाने के बाद। प्रभाव क्षमता नीरस रूप से अपने मूल स्तर पर लौट आती है। इन परिस्थितियों में, अक्षतंतु एक निष्क्रिय विद्युत परिपथ की तरह व्यवहार करता है। एक संधारित्र और एक डीसी से युक्त सर्किट। प्रतिरोध।

चावल। 2. तंत्रिका में क्रिया क्षमता का विकासलोकने: ए- सबथ्रेशोल्ड ( 1 ) और सुपरथ्रेशोल्ड (2 .)) चिढ़; बीझिल्ली प्रतिक्रिया; अति-दहलीज जलन के साथ, पूर्ण शक्ति प्रकट होती हैकार्रवाई सामाजिक; वी- आयन धारा प्रवाहित होती है उत्तेजित होने पर झिल्ली; जी- सन्निकटन एक साधारण विश्लेषणात्मक मॉडल में आयन धारा.

यदि वर्तमान पल्स एक निश्चित थ्रेशोल्ड मान से अधिक हो जाता है, तो गड़बड़ी बंद होने के बाद भी संभावित परिवर्तन जारी रहता है; क्षमता सकारात्मक हो जाती है और उसके बाद ही आराम के स्तर पर लौट आती है, और पहले तो यह कुछ हद तक खिसक जाती है (हाइपरपोलराइजेशन का क्षेत्र, चित्र 2)। इस मामले में, झिल्ली की प्रतिक्रिया गड़बड़ी पर निर्भर नहीं करती है; इस आवेग को कहा जाता है। संभावित कार्रवाई। उसी समय, झिल्ली से एक आयनिक धारा प्रवाहित होती है, जो पहले अंदर की ओर और फिर बाहर की ओर निर्देशित होती है (चित्र 2,) वी).

घटना संबंधी। एन के उद्भव के तंत्र की व्याख्या और। 1952 में A. L. हॉज-किन और A. F. हक्सले द्वारा दिया गया था। कुल आयन करंट तीन घटकों से बना होता है: पोटेशियम, सोडियम और लीकेज करंट। जब झिल्ली क्षमता थ्रेशोल्ड मान j * (~ 20mV) से बदल जाती है, तो झिल्ली Na + आयनों के लिए पारगम्य हो जाती है। Na + आयन फाइबर में भागते हैं, झिल्ली क्षमता को तब तक स्थानांतरित करते हैं जब तक कि यह संतुलन सोडियम क्षमता तक नहीं पहुंच जाता:

~ 60 एमवी का गठन। इसलिए, ऐक्शन पोटेंशिअल का कुल आयाम ~ 120 mV तक पहुँच जाता है। जब तक आप अधिकतम तक पहुंच जाते हैं। झिल्ली में क्षमता, पोटेशियम (और एक ही समय में, सोडियम) चालकता विकसित होने लगती है। नतीजतन, सोडियम करंट को बाहर की ओर निर्देशित पोटेशियम करंट से बदल दिया जाता है। यह करंट एक्शन पोटेंशिअल में कमी के अनुरूप है।

स्थापित अनुभवजन्य। सोडियम और पोटेशियम धाराओं के वर्णन के लिए उर-टियन। फाइबर के स्थानिक रूप से सजातीय उत्तेजना के साथ झिल्ली क्षमता का व्यवहार उर-टियन द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कहां साथ- झिल्ली क्षमता, मैं- आयनिक करंट, पोटेशियम, सोडियम और लीकेज करंट से बना होता है। ये धाराएं डीसी द्वारा निर्धारित की जाती हैं। ईएमएफ जे के, जे ना और जे मैंऔर चालकता जीक, जीना और जी एल:

मात्रा जी एलस्थिर माना जाता है, चालकता जीना और जी K को मापदंडों का उपयोग करके वर्णित किया गया है एम, एचतथा एनएस:

जीना, जीके - स्थिर; विकल्प वांतथा एन एसरैखिक समीकरणों को संतुष्ट करें

निर्भरता गुणांक। ए और बी झिल्ली क्षमता पर जे (छवि 3) को सर्वश्रेष्ठ मैच की स्थिति से चुना जाता है

चावल। 3. गुणांक की निर्भरता ए तथा बी झिल्लियों सेक्षमता.

गणना और मापा वक्र मैं(टी) मापदंडों का चुनाव भी उन्हीं विचारों से प्रेरित होता है। स्थिर मूल्यों की निर्भरता वांतथा एन एसझिल्ली क्षमता से अंजीर में दिखाया गया है। 4. बड़ी संख्या में पैरामीटर वाले मॉडल हैं। इस प्रकार, तंत्रिका फाइबर की झिल्ली एक अरेखीय आयनिक कंडक्टर है, जिसके गुण अनिवार्य रूप से विद्युत पर निर्भर करते हैं। खेत। उत्तेजना पैदा करने का तंत्र खराब समझा जाता है। उर-निया हॉजकिन-हक्सले केवल एक सफल अनुभव प्रदान करता है। उस घटना का विवरण, जिसके लिए कोई विशिष्ट भौतिक नहीं है। मॉडल। इसलिए, एक महत्वपूर्ण कार्य बिजली के प्रवाह के तंत्र का अध्ययन करना है। झिल्लियों के माध्यम से धारा, विशेष रूप से नियंत्रित विद्युत के माध्यम से। क्षेत्र आयन चैनल।

चावल। 4. स्थिर मूल्यों की निर्भरता वांतथा एन एस झिल्ली क्षमता से.

एन. का प्रसार और... एन. और. क्षीणन के बिना और डीसी के साथ फाइबर के साथ प्रचार कर सकते हैं। गति। यह इस तथ्य के कारण है कि सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए आवश्यक ऊर्जा एक केंद्र से नहीं आती है, बल्कि फाइबर के प्रत्येक बिंदु पर स्थानीय रूप से एकत्र की जाती है। दो प्रकार के तंतुओं के अनुसार, एन को स्थानांतरित करने के दो तरीके हैं और: निरंतर और नमकीन (अचानक), जब आवेग रैनवियर के एक अवरोधन से दूसरे में जाता है, माइलिन अलगाव के क्षेत्रों पर कूदता है।

गैर-माइलिनेटेड के मामले में। फाइबर झिल्ली संभावित वितरण जे ( एक्स, टी) उर-एनआई द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कहां साथ- फाइबर की प्रति यूनिट लंबाई झिल्ली क्षमता, आर- फाइबर की प्रति यूनिट लंबाई में अनुदैर्ध्य (इंट्रासेल्युलर और बाह्य) प्रतिरोधों का योग, मैं- एक इकाई लंबाई के फाइबर की झिल्ली से बहने वाली आयनिक धारा। इलेक्ट्रिक। वर्तमान मैंसंभावित j का एक कार्यात्मक है, जो समय पर निर्भर करता है टीऔर निर्देशांक एन एस... यह निर्भरता उर-एनआईआई (2) - (4) द्वारा निर्धारित की जाती है।

कार्यात्मक प्रकार मैंजैविक रूप से उत्तेजक वातावरण के लिए विशिष्ट। हालांकि, समीकरण (5), अगर हम फॉर्म को अनदेखा करते हैं मैं, एक अधिक सामान्य चरित्र है और कई भौतिक का वर्णन करता है। घटना, उदाहरण के लिए। दहन प्रक्रिया। इसलिए, एन का स्थानांतरण और। एक पाउडर कॉर्ड के जलने की तरह। यदि एक यात्रा लौ में इग्निशन प्रक्रिया को खर्च पर किया जाता है, तो एन में और। उत्तेजना तथाकथित की मदद से होती है। स्थानीय धाराएँ (चित्र। 5)।

चावल। 5. प्रसार प्रदान करने वाली स्थानीय धाराएंतंत्रिका आवेग में कमी.

उर-निया हॉजकिन - एन के प्रसार के लिए हक्सले और। संख्यात्मक रूप से हल किया गया। संचित प्रयोगों के साथ प्राप्त समाधान। डेटा से पता चला है कि एन का प्रसार और। उत्तेजना प्रक्रिया के विवरण पर निर्भर नहीं करता है। गुण। एन के वितरण की एक तस्वीर और। सरल मॉडल का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है जो केवल उत्तेजना के सामान्य गुणों को दर्शाता है। इस दृष्टिकोण ने एन की गति और आकार की गणना करना संभव बना दिया और। उदाहरण के लिए, एक सजातीय फाइबर में, विषमताओं की उपस्थिति में उनका परिवर्तन और यहां तक ​​कि सक्रिय मीडिया में उत्तेजना के प्रसार के जटिल तरीके। हृदय की मांसपेशी में। वहाँ कई हैं। चटाई इस तरह के मॉडल। इनमें से सबसे सरल इस प्रकार है। एन के पारित होने के दौरान झिल्ली के माध्यम से बहने वाली आयनिक धारा और वैकल्पिक संकेत है: पहले, यह फाइबर में बहती है, और फिर बाहर। इसलिए, इसे एक टुकड़े-टुकड़े स्थिर फ़ंक्शन (चित्र 2,) द्वारा अनुमानित किया जा सकता है। जी) उत्तेजना तब होती है जब झिल्ली क्षमता एक थ्रेशोल्ड मान j * से बदल जाती है। इस समय, फाइबर के अंदर की ओर निर्देशित एक धारा होती है और परिमाण में बराबर होती है जे "... एक समय t " के बाद, धारा विपरीत में बदल जाती है, बराबर जे""। यह चरण ~ t "" के समय तक रहता है। समीकरण (5) का हल चर के फलन के रूप में पाया जा सकता है टी = एक्स /यू, जहां यू एन के प्रसार की गति है और। (रेखा चित्र नम्बर 2, बी).

वास्तविक तंतुओं में, समय t "काफी लंबा है, इसलिए केवल यह गति u निर्धारित करता है, जिसके लिए निम्नलिखित f-la मान्य है: ... उस पर विचार करना जे" ~ ~ डी, आर ~ डी 2 और साथ ~ डी, कहां डीफाइबर व्यास है, हम प्रयोग के साथ समझौते में पाते हैं कि यू ~ डी 1/2. टुकड़े-टुकड़े निरंतर सन्निकटन का उपयोग करके, क्रिया क्षमता का आकार पाया जाता है।

उर-नी (5) एन फैलाने के लिए और। वास्तव में दो समाधानों की अनुमति देता है। दूसरा समाधान अस्थिर निकला; यह एन और देता है। बहुत कम गति और क्षमता के आयाम के साथ। दूसरे, अस्थिर, समाधान की उपस्थिति में दहन के सिद्धांत में एक सादृश्यता है। जब एक लौ एक साइड हीट सिंक के साथ फैलती है, तो एक अस्थिर मोड भी संभव है। सरल विश्लेषणात्मक मॉडल एन और। ऐड को ध्यान में रखते हुए सुधार किया जा सकता है। विवरण।

खंड में परिवर्तन और तंत्रिका तंतुओं की शाखाओं में बंटने पर एन। का मार्ग और। मुश्किल हो सकता है या पूरी तरह से अवरुद्ध भी हो सकता है। एक विस्तारित फाइबर (चित्र। 6) में, नाड़ी का वेग कम हो जाता है क्योंकि यह विस्तार के करीब पहुंचता है, और विस्तार के बाद यह एक नए स्थिर मूल्य तक पहुंचने तक बढ़ना शुरू हो जाता है। एन. की मंदी और. मजबूत, क्रॉस-सेक्शन में अंतर जितना अधिक होगा। पर्याप्त रूप से बड़े एन के विस्तार के साथ और। रुक जाता है। एक आलोचनात्मक है। फाइबर का विस्तार, एक कट एन को रोकता है और।

एन और के रिवर्स मूवमेंट पर। (विस्तृत फाइबर से संकीर्ण फाइबर तक) कोई अवरोध नहीं होता है, लेकिन गति में परिवर्तन विपरीत होता है। संकीर्णता के करीब पहुंचने पर, एन की गति और। बढ़ता है और फिर एक नए स्थिर मूल्य में घटने लगता है। गति ग्राफ पर (चित्र 6 .) ए) एक प्रकार का लूप प्राप्त होता है।

री। 6. तंत्रिका आवेगों का विस्तार द्वारा मार्गरेंगने वाला फाइबर: ए- पल्स वेग में परिवर्तन इसकी दिशा के आधार पर; बी-योजनाबद्ध फाइबर छवि का विस्तार.

एक अन्य प्रकार की विषमता फाइबर ब्रांचिंग है। ब्रांचिंग पॉइंट पर, डीकंप। आवेगों के पारित होने और अवरुद्ध करने के विकल्प। अतुल्यकालिक एन के दृष्टिकोण के साथ और। अवरोधन की स्थिति ऑफसेट समय पर निर्भर करती है। यदि दालों के बीच का समय परिवर्तन छोटा है, तो वे एक दूसरे को विस्तृत तीसरे फाइबर में प्रवेश करने में मदद करते हैं। यदि शिफ्ट काफी बड़ी है, तो N. और। एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप। यह इस तथ्य के कारण है कि एन। और।, जो पहले आया था, लेकिन तीसरे फाइबर को उत्तेजित करने में विफल रहा, आंशिक रूप से नोड को एक दुर्दम्य अवस्था में स्थानांतरित करता है। इसके अलावा, एक तुल्यकालन प्रभाव होता है: जैसे-जैसे एन। आता है और। नोड तक, एक दूसरे के सापेक्ष उनका अंतराल कम हो जाता है।

एन और की बातचीत... शरीर में तंत्रिका तंतुओं को बंडलों या तंत्रिका चड्डी में जोड़ा जाता है, जिससे एक प्रकार की फंसे हुए केबल का निर्माण होता है। बंडल के सभी तंतु स्व-निहित हैं। संचार लाइनें, लेकिन एक सामान्य "तार" है - अंतरकोशिकीय द्रव। जब N. और किसी भी तंतु के साथ चलते हैं, तो यह अंतरकोशिकीय द्रव में बिजली बनाता है। एक क्षेत्र जो आसन्न तंतुओं की झिल्ली क्षमता को प्रभावित करता है। आमतौर पर, ऐसा प्रभाव नगण्य होता है और संचार लाइनें आपसी हस्तक्षेप के बिना काम करती हैं, लेकिन यह खुद को पैथोलॉजिकल तरीके से प्रकट करती है। और कला। शर्तेँ। प्रसंस्करण तंत्रिका चड्डी विशेष। रसायन पदार्थ, न केवल आपसी हस्तक्षेप का निरीक्षण करना संभव है, बल्कि पड़ोसी तंतुओं में उत्तेजना का स्थानांतरण भी है।

बाहरी की सीमित मात्रा में रखे गए दो तंत्रिका तंतुओं की परस्पर क्रिया पर ज्ञात प्रयोग। समाधान। यदि एन। और। तंतुओं में से एक के साथ चलता है, तो साथ ही साथ दूसरे फाइबर की उत्तेजना बदल जाती है। परिवर्तन तीन चरणों से गुजरता है। प्रारंभ में, दूसरे फाइबर की उत्तेजना गिरती है (उत्तेजना सीमा बढ़ जाती है)। उत्तेजना में यह कमी पहले फाइबर के साथ चलने वाली क्रिया क्षमता से आगे निकल जाती है और लगभग तब तक रहती है जब तक कि पहले फाइबर में क्षमता अधिकतम तक नहीं पहुंच जाती। फिर उत्तेजना बढ़ती है, यह चरण समय के साथ पहले फाइबर में क्षमता को कम करने की प्रक्रिया के साथ मेल खाता है। जब पहले फाइबर में झिल्ली का हल्का हाइपरपोलराइजेशन होता है तो उत्तेजना फिर से कम हो जाती है।

एक ही समय पर। एन. का मार्ग और. कभी-कभी दो तंतुओं पर तुल्यकालन प्राप्त करना संभव होता था। इस तथ्य के बावजूद कि अपना है। एन. की गति और. विभिन्न तंतुओं में एक ही समय में भिन्न होते हैं। सामूहिक एन और उत्साह पैदा हो सकता है। अगर आपका अपना। गति समान थी, तब सामूहिक आवेग की गति कम थी। अपने आप में एक उल्लेखनीय अंतर के साथ। गति की, सामूहिक गति का एक मध्यवर्ती मूल्य था। केवल एन और। को सिंक्रनाइज़ किया जा सकता है, जिसकी गति बहुत अधिक भिन्न नहीं होती है।

चटाई। इस घटना का विवरण दो समानांतर फाइबर j1 और j2 की झिल्ली क्षमता के लिए ur-nes की एक प्रणाली द्वारा दिया गया है:

कहां आर 1 और आर 2 - पहले और दूसरे तंतुओं का अनुदैर्ध्य प्रतिरोध, आर 3 - बाहरी वातावरण का अनुदैर्ध्य प्रतिरोध, जी = आर 1 आर 2 + आर 1 आर 3 + आर 2 आर 3. आयनिक धाराएं मैं 1 और मैं 2 को तंत्रिका उत्तेजना के एक या दूसरे मॉडल द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

एक साधारण विश्लेषणात्मक का उपयोग करते समय। मॉडल समाधान एक ट्रेस की ओर जाता है। चित्र। जब एक फाइबर उत्तेजित होता है, तो पड़ोसी में एक वैकल्पिक झिल्ली क्षमता प्रेरित होती है: पहले, फाइबर हाइपरपोलराइज्ड होता है, फिर विध्रुवित होता है, और अंत में, फिर से हाइपरपोलराइज्ड होता है। ये तीन चरण फाइबर की उत्तेजना में कमी, वृद्धि और एक नई कमी के अनुरूप हैं। मापदंडों के सामान्य मूल्यों पर, दूसरे चरण में विध्रुवण की ओर झिल्ली क्षमता की पारी दहलीज तक नहीं पहुंचती है, इसलिए, पड़ोसी फाइबर को उत्तेजना का हस्तांतरण नहीं होता है। एक ही समय पर। दो तंतुओं की उत्तेजना, प्रणाली (6) एक संयुक्त स्व-समान समाधान की अनुमति देती है, जो दो एन से मेल खाती है और पोस्ट पर समान गति से चलती है। एक दूसरे से दूरी। यदि कोई धीमा एन और सामने है, तो यह तेज आवेग को धीमा कर देता है, इसे आगे जारी नहीं करता है; दोनों अपेक्षाकृत कम गति से चलते हैं। यदि तेज II आगे ​​है। और।, फिर वह एक धीमी गति से आवेग खींचता है। सामूहिक गति अपने आप के करीब हो जाती है। तेज आवेग की गति। जटिल तंत्रिका संरचनाओं में, की उपस्थिति ऑटोवोलि.

रोमांचक वातावरण... शरीर में तंत्रिका कोशिकाओं को तंत्रिका नेटवर्क में एकजुट किया जाता है, टू-राई, तंतुओं की शाखाओं की आवृत्ति के आधार पर, दुर्लभ और घने में विभाजित होते हैं। डीपी के एक दुर्लभ नेटवर्क में। तत्व स्वतंत्र रूप से उत्साहित हैं और ऊपर वर्णित अनुसार केवल शाखा नोड्स पर बातचीत करते हैं।

एक घने नेटवर्क में, उत्तेजना एक साथ कई तत्वों को शामिल करती है, जिससे उनकी विस्तृत संरचना और जिस तरह से वे एक-दूसरे से जुड़े होते हैं, वे महत्वहीन हो जाते हैं। नेटवर्क एक निरंतर उत्तेजक माध्यम की तरह व्यवहार करता है, कट के पैरामीटर उत्तेजना के उद्भव और प्रसार को निर्धारित करते हैं।

उत्तेजक माध्यम त्रि-आयामी हो सकता है, हालांकि इसे अक्सर दो-आयामी सतह के रूप में माना जाता है। इसमें जो उत्साह पैदा हुआ - एल। सतह पर बिंदु, एक कुंडलाकार तरंग के रूप में सभी दिशाओं में फैलता है। उत्तेजना की लहर बाधाओं के चारों ओर झुक सकती है, लेकिन यह उनसे परावर्तित नहीं हो सकती है, और यह माध्यम की सीमा से भी परिलक्षित नहीं होती है। जब लहरें आपस में टकराती हैं, तो उनका परस्पर विनाश होता है; उत्तेजना मोर्चे के पीछे एक दुर्दम्य क्षेत्र की उपस्थिति के कारण ये तरंगें एक दूसरे से नहीं गुजर सकती हैं।

एक उत्तेजक वातावरण का एक उदाहरण है कार्डियक न्यूरोमस्कुलर सिंकाइटियम - तंत्रिका और मांसपेशी फाइबर का एक एकल संचालन प्रणाली में संघ जो किसी भी दिशा में उत्तेजना को प्रसारित करने में सक्षम है। उत्तेजना की एक लहर का पालन करते हुए, न्यूरोमस्कुलर सिंकाइटिया समकालिक रूप से सिकुड़ता है, जिसे एक एकल नियंत्रण केंद्र - पेसमेकर द्वारा भेजा जाता है। कभी-कभी एक समान लय का उल्लंघन होता है, अतालता होती है। इनमें से एक मोड को कहा जाता है। आलिंद स्पंदन: ये स्वायत्त संकुचन हैं जो एक बाधा के आसपास उत्तेजना के संचलन के कारण होते हैं, उदाहरण के लिए। ऊपरी या निचली नस। इस तरह के एक शासन की घटना के लिए, बाधा की परिधि उत्तेजना तरंग दैर्ध्य से अधिक होनी चाहिए, मानव आलिंद में ~ 5 सेमी के बराबर। जब स्पंदन समय-समय पर होता है। 3-5 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ आलिंद संकुचन। उत्तेजना का एक और अधिक जटिल तरीका वेंट्रिकुलर फाइब्रिलेशन है, जब डीप। हृदय की मांसपेशी के तत्व बिना बाहरी रूप से सिकुड़ने लगते हैं। आदेश और ~ 10 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ पड़ोसी तत्वों के साथ संचार के बिना। फाइब्रिलेशन रक्त संचार को रोकता है।

एक उत्तेजनीय माध्यम की स्वतःस्फूर्त गतिविधि का उद्भव और रखरखाव तरंग स्रोतों के उद्भव के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। तरंगों का सबसे सरल स्रोत (स्वचालित रूप से उत्तेजित कोशिकाओं का एक समूह) आवधिक प्रदान कर सकता है। गतिविधि का स्पंदन, इस प्रकार हृदय के पेसमेकर की व्यवस्था की जाती है।

जटिल स्थानों के कारण उत्तेजना के स्रोत भी उत्पन्न हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, उत्तेजना मोड का संगठन। घूर्णन सर्पिल तरंग प्रकार का एक प्रतिवर्तक जो सरलतम उत्तेजनीय माध्यम में प्रकट होता है। एक अन्य प्रकार की क्रिया एक माध्यम में होती है जिसमें दो प्रकार के तत्व होते हैं जिनमें विभिन्न उत्तेजना थ्रेसहोल्ड होते हैं; रिवरबरेटर समय-समय पर एक या दूसरे तत्वों को उत्तेजित करता है, इसके आंदोलन और उत्पन्न करने की दिशा बदलता है।

तीसरे प्रकार का स्रोत अग्रणी केंद्र (इको स्रोत) है, जो एक ऐसे माध्यम में प्रकट होता है जो अपवर्तक सूचकांक या उत्तेजना सीमा में विषम है। इस मामले में, एक परावर्तित तरंग (गूंज) अमानवीयता पर प्रकट होती है। ऐसे तरंग स्रोतों की उपस्थिति जटिल उत्तेजना मोड की उपस्थिति की ओर ले जाती है, जिनका अध्ययन ऑटोवेव्स के सिद्धांत में किया जाता है।

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तंत्रिका तंत्रअपने आंतरिक वातावरण की संरचना की स्थिरता को बनाए रखते हुए, सभी अंग प्रणालियों के समन्वित कार्य को नियंत्रित, समन्वय और नियंत्रित करता है (इसके लिए धन्यवाद, मानव शरीर समग्र रूप से कार्य करता है)। तंत्रिका तंत्र की भागीदारी से शरीर बाहरी वातावरण से जुड़ा होता है।

तंत्रिका ऊतक

तंत्रिका तंत्र बनता है तंत्रिका ऊतकजिसमें तंत्रिका कोशिकाएँ होती हैं - न्यूरॉन्सऔर छोटा उपग्रह कोशिकाएं (ग्लायल सेल), जो न्यूरॉन्स से लगभग 10 गुना अधिक हैं।

न्यूरॉन्सतंत्रिका तंत्र के बुनियादी कार्य प्रदान करते हैं: सूचना का संचरण, प्रसंस्करण और भंडारण। तंत्रिका आवेग प्रकृति में विद्युत होते हैं और न्यूरॉन्स की प्रक्रियाओं के साथ फैलते हैं।

सेल उपग्रहतंत्रिका कोशिकाओं के विकास और विकास को बढ़ावा देने, पोषण, समर्थन और सुरक्षात्मक कार्य करना।

न्यूरॉन संरचना

न्यूरॉन तंत्रिका तंत्र की बुनियादी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है।

तंत्रिका तंत्र की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई एक तंत्रिका कोशिका है - न्यूरॉन... इसके मुख्य गुण उत्तेजना और चालकता हैं।

एक न्यूरॉन के होते हैं तनतथा अंकुर.

लघु, अत्यधिक शाखित प्रक्रियाएँ - डेन्ड्राइट, उनके माध्यम से तंत्रिका आवेग आते हैं शरीर कोचेता कोष। एक या कई डेंड्राइट हो सकते हैं।

प्रत्येक तंत्रिका कोशिका की एक लंबी प्रक्रिया होती है - एक्सोन, जिसके साथ आवेगों को निर्देशित किया जाता है कोशिका शरीर से... अक्षतंतु की लंबाई कई दसियों सेंटीमीटर तक पहुंच सकती है। बंडलों में एकजुट होकर, अक्षतंतु बनते हैं तंत्रिकाओं.

तंत्रिका कोशिका (अक्षतंतु) की लंबी प्रक्रियाओं को कवर किया जाता है माइलिन आवरण... ऐसे उपांगों के समूह शामिल हैं मेलिन(सफेद रंग का एक वसा जैसा पदार्थ), केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी का सफेद पदार्थ बनता है।

छोटी प्रक्रियाओं (डेंड्राइट्स) और न्यूरॉन्स के शरीर में माइलिन म्यान नहीं होता है, इसलिए वे भूरे रंग के होते हैं। उनके समूह मस्तिष्क के धूसर पदार्थ का निर्माण करते हैं।

न्यूरॉन्स एक दूसरे से इस तरह से जुड़ते हैं: एक न्यूरॉन का अक्षतंतु शरीर, डेंड्राइट्स या दूसरे न्यूरॉन के अक्षतंतु से जुड़ता है। एक न्यूरॉन के दूसरे न्यूरॉन के संपर्क के स्थान को कहते हैं अन्तर्ग्रथन... एक न्यूरॉन के शरीर पर 1200-1800 सिनैप्स होते हैं।

एक सिनैप्स पड़ोसी कोशिकाओं के बीच का स्थान है जिसमें एक तंत्रिका आवेग का एक न्यूरॉन से दूसरे में रासायनिक संचरण होता है।

प्रत्येक सिनैप्स में तीन खंड होते हैं:

1. तंत्रिका अंत द्वारा गठित झिल्ली ( प्रीसिनेप्टिक झिल्ली);
2. कोशिका शरीर झिल्ली ( पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली);
3. सूत्र - युग्मक फांकइन झिल्लियों के बीच

अन्तर्ग्रथन के प्रीसानेप्टिक भाग में जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ होता है ( मध्यस्थ), जो एक तंत्रिका आवेग के एक न्यूरॉन से दूसरे में संचरण सुनिश्चित करता है। एक तंत्रिका आवेग के प्रभाव में, मध्यस्थ सिनैप्टिक फांक में प्रवेश करता है, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर कार्य करता है और कोशिका शरीर में अगले न्यूरॉन के उत्तेजना का कारण बनता है। तो सिनैप्स के माध्यम से उत्तेजना एक न्यूरॉन से दूसरे न्यूरॉन में संचारित होती है।

उत्तेजना का प्रसार तंत्रिका ऊतक की ऐसी संपत्ति से जुड़ा होता है जैसे प्रवाहकत्त्व.

न्यूरॉन्स के प्रकार

न्यूरॉन्स आकार में भिन्न होते हैं

प्रदर्शन किए गए कार्य के आधार पर, निम्न प्रकार के न्यूरॉन्स प्रतिष्ठित हैं:

• न्यूरॉन्स, इंद्रियों से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र तक संकेतों को प्रेषित करना(रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क) कहलाते हैं संवेदनशील... ऐसे न्यूरॉन्स के शरीर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के बाहर, तंत्रिका नोड्स (गैन्ग्लिया) में स्थित होते हैं। एक तंत्रिका नोड केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के बाहर तंत्रिका कोशिका निकायों का एक संग्रह है।
• न्यूरॉन्स, रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क से मांसपेशियों और आंतरिक अंगों तक आवेगों को संचारित करनामोटर कहा जाता है। वे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से काम करने वाले अंगों तक आवेगों का संचरण प्रदान करते हैं।
• संवेदी और मोटर न्यूरॉन्स के बीच संबंधद्वारा किया गया इन्तेर्नयूरोंसरीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क में सिनैप्टिक संपर्कों के माध्यम से। इंटरकैलेरी न्यूरॉन्स केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के भीतर स्थित होते हैं (यानी, इन न्यूरॉन्स के शरीर और प्रक्रियाएं मस्तिष्क से बाहर नहीं जाती हैं)।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में न्यूरॉन्स के संचय को कहा जाता है सार(मस्तिष्क, रीढ़ की हड्डी का केंद्रक)।

रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क सभी अंगों से जुड़े होते हैं तंत्रिकाओं.

तंत्रिकाओं- मुख्य रूप से न्यूरॉन्स और न्यूरोग्लिया कोशिकाओं के अक्षतंतु द्वारा गठित तंत्रिका तंतुओं के बंडलों से युक्त म्यान वाली संरचनाएं।

नसें केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और अंगों, रक्त वाहिकाओं और त्वचा के बीच संबंध प्रदान करती हैं।

पर्यावरण की तुलना में बहुत छोटा। जब ऐक्शन पोटेंशिअल किया जाता है, तो वोल्टेज पर निर्भर सोडियम चैनल खुलते हैं और धनात्मक रूप से आवेशित सोडियम आयन सांद्रता प्रवणता के साथ साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं जब तक कि यह एक धनात्मक विद्युत आवेश द्वारा संतुलित न हो जाए। इसके बाद, वोल्टेज पर निर्भर चैनल निष्क्रिय हो जाते हैं और सेल से सकारात्मक रूप से चार्ज पोटेशियम आयनों के प्रसार के कारण नकारात्मक आराम क्षमता बहाल हो जाती है, जिसकी पर्यावरण में एकाग्रता भी इंट्रासेल्युलर की तुलना में काफी कम है।

कार्रवाई संभावित चरण

1. प्री-स्पाइक- विध्रुवण के एक महत्वपूर्ण स्तर (स्थानीय उत्तेजना, स्थानीय प्रतिक्रिया) के लिए धीमी झिल्ली विध्रुवण की प्रक्रिया।
2. पीक क्षमता, या स्पाइक,एक आरोही भाग (झिल्ली विध्रुवण) और एक अवरोही भाग (झिल्ली प्रत्यावर्तन) से मिलकर बनता है।
3. नकारात्मक ट्रेस क्षमता- विध्रुवण के महत्वपूर्ण स्तर से झिल्ली ध्रुवीकरण के प्रारंभिक स्तर (ट्रेस विध्रुवण) तक।
4. सकारात्मक ट्रेस क्षमता- झिल्ली क्षमता में वृद्धि और इसके मूल मूल्य (ट्रेस हाइपरपोलराइजेशन) पर इसकी क्रमिक वापसी।

सामान्य प्रावधान

एक जीवित कोशिका की झिल्ली का ध्रुवीकरण उसके आंतरिक और बाहरी पक्षों से आयनिक संरचना में अंतर के कारण होता है। जब कोई कोशिका शांत (अप्रत्याशित) अवस्था में होती है, तो झिल्ली के विपरीत पक्षों पर आयन एक अपेक्षाकृत स्थिर संभावित अंतर पैदा करते हैं जिसे विश्राम क्षमता कहा जाता है। यदि आप एक जीवित सेल में एक इलेक्ट्रोड डालते हैं और आराम करने वाली झिल्ली क्षमता को मापते हैं, तो इसका नकारात्मक मान (लगभग -70 - -90 एमवी) होगा। यह इस तथ्य के कारण है कि झिल्ली के आंतरिक भाग पर कुल आवेश बाहरी पक्ष की तुलना में काफी कम है, हालांकि दोनों पक्षों में धनायन और ऋणायन दोनों होते हैं। बाहर - परिमाण का एक क्रम सोडियम, कैल्शियम और क्लोरीन के अधिक आयन, अंदर - पोटेशियम आयन और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए प्रोटीन अणु, अमीनो एसिड, कार्बनिक अम्ल, फॉस्फेट, सल्फेट्स। यह समझा जाना चाहिए कि हम झिल्ली की सतह के आवेश के बारे में ठीक से बात कर रहे हैं - सामान्य तौर पर, कोशिका के अंदर और बाहर दोनों तरह का माध्यम न्यूट्रल रूप से चार्ज होता है।

विभिन्न उत्तेजनाओं के प्रभाव में झिल्ली क्षमता बदल सकती है। एक इलेक्ट्रोड के माध्यम से झिल्ली के बाहरी या भीतरी हिस्से को आपूर्ति की जाने वाली विद्युत धारा कृत्रिम उत्तेजना के रूप में काम कर सकती है। विवो में, उत्तेजना अक्सर सिनैप्स के माध्यम से आने वाली पड़ोसी कोशिकाओं से या बाह्य माध्यम के माध्यम से फैलाना संचरण द्वारा एक रासायनिक संकेत है। झिल्ली क्षमता का विस्थापन नकारात्मक में हो सकता है ( hyperpolarization) या सकारात्मक ( विध्रुवण) पक्ष।

तंत्रिका ऊतक में, क्रिया क्षमता, एक नियम के रूप में, विध्रुवण के दौरान उत्पन्न होती है - यदि न्यूरॉन झिल्ली का विध्रुवण एक निश्चित सीमा स्तर तक पहुँच जाता है या उससे अधिक हो जाता है, तो कोशिका उत्तेजित होती है, और एक विद्युत संकेत तरंग उसके शरीर से अक्षतंतु तक फैलती है। और डेंड्राइट्स। (वास्तविक परिस्थितियों में, पोस्टसिनेप्टिक क्षमताएं आमतौर पर एक न्यूरॉन के शरीर पर उत्पन्न होती हैं, जो प्रकृति में क्रिया क्षमता से बहुत भिन्न होती हैं - उदाहरण के लिए, वे "सभी या कुछ भी नहीं" के सिद्धांत का पालन नहीं करते हैं। ये क्षमताएं एक क्रिया में परिवर्तित हो जाती हैं। झिल्ली के एक विशेष खंड पर क्षमता - अक्षीय पहाड़ी, ताकि क्रिया क्षमता डेंड्राइट्स पर लागू न हो)।

चावल। 3.एक खुली और बंद अवस्था में दो सोडियम चैनलों वाली झिल्ली को दर्शाने वाला सबसे सरल आरेख

यह इस तथ्य के कारण है कि कोशिका झिल्ली पर आयन चैनल होते हैं - प्रोटीन अणु जो झिल्ली में छिद्र बनाते हैं जिसके माध्यम से आयन झिल्ली के अंदरूनी हिस्से से बाहरी और इसके विपरीत में जा सकते हैं। अधिकांश चैनल आयन-विशिष्ट हैं - सोडियम चैनल व्यावहारिक रूप से केवल सोडियम आयनों को गुजरने देता है और दूसरों को अनुमति नहीं देता है (इस घटना को चयनात्मकता कहा जाता है)। उत्तेजनीय ऊतकों (तंत्रिका और पेशी) की कोशिका झिल्ली में बड़ी मात्रा में होता है संभावित-आश्रितआयन चैनल झिल्ली क्षमता के विस्थापन का शीघ्रता से जवाब देने में सक्षम हैं। झिल्ली का विध्रुवण मुख्य रूप से वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनल खोलने का कारण बनता है। जब पर्याप्त मात्रा में सोडियम चैनल एक ही समय में खुलते हैं, तो धनावेशित सोडियम आयन उनके माध्यम से झिल्ली के भीतरी भाग की ओर भागते हैं। इस मामले में प्रेरक शक्ति सांद्रता प्रवणता (कोशिका के अंदर की तुलना में झिल्ली के बाहर कई अधिक धनात्मक आवेशित सोडियम आयन हैं) और झिल्ली के अंदर ऋणात्मक आवेश द्वारा प्रदान की जाती है (चित्र 2 देखें)। सोडियम आयनों के प्रवाह से झिल्ली क्षमता में और भी बड़ा और बहुत तेज़ परिवर्तन होता है, जिसे कहा जाता है संभावित कार्रवाई(विशेष साहित्य में, इसे पीडी के रूप में नामित किया गया है)।

के अनुसार सभी या कुछ भी नहीं कानूनउत्तेजनीय ऊतक की कोशिका झिल्ली या तो उत्तेजना का बिल्कुल भी जवाब नहीं देती है, या इस समय इसके लिए अधिकतम संभव बल के साथ प्रतिक्रिया करती है। यही है, अगर उत्तेजना बहुत कमजोर है और दहलीज तक नहीं पहुंचा है, तो कार्रवाई की क्षमता बिल्कुल नहीं पैदा होती है; उसी समय, थ्रेशोल्ड उत्तेजना उसी आयाम की एक क्रिया क्षमता का कारण बनेगी जो उत्तेजना दहलीज से अधिक है। इसका मतलब यह बिल्कुल भी नहीं है कि क्रिया क्षमता का आयाम हमेशा समान होता है - झिल्ली का एक ही खंड, विभिन्न अवस्थाओं में होने के कारण, विभिन्न आयामों की क्रिया क्षमता उत्पन्न कर सकता है।

उत्तेजना के बाद, कुछ समय के लिए न्यूरॉन खुद को पूर्ण अपवर्तकता की स्थिति में पाता है, जब कोई संकेत इसे फिर से उत्तेजित नहीं कर सकता है, फिर सापेक्ष अपवर्तकता के चरण में प्रवेश करता है, जब असाधारण रूप से मजबूत संकेत इसे उत्तेजित कर सकते हैं (इस मामले में, एपी आयाम होगा सामान्य से कम)। दुर्दम्य अवधि तेज सोडियम धारा के निष्क्रिय होने के कारण होती है, अर्थात सोडियम चैनलों की निष्क्रियता (नीचे देखें)।

क्रिया क्षमता का प्रसार

अमाइलिनेटेड रेशों पर

एपी के दौरान, चैनल एक राज्य से दूसरे राज्य में जाते हैं: Na + -चैनल की तीन मुख्य अवस्थाएँ होती हैं - बंद, खुली और निष्क्रिय (वास्तव में, मामला अधिक जटिल है, लेकिन ये तीन वर्णन करने के लिए पर्याप्त हैं), K + -चैनल दो हैं - बंद और खुले।

एपी के गठन में भाग लेने वाले चैनलों के व्यवहार को चालकता के संदर्भ में वर्णित किया गया है और इसकी गणना स्थानांतरण (स्थानांतरण) गुणांक के रूप में की जाती है।

कैरीओवर कारक हॉजकिन और हक्सले द्वारा प्राप्त किए गए थे।

प्रति इकाई क्षेत्र में पोटेशियम जीके के लिए चालकता

गणना करना अधिक कठिन है, क्योंकि, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, वोल्टेज-निर्भर Na + -चैनलों के लिए, बंद / खुले राज्यों के अलावा, जिसके बीच का संक्रमण पैरामीटर द्वारा वर्णित है एम (\ डिस्प्लेस्टाइल एम), निष्क्रिय / गैर-निष्क्रिय राज्य भी हैं, जिनके बीच संक्रमण पैरामीटर के माध्यम से वर्णित है एच (\ डिस्प्लेस्टाइल एच)