Tüm sinirsel faaliyetler, dinlenme ve uyarılabilirlik aşamalarının değişmesi nedeniyle başarılı bir şekilde çalışır. Polarizasyon sistemindeki arızalar liflerin elektriksel iletkenliğini bozar. Ancak sinir liflerinin yanı sıra başka uyarılabilir dokular da vardır - endokrin ve kas.
Ancak iletken dokuların özelliklerini ele alacağız ve organik hücrelerin uyarılma süreci örneğini kullanarak, depolarizasyonun kritik seviyesinin önemini anlatacağız. Sinir aktivitesinin fizyolojisi, sinir hücresinin içindeki ve dışındaki elektrik yükünün göstergeleriyle yakından ilişkilidir.
Bir elektrot aksonun dış kabuğuna, diğeri ise iç kısmına bağlıysa, potansiyel bir fark vardır. Sinir yollarının elektriksel aktivitesi bu farka dayanır.
Dinlenme potansiyeli ve aksiyon potansiyeli nedir?
Sinir sisteminin tüm hücreleri polarizedir, yani özel bir zarın içinde ve dışında farklı bir elektrik yükleri vardır. Sinir hücresi her zamanbiyoelektrik yalıtkan işlevine sahip olan lipoprotein zarı. Zarlar sayesinde hücrede sonraki aktivasyon için gerekli olan dinlenme potansiyeli yaratılır.
Dinlenme potansiyeli iyonların transferi ile korunur. Potasyum iyonlarının salınımı ve klor girişi, membran dinlenme potansiyelini artırır.
Aksiyon potansiyeli depolarizasyon, yani bir elektrik yükünün yükselmesi aşamasında birikir.
Aksiyon potansiyelinin aşamaları. Fizyoloji
Yani, fizyolojideki depolarizasyon, zar potansiyelinde bir azalmadır. Depolarizasyon, uyarılabilirliğin, yani bir sinir hücresi için aksiyon potansiyelinin ortaya çıkmasının temelidir. Kritik bir depolarizasyon düzeyine ulaşıldığında, hayır, hatta güçlü bir uyaran bile sinir hücrelerinde reaksiyonlara neden olabilir. Aynı zamanda aksonun içinde çok fazla sodyum bulunur.
Bu aşamadan hemen sonra, göreceli uyarılabilirlik aşaması gelir. Cevap zaten mümkün, ancak yalnızca güçlü bir uyaran sinyaline. Göreceli uyarılabilirlik yavaş yavaş yüceltme aşamasına geçer. yüceltme nedir? Bu, doku uyarılabilirliğinin zirvesidir.
Bütün bu süre boyunca sodyum aktivasyon kanalları kapalı. Ve açılmaları sadece sinir lifi boşaldığında gerçekleşir. Fiber içindeki negatif yükü eski haline getirmek için repolarizasyon gereklidir.
Kritik depolarizasyon seviyesi (CDL) ne anlama geliyor?
Yani, heyecanlanma fizyolojide varbir hücrenin veya dokunun bir uyarana tepki verme ve bir tür dürtü oluşturma yeteneği. Öğrendiğimiz gibi, hücrelerin çalışması için belirli bir yüke - polarizasyona - ihtiyaçları vardır. Yükün eksiden artıya yükselmesine depolarizasyon denir.
Depolarizasyondan sonra her zaman repolarizasyon vardır. Hücrenin bir sonraki reaksiyona hazırlanabilmesi için uyarma aşamasından sonra içerideki yükün tekrar negatif olması gerekir.
Voltmetre okumaları 80'de sabitlendiğinde, bu dinlenme aşamasıdır. Repolarizasyonun bitiminden sonra meydana gelir ve cihaz pozitif bir değer gösterirse (0'dan büyük), o zaman ters repolarizasyon fazı maksimum seviyeye yaklaşıyor - kritik depolarizasyon seviyesi.
Sinir hücrelerinden kaslara impulslar nasıl iletilir?
Membranın uyarılması sırasında ortaya çıkan elektriksel uyarılar, sinir lifleri boyunca yüksek hızda iletilir. Sinyalin hızı aksonun yapısı ile açıklanır. Akson kısmen bir kılıfla sarılır. Ve miyelinli alanlar arasında Ranvier düğümleri bulunur.
Sinir lifinin bu düzenlemesi sayesinde, pozitif yük negatif olanla değişir ve depolarizasyon akımı aksonun tüm uzunluğu boyunca neredeyse aynı anda yayılır. Kasılma sinyali kasaya saniyenin çok küçük bir bölümünde ulaşır. Membran depolarizasyonunun kritik seviyesi gibi bir gösterge, tepe aksiyon potansiyeline ulaşıldığı işaret anlamına gelir. Kas kasılmasından sonra tüm akson boyunca repolarizasyon başlar.
Neler oluyordepolarizasyon sırasında?
Kritik bir depolarizasyon seviyesi gibi bir gösterge ne anlama geliyor? Fizyolojide bu, sinir hücrelerinin zaten çalışmaya hazır olduğu anlamına gelir. Tüm organın doğru çalışması, aksiyon potansiyelinin fazlarının normal, zamanında değişmesine bağlıdır.
Kritik seviye (CLL) yaklaşık 40–50 Mv'dir. Bu sırada, zarın etrafındaki elektrik alanı azalır. Polarizasyon derecesi doğrudan hücrenin kaç sodyum kanalının açık olduğuna bağlıdır. Bu sırada hücre henüz bir yanıt için hazır değildir, ancak bir elektrik potansiyeli toplar. Bu döneme mutlak refrakterlik denir. Faz, sinir hücrelerinde ve kardiyomiyositlerde sadece 0,004 s sürer - 0,004 s.
Kritik bir depolarizasyon seviyesini geçtikten sonra, süper uyarılabilirlik devreye girer. Sinir hücreleri, bir eşik altı uyaranın etkisine, yani çevrenin nispeten zayıf bir etkisine bile tepki verebilir.
Sodyum ve potasyum kanallarının işlevleri
Yani, depolarizasyon ve repolarizasyon süreçlerinde önemli bir katılımcı protein iyon kanalıdır. Bu kavramın ne anlama geldiğini anlayalım. İyon kanalları, plazma zarının içinde yer alan protein makromolekülleridir. Açık olduklarında inorganik iyonlar içlerinden geçebilir. Protein kanallarının bir filtresi vardır. Sodyum kanalından sadece sodyum geçer, potasyum kanalından sadece bu element geçer.
Elektrikle kontrol edilen bu kanalların iki kapısı vardır: biri aktivasyon, iyonları geçirme yeteneğine sahip, diğeriinaktivasyon. Dinlenme membran potansiyelinin -90 mV olduğu bir zamanda kapı kapanır, ancak depolarizasyon başladığında sodyum kanalları yavaş yavaş açılır. Potansiyeldeki artış, kanal valflerinin keskin bir şekilde kapanmasına neden olur.
Kanalların aktivasyonunu etkileyen faktör hücre zarının uyarılabilirliğidir. Elektriksel uyarılabilirliğin etkisi altında 2 tip iyon reseptörü başlatılır:
- ligand reseptörlerinin etkisini başlatır - kemo-bağımlı kanallar için;
- Elektrikle çalışan kanallar için uygulanan elektrik sinyali.
Kritik bir hücre zarı depolarizasyonu seviyesine ulaşıldığında, reseptörler tüm sodyum kanallarının kapatılması gerektiğine dair bir sinyal verir ve potasyum kanalları açılmaya başlar.
Sodyum Potasyum Pompası
Uyarma impulsunun her yere iletilme işlemleri, sodyum ve potasyum iyonlarının hareketi nedeniyle gerçekleştirilen elektrik polarizasyonu nedeniyle gerçekleşir. Elementlerin hareketi, aktif iyon taşınımı ilkesi temelinde gerçekleşir - 3 Na+ içe ve 2 K+ dışa. Bu değişim mekanizmasına sodyum-potasyum pompası denir.
Kardiyomiyositlerin depolarizasyonu. Kalp atışının evreleri
Kardiyak kasılma döngüleri ayrıca iletim yollarının elektriksel depolarizasyonuyla da ilişkilidir. Kasılma sinyali her zaman sağ atriyumda bulunan SA hücrelerinden gelir ve Hiss yolları boyunca Torel ve Bachmann demetlerine, sol atriyuma yayılır. Hiss demetinin sağ ve sol süreçleri, sinyali kalbin ventriküllerine iletir.
Sinir hücreleri miyelin kılıfının varlığı nedeniyle sinyali daha hızlı depolarize eder ve taşır, ancak kas dokusu da yavaş yavaş depolarize olur. Yani, yükleri negatiften pozitife değişir. Kalp döngüsünün bu aşamasına diyastol denir. Buradaki tüm hücreler birbirine bağlıdır ve kalbin çalışmasının mümkün olduğunca koordine edilmesi gerektiğinden tek bir kompleks gibi hareket eder.
Sağ ve sol ventrikül duvarlarında kritik düzeyde depolarizasyon meydana geldiğinde, bir enerji salınımı meydana gelir - kalp kasılır. Tüm hücreler daha sonra repolarize olur ve başka bir kasılmaya hazırlanır.
Depresyon Verigo
1889'da, Verigo'nun katolik depresyonu olarak adlandırılan fizyolojide bir fenomen tanımlandı. Kritik depolarizasyon seviyesi, tüm sodyum kanallarının zaten inaktive olduğu ve bunun yerine potasyum kanallarının çalıştığı depolarizasyon seviyesidir. Akımın derecesi daha da artarsa, sinir lifinin uyarılabilirliği önemli ölçüde azalır. Ve uyaranların etkisi altındaki kritik depolarizasyon seviyesi ölçeğin dışına çıkıyor.
Verigo'nun depresyonu sırasında, uyarılma hızı azalır ve sonunda tamamen azalır. Hücre, işlevsel özelliklerini değiştirerek uyum sağlamaya başlar.
Adaptasyon mekanizması
Bazı koşullar altında depolarize edici akımın uzun süre değişmediği görülür. Bu, duyusal liflerin özelliğidir. 50 mV normunun üzerinde böyle bir akımda kademeli uzun vadeli bir artış, elektronik darbelerin frekansında bir artışa yol açar.
Bu tür sinyallere yanıt olarak,Potasyum zarının iletkenliği. Daha yavaş kanallar etkinleştirilir. Sonuç olarak, sinir dokusunun tepkileri tekrarlama yeteneği ortaya çıkar. Buna sinir lifi adaptasyonu denir.
Uyarlama sırasında, çok sayıda kısa sinyal yerine hücreler birikmeye ve tek bir güçlü potansiyel vermeye başlar. Ve iki reaksiyon arasındaki aralıklar artıyor.
