एक व्यक्ति हमारे शरीर में एक प्रकार के समन्वयक के रूप में कार्य करता है। यह मस्तिष्क से मांसपेशियों, अंगों, ऊतकों तक आदेशों को पहुंचाता है और उनसे आने वाले संकेतों को संसाधित करता है। एक तंत्रिका आवेग का उपयोग एक प्रकार के डेटा वाहक के रूप में किया जाता है। वह क्या प्रतिनिधित्व करता है? यह किस गति से काम करता है? इन और कई अन्य सवालों के जवाब इस लेख में दिए जा सकते हैं।

तंत्रिका आवेग क्या है?

यह उत्तेजना की लहर का नाम है जो तंतुओं के माध्यम से न्यूरॉन्स की जलन की प्रतिक्रिया के रूप में फैलती है। इस तंत्र के लिए धन्यवाद, विभिन्न रिसेप्टर्स से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में सूचना प्रसारित की जाती है। और इससे, बदले में, विभिन्न अंगों (मांसपेशियों और ग्रंथियों) में। लेकिन शारीरिक स्तर पर यह प्रक्रिया क्या है? तंत्रिका आवेग के संचरण का तंत्र यह है कि न्यूरॉन्स की झिल्ली अपनी विद्युत रासायनिक क्षमता को बदल सकती है। और हमारे लिए रुचि की प्रक्रिया synapses के क्षेत्र में होती है। तंत्रिका आवेग की गति 3 से 12 मीटर प्रति सेकंड तक भिन्न हो सकती है। इसके बारे में अधिक विस्तार से, साथ ही इसे प्रभावित करने वाले कारकों के बारे में, हम बाद में बात करेंगे।

संरचना और कार्य का अध्ययन

पहली बार, एक तंत्रिका आवेग के पारित होने का प्रदर्शन जर्मन वैज्ञानिकों ई। गोअरिंग और जी। हेल्महोल्ट्ज़ ने एक उदाहरण के रूप में एक मेंढक का उपयोग करके किया था। उसी समय, यह पाया गया कि बायोइलेक्ट्रिक सिग्नल पहले से संकेतित गति से फैलता है। सामान्य तौर पर, यह विशेष निर्माण के कारण संभव है। कुछ मायनों में, वे एक विद्युत केबल के समान होते हैं। इसलिए, यदि हम इसके साथ समानताएं खींचते हैं, तो कंडक्टर अक्षतंतु हैं, और इन्सुलेटर उनके माइलिन म्यान हैं (वे श्वान सेल की झिल्ली हैं, जो कई परतों में घाव है)। इसके अलावा, तंत्रिका आवेग की गति मुख्य रूप से तंतुओं के व्यास पर निर्भर करती है। दूसरा सबसे महत्वपूर्ण विद्युत इन्सुलेशन की गुणवत्ता है। वैसे, शरीर माइलिन लिपोप्रोटीन का उपयोग करता है, जिसमें एक सामग्री के रूप में एक ढांकता हुआ गुण होता है। Ceteris paribus, इसकी परत जितनी बड़ी होगी, तंत्रिका आवेग उतनी ही तेजी से गुजरेंगे। फिलहाल यह भी नहीं कहा जा सकता कि इस प्रणाली की पूरी तरह से जांच हो चुकी है। तंत्रिकाओं और आवेगों से संबंधित बहुत कुछ अभी भी एक रहस्य और शोध का विषय बना हुआ है।

संरचना और कार्यप्रणाली की विशेषताएं

यदि हम तंत्रिका आवेग के पथ के बारे में बात करते हैं, तो यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तंतु अपनी पूरी लंबाई के साथ कवर नहीं होता है। डिज़ाइन की विशेषताएं ऐसी हैं कि वर्तमान स्थिति की तुलना विद्युत केबल की छड़ पर कसकर फंसे हुए सिरेमिक स्लीव्स के निर्माण के साथ की जा सकती है (हालांकि इस मामले में अक्षतंतु पर)। नतीजतन, छोटे गैर-अछूता विद्युत खंड होते हैं जिनसे आयन धारा सुरक्षित रूप से अक्षतंतु से पर्यावरण (या इसके विपरीत) में प्रवाहित हो सकती है। यह झिल्ली को परेशान करता है। नतीजतन, पीढ़ी उन क्षेत्रों में होती है जो अलग-थलग नहीं होते हैं। इस प्रक्रिया को रणवीर का अवरोधन कहते हैं। इस तरह के एक तंत्र की उपस्थिति तंत्रिका आवेग को बहुत तेजी से प्रचारित करना संभव बनाती है। आइए इसके बारे में उदाहरणों के साथ बात करते हैं। तो, मोटे माइलिनेटेड फाइबर में तंत्रिका आवेग चालन की गति, जिसका व्यास 10-20 माइक्रोन के भीतर उतार-चढ़ाव करता है, 70-120 मीटर प्रति सेकंड है। जबकि उप-इष्टतम संरचना वाले लोगों के लिए यह आंकड़ा 60 गुना कम है!

वे कहाँ बनाए गए हैं?

तंत्रिका आवेग न्यूरॉन्स में उत्पन्न होते हैं। ऐसे "संदेश" बनाने की क्षमता उनके मुख्य गुणों में से एक है। तंत्रिका आवेग अक्षतंतु के साथ एक ही प्रकार के संकेतों का तेजी से प्रसार सुनिश्चित करता है लम्बी दूरी. इसलिए, यह सबसे महत्वपूर्ण उपकरणइसमें सूचना के आदान-प्रदान के लिए जीव। जलन पर डेटा उनके दोहराव की आवृत्ति को बदलकर प्रेषित किया जाता है। पत्रिकाओं की एक जटिल प्रणाली यहां काम करती है, जो एक सेकंड में सैकड़ों तंत्रिका आवेगों को गिन सकती है। कुछ इसी तरह के सिद्धांत के अनुसार, हालांकि बहुत अधिक जटिल, कंप्यूटर इलेक्ट्रॉनिक्स काम करते हैं। इसलिए, जब तंत्रिका आवेग न्यूरॉन्स में उत्पन्न होते हैं, तो वे एक निश्चित तरीके से एन्कोड किए जाते हैं, और उसके बाद ही वे प्रसारित होते हैं। इस मामले में, जानकारी को विशेष "पैक" में समूहीकृत किया जाता है, जिसमें अनुक्रम की एक अलग संख्या और प्रकृति होती है। यह सब, एक साथ रखा, हमारे मस्तिष्क की लयबद्ध विद्युत गतिविधि का आधार है, जिसे इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम के लिए धन्यवाद दर्ज किया जा सकता है।

सेल प्रकार

तंत्रिका आवेग के पारित होने के अनुक्रम के बारे में बोलते हुए, कोई भी (न्यूरॉन्स) को अनदेखा नहीं कर सकता है, जिसके माध्यम से विद्युत संकेतों का संचरण होता है। तो, उनके लिए धन्यवाद, हमारे शरीर के विभिन्न अंग सूचनाओं का आदान-प्रदान करते हैं। उनकी संरचना और कार्यक्षमता के आधार पर, तीन प्रकारों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

1. रिसेप्टर (संवेदनशील)। वे सभी तापमान, रासायनिक, ध्वनि, यांत्रिक और प्रकाश उत्तेजनाओं को तंत्रिका आवेगों में एन्कोड और बदल देते हैं।
2. प्लग-इन (जिसे कंडक्टर या क्लोजिंग भी कहा जाता है)। वे आवेगों को संसाधित करने और स्विच करने का काम करते हैं। उनमें से ज्यादातर मानव मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में पाए जाते हैं।
3. प्रभावक (मोटर)। वे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से कुछ क्रियाएं करने के लिए आदेश प्राप्त करते हैं (तेज धूप में, अपनी आंखें अपने हाथ से बंद करें, और इसी तरह)।

प्रत्येक न्यूरॉन में एक कोशिका शरीर और एक प्रक्रिया होती है। शरीर के माध्यम से तंत्रिका आवेग का मार्ग ठीक बाद वाले से शुरू होता है। शाखाएँ दो प्रकार की होती हैं:

1. डेंड्राइट्स। उन्हें उन पर स्थित रिसेप्टर्स की जलन को समझने का कार्य सौंपा गया है।
2. अक्षतंतु। उनके लिए धन्यवाद, तंत्रिका आवेगों को कोशिकाओं से काम करने वाले अंग में प्रेषित किया जाता है।

कोशिकाओं द्वारा तंत्रिका आवेग के संचालन के बारे में बोलते हुए, एक दिलचस्प बिंदु के बारे में बात नहीं करना मुश्किल है। तो जब वे आराम कर रहे हों, तो मान लें कि सोडियम-पोटेशियम पंप आयनों को इस तरह से घुमाने में व्यस्त है कि अंदर पर ताजे पानी और बाहर नमकीन का प्रभाव प्राप्त हो सके। झिल्ली में संभावित अंतर के परिणामस्वरूप असंतुलन के कारण, 70 मिलीवोल्ट तक देखा जा सकता है। तुलना के लिए, यह सामान्य लोगों का 5% है। लेकिन जैसे ही कोशिका की स्थिति बदलती है, परिणामी संतुलन गड़बड़ा जाता है, और आयन स्थान बदलने लगते हैं। यह तब होता है जब तंत्रिका आवेग का मार्ग इससे होकर गुजरता है। आयनों की सक्रिय क्रिया के कारण इस क्रिया को ऐक्शन पोटेंशिअल भी कहा जाता है। जब यह एक निश्चित मूल्य तक पहुँच जाता है, तो रिवर्स प्रक्रियाएँ शुरू हो जाती हैं, और कोशिका आराम की स्थिति में पहुँच जाती है।

एक्शन पोटेंशिअल के बारे में

तंत्रिका आवेग के परिवर्तन और उसके प्रसार के बारे में बोलते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह प्रति सेकंड दयनीय मिलीमीटर हो सकता है। फिर हाथ से दिमाग तक के सिग्नल मिनटों में पहुंच जाते, जो स्पष्ट रूप से अच्छा नहीं है। यहीं पर पहले चर्चा की गई माइलिन म्यान एक्शन पोटेंशिअल को मजबूत करने में अपनी भूमिका निभाती है। और इसके सभी "पास" इस तरह से रखे गए हैं कि सिग्नल ट्रांसमिशन की गति पर उनका केवल सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। इसलिए, जब एक आवेग एक अक्षतंतु शरीर के मुख्य भाग के अंत तक पहुँचता है, तो इसे या तो अगली कोशिका में स्थानांतरित कर दिया जाता है, या (यदि हम मस्तिष्क के बारे में बात करते हैं) न्यूरॉन्स की कई शाखाओं में। बाद के मामलों में, थोड़ा अलग सिद्धांत काम करता है।

दिमाग में सब कुछ कैसे काम करता है?

आइए बात करते हैं कि हमारे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सबसे महत्वपूर्ण हिस्सों में कौन सा तंत्रिका आवेग संचरण अनुक्रम काम करता है। यहां, न्यूरॉन्स अपने पड़ोसियों से छोटे अंतराल से अलग हो जाते हैं, जिन्हें सिनैप्स कहा जाता है। ऐक्शन पोटेंशिअल उन्हें पार नहीं कर सकता, इसलिए यह अगले तंत्रिका कोशिका तक पहुंचने के लिए दूसरा रास्ता तलाशता है। प्रत्येक प्रक्रिया के अंत में छोटे थैले होते हैं जिन्हें प्रीसानेप्टिक वेसिकल्स कहा जाता है। उनमें से प्रत्येक में विशेष यौगिक होते हैं - न्यूरोट्रांसमीटर। जब उन पर ऐक्शन पोटेंशिअल आता है, तो कोशिकाओं से अणु मुक्त हो जाते हैं। वे सिनैप्स को पार करते हैं और विशेष आणविक रिसेप्टर्स से जुड़ते हैं जो झिल्ली पर स्थित होते हैं। इस मामले में, संतुलन गड़बड़ा जाता है और, शायद, एक नई क्रिया क्षमता प्रकट होती है। यह अभी तक निश्चित रूप से ज्ञात नहीं है, न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट आज तक इस मुद्दे का अध्ययन कर रहे हैं।

न्यूरोट्रांसमीटर का कार्य

जब वे तंत्रिका आवेगों को संचारित करते हैं, तो उनके साथ क्या होगा, इसके लिए कई विकल्प हैं:

1. वे फैल जाएंगे।
2. रासायनिक क्षरण के अधीन।
3. अपने बुलबुले पर वापस लौटें (इसे पुनर्ग्रहण कहा जाता है)।

20वीं सदी के अंत में एक चौंकाने वाली खोज हुई थी। वैज्ञानिकों ने सीखा है कि दवाएं जो न्यूरोट्रांसमीटर (साथ ही उनकी रिहाई और पुन: ग्रहण) को प्रभावित करती हैं, वे किसी व्यक्ति की मानसिक स्थिति को मौलिक रूप से बदल सकती हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, प्रोज़ैक जैसे कई एंटीडिप्रेसेंट सेरोटोनिन के फटने को रोकते हैं। यह मानने के कुछ कारण हैं कि मस्तिष्क न्यूरोट्रांसमीटर डोपामाइन में कमी पार्किंसंस रोग के लिए जिम्मेदार है।

अब सीमा रेखा राज्यों का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता मानव मानसयह पता लगाने की कोशिश कर रहा है कि यह सब मानव मन को कैसे प्रभावित करता है। इस बीच, हमारे पास इस तरह के एक बुनियादी सवाल का जवाब नहीं है: एक न्यूरॉन एक एक्शन पोटेंशिअल बनाने का क्या कारण है? अब तक, इस सेल को "लॉन्च" करने का तंत्र हमारे लिए एक रहस्य है। इस पहेली की दृष्टि से विशेष रूप से दिलचस्प है मुख्य मस्तिष्क में न्यूरॉन्स का काम।

संक्षेप में, वे हजारों न्यूरोट्रांसमीटर के साथ काम कर सकते हैं जो उनके पड़ोसियों द्वारा भेजे जाते हैं। इस प्रकार के आवेगों के प्रसंस्करण और एकीकरण के बारे में विवरण हमारे लिए लगभग अज्ञात है। हालांकि इस पर कई रिसर्च ग्रुप काम कर रहे हैं। फिलहाल, यह पता चला है कि सभी प्राप्त आवेगों को एकीकृत किया गया है, और न्यूरॉन एक निर्णय लेता है - क्या कार्रवाई क्षमता को बनाए रखना और उन्हें आगे प्रसारित करना आवश्यक है। मानव मस्तिष्क की कार्यप्रणाली इसी मौलिक प्रक्रिया पर आधारित है। खैर, इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि हमें इस पहेली का जवाब नहीं पता है।

कुछ सैद्धांतिक विशेषताएं

लेख में, "तंत्रिका आवेग" और "क्रिया क्षमता" को समानार्थक शब्द के रूप में उपयोग किया गया था। सैद्धांतिक रूप से, यह सच है, हालांकि कुछ मामलों में कुछ विशेषताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है। इसलिए, यदि आप विवरण में जाते हैं, तो क्रिया क्षमता तंत्रिका आवेग का केवल एक हिस्सा है। वैज्ञानिक पुस्तकों के विस्तृत परीक्षण से आप यह जान सकते हैं कि यह केवल झिल्ली के आवेश में धनात्मक से ऋणात्मक में परिवर्तन है, और इसके विपरीत। जबकि एक तंत्रिका आवेग को एक जटिल संरचनात्मक और विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के रूप में समझा जाता है। यह परिवर्तन की एक यात्रा तरंग की तरह न्यूरॉन झिल्ली में फैलता है। एक तंत्रिका आवेग में एक क्रिया क्षमता सिर्फ एक विद्युत घटक है। यह झिल्ली के एक स्थानीय खंड के आवेश के साथ होने वाले परिवर्तनों की विशेषता है।

तंत्रिका आवेग कहाँ निर्मित होते हैं?

वे अपनी यात्रा कहाँ से शुरू करते हैं? इस प्रश्न का उत्तर कोई भी छात्र दे सकता है जिसने कामोत्तेजना के शरीर विज्ञान का परिश्रमपूर्वक अध्ययन किया हो। चार विकल्प हैं:

1. एक डेंड्राइट का रिसेप्टर समाप्त। यदि यह मौजूद है (जो एक तथ्य नहीं है), तो एक पर्याप्त उत्तेजना की उपस्थिति संभव है, जो पहले एक जनरेटर क्षमता और फिर एक तंत्रिका आवेग पैदा करेगी। दर्द रिसेप्टर्स इसी तरह से काम करते हैं।
2. उत्तेजक अन्तर्ग्रथन की झिल्ली। एक नियम के रूप में, यह केवल मजबूत जलन या उनके योग की उपस्थिति में संभव है।
3. डेंट्रिड का ट्रिगर ज़ोन। इस मामले में, उत्तेजना की प्रतिक्रिया के रूप में स्थानीय उत्तेजक पोस्टसिनेप्टिक क्षमताएं बनती हैं। यदि रणवीर के पहले नोड को माइलिनेट किया जाता है, तो उन्हें उस पर संक्षेपित किया जाता है। वहाँ झिल्ली के एक भाग की उपस्थिति के कारण, जिससे संवेदनशीलता बढ़ गई है, यहाँ एक तंत्रिका आवेग उत्पन्न होता है।
4. एक्सोन हिलॉक। यह उस स्थान का नाम है जहाँ अक्षतंतु शुरू होता है। टीला एक न्यूरॉन पर सबसे अधिक बार उत्पन्न होने वाला आवेग है। अन्य सभी स्थानों पर जिन पर पहले विचार किया गया था, उनके घटित होने की संभावना बहुत कम है। यह इस तथ्य के कारण है कि यहां झिल्ली में संवेदनशीलता में वृद्धि हुई है, साथ ही साथ कम भी है। इसलिए, जब कई उत्तेजक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता का योग शुरू होता है, तो पहाड़ी सबसे पहले उन पर प्रतिक्रिया करती है।

प्रसार उत्तेजना का एक उदाहरण

चिकित्सकीय दृष्टि से कहानी कुछ बिंदुओं की गलतफहमी पैदा कर सकती है। इसे खत्म करने के लिए, यह संक्षेप में बताए गए ज्ञान के माध्यम से जाने लायक है। आइए एक उदाहरण के रूप में आग लें।

पिछली गर्मियों के समाचार बुलेटिनों पर विचार करें (आप इसे जल्द ही फिर से भी सुन सकते हैं)। आग फैल रही है! वहीं जले हुए पेड़ और झाड़ियां अपने स्थान पर रह जाती हैं। लेकिन आग का अग्रभाग उस जगह से आगे और आगे जाता है जहां आग लगी थी। तंत्रिका तंत्र उसी तरह काम करता है।

शुरू होने वाले तंत्रिका तंत्र की उत्तेजना को शांत करना अक्सर आवश्यक होता है। लेकिन यह करना इतना आसान नहीं है, जितना आग के मामले में होता है। ऐसा करने के लिए, न्यूरॉन के काम में कृत्रिम हस्तक्षेप किया जाता है (में .) औषधीय प्रयोजनों) या विभिन्न शारीरिक साधनों का उपयोग करें। इसकी तुलना आग पर पानी डालने से की जा सकती है।

सिनैप्टिक ट्रांसमिशन मस्तिष्क कोशिकाओं की बातचीत है।

न्यूरॉन्स विद्युत रासायनिक गड़बड़ी उत्पन्न करते हैं जो उनके तंतुओं के साथ यात्रा करते हैं। तंत्रिका आवेग या क्रिया क्षमता नामक ये गड़बड़ी, तंत्रिका कोशिका झिल्ली के साथ छोटी विद्युत धाराओं द्वारा उत्पन्न होती हैं। न्यूरॉन्स प्रति सेकंड एक हजार एक्शन पोटेंशिअल का उत्पादन करने में सक्षम हैं, जिस क्रम और अवधि में जानकारी एन्कोड की गई है।

तंत्रिका आवेग - तंत्रिका तंतुओं के साथ संचरित विद्युत रासायनिक गड़बड़ी; उनके माध्यम से न्यूरॉन्स एक दूसरे के साथ और शरीर के बाकी हिस्सों के साथ बातचीत करते हैं। तंत्रिका आवेगों की विद्युत प्रकृति कोशिका झिल्ली की संरचना से निर्धारित होती है, जिसमें दो परतें होती हैं जो एक छोटे से अंतराल से अलग होती हैं। झिल्ली एक संधारित्र के रूप में भी कार्य करती है - यह जमा हो जाती है आवेश, अपने आप पर आयनों को इकट्ठा करना, और प्रतिरोध के रूप में, वर्तमान को अवरुद्ध करना। आराम करने वाले न्यूरॉन में, झिल्ली की आंतरिक सतह पर ऋणात्मक रूप से आवेशित आयनों का एक बादल बनता है, और बाहरी सतह पर धनात्मक आयन बनते हैं।

एक न्यूरॉन, सक्रिय होने पर, एक तंत्रिका आवेग (जिसे "उत्पन्न" भी कहा जाता है) का उत्सर्जन करता है। यह अन्य कोशिकाओं से प्राप्त संकेतों के जवाब में होता है, और झिल्ली के संभावित अंतर में एक संक्षिप्त रिवर्स परिवर्तन होता है: इसके अंदर एक पल के लिए सकारात्मक चार्ज हो जाता है, जिसके बाद यह जल्दी से आराम की स्थिति में लौट आता है। तंत्रिका आवेग के दौरान, तंत्रिका कोशिका की झिल्ली कुछ प्रकार के आयनों में प्रवेश करती है। चूंकि आयन विद्युत रूप से आवेशित होते हैं, इसलिए उनकी गति झिल्ली के माध्यम से विद्युत प्रवाह होती है।

आराम पर न्यूरॉन्स। न्यूरॉन्स के अंदर आयन होते हैं, लेकिन न्यूरॉन्स स्वयं अन्य सांद्रता में आयनों से घिरे होते हैं। कणों का उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र में जाना स्वाभाविक है, लेकिन तंत्रिका कोशिका झिल्ली इस गति को रोकती है क्योंकि यह मूल रूप से अभेद्य है।

यह पता चला है कि कुछ आयन झिल्ली के बाहर केंद्रित होते हैं, जबकि अन्य अंदर होते हैं। नतीजतन, झिल्ली की बाहरी सतह सकारात्मक रूप से चार्ज होती है, जबकि आंतरिक सतह नकारात्मक रूप से चार्ज होती है। इस प्रकार झिल्ली ध्रुवीकृत हो जाती है।

यह सब एक व्यंग्य के साथ शुरू हुआ। क्रिया क्षमता का तंत्र - कोशिका झिल्ली पर उत्तेजना की तरंगें - 1950 के दशक की शुरुआत में, एक विशाल स्क्विड के अक्षतंतु में डाले गए माइक्रोइलेक्ट्रोड के साथ एक क्लासिक प्रयोग में खोजी गई थी। इन प्रयोगों ने साबित कर दिया कि झिल्ली के आर-पार आयनों के क्रमिक संचलन से क्रिया क्षमता उत्पन्न होती है।

ऐक्शन पोटेंशिअल के पहले चरण में, झिल्ली संक्षेप में सोडियम आयनों के लिए पारगम्य हो जाती है, और वे कोशिका को भर देते हैं। यह कोशिका के विध्रुवण का कारण बनता है - झिल्ली में संभावित अंतर उलट जाता है, और झिल्ली की आंतरिक सतह सकारात्मक रूप से चार्ज होती है। इसके बाद, पोटेशियम आयन तेजी से कोशिका छोड़ देते हैं और झिल्ली का संभावित अंतर अपनी मूल स्थिति में लौट आता है। अंदर पोटेशियम आयनों का प्रवेश झिल्ली पर आवेश को आराम की तुलना में अधिक नकारात्मक बनाता है, और इस प्रकार कोशिका हाइपरपोलराइज़्ड होती है। तथाकथित दुर्दम्य अवधि के दौरान, न्यूरॉन अगली क्रिया क्षमता का उत्पादन नहीं कर सकता है, लेकिन जल्दी से आराम की स्थिति में लौट आता है।

ऐक्शन पोटेंशिअल एक संरचना में उत्पन्न होते हैं, जिसे एक्सॉन हिलॉक कहा जाता है, जहां पर एक्सॉन कोशिका के शरीर से बाहर निकलता है। ऐक्शन पोटेंशिअल अक्षतंतु के साथ-साथ चलते हैं क्योंकि तंतु के एक खंड का विध्रुवण आसन्न एक के विध्रुवण का कारण बनता है। विध्रुवण की यह लहर कोशिका के शरीर से लुढ़क जाती है और तंत्रिका कोशिका के टर्मिनल तक पहुँचने पर, न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई का कारण बनती है।

एक नाड़ी एक सेकंड के हजारवें हिस्से तक चलती है; न्यूरॉन्स आवेगों (स्पाइक डिस्चार्ज) के ठीक समयबद्ध अनुक्रम में सूचनाओं को सांकेतिक शब्दों में बदलना करते हैं, लेकिन यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि जानकारी को कैसे एन्कोड किया गया है। न्यूरॉन्स अक्सर अन्य कोशिकाओं से संकेतों के जवाब में एक्शन पोटेंशिअल को आग लगाते हैं, लेकिन वे बिना किसी बाहरी सिग्नल के भी आग लगाते हैं। बेसल स्पंदन, या सहज क्रिया क्षमता की आवृत्ति, विभिन्न प्रकार के न्यूरॉन्स में भिन्न होती है और अन्य कोशिकाओं के संकेतों के आधार पर बदल सकती है।

कुछ ही गुजरेंगे। आयन चैनल नामक बैरल के आकार के प्रोटीन के माध्यम से आयन तंत्रिका कोशिका झिल्ली को पार करते हैं। वे झिल्ली में प्रवेश करते हैं और छिद्रों के माध्यम से बनते हैं। आयन चैनलों में सेंसर होते हैं जो झिल्ली के संभावित अंतर में परिवर्तन को पहचानते हैं, और वे इन परिवर्तनों के जवाब में खुलते और बंद होते हैं।

मानव न्यूरॉन्स में एक दर्जन से अधिक होते हैं विभिन्न प्रकारऐसे चैनल, और उनमें से प्रत्येक केवल एक प्रकार के आयनों से गुजरता है। ऐक्शन पोटेंशिअल के दौरान इन सभी आयन चैनलों की गतिविधि को सख्ती से नियंत्रित किया जाता है। वे एक निश्चित क्रम में खुलते और बंद होते हैं - ताकि न्यूरॉन्स, अन्य कोशिकाओं से प्राप्त संकेतों के जवाब में, तंत्रिका आवेगों के अनुक्रम उत्पन्न कर सकें।

ओम कानून।
ओम का नियम बताता है कि इनपुट के साथ मस्तिष्क के विद्युत गुण कैसे बदलते हैं। यह तंत्रिका कोशिका झिल्ली के संभावित अंतर (वोल्टेज), इसके प्रतिरोध और इसके माध्यम से बहने वाली धारा के बीच संबंध का वर्णन करता है। इस संबंध के अनुसार, धारा सीधे झिल्ली वोल्टेज के समानुपाती होती है और इसे समीकरण I = U/R द्वारा वर्णित किया जाता है, जहां I विद्युत प्रवाह है, U संभावित अंतर है, और R प्रतिरोध है।

उसैन बोल्ट से भी तेज।
रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क के अक्षतंतु ओलिगोडेंड्रोसाइट्स नामक मस्तिष्क कोशिकाओं द्वारा निर्मित मोटे माइलिन ऊतक द्वारा पृथक होते हैं। ऑलिगोडेंड्रोसाइट की कुछ शाखाएँ होती हैं, और प्रत्येक में माइलिन की एक बड़ी, सपाट शीट होती है जो बार-बार दूसरे न्यूरॉन से संबंधित अक्षतंतु के एक छोटे से खंड के चारों ओर लपेटी जाती है। पूरे अक्षतंतु की लंबाई के साथ माइलिन म्यान असमान है: यह नियमित अंतराल पर टूटता है, और इन विरामों के बिंदुओं को रणवीर के नोड कहा जाता है। आयन चैनल केवल इन बिंदुओं पर मोटे होते हैं, जिससे एक्शन पोटेंशिअल का एक अवरोधन से दूसरे अवरोधन में कूदना सुनिश्चित होता है। यह अक्षतंतु के साथ एक्शन पोटेंशिअल की गति की पूरी प्रक्रिया को तेज करता है - यह 100 मीटर / सेकंड तक की गति से होता है।

मोटोन्यूरॉन।

पेशीय संकुचन किसके द्वारा नियंत्रित होता है? एक लंबी संख्या मोटर न्यूरॉन्स- तंत्रिका कोशिकाएँ जिनके शरीर रीढ़ की हड्डी में स्थित होते हैं, और लंबी शाखाएँ - एक्सोनमोटर तंत्रिका के हिस्से के रूप में, वे पेशी तक पहुंचते हैं। पेशी में प्रवेश करते हुए, अक्षतंतु कई शाखाओं में शाखाएं बनाता है, जिनमें से प्रत्येक एक अलग फाइबर से जुड़ा होता है, जैसे घरों से जुड़े बिजली के तार। इस प्रकार, एक मोटर न्यूरॉन फाइबर के पूरे समूह (तथाकथित) को नियंत्रित करता है न्यूरोमोटर यूनिट) जो समग्र रूप से कार्य करता है।

मांसपेशियों में कई न्यूरोमोटर इकाइयाँ होती हैं और यह अपने पूरे द्रव्यमान के साथ नहीं, बल्कि भागों में काम करने में सक्षम होती है, जो आपको संकुचन की ताकत और गति को विनियमित करने की अनुमति देती है।

आइए हम एक न्यूरॉन कोशिका की अधिक विस्तृत संरचना पर विचार करें।

तंत्रिका तंत्र की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई तंत्रिका कोशिका है। न्यूरॉन.

न्यूरॉन्स- विशेष कोशिकाएं जो सूचना प्राप्त करने, संसाधित करने, संचारित करने और संग्रहीत करने में सक्षम हैं, उत्तेजनाओं की प्रतिक्रिया को व्यवस्थित करती हैं, अन्य न्यूरॉन्स, अंग कोशिकाओं के साथ संपर्क स्थापित करती हैं।

न्यूरॉन में 3 से 130 माइक्रोन के व्यास वाला एक शरीर होता है, जिसमें एक नाभिक होता है बड़ी राशिपरमाणु छिद्र) और ऑर्गेनेल (सक्रिय राइबोसोम, गोल्गी तंत्र के साथ एक अत्यधिक विकसित खुरदरे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम सहित), साथ ही प्रक्रियाओं से। दो प्रकार के शूट होते हैं: डेन्ड्राइट और अक्षतंतु।न्यूरॉन में एक विकसित और जटिल साइटोस्केलेटन होता है जो इसकी प्रक्रियाओं में प्रवेश करता है। साइटोस्केलेटन कोशिका के आकार को बनाए रखता है, इसके धागे झिल्ली पुटिकाओं (उदाहरण के लिए, न्यूरोट्रांसमीटर) में पैक किए गए जीवों और पदार्थों के परिवहन के लिए "रेल" के रूप में काम करते हैं।

डेन्ड्राइट- छोटी प्रक्रियाओं को विभाजित करना जो अन्य न्यूरॉन्स, रिसेप्टर कोशिकाओं या सीधे बाहरी उत्तेजनाओं से संकेतों को समझते हैं। डेंड्राइट न्यूरॉन के शरीर में तंत्रिका आवेगों का संचालन करता है।

एक्सोन- एक न्यूरॉन के शरीर से उत्तेजना के संचालन के लिए एक लंबी प्रक्रिया।

एक न्यूरॉन की अनूठी क्षमताएं हैं:

- विद्युत आवेश उत्पन्न करने की क्षमता
- विशेष अंत का उपयोग करके जानकारी दें -अन्तर्ग्रथन।

तंत्रिका प्रभाव।

तो, तंत्रिका आवेग का संचरण कैसे होता है?
यदि एक न्यूरॉन की उत्तेजना एक निश्चित सीमा मान से अधिक हो जाती है, तो उत्तेजना के बिंदु पर रासायनिक और विद्युत परिवर्तनों की एक श्रृंखला होती है, जो पूरे न्यूरॉन में फैल जाती है। प्रेषित विद्युत परिवर्तन कहलाते हैं तंत्रिका प्रभाव।

एक साधारण विद्युत निर्वहन के विपरीत, जो न्यूरॉन के प्रतिरोध के कारण, धीरे-धीरे कमजोर हो जाएगा और केवल थोड़ी दूरी को पार करने में सक्षम होगा, प्रसार की प्रक्रिया में एक बहुत धीमी "चल रही" तंत्रिका आवेग लगातार बहाल (पुनर्जीवित) होता है।
आयनों की सांद्रता (विद्युत रूप से आवेशित परमाणु) - मुख्य रूप से सोडियम और पोटेशियम, साथ ही कार्बनिक पदार्थ - न्यूरॉन के बाहर और इसके अंदर समान नहीं होते हैं, इसलिए आराम से तंत्रिका कोशिका अंदर से नकारात्मक रूप से चार्ज होती है, और बाहर से सकारात्मक रूप से चार्ज होती है। ; नतीजतन, कोशिका झिल्ली पर एक संभावित अंतर उत्पन्न होता है (तथाकथित "आराम की क्षमता" लगभग -70 मिलीवोल्ट है)। कोई भी परिवर्तन जो कोशिका के अंदर ऋणात्मक आवेश को कम करता है और इस प्रकार झिल्ली में संभावित अंतर कहलाता है विध्रुवण
एक न्यूरॉन के आसपास की प्लाज्मा झिल्ली एक जटिल संरचना होती है जिसमें लिपिड (वसा), प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट होते हैं। यह आयनों के लिए व्यावहारिक रूप से अभेद्य है। लेकिन झिल्ली में कुछ प्रोटीन अणु चैनल बनाते हैं जिसके माध्यम से कुछ आयन गुजर सकते हैं। हालाँकि, ये चैनल, जिन्हें आयनिक चैनल कहा जाता है, हमेशा खुले नहीं होते हैं, लेकिन गेट की तरह, वे खुल और बंद हो सकते हैं।
जब एक न्यूरॉन उत्तेजित होता है, तो कुछ सोडियम (Na +) चैनल उत्तेजना के बिंदु पर खुलते हैं, जिसके कारण सोडियम आयन कोशिका में प्रवेश करते हैं। इन धनात्मक आवेशित आयनों का प्रवाह चैनल के क्षेत्र में झिल्ली की आंतरिक सतह के ऋणात्मक आवेश को कम करता है, जिससे विध्रुवण होता है, जो वोल्टेज में तेज परिवर्तन और एक निर्वहन के साथ होता है - एक तथाकथित। "एक्शन पोटेंशिअल", यानी तंत्रिका प्रभाव। सोडियम चैनल तब बंद हो जाते हैं।
कई न्यूरॉन्स में, विध्रुवण के कारण पोटेशियम (K+) चैनल भी खुल जाते हैं, जिससे पोटेशियम आयन कोशिका से बाहर निकल जाते हैं। इन धनावेशित आयनों के खोने से झिल्ली की भीतरी सतह पर ऋणात्मक आवेश फिर से बढ़ जाता है। पोटेशियम चैनल तब बंद हो जाते हैं। अन्य झिल्ली प्रोटीन भी काम करना शुरू करते हैं - तथाकथित। पोटेशियम-सोडियम पंप जो सेल से Na + की गति सुनिश्चित करते हैं, और K + सेल में, जो पोटेशियम चैनलों की गतिविधि के साथ, उत्तेजना के बिंदु पर प्रारंभिक विद्युत रासायनिक स्थिति (आराम की क्षमता) को पुनर्स्थापित करता है।
उत्तेजना के बिंदु पर विद्युत रासायनिक परिवर्तन झिल्ली के आसन्न बिंदु पर विध्रुवण का कारण बनते हैं, इसमें परिवर्तन के समान चक्र को ट्रिगर करते हैं। यह प्रक्रिया लगातार दोहराई जाती है, और प्रत्येक नए बिंदु पर जहां विध्रुवण होता है, उसी परिमाण का एक आवेग पिछले बिंदु पर पैदा होता है। इस प्रकार, नए विद्युत रासायनिक चक्र के साथ, तंत्रिका आवेग न्यूरॉन के साथ बिंदु से बिंदु तक फैलता है।

हमने पता लगाया कि तंत्रिका आवेग न्यूरॉन से कैसे गुजरता है, अब आइए जानें कि अक्षतंतु से मांसपेशी फाइबर तक आवेग कैसे फैलता है।

सिनैप्स।

अक्षतंतु मांसपेशी फाइबर में अजीबोगरीब जेबों में स्थित होता है, जो अक्षतंतु के प्रोट्रूशियंस और सेल फाइबर के साइटोप्लाज्म से बनता है।
उनके बीच, एक न्यूरोमस्कुलर सिनैप्स बनता है।

न्यूरोमस्क्यूलर संधि- मोटर न्यूरॉन के अक्षतंतु और मांसपेशी फाइबर के बीच समाप्त होने वाली तंत्रिका।

1. अक्षतंतु।
2. कोशिका झिल्ली।
3. अक्षतंतु के सिनैप्टिक पुटिका।
4. रिसेप्टर प्रोटीन।
5. माइटोकॉन्ड्रिया।

सिनैप्स तीन भागों से बना है:
1) एक मध्यस्थ के साथ अन्तर्ग्रथनी पुटिका (पुटिका) युक्त एक प्रीसानेप्टिक (दान) तत्व
2) सिनैप्टिक फांक (ट्रांसमिशन फांक)
3) रिसेप्टर प्रोटीन के साथ एक पोस्टसिनेप्टिक (धारणा) तत्व जो मध्यस्थ को पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली और एंजाइम प्रोटीन के साथ बातचीत सुनिश्चित करता है जो मध्यस्थ को नष्ट या निष्क्रिय करता है।

प्रीसानेप्टिक तत्व- एक तत्व जो एक तंत्रिका आवेग को दूर करता है।
पोस्टअन्तर्ग्रथनी तत्व- एक तत्व जो तंत्रिका आवेग प्राप्त करता है।
सूत्र - युग्मक फांक- वह अंतराल जिसमें तंत्रिका आवेग का संचरण होता है।

जब क्रिया क्षमता के रूप में एक तंत्रिका आवेग (सोडियम और पोटेशियम आयनों के कारण एक ट्रांसमेम्ब्रेन करंट) सिनैप्स में "आता है", कैल्शियम आयन प्रीसानेप्टिक तत्व में प्रवेश करते हैं।

मध्यस्थ– एक जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ जो तंत्रिका अंत द्वारा स्रावित होता है और सिनैप्स पर एक तंत्रिका आवेग को प्रेषित करता है। एक मांसपेशी फाइबर में आवेगों को संचारित करने के लिए एक न्यूरोट्रांसमीटर का उपयोग किया जाता है। – एसिटाइलकोलाइन।

कैल्शियम आयन बुलबुले के टूटने और मध्यस्थ को सिनैप्टिक फांक में छोड़ने की सुविधा प्रदान करते हैं। सिनैप्टिक फांक से गुजरने के बाद, न्यूरोट्रांसमीटर पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर रिसेप्टर प्रोटीन से बांधता है। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर एक नया तंत्रिका आवेग उत्पन्न होता है, जो अन्य कोशिकाओं को प्रेषित होता है। रिसेप्टर्स के साथ बातचीत के बाद, एंजाइम प्रोटीन द्वारा मध्यस्थ को नष्ट और हटा दिया जाता है। सूचना अन्य तंत्रिका कोशिकाओं को कोडित रूप में प्रेषित की जाती है (पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर उत्पन्न होने वाली क्षमता की आवृत्ति विशेषताएँ; इस तरह के कोड का एक सरलीकृत एनालॉग उत्पाद पैकेज पर एक बारकोड है)। संबंधित तंत्रिका केंद्रों में "डिसिफरिंग" होता है।
मध्यस्थ जो रिसेप्टर के लिए बाध्य नहीं है या तो विशेष एंजाइमों द्वारा नष्ट कर दिया जाता है या प्रीसानेप्टिक अंत के पुटिकाओं में वापस कब्जा कर लिया जाता है।

तंत्रिका आवेग कैसे गुजरता है, इस पर एक आकर्षक वीडियो:

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अन्तर्ग्रथन

तंत्रिका आवेग कैसे संचालित होता है (स्लाइड शो)

अनुसंधान कार्य

तंत्रिका आवेग की विद्युत प्रकृति

परिचय 3

एल. गलवानी और ए. वोल्टा द्वारा प्रयोग 3

जीवित जीवों में जैव धाराएं 4

झुंझलाहट प्रभाव। पांच

तंत्रिका कोशिका और तंत्रिका आवेग संचरण 6

शरीर के विभिन्न भागों पर तंत्रिका आवेग की क्रिया

चिकित्सा प्रयोजनों के लिए विद्युत गतिविधि के संपर्क में 9

प्रतिक्रिया गति 10

निष्कर्ष 11

साहित्य 11

अनुबंध

परिचय

"कोई फर्क नहीं पड़ता कि कानून और घटनाएं कितनी अद्भुत हैं"

बिजली,

दुनिया में हमें दिखाई दे रहा है

अकार्बनिक या

मृत पदार्थ, ब्याज,

जो वे

प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, शायद ही

इसके साथ तुलना करें

जो एक ही बल में निहित है

तंत्रिका के संबंध में

प्रणाली और जीवन

एम. फैराडे

कार्य का उद्देश्य: तंत्रिका आवेग के प्रसार को प्रभावित करने वाले कारकों का निर्धारण करना।

इस कार्य को निम्नलिखित कार्यों का सामना करना पड़ा:

1. जैव विद्युत विज्ञान के विकास के इतिहास का अध्ययन करना।

2. वन्य जीवन में विद्युत परिघटनाओं पर विचार करें।

3. तंत्रिका आवेग के संचरण की जांच करें।

4. अभ्यास में जांचें कि तंत्रिका आवेग के संचरण की गति को क्या प्रभावित करता है।

एल. गलवानी और ए. वोल्टा के प्रयोग

18वीं सदी में वापस इतालवी चिकित्सक लुइगी गलवानी (1737-1787) ने पाया कि यदि आप एक मृत शरीर में एक मेंढक लाते हैं विद्युत वोल्टेज, फिर उसके पंजे के संकुचन देखे जाते हैं। इसलिए उन्होंने मांसपेशियों पर विद्युत प्रवाह का प्रभाव दिखाया, इसलिए उन्हें सही मायने में इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी का जनक कहा जाता है। अन्य प्रयोगों में, उन्होंने एक विच्छेदित मेंढक के पैर को पीतल के हुक पर लटका दिया। जिस समय, झूलते हुए, पंजा ने बालकनी की लोहे की झंझरी को छुआ, जहां प्रयोग किए गए थे, पंजा का संकुचन फिर से देखा गया था। गलवानी ने तंत्रिका और पैर के बीच एक संभावित अंतर के अस्तित्व का सुझाव दिया - "पशु बिजली"। उन्होंने धातु के माध्यम से सर्किट बंद होने पर मेंढक के ऊतकों में होने वाले विद्युत प्रवाह की क्रिया द्वारा मांसपेशियों के संकुचन की व्याख्या की।

गलवानी के हमवतन, एलेसेंड्रो वोल्टा (1745-1827) ने गलवानी द्वारा उपयोग किए जाने वाले विद्युत परिपथ का ध्यानपूर्वक अध्ययन किया और साबित किया कि इसमें दो भिन्न धातुएं हैं जो एक खारा समाधान के माध्यम से बंद हैं, अर्थात। एक रासायनिक वर्तमान स्रोत की पूर्ण समानता के चेहरे पर। न्यूरोमस्कुलर तैयारी, उन्होंने तर्क दिया, इस प्रयोग में केवल एक संवेदनशील गैल्वेनोमीटर के रूप में कार्य करता है।

गलवानी अपनी हार स्वीकार नहीं कर सके। उन्होंने यह साबित करने के लिए विभिन्न परिस्थितियों में मांसपेशियों पर एक तंत्रिका फेंकी कि धातु के बिना भी "पशु मूल" की बिजली के कारण मांसपेशियों में संकुचन प्राप्त करना संभव है। उनका एक अनुयायी आखिरकार सफल हुआ। यह पता चला कि एक विद्युत प्रवाह तब होता है जब एक क्षतिग्रस्त मांसपेशी पर एक तंत्रिका फेंकी जाती है। इस प्रकार, स्वस्थ और क्षतिग्रस्त ऊतकों के बीच विद्युत धाराओं की खोज की गई। इसलिए उनका नाम रखा गया...दोष धाराएं। बाद में यह दिखाया गया कि तंत्रिकाओं, मांसपेशियों और अन्य ऊतकों की कोई भी गतिविधि विद्युत धाराओं के उत्पादन के साथ होती है।

इस प्रकार, जीवित जीवों में जैव धाराओं की उपस्थिति सिद्ध हो गई है। आजकल, उन्हें संवेदनशील उपकरणों - ऑसिलोस्कोप द्वारा रिकॉर्ड और जांचा जाता है।

जीवित जीवों में जैव धाराएं

जीवित प्रकृति में विद्युत परिघटनाओं के अध्ययन के बारे में पहली जानकारी दिलचस्प है। अवलोकन की वस्तुएं इलेक्ट्रिक मछली थीं। एक इलेक्ट्रिक स्केट पर प्रयोगों के माध्यम से, फैराडे ने स्थापित किया कि इस मछली के एक विशेष अंग द्वारा बनाई गई बिजली पूरी तरह से एक रासायनिक या अन्य स्रोत से प्राप्त बिजली के समान है, हालांकि यह एक जीवित कोशिका की गतिविधि का एक उत्पाद है। बाद के अवलोकनों से पता चला कि कई मछलियों में विशेष विद्युत अंग होते हैं, एक प्रकार की "बैटरी" जो उच्च वोल्टेज उत्पन्न करती हैं। तो, एक विशाल स्टिंग्रे 50-60 वी, नील इलेक्ट्रिक कैटफ़िश 350 वी, और इलेक्ट्रोफोरस ईल - 500 वी से अधिक के निर्वहन में एक वोल्टेज बनाता है। फिर भी, इस उच्च वोल्टेज का मछली के शरीर पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है!

इन मछलियों के विद्युत अंगों में मांसपेशियां होती हैं जो सिकुड़ने की क्षमता खो चुकी होती हैं: मांसपेशी ऊतक एक कंडक्टर के रूप में कार्य करता है, और संयोजी ऊतक एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है। रीढ़ की हड्डी से नसें अंग में जाती हैं, और सामान्य तौर पर यह वैकल्पिक तत्वों की एक छोटी-लैमेलर संरचना होती है। उदाहरण के लिए, एक ईल में 6,000 और 10,000 के बीच श्रृंखला के तत्व जुड़े होते हैं जो एक स्तंभ बनाते हैं, और शरीर के साथ स्थित प्रत्येक अंग में लगभग 70 स्तंभ होते हैं। वयस्कों में, यह अंग शरीर के कुल वजन का लगभग 40% होता है। विद्युत अंगों की भूमिका महान है, वे रक्षा और हमले के लिए काम करते हैं, और एक बहुत ही संवेदनशील नेविगेशन और स्थान प्रणाली का भी हिस्सा हैं।

झुंझलाहट प्रभाव।

सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक कार्यों में से एक, कहा जाता हैचिड़चिड़ापन - पर्यावरण में परिवर्तन का जवाब देने की क्षमता। सबसे अधिक चिड़चिड़ापन जानवरों और मनुष्यों में होता है, जिनमें विशेष कोशिकाएं होती हैं जो तंत्रिका ऊतक बनाती हैं। तंत्रिका कोशिकाएं - न्यूरॉन्स - बाहरी वातावरण और शरीर के ऊतकों से आने वाली विभिन्न उत्तेजनाओं के लिए त्वरित और विशिष्ट प्रतिक्रिया के लिए अनुकूलित होती हैं। उत्तेजनाओं का स्वागत और संचरण कुछ रास्तों पर फैलने वाले विद्युत आवेगों की मदद से होता है।

तंत्रिका कोशिका और तंत्रिका आवेग संचरण

एक तंत्रिका कोशिका, एक न्यूरॉन, एक तारे के आकार का शरीर है और इसमें पतली प्रक्रियाएं होती हैं - अक्षतंतु और डेंड्राइट। अक्षतंतु का अंत पतले तंतुओं में गुजरता है जो पेशी या सिनेप्स में समाप्त होता है। एक वयस्क में, अक्षतंतु की लंबाई लगभग 0.01 मिमी की मोटाई के साथ 1-1.5 मीटर तक पहुंच सकती है। तंत्रिका आवेगों के निर्माण और संचरण में कोशिका झिल्ली एक विशेष भूमिका निभाती है।

तथ्य यह है कि तंत्रिका आवेग विद्युत प्रवाह का एक आवेग है, केवल साबित हुआ था20वीं सदी के मध्य तक, मुख्य रूप से ए. हॉजकिन के समूह के कार्यों से। 1963 में, ए। हॉजकिन, ई। हक्सले और जे। एक्ल्स को "तंत्रिका कोशिका झिल्ली के परिधीय और मध्य क्षेत्रों में उत्तेजना और निषेध में शामिल आयनिक तंत्र से संबंधित खोजों के लिए" फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। प्रयोग विशाल न्यूरॉन्स (व्यास 0.5 मिमी) - स्क्वीड अक्षतंतु पर किए गए थे।

झिल्ली के कुछ हिस्सों में अर्धचालक और आयन-चयनात्मक गुण होते हैं - वे एक ही चिन्ह या एक तत्व के आयनों को पास करते हैं। झिल्ली क्षमता की उपस्थिति, जिस पर शरीर की सूचना और ऊर्जा-परिवर्तित प्रणालियों का काम निर्भर करता है, ऐसी चयनात्मक क्षमता पर आधारित है। बाहरी विलयन में, 90% से अधिक आवेशित कण सोडियम और क्लोराइड आयन होते हैं। कोशिका के अंदर के घोल में, सकारात्मक आयनों का मुख्य भाग पोटेशियम आयन होते हैं, और नकारात्मक बड़े कार्बनिक आयन होते हैं। बाहर सोडियम आयनों की सांद्रता अंदर की तुलना में 10 गुना अधिक है, और अंदर पोटेशियम आयन बाहर की तुलना में 30 गुना अधिक है। यह कोशिका भित्ति पर दोहरी विद्युत परत बनाता है। चूंकि आराम पर झिल्ली अच्छी तरह से पारगम्य है, आंतरिक भाग और बाहरी वातावरण के बीच 60-100 mV का संभावित अंतर उत्पन्न होता है, और आंतरिक भाग नकारात्मक रूप से चार्ज होता है। इस संभावित अंतर को कहा जाता हैविराम विभव।

जब सेल में जलन होती है, तो इलेक्ट्रिकल डबल लेयर आंशिक रूप से डिस्चार्ज हो जाती है। जब आराम करने की क्षमता 15-20 mV तक गिर जाती है, तो झिल्ली की पारगम्यता बढ़ जाती है, और सोडियम आयन कोशिका में भाग जाते हैं। जैसे ही झिल्ली की दोनों सतहों के बीच एक सकारात्मक संभावित अंतर होता है, सोडियम आयनों का प्रवाह सूख जाता है। उसी समय, पोटेशियम आयनों के लिए चैनल खुलते हैं, और संभावित नकारात्मक पक्ष में स्थानांतरित हो जाते हैं। यह, बदले में, सोडियम आयन चालन को कम करता है, और संभावित आराम की स्थिति में वापस आ जाता है।

सेल में उत्पन्न होने वाला संकेत उसके अंदर इलेक्ट्रोलाइट की चालकता के कारण अक्षतंतु के साथ फैलता है। यदि अक्षतंतु में एक विशेष इन्सुलेशन होता है - माइलिन म्यान - तो विद्युत आवेग इन क्षेत्रों से तेजी से गुजरता है, और समग्र गति असंक्रमित क्षेत्रों के आकार और संख्या से निर्धारित होती है। अक्षतंतु में आवेग की गति 100 m/s है।

अंतराल के माध्यम से संकेत कैसे प्रेषित होता है? यह पता चला है कि सिनैप्स झिल्ली संरचना में विषम है - मध्य क्षेत्रों में इसमें कम प्रतिरोध के साथ "खिड़कियां" होती हैं, और किनारे के पास प्रतिरोध अधिक होता है। झिल्ली विषमता एक विशेष तरीके से बनाई गई है: एक विशेष प्रोटीन - कोपेक्टिन की मदद से। इस प्रोटीन के अणु एक विशेष संरचना बनाते हैं - कोपेनेक्सन, जो बदले में, छह अणुओं से मिलकर बनता है और इसके अंदर एक चैनल होता है। इस प्रकार, सिनैप्स दो कोशिकाओं को प्रोटीन अणुओं के अंदर से गुजरने वाली कई छोटी नलियों से जोड़ता है। झिल्लियों के बीच की खाई को एक इन्सुलेटर से भर दिया जाता है। पक्षियों में, प्रोटीन माइलिन एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है।

जब पेशीय तंतु में विभव में परिवर्तन विद्युतीय रूप से उत्तेजनीय झिल्ली के उत्तेजन की दहलीज तक पहुँच जाता है, तो उसमें एक क्रिया विभव उत्पन्न होता है और पेशीय तंतु सिकुड़ जाता है।

शरीर के विभिन्न भागों पर तंत्रिका आवेग की क्रिया

एक सहस्राब्दी से अधिक समय से प्रत्येक व्यक्ति के मस्तिष्क में क्या हो रहा है, इस पर मानव जाति उलझन में रही है। अब यह ज्ञात है कि विचार के मस्तिष्क मेंएक विद्युत प्रवाह की क्रिया के तहत पैदा होते हैं, लेकिन तंत्र का अध्ययन नहीं किया गया है। रासायनिक की परस्पर क्रिया के बारे में सोच रहे हैं और भौतिक घटनाएं, फैराडे ने कहा: "अकार्बनिक पदार्थ और निर्जीव प्रकृति की दुनिया में हमने बिजली के नियमों और घटनाओं के रूप में अद्भुत, उनके द्वारा प्रतिनिधित्व की जाने वाली रुचि की तुलना शायद ही उससे की जा सकती है जो जीवन के संयोजन में समान बल का कारण बनती है।"

मनुष्यों में, कोशिकाओं की सतह पर बायोइलेक्ट्रिक क्षमता द्वारा उत्पन्न एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र भी पाया गया था। सोवियत आविष्कारक एसडी किर्लियन इस घटना को शब्द के सही अर्थों में दृश्य बनाने में कामयाब रहे। उन्होंने मानव शरीर को दो बड़ी धातु की दीवारों के बीच रखकर फोटो खिंचवाने का सुझाव दिया, जिसमें एक वैकल्पिक विद्युत वोल्टेज लगाया गया था। बढ़े हुए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र वाले वातावरण में, मानव त्वचा पर माइक्रोचार्ज दिखाई देते हैं, और सबसे अधिक सक्रिय वे स्थान होते हैं जहां तंत्रिका अंत निकलते हैं। किर्लियन पद्धति का उपयोग करके लिए गए तस्वीरों में, वे छोटे, चमकीले चमकते बिंदुओं के रूप में दिखाई दे रहे हैं। ये बिंदु, जैसा कि यह निकला, शरीर के उन स्थानों पर स्थित हैं जहां एक्यूपंक्चर उपचार के दौरान चांदी की सुइयों को विसर्जित करने की सिफारिश की जाती है।

इस प्रकार, मस्तिष्क जैव धाराओं की रिकॉर्डिंग का उपयोग करते हुए प्रतिक्रिया, आप रोगी की प्रार्थना विसर्जन की डिग्री का आकलन कर सकते हैं।

अब हम जानते हैं कि मस्तिष्क के कुछ क्षेत्र भावनाओं और रचनात्मक गतिविधियों के लिए जिम्मेदार होते हैं। यह निर्धारित करना संभव है कि मस्तिष्क का यह या वह क्षेत्र उत्तेजित अवस्था में है, लेकिन इन संकेतों को समझना असंभव है, इसलिए यह निश्चित रूप से कहा जा सकता है कि मानवता जल्द ही दिमाग पढ़ना नहीं सीखेगी।

एक मानव विचार इसमें और शरीर के अन्य भागों में बायोइलेक्ट्रिकल घटनाओं से जुड़े मस्तिष्क के काम का एक उत्पाद है। यह जैव-धाराएं हैं जो किसी व्यक्ति की मांसपेशियों में उत्पन्न होती हैं जो अपनी उंगलियों को मुट्ठी में बंद करने के बारे में सोचता है, जिसे उपयुक्त उपकरण द्वारा पकड़ा और बढ़ाया जाता है, जो एक यांत्रिक हाथ की उंगलियों को बंद कर देता है।

शिक्षाविद मनोचिकित्सकव्लादिमीर मिखाइलोविच बेखटेरेव और बायोफिजिसिस्टप्योत्र पेट्रोविच लाज़रेव मान्यता है कि कुछ विशेष परिस्थितियों में, जो अभी तक विज्ञान को ठीक-ठीक ज्ञात नहीं हैं, एक मस्तिष्क की विद्युत ऊर्जा दूसरे व्यक्ति के मस्तिष्क पर कुछ दूरी पर कार्य कर सकती है। यदि इस मस्तिष्क को तदनुसार "ट्यून" किया जाता है, तो वे मानते हैं, इसमें "गुंजयमान" जैव-विद्युत घटना और उनके परिणामस्वरूप, संबंधित अभ्यावेदन उत्पन्न करना संभव है।

शरीर में विद्युत परिघटनाओं के अध्ययन से महत्वपूर्ण लाभ हुए हैं। हम सबसे प्रसिद्ध को सूचीबद्ध करते हैं।

चिकित्सा प्रयोजनों के लिए विद्युत गतिविधि के लिए एक्सपोजर

इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री का व्यापक रूप से चिकित्सा और शरीर विज्ञान में उपयोग किया जाता है। सेल के दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर माइक्रोइलेक्ट्रोड का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है। उनकी मदद से, आप रक्त में ऑक्सीजन सामग्री को माप सकते हैं: एक कैथेटर को रक्त में पेश किया जाता है, जिसका आधार एक प्लैटिनम इलेक्ट्रोड होता है, जिसे इलेक्ट्रोलाइट समाधान में संदर्भ इलेक्ट्रोड के साथ रखा जाता है, जिसे विश्लेषण किए गए रक्त से अलग किया जाता है। एक झरझरा हाइड्रोफोबिक टेफ्लॉन फिल्म; रक्त में घुली ऑक्सीजन टेफ्लॉन फिल्म के छिद्रों के माध्यम से प्लैटिनम इलेक्ट्रोड में फैल जाती है और उस पर कम हो जाती है।

महत्वपूर्ण गतिविधि की प्रक्रिया में, एक अंग की स्थिति, और, परिणामस्वरूप, इसकी विद्युत गतिविधि, समय के साथ बदलती है। क्षमता के पंजीकरण के आधार पर उनके काम का अध्ययन करने की विधि बिजली क्षेत्रशरीर की सतह पर, जिसे इलेक्ट्रोग्राफी कहा जाता है। इलेक्ट्रोग्राम का नाम अध्ययन किए जा रहे अंगों या ऊतकों को इंगित करता है: हृदय - एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम, मस्तिष्क - एक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम, मांसपेशियां - एक इलेक्ट्रोमोग्राम, त्वचा - एक गैल्वेनिक त्वचा प्रतिक्रिया, आदि।

चिकित्सा पद्धति में, वैद्युतकणसंचलन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - रोग के पाठ्यक्रम को नियंत्रित करने के लिए प्रोटीन, अमीनो एसिड, एंटीबायोटिक्स, एंजाइम को अलग करने के लिए। Iontophoresis उतना ही आम है।

ए प्रसिद्ध उपकरण "कृत्रिम गुर्दा", जिससे तीव्र गुर्दे की विफलता के मामले में एक रोगी जुड़ा हुआ है, इलेक्ट्रोडायलिसिस की घटना पर आधारित है। रक्त खारा से धोए गए दो झिल्लियों के बीच एक संकीर्ण अंतराल में बहता है, जबकि इससे विषाक्त पदार्थों को हटा दिया जाता है - चयापचय और ऊतक क्षय के उत्पाद।

अमेरिका में एक शोधकर्ता ने मिर्गी के इलाज के लिए विद्युत उत्तेजना का प्रस्ताव दिया है। इस प्रयोजन के लिए, ऊपरी छाती में त्वचा के नीचे एक छोटा उपकरण सिल दिया जाता है, जिसे 5-15 मिनट के अंतराल के साथ 30 घंटे के लिए वेगस तंत्रिका को उत्तेजित करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है। इसकी कार्रवाई का परीक्षण यूएसए, कनाडा, जर्मनी में किया गया है। जिन रोगियों को दवाओं से मदद नहीं मिली, उनमें 3 महीने के बाद दौरे की संख्या में 25% की कमी आई, 1.5 साल बाद - 50% तक।

गति प्रतिक्रिया

मस्तिष्क की विशेषता वाली विशेषताओं में से एक प्रतिक्रिया की गति है। यह उस समय से निर्धारित होता है जिसके दौरान पहला आवेग उस अंग के रिसेप्टर्स से यात्रा करता है जो उस अंग को जलन प्राप्त करता है जो शरीर की प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है। मेरे द्वारा किए गए सर्वेक्षण से, यह इस प्रकार है कि कई कारक प्रतिक्रिया की गति और ध्यान को प्रभावित करते हैं। विशेष रूप से, यह निम्नलिखित कारणों से घट सकता है: शिक्षक द्वारा प्रस्तुत की गई रुचिकर और (या) नीरस शिक्षण सामग्री; कक्षा में खराब अनुशासन; पाठ के उद्देश्य और योजना की अस्पष्टता; कमरे में बासी हवा; कक्षा में बहुत अधिक या बहुत कम तापमान; बाहरी शोर; नए अनावश्यक लाभों की उपस्थिति, दिन के अंत तक थकान।

असावधानी के व्यक्तिगत कारण भी हैं: सामग्री का बहुत आसान या बहुत कठिन आत्मसात; अप्रिय पारिवारिक घटनाएं; बीमारी, अधिक काम; बड़ी संख्या में फिल्में देखना; देर से सोना।

उत्पादन

किसी व्यक्ति की तंत्रिका गतिविधि पर शब्दों का बहुत प्रभाव पड़ता है। श्रोता जितना अधिक वक्ता पर भरोसा करते हैं, उनके द्वारा देखे जाने वाले शब्दों का भावनात्मक रंग उतना ही तेज होता है और उनका प्रभाव उतना ही मजबूत होता है। रोगी डॉक्टर पर भरोसा करता है, छात्र शिक्षक पर भरोसा करता है, इसलिए, किसी को ध्यान से शब्दों का चयन करना चाहिए - दूसरे सिग्नलिंग सिस्टम की उत्तेजना। तो, फ्लाइट स्कूल के एक अच्छी तरह से उड़ान भरने वाले कैडेट को अचानक भारी डर का अनुभव होने लगा। यह पता चला कि उसके लिए एक आधिकारिक पायलट प्रशिक्षक ने उसे छोड़कर एक नोट छोड़ा: "मैं जल्द ही आपसे मिलने की उम्मीद करता हूं, लेकिन कॉर्कस्क्रू से सावधान रहें।"

एक शब्द में, आप दोनों एक बीमारी का कारण बन सकते हैं और इसे सफलतापूर्वक ठीक कर सकते हैं। एक शब्द के साथ उपचार - लॉगोथेरेपी - मनोचिकित्सा का एक हिस्सा है। मेरा अगला अनुभव इसका प्रत्यक्ष प्रमाण है। मैंने दो लोगों को निम्नलिखित करने के लिए कहा: एक ही समय में, एक हाथ से पेट को गोलाकार गति में सहलाएं, दूसरे से सिर को एक सीधी रेखा में स्पर्श करें। यह पता चला कि ऐसा करना काफी मुश्किल है - आंदोलन या तो एक साथ गोलाकार या रैखिक थे। हालाँकि, मैंने विषयों को अलग-अलग तरीकों से प्रभावित किया: मैंने एक को बताया कि वह सफल होने वाला था, और दूसरा कि वह सफल नहीं होगा। कुछ समय बाद, पहला सफल हुआ, जबकि दूसरा सफल नहीं हुआ।

पेशा चुनते समय व्यक्तिगत संकेतकों को निर्देशित किया जाना चाहिए। यदि प्रतिक्रिया दर कम है, तो बेहतर है कि ऐसे व्यवसायों का चयन न करें जिन पर बहुत अधिक ध्यान देने की आवश्यकता हो, स्थिति का त्वरित विश्लेषण (पायलट, ड्राइवर, आदि)।

साहित्य

वोरोंकोव जी.वाई.ए.रसायन विज्ञान की दुनिया में बिजली। - एम .: ज्ञान, 1987।

त्रेताकोवा एस.वी.मानव तंत्रिका तंत्र। - भौतिकी ("पीएस"), नंबर 47।

प्लैटोनोव के.मनोरंजक मनोविज्ञान। - एम .: लीटर, 1997।

बर्किनब्लिट एम.बी., ग्लैगोलेवा ई.जी.जीवित जीवों में बिजली। - एम .: नौका, 1988।

तंत्रिका विद्युत आवेग पर थकान का प्रभाव

उद्देश्य: प्रतिक्रिया दर पर शारीरिक गतिविधि के प्रभाव का परीक्षण करना।

अनुसंधान प्रगति:एक साधारण प्रतिक्रिया के लिए सामान्य समय 100-200 एमएस से प्रकाश, 120-150 एमएस से ध्वनि, और 100-150 एमएस एक इलेक्ट्रोक्यूटेनियस उत्तेजना के लिए है। मैंने शिक्षाविद प्लैटोनोव की पद्धति के अनुसार एक प्रयोग किया।पाठ की शुरुआत में शारीरिक शिक्षा, हमने गेंद को पकड़ते समय प्रतिक्रिया समय दर्ज किया, फिर शारीरिक परिश्रम के बाद इस प्रतिक्रिया की जाँच की।

व्यायाम करने के लिए प्रतिक्रिया समय

व्यायाम के बाद प्रतिक्रिया समय भार

कोचरियन करेनी

0.13s

0.15s

निकोलेव वालेरी

0.15s

0.16s

कज़ाकोव वादिम

0.14s

0.16s

कुज़्मिन निकिता

0.8s

0.1s

सफीउलिन तैमूर

0.13s

0.15s

तुखवतुल्लिन रिशता

0.9s

0.11s

फ़राफ़ोनोव अर्टुरो

0.9s

0.11s

निष्कर्ष: हमने व्यायाम से पहले और बाद में प्रतिक्रिया समय रिकॉर्ड किया। हमने निष्कर्ष निकाला कि थकान प्रतिक्रिया समय को धीमा कर देती है।इसके आधार पर, शिक्षकों को सलाह दी जा सकती है कि जब उन विषयों को निर्धारित किया जाए जिन पर अधिकतम ध्यान देने की आवश्यकता होती है, जब छात्र अभी तक थके हुए नहीं हैं और पूरी तरह से मानसिक गतिविधि करने में सक्षम हैं।

तंत्रिका प्रभाव

तंत्रिका प्रभाव

उत्तेजना की एक लहर, जो तंत्रिका फाइबर के साथ फैलती है और परिधि से सूचना प्रसारित करने का कार्य करती है। केंद्र के अंदर तंत्रिका केंद्रों के लिए रिसेप्टर (संवेदनशील) अंत। तंत्रिका तंत्र और इससे कार्यकारी तंत्र तक - मांसपेशियां और ग्रंथियां। एन. का मार्ग और. क्षणिक विद्युत के साथ। प्रक्रियाओं, राई के लिए बाह्य, और इंट्रासेल्युलर इलेक्ट्रोड दोनों को पंजीकृत करना संभव है।

जनरेशन, ट्रांसफर और प्रोसेसिंग एन. और। तंत्रिका तंत्र द्वारा किया जाता है। मुख्य उच्च जीवों के तंत्रिका तंत्र का एक संरचनात्मक तत्व एक तंत्रिका कोशिका, या एक न्यूरॉन होता है, जिसमें एक कोशिका शरीर और कई होते हैं। प्रक्रियाएं - डेंड्राइट्स (चित्र 1)। गैर-रिफेरिक में प्रक्रियाओं में से एक। न्यूरॉन्स की एक बड़ी लंबाई होती है - यह एक तंत्रिका फाइबर या अक्षतंतु है, जिसकी लंबाई ~ 1 मीटर है, और मोटाई 0.5 से 30 माइक्रोन तक है। तंत्रिका तंतुओं के दो वर्ग होते हैं: गूदेदार (माइलिनेटेड) और एमाइलिनेटेड। गूदे के रेशों में माइलिन होता है, जो विशेष रूप से बनता है। एक झिल्ली, किनारों की तरह अलगाव एक अक्षतंतु पर घाव है। एक निरंतर माइलिन म्यान के वर्गों की लंबाई 200 माइक्रोन से 1 मिमी तक होती है, वे तथाकथित द्वारा बाधित होते हैं। 1 माइक्रोन की चौड़ाई के साथ रणवीर का अवरोधन। माइलिन म्यान इन्सुलेशन की भूमिका निभाता है; इन क्षेत्रों में तंत्रिका फाइबर निष्क्रिय है, विद्युत रूप से केवल रणवीर के नोड्स में सक्रिय है। मेलेलेस फाइबर में इंसुलेटेड नहीं होता है। भूखंड; उनकी संरचना पूरी लंबाई के साथ सजातीय है, और झिल्ली में एक विद्युत है। पूरी सतह पर गतिविधि।

तंत्रिका तंतु शरीर या अन्य तंत्रिका कोशिकाओं के डेंड्राइट पर समाप्त होते हैं, लेकिन एक मध्यवर्ती द्वारा उनसे अलग हो जाते हैं

~ 10 एनएम की एक भयानक चौड़ाई। दो कोशिकाओं के बीच संपर्क के इस क्षेत्र को कहा जाता है। अन्तर्ग्रथन सिनैप्स में प्रवेश करने वाली अक्षतंतु झिल्ली कहलाती है। प्रीसानेप्टिक, और संबंधित डेंड्राइटिक या मांसपेशी झिल्ली पोस्ट-सिनैप्टिक है (अंजीर देखें। सेल संरचनाएं)।

सामान्य परिस्थितियों में, एन और की एक श्रृंखला लगातार तंत्रिका फाइबर के साथ चलती है, डेंड्राइट्स या सेल बॉडी पर उत्पन्न होती है और सेल बॉडी से दिशा में अक्षतंतु के साथ फैलती है (अक्षतंतु दोनों दिशाओं में एन और। का संचालन कर सकता है) ) इन आवधिकों की आवृत्ति डिस्चार्ज में जलन की ताकत के बारे में जानकारी होती है जो उन्हें पैदा करती है; उदाहरण के लिए, मध्यम गतिविधि के साथ, आवृत्ति ~ 50-100 आवेग / सेकंड है। कोशिकाएं हैं, राई को ~ 1500 आवेगों की आवृत्ति के साथ छुट्टी दे दी जाती है।

एन के वितरण की गति और। तुम . तंत्रिका फाइबर के प्रकार और उसके व्यास पर निर्भर करता है डी,तुम . ~ डी 1/2. मानव तंत्रिका तंत्र के पतले तंतुओं में यू . ~ 1 m/s, और मोटे रेशों में u . ~ 100-120 एम / एस।

प्रत्येक एन. और. तंत्रिका कोशिका या तंत्रिका फाइबर के शरीर की जलन के परिणामस्वरूप होता है। एन. और. जलन की ताकत की परवाह किए बिना, यानी, एन की सबथ्रेशोल्ड उत्तेजना के साथ हमेशा समान विशेषताएं (आकार और गति) होती हैं। बिल्कुल नहीं होता है, लेकिन सुपरथ्रेशोल्ड के साथ - एक पूर्ण आयाम है।

उत्तेजना के बाद, एक दुर्दम्य अवधि होती है, जिसके दौरान तंत्रिका फाइबर की उत्तेजना कम हो जाती है। एब्स में अंतर करें। दुर्दम्य अवधि, जब फाइबर किसी भी उत्तेजना से उत्तेजित नहीं हो सकता है, और संदर्भित करता है। दुर्दम्य अवधि, जब संभव हो, लेकिन इसकी दहलीज सामान्य से ऊपर है। पेट। अपवर्तक अवधि ऊपर से एन की संचरण आवृत्ति को सीमित करती है और। तंत्रिका तंतु में आवास का गुण होता है, अर्थात इसे लगातार अभिनय करने की आदत हो जाती है, जो उत्तेजना की दहलीज में क्रमिक वृद्धि में व्यक्त की जाती है। इससे N की आवृत्ति में कमी आती है और। और यहां तक ​​कि उनके पूरी तरह से गायब होने तक। यदि जलन धीरे-धीरे बढ़ती है, तो दहलीज पर पहुंचने के बाद भी उत्तेजना नहीं हो सकती है।

चित्र एक। तंत्रिका कोशिका की संरचना का आरेख।

एन के तंत्रिका फाइबर के साथ और। बिजली के रूप में वितरित। क्षमता। सिनैप्स में, प्रसार तंत्र में परिवर्तन होता है। जब एन. और. प्रीसिनेप्टिक तक पहुँचता है अंत, सिनैप्टिक में। अंतर सक्रिय रसायन आवंटित किया गया है। - एम ई डी आई ए टी ओ आर। मध्यस्थ अन्तर्ग्रथनी के माध्यम से फैलता है। अंतराल और पोस्टसिनेप्टिक की पारगम्यता को बदलता है। झिल्ली, जिसके परिणामस्वरूप यह प्रकट होता है, फिर से एक प्रसार उत्पन्न करता है। इस तरह कीमो काम करता है। अन्तर्ग्रथन एक बिजली भी है सिंक जब . न्यूरॉन विद्युत रूप से उत्तेजित होता है।

एन. की उत्तेजना और.भौतिक. बिजली की उपस्थिति के बारे में विचार। कोशिकाओं में क्षमता तथाकथित पर आधारित हैं। झिल्ली सिद्धांत। कोशिका झिल्ली अलग-अलग सांद्रता के इलेक्ट्रोलाइट्स को अलग करती है और इसमें बाईरेट होता है। कुछ आयनों के लिए पारगम्यता। इस प्रकार, अक्षतंतु झिल्ली ~ 7 एनएम की मोटाई के साथ लिपिड और प्रोटीन की एक पतली परत है। उसकी बिजली आराम पर प्रतिरोध ~ 0.1 ओम। एम 2, और क्षमता ~ 10 एमएफ / एम 2 है। अक्षतंतु के अंदर, K + आयनों की उच्च सांद्रता और Na + और Cl- आयनों की कम सांद्रता होती है, और में वातावरण- विपरीतता से।

आराम से, अक्षतंतु झिल्ली K + आयनों के लिए पारगम्य है। सांद्रता C 0 K . में अंतर के कारण . विस्तार में और सी एक्सटेंशन में समाधान, झिल्ली पर एक पोटेशियम झिल्ली क्षमता स्थापित होती है

कहाँ पे टी -पेट गति-पा, इ -एक इलेक्ट्रॉन का आवेश। अक्षतंतु झिल्ली पर, ~ -60 mV की एक आराम क्षमता वास्तव में देखी जाती है, जो संकेतित f-le के अनुरूप होती है।

आयन Na + और Cl - झिल्ली में प्रवेश करते हैं। आयनों के आवश्यक गैर-संतुलन वितरण को बनाए रखने के लिए, सेल एक सक्रिय परिवहन प्रणाली का उपयोग करता है, जो काम करने के लिए सेलुलर ऊर्जा का उपयोग करता है। इसलिए, बाकी तंत्रिका फाइबर की स्थिति थर्मोडायनामिक रूप से संतुलन नहीं है। यह आयन पंपों की कार्रवाई के कारण स्थिर है, और खुले सर्किट की स्थिति में झिल्ली क्षमता को कुल विद्युत की समानता से शून्य तक निर्धारित किया जाता है। वर्तमान।

तंत्रिका उत्तेजना की प्रक्रिया इस प्रकार विकसित होती है (यह भी देखें बायोफिज़िक्स)।यदि एक कमजोर धारा नाड़ी अक्षतंतु के माध्यम से पारित की जाती है, जिससे झिल्ली का विध्रुवण होता है, तो बाहरी को हटाने के बाद। जोखिम क्षमता नीरस रूप से प्रारंभिक स्तर पर लौट आती है। इन परिस्थितियों में, अक्षतंतु एक निष्क्रिय विद्युत परिपथ की तरह व्यवहार करता है। एक संधारित्र और एक डीसी से युक्त सर्किट। प्रतिरोध।

चावल। 2. तंत्रिका तंत्र में क्रिया क्षमता का विकासलोकने: लेकिन- सबथ्रेशोल्ड ( 1 ) और सुपरथ्रेशोल्ड (2) चिढ़; बी-झिल्ली प्रतिक्रिया; सुप्रा-दहलीज जलन के साथ, पूरा पसीना प्रकट होता हैक्रिया चक्र; मेंआयन धारा प्रवाहित होती है उत्तेजित होने पर झिल्ली; जी -सन्निकटन एक साधारण विश्लेषणात्मक मॉडल में आयन करंट।

यदि वर्तमान पल्स एक निश्चित थ्रेशोल्ड मान से अधिक हो जाता है, तो विक्षोभ बंद होने के बाद भी क्षमता में परिवर्तन जारी रहता है; क्षमता सकारात्मक हो जाती है और उसके बाद ही आराम के स्तर पर लौट आती है, और सबसे पहले यह थोड़ा सा भी छोड़ देता है (हाइपरपोलराइजेशन का क्षेत्र, चित्र 2)। झिल्ली की प्रतिक्रिया गड़बड़ी पर निर्भर नहीं करती है; इस आवेग को कहा जाता है संभावित कार्रवाई। उसी समय, झिल्ली से एक आयन धारा प्रवाहित होती है, जो पहले अंदर की ओर और फिर बाहर की ओर निर्देशित होती है (चित्र 2,) में).

घटना-क्रिया एन की घटना के तंत्र की व्याख्या और। 1952 में A. L. हॉज-किन और A. F. हक्सले द्वारा दिया गया था। कुल आयन करंट तीन घटकों से बना होता है: पोटेशियम, सोडियम और लीकेज करंट। जब झिल्ली क्षमता को थ्रेशोल्ड मान j* (~ 20mV) द्वारा स्थानांतरित किया जाता है, तो झिल्ली Na + आयनों के लिए पारगम्य हो जाती है। Na + आयन फाइबर में भागते हैं, झिल्ली क्षमता को तब तक स्थानांतरित करते हैं जब तक कि यह संतुलन सोडियम क्षमता तक नहीं पहुंच जाता:

घटक ~ 60 एमवी। इसलिए, ऐक्शन पोटेंशिअल का पूर्ण आयाम ~ 120 mV तक पहुँच जाता है। तब तक अधिकतम झिल्ली में क्षमता पोटेशियम विकसित करना शुरू कर देती है (और साथ ही सोडियम कम हो जाती है)। नतीजतन, सोडियम करंट को बाहर की ओर निर्देशित पोटेशियम करंट से बदल दिया जाता है। यह करंट एक्शन पोटेंशिअल में कमी के अनुरूप है।

अनुभवजन्य सोडियम और पोटेशियम धाराओं के वर्णन के लिए उर-टियन। फाइबर के स्थानिक रूप से सजातीय उत्तेजना के दौरान झिल्ली क्षमता का व्यवहार समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कहाँ पे से -झिल्ली क्षमता, मैं- आयन करंट, जिसमें पोटेशियम, सोडियम और लीकेज करंट होता है। इन धाराओं का निर्धारण डाक द्वारा किया जाता है। ईएमएफ जे के, जे ना और जे मैंऔर चालकता जीक , जीना और जीएल:

मूल्य जीएलस्थिर माना जाता है, चालकता जीना और जी K को मापदंडों का उपयोग करके वर्णित किया गया है एम, एचऔर पी:

जीना, जीके - स्थिरांक; मापदंडों वांऔर पीरैखिक समीकरणों को संतुष्ट करें

गुणांक निर्भरता। ए . और b झिल्ली क्षमता पर j (चित्र 3) को सर्वश्रेष्ठ मिलान की स्थिति से चुना जाता है

चावल। 3. गुणांक की निर्भरताए. औरबीझिल्लियों सेक्षमता।

गणना और मापा वक्र मैं(टी) मापदंडों का चुनाव समान विचारों के कारण होता है। स्थिर मूल्यों की निर्भरता वांऔर पीझिल्ली क्षमता पर अंजीर में दिखाया गया है। 4. के साथ मॉडल हैं एक लंबी संख्यापैरामीटर। इस प्रकार, तंत्रिका फाइबर झिल्ली एक गैर-रैखिक आयनिक कंडक्टर है, जिसके गुण विद्युत पर काफी निर्भर करते हैं। खेत। उत्तेजना पैदा करने का तंत्र खराब समझा जाता है। हॉजकिन-हक्सले अर्न केवल एक सफल अनुभवजन्य देता है। उस घटना का विवरण, जिसके लिए कोई विशिष्ट भौतिक नहीं है। मॉडल। इसलिए, एक महत्वपूर्ण कार्य विद्युत के प्रवाह के तंत्र का अध्ययन करना है। झिल्लियों के माध्यम से धारा, विशेष रूप से नियंत्रित विद्युत के माध्यम से। क्षेत्र आयन चैनल।

चावल। 4. स्थिर मूल्यों की निर्भरता वांऔर पी झिल्ली क्षमता से।

एन. का वितरण और.एन. और. क्षीणन के बिना और पोस्ट के साथ फाइबर के साथ प्रचार कर सकते हैं। गति। यह इस तथ्य के कारण है कि सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए आवश्यक ऊर्जा एक केंद्र से नहीं आती है, बल्कि फाइबर के प्रत्येक बिंदु पर जगह में खींची जाती है। दो प्रकार के तंतुओं के अनुसार, N के संचरण के दो तरीके हैं और

गैर-मेलिनेशन के मामले में झिल्ली संभावित फाइबर जे ( एक्स, टी) समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कहाँ पे से -प्रति यूनिट फाइबर लंबाई झिल्ली समाई, आर-प्रति इकाई फाइबर लंबाई के अनुदैर्ध्य (इंट्रासेल्युलर और बाह्य) प्रतिरोधों का योग, मैं- इकाई लंबाई के एक फाइबर की झिल्ली से बहने वाली आयन धारा। बिजली वर्तमान मैंसंभावित j का एक कार्यात्मक है, जो समय पर निर्भर करता है टीऔर निर्देशांक एक्स।यह निर्भरता समीकरणों (2) - (4) द्वारा निर्धारित होती है।

कार्यक्षमता का प्रकार मैंजैविक रूप से उत्तेजक वातावरण के लिए विशिष्ट। हालांकि, समीकरण (5), फॉर्म के अलावा मैं, एक अधिक सामान्य चरित्र है और कई भौतिक का वर्णन करता है। घटना, उदा। दहन प्रक्रिया। इसलिए एन. का स्थानांतरण और. एक पाउडर कॉर्ड के जलने की तरह। यदि चलती लौ में तापीय चालकता के कारण प्रज्वलन की प्रक्रिया की जाती है, तो एन में और। उत्तेजना तथाकथित की मदद से होती है। स्थानीय धाराएं (चित्र 5)।

चावल। 5. वितरण प्रदान करने वाली स्थानीय धाराएंतंत्रिका प्रभाव।

हॉजकिन का उर-टियन - एन के वितरण के लिए हक्सले और। संख्यात्मक रूप से हल किया गया। संचित प्रयोगों के साथ प्राप्त समाधान। डेटा से पता चला है कि एन का वितरण और। उत्तेजना प्रक्रिया के विवरण पर निर्भर नहीं करता है। गुण। एन के वितरण की एक तस्वीर और। सरल मॉडल का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है जो केवल उत्तेजना के सामान्य गुणों को दर्शाता है। इस तरह के दृष्टिकोण ने एन के रूप को भी गिनने की अनुमति दी और। उदाहरण के लिए, एक सजातीय फाइबर में, विषमताओं की उपस्थिति में उनका परिवर्तन, और यहां तक ​​कि सक्रिय मीडिया में उत्तेजना के प्रसार के जटिल तरीके। हृदय की मांसपेशी में। वहाँ कई हैं गणित। इस तरह के मॉडल। उनमें से सबसे सरल यह है। एन. और. के मार्ग के दौरान झिल्ली के माध्यम से बहने वाली आयन धारा साइन-अल्टरनेटिंग है: पहले यह फाइबर में प्रवाहित होती है, और फिर बाहर। इसलिए, इसे एक टुकड़े-टुकड़े स्थिर फ़ंक्शन (चित्र 2,) द्वारा अनुमानित किया जा सकता है। जी) उत्तेजना तब होती है जब झिल्ली क्षमता को दहलीज मान j* द्वारा स्थानांतरित किया जाता है। इस समय, एक करंट दिखाई देता है, जो फाइबर के अंदर निर्देशित होता है और निरपेक्ष मान के बराबर होता है जे"। t के बाद "वर्तमान विपरीत में बदल जाता है, बराबर जे"। यह समय ~ टी के लिए जारी है"। समीकरण (5) का स्व-समान हल चर के फलन के रूप में पाया जा सकता है टी = एक्स/तुम , जहाँ तुम - एन के वितरण की गति और। (रेखा चित्र नम्बर 2, बी)।

वास्तविक तंतुओं में, समय t" काफी बड़ा होता है, इसलिए केवल यह गति u . निर्धारित करता है , जिसके लिए f-la मान्य है: . मान लीजिये जे" ~ ~डी, आर~डी 2 और से~ डी,कहाँ पे डी-फाइबर व्यास, हम प्रयोग के साथ समझौते में पाते हैं, कि यू ~डी 1/2 . एक टुकड़े-टुकड़े स्थिर सन्निकटन का उपयोग करके, क्रिया क्षमता का आकार पाया जाता है।

उर-टियन (5) प्रसार के लिए एन. और। वास्तव में दो समाधान स्वीकार करता है। दूसरा समाधान अस्थिर निकला; यह एन और देता है। बहुत कम गति और संभावित आयाम के साथ। दूसरे, अस्थिर समाधान की उपस्थिति में दहन के सिद्धांत में एक सादृश्यता है। जब एक लौ पार्श्व ताप सिंक के साथ फैलती है, तो एक अस्थिर शासन भी हो सकता है। एक साधारण विश्लेषणात्मक एन. का मॉडल और. परिवर्धन को ध्यान में रखते हुए सुधार किया जा सकता है। विवरण।

खंड के परिवर्तन पर और तंत्रिका तंतुओं की शाखाओं में बंटने पर N. का मार्ग और। मुश्किल हो सकता है या पूरी तरह से अवरुद्ध भी हो सकता है। एक विस्तारित फाइबर (चित्र। 6) में, नाड़ी का वेग कम हो जाता है क्योंकि यह विस्तार के करीब पहुंचता है, और विस्तार के बाद, यह एक नए स्थिर मूल्य तक पहुंचने तक बढ़ना शुरू हो जाता है। एन. की देरी और. मजबूत, क्रॉस सेक्शन में अंतर जितना अधिक होगा। N. और के पर्याप्त रूप से बड़े विस्तार के साथ। रुक जाता है। एक आलोचनात्मक है एक फाइबर का विस्तार, एक कट एन को रोकता है और।

एन और के वापसी आंदोलन पर। (चौड़े फाइबर से संकीर्ण तक) कोई अवरोध नहीं है, लेकिन गति में परिवर्तन विपरीत है। एन की गति को कम करने के दृष्टिकोण पर और। बढ़ता है और फिर एक नए स्थिर मूल्य पर गिरने लगता है। गति ग्राफ पर (चित्र 6 .) लेकिन) एक प्रकार के हिस्टैरिसीस लूप में परिणत होता है।

री। 6. तंत्रिका आवेगों का विस्तार द्वारा मार्गचल फाइबर: लेकिन -नाड़ी की गति में परिवर्तन इसकी दिशा के आधार पर; बी- योजनाबद्ध एक विस्तारित फाइबर की छवि।

एक अन्य प्रकार की विषमता फाइबर ब्रांचिंग है। शाखा नोड में, विभिन्न आवेगों को पारित करने और अवरुद्ध करने के विकल्प। अतुल्यकालिक एन के दृष्टिकोण पर और। अवरोधन की स्थिति ऑफसेट समय पर निर्भर करती है। यदि दालों के बीच का समय छोटा है, तो वे एक दूसरे को चौड़े तीसरे फाइबर में घुसने में मदद करते हैं। यदि शिफ्ट काफी बड़ी है, तो N. और। एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप। यह इस तथ्य के कारण है कि एन। और।, जो पहले आए, लेकिन तीसरे फाइबर को उत्तेजित करने में विफल रहे, आंशिक रूप से नोड को एक दुर्दम्य अवस्था में स्थानांतरित कर देते हैं। इसके अलावा, एक तुल्यकालन प्रभाव है: एन के दृष्टिकोण की प्रक्रिया में और। नोड के लिए, एक दूसरे के सापेक्ष उनकी देरी कम हो जाती है।

एन. की बातचीत और.शरीर में तंत्रिका तंतुओं को बंडलों या तंत्रिका चड्डी में जोड़ा जाता है, जिससे एक प्रकार की फंसे हुए केबल का निर्माण होता है। बंडल के सभी रेशे स्वतंत्र होते हैं। संचार लाइनें, लेकिन एक सामान्य "तार" है - अंतरकोशिकीय। जब N. और किसी भी तंतु के साथ चलता है, तो यह अंतरकोशिकीय द्रव में एक विद्युत प्रवाह बनाता है। , एक कट अगले तंतुओं की झिल्ली क्षमता को प्रभावित करता है। आमतौर पर ऐसा प्रभाव नगण्य होता है और संचार लाइनें आपसी हस्तक्षेप के बिना काम करती हैं, लेकिन यह पैथोलॉजिकल में ही प्रकट होती है। और कला। शर्तेँ। प्रसंस्करण तंत्रिका चड्डी विशेष। रसायन पदार्थ, न केवल पारस्परिक हस्तक्षेप का निरीक्षण करना संभव है, बल्कि पड़ोसी तंतुओं में उत्तेजना का स्थानांतरण भी है।

बाहरी की सीमित मात्रा में रखे गए दो तंत्रिका तंतुओं की परस्पर क्रिया पर ज्ञात प्रयोग। समाधान। यदि एन फाइबर में से एक के साथ चलता है और, तो दूसरे फाइबर की उत्तेजना उसी समय बदल जाती है। परिवर्तन तीन चरणों से होकर गुजरता है। सबसे पहले, दूसरे फाइबर की उत्तेजना गिरती है (उत्तेजना सीमा बढ़ जाती है)। उत्तेजना में यह कमी पहले फाइबर के साथ यात्रा करने वाली क्रिया क्षमता से पहले होती है और लगभग तब तक रहती है जब तक कि पहले फाइबर में क्षमता अधिकतम तक नहीं पहुंच जाती। फिर उत्तेजना बढ़ती है, यह चरण समय के साथ पहले फाइबर में क्षमता को कम करने की प्रक्रिया के साथ मेल खाता है। जब पहले फाइबर में झिल्ली का हल्का हाइपरपोलराइजेशन होता है तो उत्तेजना फिर से कम हो जाती है।

एक ही समय पर एन. का मार्ग और. दो तंतुओं पर कभी-कभी उनके तुल्यकालन को प्राप्त करना संभव होता था। इस तथ्य के बावजूद कि स्वामी एन. की गति और. विभिन्न तंतुओं में एक ही समय में भिन्न होते हैं। उत्तेजना सामूहिक एन उत्पन्न हो सकती है और। अगर अपना। गति समान थी, तब सामूहिक आवेग की गति कम थी। संपत्ति में ध्यान देने योग्य अंतर के साथ। गति, सामूहिक गति का एक मध्यवर्ती मूल्य था। केवल एन और सिंक्रनाइज़ कर सकते थे, जिनकी गति बहुत अधिक भिन्न नहीं थी।

दोस्त। इस घटना का विवरण दो समानांतर फाइबर j1 और j2 की झिल्ली क्षमता के लिए समीकरणों की प्रणाली द्वारा दिया गया है:

कहाँ पे आर 1 और आर 2 - पहले और दूसरे तंतुओं के अनुदैर्ध्य प्रतिरोध, आर 3 - पर्यावरण का अनुदैर्ध्य प्रतिरोध, जी = आर 1 आर 2 + आर 1 आर 3 . + आर 2 आर 3 . आयनिक धाराएं मैं 1 और मैं 2 को तंत्रिका उत्तेजना के एक या दूसरे मॉडल द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

एक साधारण विश्लेषणात्मक का उपयोग करते समय मॉडल समाधान निम्नलिखित की ओर जाता है। चित्र। जब एक फाइबर उत्तेजित होता है, तो आसन्न एक में एक वैकल्पिक झिल्ली क्षमता प्रेरित होती है: पहले, फाइबर को हाइपरपोलराइज़ किया जाता है, फिर विध्रुवित किया जाता है, और अंत में फिर से हाइपरपोलराइज़ किया जाता है। ये तीन चरण फाइबर की उत्तेजना में कमी, वृद्धि और एक नई कमी के अनुरूप हैं। मापदंडों के सामान्य मूल्यों पर, दूसरे चरण में विध्रुवण की ओर झिल्ली क्षमता की पारी दहलीज तक नहीं पहुंचती है, इसलिए आस-पास के फाइबर में उत्तेजना का हस्तांतरण नहीं होता है। एक ही समय पर दो तंतुओं की उत्तेजना, प्रणाली (6) एक संयुक्त स्व-समान समाधान की अनुमति देती है, जो दो एन से मेल खाती है और प्रति पोस्ट एक ही गति से चलती है। एक दूसरे से दूरी। यदि कोई धीमा एन और आगे है, तो यह तेज आवेग को धीमा कर देता है, इसे आगे नहीं छोड़ता है; दोनों अपेक्षाकृत धीमी गति से आगे बढ़ रहे हैं। यदि आगे तेज II है। और।, फिर यह एक धीमी गति से आवेग खींचता है। सामूहिक वेग आंतरिक वेग के करीब हो जाता है। तेज आवेग गति। जटिल तंत्रिका संरचनाओं में, की उपस्थिति ऑटो इच्छा।

उत्तेजक वातावरण।शरीर में तंत्रिका कोशिकाओं को तंत्रिका नेटवर्क में जोड़ा जाता है, जो तंतुओं की शाखाओं की आवृत्ति के आधार पर, दुर्लभ और घने में विभाजित होते हैं। एक दुर्लभ नेटवर्क में एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से उत्साहित हैं और केवल शाखा नोड्स पर बातचीत करते हैं, जैसा कि ऊपर वर्णित है।

एक घने नेटवर्क में, उत्तेजना एक साथ कई तत्वों को कवर करती है, जिससे उनकी विस्तृत संरचना और जिस तरह से वे आपस में जुड़े होते हैं, वे महत्वहीन हो जाते हैं। नेटवर्क एक निरंतर उत्तेजक माध्यम की तरह व्यवहार करता है, जिसके पैरामीटर उत्तेजना की घटना और प्रसार को निर्धारित करते हैं।

उत्तेजक माध्यम त्रि-आयामी हो सकता है, हालांकि इसे अक्सर दो-आयामी माना जाता है। जो रोमांच पैदा हुआ। सतह पर बिंदु, एक कुंडलाकार तरंग के रूप में सभी दिशाओं में फैलता है। उत्तेजना तरंग बाधाओं के चारों ओर जा सकती है, लेकिन उनसे परिलक्षित नहीं हो सकती है, न ही यह माध्यम की सीमा से परिलक्षित होती है। जब लहरें आपस में टकराती हैं, तो उनका परस्पर विनाश होता है; उत्तेजना मोर्चे के पीछे एक दुर्दम्य क्षेत्र की उपस्थिति के कारण ये तरंगें एक दूसरे से नहीं गुजर सकती हैं।

एक उत्तेजक वातावरण का एक उदाहरण कार्डिएक न्यूरोमस्कुलर सिंकाइटियम है - तंत्रिका और मांसपेशियों के तंतुओं का एक एकल संचालन प्रणाली में संघ जो किसी भी दिशा में उत्तेजना को प्रसारित करने में सक्षम है। उत्तेजना की एक लहर का पालन करते हुए, न्यूरोमस्कुलर सिंकाइटिया अनुबंध, जो एक एकल नियंत्रण केंद्र - पेसमेकर द्वारा भेजा जाता है। एक एकल लय कभी-कभी परेशान होती है, अतालता होती है। इन विधाओं में से एक कहा जाता है आलिंद स्पंदन: ये स्वायत्त संकुचन हैं जो एक बाधा के आसपास उत्तेजना के संचलन के कारण होते हैं, उदाहरण के लिए। उच्च या निम्न नस। इस तरह के शासन की घटना के लिए, बाधा की परिधि उत्तेजना की तरंग दैर्ध्य से अधिक होनी चाहिए, जो मानव आलिंद में ~ 5 सेमी है। 3-5 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ आलिंद संकुचन। उत्तेजना का एक अधिक जटिल तरीका दिल का वेंट्रिकुलर फाइब्रिलेशन है, जब ओ.टी.डी. हृदय की मांसपेशी के तत्व बिना बाहरी के सिकुड़ने लगते हैं। आदेश और ~ 10 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ पड़ोसी तत्वों के साथ संचार के बिना। फाइब्रिलेशन से रक्त संचार बंद हो जाता है।

एक उत्तेजनीय माध्यम की स्वतःस्फूर्त गतिविधि का उद्भव और रखरखाव तरंग स्रोतों के उद्भव के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। तरंगों का सबसे सरल स्रोत (अनायास उत्तेजित कोशिकाएं) आवधिक प्रदान कर सकता है। गतिविधि का स्पंदन, इस प्रकार हृदय का पेसमेकर काम करता है।

उत्तेजना के स्रोत जटिल स्थानों के कारण भी उत्पन्न हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, उत्तेजना मोड का संगठन। एक घूर्णन सर्पिल तरंग के प्रकार का प्रतिध्वनि, जो सरलतम उत्तेजनीय माध्यम में प्रकट होता है। एक अन्य प्रकार की क्रिया एक ऐसे वातावरण में होती है जिसमें दो प्रकार के तत्व होते हैं जिनमें अलग-अलग उत्तेजना थ्रेशोल्ड होते हैं; क्रिया समय-समय पर एक या दूसरे तत्वों को उत्तेजित करती है, जबकि इसकी गति की दिशा बदलती है और समतल तरंगें उत्पन्न होती हैं।

तीसरे प्रकार का स्रोत अग्रणी केंद्र (गूंज स्रोत) है, जो ऐसे वातावरण में प्रकट होता है जो अपवर्तकता या उत्तेजना सीमा के संदर्भ में अमानवीय है। इस मामले में, एक परावर्तित तरंग (गूंज) अमानवीयता पर प्रकट होती है। ऐसे तरंग स्रोतों की उपस्थिति जटिल उत्तेजना व्यवस्थाओं की उपस्थिति की ओर ले जाती है, जिनका अध्ययन ऑटोवेव्स के सिद्धांत में किया जाता है।

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नर्नस्टा प्रमेय- बराबर ऊष्मप्रवैगिकी का तीसरा नियम।

NERNSTA प्रभाव(अनुदैर्ध्य गैल्वेनोथर्मोमैग्नेटिक प्रभाव) - कंडक्टर में उपस्थिति, जिसके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है जे , चुंबक में स्थित है। खेत एच | जे , तापमान प्रवणता टी , वर्तमान के साथ निर्देशित जे ; जब क्षेत्र की दिशा बदलती है तो तापमान प्रवणता संकेत नहीं बदलता है एच विपरीत (यहां तक ​​​​कि प्रभाव)। 1886 में W. G. Nernst (W. H. Nernst) द्वारा खोला गया। N. e. इस तथ्य के परिणामस्वरूप होता है कि वर्तमान स्थानांतरण (आवेश वाहक का प्रवाह) एक गर्मी प्रवाह के साथ होता है। दरअसल एन. ई. प्रतिनिधित्व करता है पेल्टियर प्रभावऐसी परिस्थितियों में जब नमूने के सिरों पर उत्पन्न होने वाले तापमान के अंतर से करंट से जुड़े हीट फ्लक्स की भरपाई हो जाती है जे , तापीय चालकता के कारण ऊष्मा का प्रवाह। एन. ई. चुंबक की अनुपस्थिति में भी देखा गया। खेत।

NERNSTA-ETTINGSHOUSEN प्रभाव- बिजली की उपस्थिति। खेत इकंडक्टर में ne, जिसमें तापमान प्रवणता होती है टी , चुंबकीय के लंबवत दिशा में खेत एच . अनुप्रस्थ और अनुदैर्ध्य प्रभावों के बीच भेद।

अनुप्रस्थ एच.-ई. इ।बिजली की उपस्थिति में होते हैं। खेत इनी | (संभावित अंतर वीनी | ) लंबवत दिशा में एच और टी . चुंबक के अभाव में। थर्मोइलेक्ट्रिक के क्षेत्र क्षेत्र तापमान प्रवणता द्वारा बनाए गए आवेश वाहकों के प्रवाह के लिए क्षतिपूर्ति करता है, और क्षतिपूर्ति केवल कुल धारा के लिए होती है: औसत (गर्म) से अधिक ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन नमूने के गर्म छोर से ठंडे एक, इलेक्ट्रॉनों की ओर बढ़ते हैं औसत (ठंड) से कम ऊर्जा के साथ - विपरीत दिशा में। लोरेंत्ज़ बल वाहकों के इन समूहों को के लंबवत दिशा में विक्षेपित करता है टी और मैग्न। क्षेत्र, विभिन्न दिशाओं में; विक्षेपण कोण (हॉल कोण) वाहकों के दिए गए समूह के विश्राम समय t द्वारा निर्धारित किया जाता है, अर्थात, यह गर्म और ठंडे वाहकों के लिए भिन्न होता है यदि t ऊर्जा पर निर्भर करता है। इस मामले में, अनुप्रस्थ दिशा में ठंडे और गर्म वाहक की धाराएं ( | टी और | एच ) एक दूसरे को रद्द नहीं कर सकते। यह एक क्षेत्र को जन्म देता है इ | नी , जिसका मान कुल धारा की समानता 0 की स्थिति से निर्धारित होता है जे = 0.

फ़ील्ड मान इ | पर निर्भर नहीं करता है वांऔर पदार्थ के गुण, गुणांक द्वारा विशेषता। नर्नस्ट-एटिंग्शा-उसेन एन | :

में अर्धचालकोंप्रभाव में टीविभिन्न संकेतों के आवेश वाहक एक ही दिशा में और चुंबकीय में चलते हैं। क्षेत्र विपरीत दिशाओं में विक्षेपित होता है। नतीजतन, विभिन्न संकेतों के आरोपों द्वारा बनाए गए नर्नस्ट-एटिंगशॉसन क्षेत्र की दिशा वाहक के संकेत पर निर्भर नहीं करती है। यह अनुप्रस्थ N.-E को महत्वपूर्ण रूप से अलग करता है। इ। से हॉल प्रभाव,जहां विभिन्न चिन्हों के आवेशों के लिए हॉल फील्ड की दिशा भिन्न होती है।

गुणांक के बाद से एन | उनकी ऊर्जा पर वाहकों के विश्राम समय t की निर्भरता से निर्धारित होता है, फिर N.-E। इ। तंत्र के प्रति संवेदनशील आवेश वाहकों का प्रकीर्णन।आवेश वाहकों के प्रकीर्णन से चुंबकीय का प्रभाव कम हो जाता है। खेत। यदि t ~ , तो at आर> 0 गर्म वाहक ठंडे वाले की तुलना में कम बार बिखरते हैं और क्षेत्र की दिशा इ | ne आघूर्ण में विक्षेपण की दिशा से निर्धारित होता है। गर्म वाहक का क्षेत्र। पर आर < 0 направление इ | ne विपरीत है और ठंडे वाहकों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

में धातु,जहां अंतराल में ऊर्जा के साथ इलेक्ट्रॉनों द्वारा विद्युत प्रवाह किया जाता है ~ के.टी.पास फर्मी सतहें,आकार एन | व्युत्पन्न द्वारा दिया गया है डीटी /डी. फर्मी सतह पर = स्थिरांक (आमतौर पर धातुओं के लिए) एन | > 0, लेकिन, उदाहरण के लिए, तांबा एन | < 0).

माप इ। अर्धचालकों में आप निर्धारित करने की अनुमति देते हैं आर,यानी फ़ंक्शन t () को पुनर्स्थापित करें। आमतौर पर अपने क्षेत्र में उच्च तापमान-पैक्स पर। अर्धचालक चालकता एन | < 0 प्रकाशिक पर वाहकों के प्रकीर्णन के कारण। फोनन। जब तापमान गिरता है, तो एक क्षेत्र दिखाई देता है एन | > 0, अशुद्धता चालकता और वाहकों के बिखरने के अनुरूप। गिरफ्तार फ़ोनों पर ( आर< < 0). При ещё более низких टीआयनीकरण बिखराव हावी है। अशुद्धियों के साथ एन | < 0 (आर > 0).

कमजोर चुंबकीय में फ़ील्ड (w के साथ t<< 1, где w с - साइक्लोट्रॉन आवृत्तिवाहक) एन | पर निर्भर नहीं करता है एच. मजबूत क्षेत्रों में (w सीटी >> 1) गुणांक। एन | आनुपातिक एक/ एच 2. अनिसोट्रोपिक कंडक्टर में, गुणांक। एन | - टेंसर राशि से एन | फोटॉन द्वारा इलेक्ट्रॉनों के ड्रैग को प्रभावित करता है (बढ़ता है .) एन | ), फर्मी सतह की अनिसोट्रॉपी, आदि।

अनुदैर्ध्य एच.-ई. ई.विद्युत-समृद्ध की घटना में शामिल हैं। खेत ई || ne (संभावित अंतर वी ||एन) साथ में टी की उपस्थितिमे एच | टी . क्योंकि साथ टी एक थर्मो-इलेक्ट्रिक है। खेत इए = ए टी , जहां ए गुणांक है। ताप विद्युत फ़ील्ड, तो उपस्थिति पूरक होगी। साथ में खेत टी क्षेत्र बदलने के बराबर है इए . चुंबक लगाते समय। खेत:

मैग्न। क्षेत्र, इलेक्ट्रॉनों के प्रक्षेपवक्र को मोड़ना (ऊपर देखें), उनके माध्य मुक्त पथ को कम करता है मैंदिशा में टी . चूंकि माध्य मुक्त पथ (विश्राम समय t) इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा पर निर्भर करता है, इसलिए कमी मैंगर्म और ठंडे वाहकों के लिए समान नहीं है: यह उस समूह के लिए छोटा है जिसके लिए m छोटा है। टी। ओ।, मैग्न। क्षेत्र ऊर्जा हस्तांतरण, और थर्मोइलेक्ट्रिक में तेज और धीमी वाहक की भूमिका को बदलता है। ऊर्जा हस्तांतरण के दौरान चार्ज की अनुपस्थिति सुनिश्चित करने वाले क्षेत्र को बदलना होगा। उसी समय, गुणांक एन ||वाहक प्रकीर्णन तंत्र पर भी निर्भर करता है। शीतलक बढ़ती वाहक ऊर्जा (ध्वनिक फोनन द्वारा वाहक के बिखरने के दौरान) के साथ एम घट जाती है, या यदि एम बढ़ने के साथ बढ़ता है (अशुद्धियों द्वारा बिखरने के दौरान) घटता है। यदि विभिन्न ऊर्जाओं वाले इलेक्ट्रॉनों का t समान है, तो प्रभाव गायब हो जाता है ( एन|| = 0)। इसलिए, धातुओं में, जहां स्थानांतरण प्रक्रियाओं में शामिल इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा सीमा छोटी होती है (~ केटी), एन ||छोटा: दो प्रकार के वाहक वाले अर्धचालक में एन ||~ ~ जी/केटी.कम तापमान-पैक्स पर एन|| फोनन द्वारा इलेक्ट्रॉन ड्रैग के प्रभाव के कारण भी बढ़ सकता है। मजबूत चुंबकीय . में क्षेत्र कुल थर्मोइलेक्ट्रिक परिमाण में क्षेत्र क्षेत्र "संतृप्त" होता है और वाहक प्रकीर्णन तंत्र से स्वतंत्र होता है। लौह चुम्बक में। धातु इ। सहज चुंबकीयकरण की उपस्थिति से जुड़ी विशेषताएं हैं।

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