Механізми проведення збудження по нервовому волокну

Механізм проведення збудження по нервових волокнах залежить від їх типу. Існує два типи нервових волокон: мієлінові і безмєлінові.
Процеси метаболізму в безмієлінових волокнах не забезпечують швидку компенсацію витрати енергії. Поширення збудження буде йти з поступовим загасанням – з декрементом. Декрементное поведінку збудження характерно для низькоорганізованої нервової системи. Збудження розповсюджується за рахунок малих кругових струмів, які виникають всередині волокна або в навколишньому його рідини. Між збудженими і непорушення ділянками виникає різниця потенціалів, яка сприяє виникненню кругових струмів. Струм буде поширюватися від «+» заряду до «-». У місці виходу кругового струму підвищується проникність плазматичної мембрани для іонів Na, в результаті чого відбувається деполяризація мембрани. Між знову збудженим ділянкою і сусіднім незбудженим знову виникає різниця потенціалів, що призводить до виникнення кругових струмів. Збудження поступово охоплює сусідні ділянки осьового циліндра і так поширюється до кінця аксона.
В мієлінових волокнах завдяки досконалості метаболізму збудження проходить, не затухаючи, без декремента. За рахунок великого радіусу нервового волокна, обумовленого миелиновой оболонкою, електричний струм може входити і виходити з волокна тільки в області перехоплення. При нанесенні подразнення виникає деполяризація в області перехоплення А, сусідній перехоплення В в цей час поляризований. Між перехопленнями виникає різниця потенціалів, і з’являються кругові струми. За рахунок кругових струмів збуджуються інші перехоплення, при цьому порушення поширюється сальтаторно, стрибкоподібно від одного перехоплення до іншого. Сальтаторного спосіб поширення збудження економічний, і швидкість поширення збудження набагато вище (70-120 м / с), ніж по безміеліновим нервових волокнах (0,5-2 м / с).
Існує три закони проведення роздратування по нервового волокна.
Закон анатомо-фізіологічної цілісності. Проведення імпульсів по нервовому волокну можливо лише в тому випадку, якщо не порушена його цілісність. При порушенні фізіологічних властивостей нервового волокна шляхом охолодження, застосування різних наркотичних засобів, здавлювання, а також порізами та пошкодженнями анатомічної цілісності проведення нервового імпульсу по ньому буде неможливо.
Закон ізольованого проведення збудження. Існує ряд особливостей поширення збудження в периферичних, м’якушевих і безмякотних нервових волокнах.
У периферичних нервових волокнах збудження передається тільки уздовж нервового волокна, але не передається на сусідні, які знаходяться в одному і тому ж нервовому стовбурі.
У м’якушевих нервових волокнах роль ізолятора виконує миелиновая оболонка. За рахунок мієліну збільшується питомий опір і відбувається зменшення електричної ємності оболонки.
У безмякотних нервових волокнах збудження передається ізольовано. Це пояснюється тим, що опір рідини, яка заповнює міжклітинні щілини, значно нижче опору мембрани нервових волокон. Тому струм, що виникає між деполярізованним ділянкою та неполяризованим, проходить по міжклітинних щілинах і не заходить при цьому в сусідні нервові волокна.
Закон двостороннього проведення збудження. Нервове волокно проводить нервові імпульси в двох напрямках: доцентрово і відцентрово.
У живому організмі збудження проводиться тільки в одному напрямку. Двостороння провідність нервового волокна обмежена в організмі місцем виникнення імпульсу і «клапанним» властивістю синапсів, яке полягає в можливості проведення збудження тільки в одному напрямку.

✅Типи нервових волокон

За швидкості проведення імпульсу та будовою нервові волокна поділяють на три групи – A, B і C. Волокна типу А діляться на 4 підгрупи:

Альфа-волокна мають найбільший діаметр (12-22 мк) і володіють найбільшою швидкістю проведення збудження (70-120 м/сек).

Такі волокна проводять інформацію до скелетних м’язів і від них в мозок, що дозволяє людині досить швидко пристосовувати положення свого тіла до ситуації. Решта нервові волокна мають менший діаметр (2-12 мк) і відповідно меншу швидкість проведення імпульсу. Вони несуть інформацію від сенсорних органів. Гамма-волокна передають збудження від моторних нейронів спинного мозку до інтрафузальних м’язових волокон.

До волокон типу В належать мієлінізовані волокна, переважно прегангліонарні, поширені в автономній нервовій системі. Швидкість проведення інформації з них становить 3-14 м/сек.

Волокна типу С – це немієлінізовані волокна, швидкість проведення інформації в них становить 2-6 м/сек. Більшість з них є постгангліонарними волокнами автономної нервової системи. Ці волокна проводять також сигнали про біль, тепло, тиск.

Словник

• Вегетативна нервова система – іннервує гладку мускулатуру і управляє діяльністю внутрішніх органів, тому її також називають вісцеральної.
• Везикули – особливі бульбашки, розташовані в аксонному терміналі, в яких зберігається медіатор.
• Гематоенцефалічний бар’єр – унікальний захисний шар між нейроном і кровоносною судиною, утворений гліальними клітинами.
• Глія – функціонально різноманітні клітини мозку, здатні ділитися, але не беруть участь у процесі передачі інформації.
• Модуль – об’єднання нейронів кори, що несуть одну функцію, у вигляді колонок. Модуль може включати понад 100 тис. клітин, величезна більшість яких утворює локальні нейронні мережі, виконують ту або іншу функцію.
• Нейрон – основна функціональна клітина мозку, що бере участь у передачі та зберіганні інформації. Це поляризована клітина, яка за допомогою сильно розгалужених численних відростків – дендритів – отримує сигнали і через довгий нерозгалужений відросток аксон посилає інформацію іншій клітці.
• Периферична нервова система – складається з соматичної і вегетативної (автономної).
• Соматична нервова система – забезпечує контроль скорочень поперечно-смугастих м’язів, тобто всієї скелетної мускулатури. Її нейрони знаходяться в передніх рогах спинного мозку, а їх аксони через передні корінці спинного мозку іннервують скелетні м’язи.
• Потенціал дії – тимчасова зміна мембранного потенціалу нейрона під дією приходять сигналів. Розповсюджується в обох напрямках від місця виникнення (аксонного горбка).
• Синапс – спеціалізований міжклітинний контакт. Являє собою мембрани двох сусідніх нейронів (передає інформацію та одержує її) і простір між ними, яке називається синаптичною щілиною.
• Спинний мозок – можна розглядати як продовження заднього мозку; є центральним комутатором (перемикачем), передавальним повідомлення з ЦНС на периферію і назад.
• Центральна нервова система – включає структури, розташовані всередині черепа і хребта: головний і спинний мозок. Все, що знаходиться поза цими кісткових структур, відноситься до периферичної нервовій системі.