Миеленденген нейрондардағы әрекет потенциалының трансмиссиясы мен инициациясы. Биология, 10 сынып, дидактикалық материал.

Миелинді қабықша.

Миелин — жүйке талшығының миелинді қабықшасын түзетін зат.

Миелиновая қабықша — көпдеген нейрондардың акондарын қаптайтын электроқшаулаушы қабықша. Миелинді қабықшаны глиальды жасушалар түзеді: перифириялық жүйке жүйесінде – Шванн жасушалары, орталық жүйке жүйесінде – олигоденроциттер. Миелинді қабықша глиальды жасушаның жалпақ денесінен түзіледі, аксонды бірнеше рет орап қаптайды, изоляциялық лента тәрізді қаптайды. Өсіндіде цитоплазмасы жоқ дерлік, нәтижесінде миелинді қабықша жасушалық мембрананың көп қабаттарынан құралады.

Миелин үзілісі Ранвье буындары аймақтарында үзіледі, осы буындар әрбір 1 мм аралықтарда кездеседі. Ионды ағыс миелин арқылы өте алмағандықтан, иондардың кіруі мен шығуы тек Ранвье буындары аймақтарында жүзеге асады. Бұның себептерінен жүйке импульсінің өту жылдамдығының артуына әкеледі. Миелинденген талшықтар арқылы имупльс шамамен 5-10 есе жылдам өтеді, миеленденбеген талшықтарға қарағанда.

Жоғарыда айтылғаннан, миелин және миелиндік қабықша синоним болып келеді. Бұл әрекет потенциалының таралуын сальтаторлы деп атайды (лат. Сальтаре - секіру) импульстің таралу жылдамдығы 120 м/с жетуі мүмкін.

Схема – миелинді (А) және миеленденбеген (Б) аксондар бойымен әртүрлі ұзындықты жергілікті тізбектерде түзілуін сипаттайды. Бірінші жағдайда жүйкелік өткізгіштік сальтаторлы деп аталады, секірмелі, себебі әрекет потениалы жылдам Ранвье буындары арқылы «секіреді»

Миелиннің химиялық құрамы мен құрылысы: әртүрлі глиальды жасушалардан түзілетін миелиннің химиялық құрамы әртүрлі болады, түсі – ақ. Шамамен миелиннің 70-75% липидтерден құралады, 20-25% нәруыздардан.

Склероз – аутоиммундық ауру, кейбір жүйкелердің аксондардың миелинді қабықшаның бұзылуымен байланысты болады, координацияның және тепе теңдіктің бұзылуына әкеледі.

Миелинді қабықша омыртқалыларға тән, ал миеленденбегенталшықтар омыртқасыздарға тән болып келеді. Бұл аксндардағы импульстің таралу жылдамдығы 0,5 м/с құрайды.

Жүйкелік код.

Организм қалай шын мәнінде қалай тітіркндіргіштің күшін қалай анықтайды (сигналдың)? Сигналдың интенсивтілігі әрекет потенциалының санына әсер етеді, уақыт бірлігіде пайда болған, сигнал неғұрлым күшті болса (белгілі шек аралығында) – соның әсерінен жүйкелік импульстер генерацияланады. Сонымен, сөз жиілік код туралы айтылады.

«Бәрі немесе ештеңе» (все или ничего) заңы: сигналдың интенсивтілігі төмен болғанда әрекет потенциалы мүлдем пайда болмайды, ал егер ол пайда болса, оның амплитудасы сигнал интенсивтілігіне тәуелді болмайды және бірқалыпты болады.

Табалдырықты тітіркендіргіштер жауап реакциясын тудырмайдi (ештеңе), табалдырық тітіркендіргіштерге максимальды жауап реакциясы туындайды (бәрі).

Суретте «бәрі немесе ештеңе» типі бойынша жауап берілген. Нейрондарда әркет потенциалы п.б. үшін, тітіркендіргіш белгілі бір «табалдырықты күшке» жетуі тиісті. Кейінгі тітіркендіргіштіктің күшінің жоғарылауы келесі әрекет потенциалдарының амплитудаларының жоғарылауына әкелмейді, бірақ олардың генерация жиілігі жоғарылайды.

Рефракторлық кезең

Рефракторлық кезең – бұл тыныштық потенциалы. Нейронның ішкі және сыртқы жасуша мембранасының беттінің потенциалының әртүрлілігі жасушаның ішкі беті сыртқы ортаға қарағанда теріс зарядталған. Бұл феномен мембрананың поляризациясы деп аталды. Тыныштық потенциалы -70 мВ құрайды. Бұл потенциал иондардың мембрана арқылы белсенді тасымалы және диффузия салдарынан сақталады.

Аксонның аксоплазмсында (цитоплазма) калий иондары көп, ал натрий иондары аз болып келеді. Қоршаған ортада қарама қарсы бейне бақыланады, калий иондарының концентрациясы аз, ал натрий иондарының иондары керісінде жоғары болады. Соның салдарынан ондардың трансмембараналық электрохимиялық градиенті түзіледі. Иондардың электрохимиялық қасиеттері олардың зарядтарымен анықталады: біркелкі зарядтар итеріледі, әртүрлі зарядтар тартылады. Иондардың қозғалысына ерітіндідегі олардың концентрациясы де әсер ететді.

Тыныштық потенциалы иондардың олардың электрохимиялық градиетіне қарсы натрий-калий насосы арқылы сақталады, белсенді тасымал жүзеге асырылу арқылы. Насос тасымалдаушы – нәруыздардан құралған, олар жасуша мембаранасына орнатылған (құрамына кіреді). Бұл насос жұмысы үшін АТФ энергиясы қажет және антипорт принципі бойынша жұмыс жасайды,аксоннан натрий иондарын сыртқа «тартып» шығарады, ал калий иондарын ішке «сорып» алады.

Иондардың белсенді тасымалына қарсы әрекет енжер трансмембраналық диффузия әсер етеді. Спецификалық ионды каналдар арқылы электрохимиялық градиент бойынша диффузия жүзеге асады. Бұл диффузияның жылдамдығы белгілі ион үшін өткізгіштігімен анықталады. Аксонда бұл өткізгіштік калий иондары үшін 20 есе жоғары болады, натрийге қарағанда. Нәтижесінде аксонда катиондар аз бола бастайды және теріс заряд қалыптасады. Бұл тыныштық потенциалын қалыптастырады. Тыныштық потенциалы негізінен (басты) калийдің электрохимиялық градиентімен анықталады.