Тело человека №59, страница 18

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕДИЦИНЫ

ФИЗИОЛОГИЯ

Как генерируются нервные импульсы

□ Натриевые каналы закрываются, а калиевые каналы открываются, выпуская положительные ионы калия из клетки; оба эти механизма приводят к снижению напряжения.

□ Может иметь место инактивация как натриевых, так и калиевых каналов -в этот момент нейрон находится в фазе покоя, потенциал действия не возникает.

Время (мс)

Нейроны генерируют нервные импульсы путем изменения заряда по обеим сторонам клеточной мембраны. При торможении этого механизма (например, при охлаждении) продукция импульсов уменьшается.

Нейрон способен генерировать потенциал действия только после соответствующей стимуляции. Нейротрансмиттеры (химические передатчики), высвобождаемые соседними нейронами, вызывают активацию рецепторных белков мембраны дендритов. Это сопровождается вхождением положительно заряженных ионов натрия внутрь клетки, вследствие чего мембранный потенциал повышается.

ДОСТИЖЕНИЕ ПОРОГОВОГО ПОТЕНЦИАЛА

Если в клетку проникло количество ионов натрия, достаточное для повышения мембранного потенциала до пороговой величины, открываются следующие потенциал-зависимые белковые каналы, которые пропускают в нейрон еще больше натриевых ионов.

Потенциалы действия не отличаются по амплитуде (то есть они

▼ Электроэнцефалограмма регистрирует электрические поля, создаваемые миллиардами потенциалов действия, которые мозг генерирует каждую секунду.

одинаковы по силе). По достижении порогового потенциала мембранный потенциал мгновенно увеличивается до максимального уровня.

Этот механизм можно сравнить с тем, что происходит при смывании воды в унитазе. Для открытия заслонки, закрывающей отверстие в бачке, необходимо с определенной силой надавить на рычаг. После того как вода начала выливаться в унитаз, остановить опорожнение бачка уже невозможно.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ Когда мембранный потенциал достигает своего максимума, натриевые каналы закрываются, а другие каналы, проницаемые для ионов калия, открываются в ответ на высокий мембранный потенциал (калиевые каналы открываются только при высоком напряжении). Положительно заряженные ионы калия покидают клетку, возвращая мембранный потенциал обратно к исходному значению.

Некоторые нейротрансмиттеры открывают натриевые каналы в мембранах дендритов, обеспечивая проникновение ионов натрия внутрь клетки.

Когда напряжение достигает порогового значения, потенциал-зависимые натриевые каналы открываются, пропуская еще большее количество натриевых ионов внутрь клетки.

Пороговый потенциал

Каждый аксон проводит нервный импульс с определенной скоростью. Скорость передачи импульсов различными нейронами варьирует в широких пределах.

ДИАМЕТР НЕРВА Скорость проведения нервного импульса может колебаться от 0,5 до 120 м/с. Это зависит от диаметра нервного волокна (нервы большего диаметра передают импульсы быстрее, чем нервы меньшего диаметра), а также от степени обособленности нерва е тканях: максимальная скорость проведения отмечается у нервов, заключенных в жировое изолирующее вещество, называемое миелином.

► Прикладывание пакета со льдом к травмированному голеностопу уменьшает болевые ощущения за счет замедления распространения нервных импульсов.

Кроме того, на скорость передачи нервного импульса в определенной степени влияет температура. Например, прикладывание пакета со льдом при растяжении голеносто-па снижает болевые ощущения вследствие снижения количества потенциалов действия, распространяющихся по нервам в центральную нервную систему.

Скорость нервных импульсов

ЭФФЕКТ ТЕМПЕРАТУРЫ