89690

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Доклад

Биология и генетика

Толстые волокна обладают низким сопротивлением и вследствие этого быстрее проводят возбуждение. В результате появились нервные волокна покрытые миелиновой оболочкой. Так как миелин является хорошим диэлектриком удельное сопротивление миелиновой оболочки составляет примерно емкость мембраны миелинового аксона примерно в 200 раз меньше емкости аксона без мякотного волокна то есть примерно 0005 и соответственно.

Русский

2015-05-13

46.51 KB

1 чел.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Скорость распределения возбуждения возрастает по мере понижения сопротивления цитоплазмы и емкости клеточной мембраны, так как, сопротивление определяется по формуле:

  - длина нервного волокна;

 - сечение нервного волокна;

  - удельное сопротивление цитоплазмы.

Толстые волокна обладают низким сопротивлением, и, вследствие этого, быстрее проводят возбуждение. Так, в ходе эволюции, некоторые животные приобрели способность к быстрой передаче нервных импульсов, за счет образование в них толстых аксонов, путем слияния многих мелких в одно крупное. Примером служит гигантское нервное волокно кальмара. Его диаметр достигает 1-2 мм, тогда, как обычное нервное волокно имеет диаметр от 1-10 микрон.

Эволюция животного мира привела и к использованию другого пути повышения скорости передачи нервной импульсации, то есть, уменьшению емкости плазматической мембраны аксона (аксолемма). В результате появились нервные волокна, покрытые миелиновой оболочкой. Они называются мякотными или миелиновыми. Миелиновая оболочка образуется в процессе "наматывания" на аксон клеток. Оболочка представляет собой много мембранную систему, включающую от нескольких десятков, до 200 элементов клеточных мембран, которые прилегают друг к другу и, при этом, внутренний их слой образует плотный электрический контакт с аксолеммой. Толщина всей миелиновой оболочки сравнительно невелика (1 микрон), но это достаточно для значительного понижения емкости мембраны. Так как миелин является хорошим диэлектриком (удельное сопротивление миелиновой оболочки составляет примерно ), емкость мембраны миелинового аксона примерно в 200 раз меньше емкости аксона без мякотного волокна, то есть, примерно 0,005 и соответственно.

Диффузия ионов через миелиновую оболочку практически невозможна, кроме того, в участках аксона, покрытых ею, отсутствует потенциал зависимые ионные каналы. В этой связи, в мякотном нервном волокне, места генерации ПД сосредоточены только там, где миелиновая оболочка отсутствует. Эти места в мембране миелинового аксона называются перехватами Ранвье или активными узлами. От перехвата к перехвату нервные импульсы проводятся за счет декрементного распределения электромагнитного поля (движение локальных токов). Расстояние между соседними перехватами составляет в среднем 1 мм, но оно сильно зависит от диаметра аксона. Так, например, у животных эта зависимость выражается следующим образом:

Перехваты Ранвье занимают примерно 0,02 % общей длины нервного волокна. Площадь каждого из них около 20 .

Время проведения возбуждения между соседними активными узлами составляет примерно 5-10 % длительности ПД. В этой связи, сравнительно большой путь (около 1 мм) между следующими друг за другом участками ретрансляции ПД обеспечивает высокую скорость проведения нервного импульса. Необходимо отметить, что локальные токи,

достаточные для регенерации ПД, могут даже протекать через 2-3 последовательно расположенные перехвата Ранвье. Более частое, чем необходимо для обеспечения нормального распределения возбуждения, расположение активных узлов в мякотных аксонах, служит повышением надежности нервных коммуникаций в организме. У гомойотерных животных надежность выше, чем у пойкилотерных (животных с переменной температурой). В без-мякотных аксонах ретрансляция ПД происходит значительно чаще. Там генераторы ПД расположены вдоль всей длины волокна, в непосредственной близости друг от друга (около 1 микрона). Это обусловлено сравнительно низкой скоростью проведения возбуждения по мембранам мышечных и нервных волокон, которые не покрыты миелиновой оболочкой. В отличие от них, миелиновые аксоны за счет малой емкости между участками перехватов Ранвье, приобрели высокую скорость передачи нервных импульсов (до 140 м/с).

Вследствие относительно большой протяженности участков аксона между соседними активными узлами, проведение нервного импульса в мякотном нервном волокне, происходит как бы скачками, и поэтому его называют сальтоторным. Сальтоторные проведения обеспечивают существенную экономию энергии. Так, например, потребление при нем, в 200 раз меньше, чем при непрерывном распределении нервных импульсов по без мякотным аксонам. Наибольшая скорость распределения возбуждения наблюдается в мякотных аксонах, диаметр которых составляет примерно 10-15 микрон, а толщина миелиновой оболочки достигает 30-50 % общего диаметра волокна. Скорость проведения нервных импульсов в миелиновых аксонах пропорциональна их диаметру. Тогда, как в без мякотных аксонах, скорость проведения возбуждения пропорциональна корню квадратному из диаметра.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7987. Курс лекций по системе AutoCAD 2.86 MB
  Оглавление. Оглавление. Рисунки. Команды общего редактирования. Настройка программы Простейший шаблон Использовать шаблон Использование волшебника. Выбор мастера. Настройка размерных параметров. Настройка размерных стилей. Диаметр...
7988. Исследование надежности работы систем связи с подвижными объектами 82.5 KB
  Исследование надежности работы систем связи с подвижными объектами. ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЙ Изучить особенности проектирования систем связи с подвижными объектами (ССПО). Определить на трассах распространения сигнала одного направления  медианные мощности...
7990. Обоснование мероприятий повышения окупаемости пассажирских перевозок с оптимизацией существующей маршрутной сети, структуры парка автобусов в городе Речице 2.93 MB
  Городской транспорт имеет решающее значение для экономики и жизненно важен для мобильности населения, однако элементарное отсутствие достаточных финансовых средств не позволяет управлять системой городского транспорта в ее нынешнем структурном виде и содержать ее.
7991. Разработка программного обеспечения модуля управления и отладки комплекса КИИБ 637 KB
  Комплекс успешно применяется в испытательной лаборатории «Безопасность и ЭМС технических средств» в течение пяти последних лет. Имеется положительный опыт испытаний устройств и систем на базе микроконтроллеров Microchip, Atmel
7992. Перспективы формирования регионального международного финансового центра в Москве 462.5 KB
  Формирование регионального международного финансового центра в Москве. Место валютно-финансового сотрудничества в развитии экономической интеграции. Международные финансовые центры в мировой экономике...
7993. Диагностика психологической готовности к школе 126.5 KB
  Под психологической готовностью к школьному обучению понимается необходимый и достаточный уровень психического развития ребенка для освоения школьной учебной программы в условиях обучения в коллективе сверстников. Психологическая готовность ребенка к школьному обучению - это один из важнейших итогов психического развития в период дошкольного детства.
7994. Теория механизмов и основы теории машин-автоматов 378 KB
  Введение Механика машин представляет собой науку, состоящую из двух дисциплин. Первая носит название теория механизмов, а вторая носит название теория машин. В теории механизмов изучают свойства отдельных типовых механизмов, применяемых в самых...
7995. Коллектив учащихся. Взаимоотношения личности и коллектива. Пути развития детского коллектива 31.5 KB
  Коллектив учащихся. Взаимоотношения личности и коллектива. Пути развития детского коллектива В педагогической литературе коллектив - объединение учащихся, отличающихся рядом важных признаков: Общая социально значимая цель: а) цель должна с...