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

15980. Конституційне право України 2.37 MB
  ББК 67.94УКРЗООя73 Ф89 Рекомендовано Вченою радою Академії адвокатури України Затверджено Міністерством науки і освіти України лист від 3 червня 2002 р. за № 14/18.21154 Рецензенти В. Ф. Погорілко доктор юридичних наук професор членкореспондент АПрН України завіду...
15981. Уголовное право посягательства личные и имущественные 2.28 MB
  См. графическую копию официальной публикации Уголовное право Посягательства личные и имущественные Понятие и система особенной части Отдел 1. Посягательства на частную сферу Отдел
15982. Защита в уголовном процессе как служение общественное 309 KB
  Уголовный процесс Защита в уголовном процессе как служение общественное. И.Я. Фойницкий Ординарный Профессор С.Петербургского Университета. По изданию 1885г.. Колебания во взглядах на защиту Частный склад защиты; его упразднение. Защи...
15984. Справочник эксперта-криминалиста 1.25 MB
  Филькова Ольга Николаевна. Справочник экспертакриминалиста. – М.: Юриспруденция. 2001. – 464 с. серия Справочник. Глава 1 ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ Понятие судебной экспертизы Судебная экспертиза процессуальное действие сущность которог...
15985. Особенности осмотра трупа на месте происшествия при повешении и удавлении петлей 414 KB
  Министерство внутренних дел России Рязанский институт права и экономики Барнаульский филиал Кафедра криминалистики ОСОБЕННОСТИ ОСМОТРА ТРУПА НА МЕСТЕ ПРОИСШЕСТВИЯОБНАРУЖЕНИЯ ПРИ ПОВЕШЕНИИ И УДАВЛЕНИИ ПЕТЛЕЙ г. Барнаул 1997 г. Методические рекомендации ...
15986. Психологические основы и юридическая конструкция форм виновности в уголовном праве 3.18 MB
  Приступая к собиранию материалов по вопросу о влиянии, которое могут оказывать на уголовное вменение умысел и неосторожность деятеля, мы предполагали, что вам удастся закончить обработку, интересовавшей нас, проблемы в, ныне выпускаемой в свет, книге. Относительно скоро, однако, пришлось убедиться, что обилие материалов делает неосуществимым наше первоначальное предположение
15987. Главные течения в истории науки уголовного права в России 2.97 MB
  Главные течения в истории науки уголовного права в России Григорий Самуилович Фельдштейн: краткие заметки о его научном творчестве Григорий Самуилович Фельдштейн принадлежит к числу забытых российских правоведов. О нем молчат энциклопедии и биографические словари...
15988. Міжнародне приватне право 2.67 MB
  Міністерство освіти і науки України Львівський державний університет імені Івана Франка Г. С. Фединяк Л. С. Фединяк МІЖНАРОДНЕ ПРИВАТНЕ ПРАВО Навчальний посібник 2ге видання доповнене Рекомендовано Міністерством освіти і науки України Київ Юрінком Інтер 2000...