15480

Механізм поширення збудження по нервових волокнах. Сальтаторна теорія проведення збудження. Фактори, що визначають швидкість поширення збудження

Доклад

Медицина и ветеринария

Механізм поширення збудження по нервових волокнах. Сальтаторна теорія проведення збудження. Фактори що визначають швидкість поширення збудження. Розповсюдження збудження по нервовим волокнам здійснюється на основі іонних механізмів генерації потенціалів дії і впли

Украинкский

2013-06-13

32 KB

47 чел.

Механізм поширення збудження по нервових волокнах. Сальтаторна теорія проведення збудження. Фактори, що визначають швидкість поширення збудження.

Розповсюдження збудження по нервовим волокнам здійснюється на основі іонних механізмів генерації потенціалів дії і впливів місцевих електричних токів, що виникають між збудженими і незбудженими ділянками, на іонну проникність мембрани волокна. Якщо на якій небуть ділянці нервового волокна по тим чи іншим причинам відбувається деполяризація мембрани до критичного рівня і розвивається потенціал дії, то внутрішня поверхня мембрани даної ділянки за рахунок входження в цитоплазму іонів натрію набуває позитивного заряду. Трансмембранні іонні та електричні зсуви, що виникають на цих ділянках обумовлюють появу місцевих токів між збудженими і незбудженими ділянками волокна. Місцеві токи деполяризують мембрану незбудженних ділянок волокна і підвищуючи її проникгість для іонів натрію, створюють умови, за яких дані участки генеру.ть потенціали дії.Від цих діляок збудження розповсюджується до наступних і т.д. Величина місцевих токів зазвичай перевищує величину критичного рівня деполяризації, але так як обидва з цих показників у різних волокон підлягають значним коливанням, то їх взаємозвязок прийнято виражати через фактор надійності. Фактор надійності- це відношення рівня деполяризації, що створюється місцевими токами, з рівнем критичної деполяризації. Для суміжних (збуджених і незбуджених) ділянок волокна фактор надійності можна виразити як відношення величини потенціалу дії до величини критичного рівня деполяризації. В міру віддаленості від ділянки збудження фактор надійності понижується, так як амплітуда місцевих токів, що розповсюджуються вздовж волокна зменшується, тбт вони поступово затухають і їх амплітуда падає до 0. Швидкість затухання місцевих токів залежить від константи довжини нервових волокон.Константа довжини – це відстаннь вздовж волокна, на якій відбувається така зменшення місцевих токів, при якому вони втрачають здатність деполяризувати мембрану волокна до критичного рівня. З збільшенням константи довжини місцеві токи розповсюджуються на більші відстані вздовж волокна, забезпечуючи збудження більш віддалених (від місця збудження) ділянок, а це сприяє підвищенню швидкості розповсюдження збудження по нервовому волокну.

Швидкість розповсюдження збудження по нервовим волокнам залежиь не лише від константи довжини, але і від швидкості наростання амплітуди біоелектричних потенціалів, в тому числі і потенціалів дії, так як встановлено, що чим швидше зростає амплітуда потенціалів в кожній точці волокна, тим швидкість розповсюдження збудження по нервовому волокну більша. Як константа довжини, так і швидкість зростання амплітуди потенціалів, і як наслідок, швидкість розповсюдження збудження , визначаються стуктурою нервових волокон та електричними властивостями їхніх мембран.

Поширення збудження по немієліновим волокнам

В цих волокнах місцеві токи можуть проходити практично через будь яку ділянку мембрани, так як шванівські клітини не мають сильного впливу на електричні властивості їхніх мембран. Тому при розповсюдженні збудженя по цим волокнам місцеві токи викликають послідовну безперервну деполяризацію мембрани до критичного рівня с наступною генерацією потенціалів дії вздовж всього волокна.таке прведення збудження називаеться безперервним.Константа довжини, і як наслідок швидкість розповсюдження збудження порівняно з мієлізованими не великі. Швидкість розповсюдження збудження по немієлізованим волокнам тим вища, чим більше діаметр волокна.

Розповсюдження збудженння по мілієзованому волокну.

Виникнення в процесі еволюції у теплокровних тварин мієлінової оболонки, її високий опір і малий обєм створюють передпосилки для виникнення якісного нового – сальтаторного типу проведення збудження по мієліновим нервовим волокнам. При сальтаторному розповсюджені збудження місцеві токи, що виникають при розвитку потенціала дії в одному з перехватів Ранвє , не проходять через поверхню волокна, що покрите мієліновою оболонкою так як вона має великий опір, а йдуть лише через сусідні перехвати Ранвє. При цьому в сусідніх перехватах Ранвє мембрана деполяризується до критичного рівня і генеруються потенціали дії. Як наслідок при сальтаторному розповсюдженні збудження потенціали дії ніби перескакують через ділянки волокна, покриті мієліном, від одного перехвата Ранвє до іншого.

У мієлінових волокон місцеві токи розповсюджуються на більші відстані ніж у немієлінових. Константа довжини і швидкість розповсюдження збудження у мієлінових волокнах пропорційні діаметру волокна, а не кореню квадратному з діаметра волокна, як у немієлінових. Таким чином, мієлінові волокна та властиве їм сальтаторне проведення збудження забезпечують не лише високу швидкість проведення збудження, і як наслідок, швидкість раекції, але і велику кількість каналів інформації сенсорних та рухових процесів при сумарно малому обємі провідних шляхів. Крім того сальтаторне проведення збудження здійснюється з меншою затратою енергії ніє безперервне.