Az ember egyfajta koordinátorként működik testünkben. Parancsokat továbbít az agyból az izmoknak, szerveknek, szöveteknek, és feldolgozza az azokból érkező jeleket. Az idegimpulzust egyfajta adathordozóként használják. Mit képvisel? Milyen sebességgel működik? Ezekre és számos más kérdésre választ kaphat ebben a cikkben.

Mi az idegimpulzus?

Ez a neve annak a gerjesztési hullámnak, amely a szálakon keresztül terjed, válaszul a neuronok irritációjára. Ennek a mechanizmusnak köszönhetően az információ a különböző receptoroktól a központi idegrendszerbe kerül. És ebből viszont a különböző szervekbe (izmokba és mirigyekbe). De mi ez a folyamat fiziológiai szinten? Az idegimpulzus átvitelének mechanizmusa az, hogy az idegsejtek membránjai megváltoztathatják elektrokémiai potenciáljukat. És a számunkra érdekes folyamat a szinapszisok területén zajlik. Az idegimpulzus sebessége másodpercenként 3-12 méter között változhat. Bővebben erről, valamint az azt befolyásoló tényezőkről később lesz szó.

A szerkezet és a munka tanulmányozása

Az idegimpulzus áthaladását először E. Goering és G. Helmholtz német tudósok mutatták be egy békával példaként. Ugyanakkor azt találták, hogy a bioelektromos jel a korábban jelzett sebességgel terjed. Általánosságban elmondható, hogy ez a speciális felépítésnek köszönhetően lehetséges, bizonyos szempontból elektromos kábelre hasonlítanak. Tehát, ha párhuzamot vonunk vele, akkor a vezetők az axonok, a szigetelők pedig azok mielinhüvelyei (ezek a Schwann sejt membránja, amely több rétegben van feltekerve). Ráadásul az idegimpulzus sebessége elsősorban a rostok átmérőjétől függ. A második legfontosabb az elektromos szigetelés minősége. A szervezet egyébként a mielin lipoproteint használja anyagként, amely dielektrikum tulajdonságaival rendelkezik. Ceteris paribus, minél nagyobb a rétege, annál gyorsabban haladnak át az idegimpulzusok. Még jelenleg sem mondható el, hogy ezt a rendszert teljesen kivizsgálták. Az idegekkel és impulzusokkal kapcsolatos sok dolog továbbra is rejtély és kutatás tárgya.

A szerkezet és a működés jellemzői

Ha az idegimpulzus útjáról beszélünk, akkor meg kell jegyezni, hogy a rost nem fedi teljes hosszában. A tervezési jellemzők olyanok, hogy a jelenlegi helyzetet leginkább az elektromos kábel rúdjára (bár ebben az esetben az axonra) szorosan felerősített kerámia szigetelő hüvelyek létrehozásával lehet összehasonlítani. Ennek eredményeként vannak kisméretű, nem szigetelt elektromos szakaszok, amelyekből az ionáram biztonságosan kifolyhat az axonból a környezetbe (vagy fordítva). Ez irritálja a membránt. Ennek eredményeként a nem elszigetelt területeken generálódnak. Ezt a folyamatot Ranvier elfogásának nevezik. Egy ilyen mechanizmus jelenléte lehetővé teszi az idegimpulzus sokkal gyorsabb terjedését. Beszéljünk erről példákkal. Így az idegimpulzus vezetési sebessége egy vastag myelinizált rostban, amelynek átmérője 10-20 mikronon belül ingadozik, 70-120 méter másodpercenként. Míg azoknál, akiknek a szerkezete szuboptimális, ez a szám 60-szor kevesebb!

Hol jönnek létre?

Az idegimpulzusok az idegsejtekből származnak. Az ilyen "üzenetek" létrehozásának képessége az egyik fő tulajdonságuk. Az idegimpulzus biztosítja az azonos típusú jelek gyors terjedését az axonok mentén távolsági. Ezért ez a legtöbb fontos eszköz szervezet az információcserére. Az irritációra vonatkozó adatok az ismétlődésük gyakoriságának változtatásával kerülnek továbbításra. Itt egy komplex folyóirat-rendszer működik, amely egy másodperc alatt több száz idegimpulzus megszámlálására képes. Kicsit hasonló elv szerint, bár sokkal bonyolultabb, a számítógépes elektronika működik. Tehát, amikor idegimpulzusok keletkeznek az idegsejtekben, azokat bizonyos módon kódolják, és csak ezután továbbítják. Ebben az esetben az információk speciális "csomagokba" vannak csoportosítva, amelyek sorozatszáma és jellege eltérő. Mindez összeadva alapja agyunk ritmikus elektromos tevékenységének, amely az elektroencefalogramnak köszönhetően regisztrálható.

Sejttípusok

Ha az idegimpulzus áthaladásának sorrendjéről beszélünk, nem lehet figyelmen kívül hagyni (neuronokat), amelyeken keresztül az elektromos jelek átvitele megtörténik. Így nekik köszönhetően testünk különböző részei információt cserélnek. Felépítésüktől és funkcionalitásuktól függően három típust különböztetünk meg:

1. Receptor (érzékeny). Minden hőmérsékleti, kémiai, hang-, mechanikai és fényingert kódolnak és idegimpulzussá alakítanak.
2. Plug-in (vezetőnek vagy zárónak is nevezik). Impulzusok feldolgozására és váltására szolgálnak. Legtöbbjük az emberi agyban és a gerincvelőben található.
3. Effektor (motor). Parancsokat kapnak a központi idegrendszertől bizonyos műveletek végrehajtására (fényes napsütésben, csukja be a szemét a kezével stb.).

Minden neuronnak van egy sejtteste és egy folyamata. Az idegimpulzus útja a testen keresztül pontosan az utóbbival kezdődik. Az ágak kétféleek:

1. Dendritek. Őket bízták meg azzal a funkcióval, hogy érzékeljék a rajtuk található receptorok irritációját.
2. Axonok. Nekik köszönhetően az idegimpulzusok a sejtekből a működő szervbe kerülnek.

Ha az idegimpulzus sejtek általi vezetéséről beszélünk, nehéz nem beszélni egy érdekes dologról. Tehát amikor nyugalomban vannak, tegyük fel, hogy a nátrium-kálium pumpa azzal van elfoglalva, hogy az ionokat úgy mozgassa, hogy belül édesvíz, kívül sós hatást érjen el. A membránon átívelő potenciálkülönbség ebből eredő kiegyensúlyozatlansága miatt akár 70 millivolt is megfigyelhető. Összehasonlításképpen ez a szokásos 5%-a, de amint a sejt állapota megváltozik, a kialakuló egyensúly megbomlik, és az ionok helyet cserélnek. Ez akkor történik, amikor egy idegimpulzus útja áthalad rajta. Az ionok aktív működése miatt ezt a hatást akciós potenciálnak is nevezik. Amikor elér egy bizonyos értéket, akkor fordított folyamatok indulnak el, és a sejt nyugalmi állapotba kerül.

Az akciós potenciálról

Az idegimpulzus átalakulásáról és terjedéséről szólva meg kell jegyezni, hogy másodpercenként nyomorúságos milliméterek is lehetnek. Ekkor a kézből az agyba érkező jelek percek alatt eljutnának, ami nyilvánvalóan nem jó. A korábban tárgyalt mielinhüvely itt játszik szerepet az akciós potenciál erősítésében. És minden "átadása" úgy van elhelyezve, hogy csak pozitív hatással legyen a jelátvitel sebességére. Tehát, amikor egy impulzus eléri az egyik axontest fő részének végét, akkor vagy a következő sejtbe, vagy (ha az agyról beszélünk) a neuronok számos ágára továbbítja. Ez utóbbi esetekben egy kicsit más elv működik.

Hogyan működik minden az agyban?

Beszéljünk arról, hogy központi idegrendszerünk legfontosabb részein melyik idegimpulzus-átviteli szekvencia működik. Itt az idegsejteket kis rések választják el szomszédaiktól, amelyeket szinapszisoknak neveznek. Az akciós potenciál nem tud átjutni rajtuk, ezért más utat keres, hogy eljusson a következő idegsejthez. Minden folyamat végén kis zsákok vannak, amelyeket preszinaptikus vezikuláknak neveznek. Mindegyikük speciális vegyületekkel - neurotranszmitterekkel rendelkezik. Amikor akciós potenciál érkezik hozzájuk, molekulák szabadulnak fel a zsákokból. Átjutnak a szinapszison, és a membránon elhelyezkedő speciális molekuláris receptorokhoz kapcsolódnak. Ebben az esetben az egyensúly megbomlik, és valószínűleg új akciós potenciál jelenik meg. Ez még nem ismert, a neurofiziológusok a mai napig vizsgálják a kérdést.

A neurotranszmitterek munkája

Amikor idegimpulzusokat továbbítanak, több lehetőség is van arra, hogy mi fog történni velük:

1. Diffundálni fognak.
2. kémiai lebomlásnak van kitéve.
3. Térj vissza a buborékokhoz (ezt hívják visszafogásnak).

A 20. század végén megdöbbentő felfedezést tettek. A tudósok megtanulták, hogy a neurotranszmitterekre (valamint azok felszabadulására és újrafelvételére) ható gyógyszerek alapvetően megváltoztathatják az ember mentális állapotát. Így például számos antidepresszáns, mint például a Prozac, gátolja a szerotonin újrafelvételét. Van néhány ok azt hinni, hogy az agyi neurotranszmitter dopamin hiánya okolható a Parkinson-kórért.

Most kutatók, akik a határállapotokat tanulmányozzák emberi psziché megpróbálja kitalálni, hogyan hat mindez az emberi elmére. Mindeközben egy ilyen alapvető kérdésre nincs válaszunk: mi okozza az idegsejtben akciós potenciált? Egyelőre titka számunkra ennek a sejtnek a „indítási” mechanizmusa. A rejtvény szempontjából különösen érdekes a fő agy neuronjainak munkája.

Röviden, több ezer neurotranszmitterrel tudnak dolgozni, amelyeket a szomszédaik küldenek. Az ilyen típusú impulzusok feldolgozásával és integrálásával kapcsolatos részletek szinte ismeretlenek számunkra. Bár sok kutatócsoport dolgozik ezen. Abban a pillanatban kiderült, hogy az összes kapott impulzus integrálódik, és a neuron dönt - szükséges-e az akciós potenciál fenntartása és továbbadása. Az emberi agy működése ezen az alapvető folyamaton alapul. Nos, akkor nem meglepő, hogy nem tudjuk a választ erre a rejtvényre.

Néhány elméleti jellemző

A cikkben az "idegimpulzus" és az "akciós potenciál" szinonimaként szerepelt. Elméletileg ez igaz, bár bizonyos esetekben figyelembe kell venni néhány jellemzőt. Tehát, ha belemegy a részletekbe, akkor az akciós potenciál csak egy része az idegimpulzusnak. A tudományos könyvek részletes vizsgálatával megtudhatja, hogy ez csak a membrán töltésének változása pozitívról negatívra, és fordítva. Míg az idegimpulzus egy összetett szerkezeti és elektrokémiai folyamat. Úgy terjed az idegsejtek membránján, mint a változások haladó hulláma. Az akciós potenciál csak egy elektromos komponens az idegimpulzusban. A membrán egy lokális szakaszának töltésével fellépő változásokat jellemzi.

Hol jönnek létre az idegimpulzusok?

Hol kezdik útjukat? Erre a kérdésre minden diák meg tudja adni a választ, aki szorgalmasan tanulmányozta az izgalom fiziológiáját. Négy lehetőség van:

1. A dendrit receptorvégződése. Ha létezik (ami nem tény), akkor lehetséges egy megfelelő inger jelenléte, amely először generátorpotenciált, majd idegimpulzust hoz létre. A fájdalomreceptorok hasonló módon működnek.
2. A serkentő szinapszis membránja. Ez általában csak erős irritáció vagy azok összegződése esetén lehetséges.
3. A fogsor trigger zónája. Ebben az esetben helyi serkentő posztszinaptikus potenciálok képződnek egy ingerre adott válaszként. Ha a Ranvier első csomópontja myelinizált, akkor azon összegeződnek. A membrán egy szakaszának jelenléte miatt, amely fokozott érzékenységgel rendelkezik, itt idegimpulzus lép fel.
4. Axon domb. Ez annak a helynek a neve, ahol az axon kezdődik. A domb a leggyakrabban kelt impulzusok az idegsejteken. Minden más, korábban figyelembe vett helyen sokkal kevésbé valószínű az előfordulásuk. Ennek oka az a tény, hogy itt a membrán érzékenysége megnövekedett és csökkent is, ezért amikor a számos serkentő posztszinaptikus potenciál összegződése megkezdődik, a halom elsősorban azokra reagál.

Példa terjedő gerjesztésre

Az orvosi értelemben vett történet bizonyos pontok félreértését okozhatja. Ennek kiküszöbölésére érdemes röviden végigjárni a megfogalmazott ismereteket. Vegyünk példának egy tüzet.

Gondoljon vissza a tavaly nyári híradásokra (lehet, hogy hamarosan Ön is hallja újra). A tűz terjed! Ugyanakkor az égő fák és cserjék a helyükön maradnak. De a tűz eleje egyre távolabb van attól a helytől, ahol a tűz volt. Az idegrendszer ugyanúgy működik.

Gyakran szükséges az idegrendszer megindult izgalmának csillapítása. De ezt nem olyan könnyű megtenni, mint tűz esetén. Ehhez mesterséges beavatkozást végeznek a neuron munkájába (in gyógyászati ​​célokra), vagy különféle fiziológiai eszközöket alkalmaz. Ez a víz tűzre öntéséhez hasonlítható.

A szinaptikus átvitel az agysejtek kölcsönhatása.

A neuronok elektrokémiai perturbációkat okoznak, amelyek a rostjaikon haladnak. Ezeket a zavarokat, amelyeket idegimpulzusoknak vagy akciós potenciáloknak neveznek, kis elektromos áramok generálják az idegsejt membránja mentén. A neuronok másodpercenként akár ezer akciós potenciált is képesek előállítani, amelyek sorrendjében és időtartamában kódolják az információkat.

Idegimpulzusok - az idegrostok mentén továbbított elektrokémiai zavarok; rajtuk keresztül a neuronok kölcsönhatásba lépnek egymással és a test többi részével. Az idegimpulzusok elektromos jellegét a sejtmembrán szerkezete határozza meg, amely két rétegből áll, amelyeket egy kis rés választ el egymástól. A membrán kondenzátorként is működik - felhalmozódik elektromos töltés ionokat gyűjt össze, ellenállásként pedig blokkolja az áramot. Nyugalomban lévő idegsejtben a membrán belső felületén negatív töltésű ionok felhője, a külső felületén pedig pozitív töltésű ionokból álló felhő képződik.

Egy neuron, amikor aktiválódik, idegimpulzust bocsát ki (más néven "generál"). Más sejtektől kapott jelekre reagálva következik be, és a membrán potenciálkülönbségének rövid, fordított változása: belül egy pillanatra pozitív töltésű lesz, majd gyorsan nyugalmi állapotba kerül. Az idegimpulzus során az idegsejt membránja bizonyos típusú ionokat enged be. Mivel az ionok elektromos töltésűek, mozgásuk elektromos áram a membránon keresztül.

nyugalmi idegsejtek. Az idegsejtek belsejében vannak ionok, de magukat az idegsejteket más koncentrációjú ionok veszik körül. Természetes, hogy a részecskék a nagy koncentrációjú területről az alacsony koncentrációjú területre mozognak, de az idegsejt membrán megakadályozza ezt a mozgást, mivel alapvetően át nem eresztő.

Kiderült, hogy egyes ionok a membránon kívül koncentrálódnak, míg mások a membránon belül. Ennek eredményeként a membrán külső felülete pozitív, míg a belső felülete negatív töltésű. A membrán így polarizált.

Az egész egy tintahalral kezdődött. Az akciós potenciál – a sejtmembránon megjelenő gerjesztési hullámok – mechanizmusát az 1950-es évek elején fedezték fel egy klasszikus kísérlet során, amelyet egy óriási tintahal axonjaiba illesztett mikroelektródákkal végeztek. Ezek a kísérletek bebizonyították, hogy az akciós potenciált az ionok egymást követő mozgása hozza létre a membránon keresztül.

Az akciós potenciál első fázisában a membrán rövid időre áteresztővé válik a nátriumionok számára, és ezek kitöltik a sejtet. Ez a sejt depolarizálódását okozza – a membránon átívelő potenciálkülönbség megfordul, és a membrán belső felülete pozitív töltésű. Ezt követően a káliumionok gyorsan elhagyják a sejtet, és a membrán potenciálkülönbsége visszatér eredeti állapotába. A káliumionok behatolása miatt a membrán töltése negatívabb, mint nyugalmi állapotban, és így a sejt hiperpolarizálódik. Az úgynevezett refrakter időszakban az idegsejt nem tudja előállítani a következő akciós potenciált, hanem gyorsan visszatér nyugalmi állapotába.

Az akciós potenciálok az axondomb nevű szerkezetben keletkeznek, ahol az axon kinő a sejttestből. Az akciós potenciálok az axon mentén mozognak, mivel a rost egyik szegmensének depolarizációja a szomszédos szegmens depolarizációját okozza. Ez a depolarizációs hullám elgurul a sejttesttől, és az idegsejt végpontjához érve neurotranszmitterek felszabadulását idézi elő.

Egyetlen impulzus a másodperc ezredrészéig tart; A neuronok pontosan időzített impulzussorozattal (tüskés kisülésekkel) kódolják az információkat, de még mindig nem világos, hogy pontosan hogyan kódolják az információkat. A neuronok gyakran aktiválnak akciós potenciálokat más sejtektől érkező jelekre válaszul, de külső jelek nélkül is tüzelnek. A bazális pulzációk vagy spontán akciós potenciálok gyakorisága a különböző típusú neuronokban változik, és más sejtek jeleitől függően változhat.

Kevesen fognak átmenni. Az ionok az idegsejt membránján hordó alakú fehérjéken, úgynevezett ioncsatornákon keresztül jutnak át. Behatolnak a membránon és pórusokon keresztül képződnek. Az ioncsatornák olyan érzékelőkkel rendelkeznek, amelyek felismerik a membrán potenciálkülönbségének változásait, és ezekre a változásokra válaszul nyitnak és zárnak.

Az emberi neuronok több mint egy tucatot tartalmaznak különböző típusok ilyen csatornákat, és mindegyik csak egyfajta iont enged át. Mindezen ioncsatornák aktivitása az akciós potenciál alatt szigorúan szabályozott. Bizonyos sorrendben nyílnak és zárnak – így a neuronok más sejtektől kapott jelekre válaszul idegimpulzus-sorozatokat generálhatnak.

Ohm törvénye.
Ohm törvénye megmagyarázza, hogyan változnak az agy elektromos tulajdonságai a bemenet hatására. Leírja az idegsejt membrán potenciálkülönbsége (feszültsége), ellenállása és a rajta átfolyó áram közötti kapcsolatot. Ezen összefüggés szerint az áramerősség egyenesen arányos a membrán feszültségével, és az I = U/R egyenlettel írható le, ahol I az elektromos áram, U a potenciálkülönbség és R az ellenállás.

Gyorsabb, mint Usain Bolt.
A gerincvelő és az agy axonjait vastag mielinszövet izolálja, amelyet az oligodendrocitáknak nevezett agysejtek termelnek. Az oligodendrocitának kevés ága van, és mindegyik egy nagy, lapos mielinrétegből áll, amely ismételten egy másik neuronhoz tartozó axon kis szegmense köré tekered. A mielinhüvely a teljes axon hosszában egyenetlen: szabályos időközönként megszakad, és ezeknek a megszakításoknak a pontjait Ranvier csomópontoknak nevezzük. Az ioncsatornák éppen ezeken a pontokon sűrűsödnek meg, ezáltal biztosítva az akciós potenciálok ugrását egyik metszéspontról a másikra. Ez felgyorsítja az akciós potenciálok mozgásának teljes folyamatát az axon mentén - ez akár 100 m / s sebességgel történik.

Motoneuron.

Az izomösszehúzódást a egy nagy szám motoros neuronok- idegsejtek, amelyek teste a gerincvelőben fekszik, és hosszú ágak, axonok a mozgatóideg részeként megközelítik az izmot. Az izomba belépve az axon sok ágra ágazik, amelyek mindegyike külön szálhoz kapcsolódik, mint a házakhoz rögzített elektromos vezetékek Így egy motoros neuron egy egész rostcsoportot irányít (ún. neuromotoros egység), amely egészében működik.

Az izom sok neuromotoros egységből áll, és nem teljes tömegével, hanem részenként képes dolgozni, ami lehetővé teszi az összehúzódás erősségének és sebességének szabályozását.

Tekintsük egy idegsejt részletesebb felépítését.

Az idegrendszer szerkezeti és funkcionális egysége az idegsejt. idegsejt.

Neuronok- speciális sejtek, amelyek képesek információt fogadni, feldolgozni, továbbítani és tárolni, megszervezni az ingerekre adott választ, kapcsolatot létesíteni más neuronokkal, szervsejtekkel.

A neuron egy 3-130 mikron átmérőjű testből áll, amely magot tartalmaz nagy mennyiség nukleáris pórusokból) és organellumokból (beleértve a magasan fejlett durva endoplazmatikus retikulumot aktív riboszómákkal, a Golgi-készüléket), valamint folyamatokból. Kétféle hajtás létezik: dendritek és axonok. A neuron fejlett és összetett citoszkeletonnal rendelkezik, amely behatol a folyamataiba. A citoszkeleton megtartja a sejt alakját, szálai "sínként" szolgálnak az organellumok és a membránvezikulákba csomagolt anyagok (például neurotranszmitterek) szállításához.

Dendritek- elágazó rövid folyamatok, amelyek más neuronokból, receptorsejtekből vagy közvetlenül külső ingerekből származó jeleket érzékelnek. A dendrit idegimpulzusokat vezet a neuron testébe.

axonok- hosszú folyamat a gerjesztés levezetésére egy neuron testéből.

A neuron egyedi képességei a következők:

- elektromos töltések generálásának képessége
- információ továbbítása speciális végződésekkel -szinapszisok.

Ingerület.

Tehát hogyan történik az idegimpulzus átvitele?
Ha egy idegsejt ingerlése meghalad egy bizonyos küszöbértéket, akkor a stimuláció helyén kémiai és elektromos változások sorozata következik be, amelyek az egész neuronban szétterjednek. Az átvitt elektromos változásokat ún ingerület.

Ellentétben az egyszerű elektromos kisüléssel, amely a neuron ellenállása miatt fokozatosan gyengül, és csak kis távolságot lesz képes leküzdeni, a sokkal lassabban „futó” idegimpulzus folyamatosan helyreáll (regenerálódik) a terjedési folyamat során.
Az ionok (elektromos töltésű atomok) - elsősorban nátrium és kálium, valamint szerves anyagok - koncentrációja a neuronon kívül és azon belül nem azonos, így a nyugalmi idegsejt belülről negatív, kívülről pozitív töltésű. ; ennek eredményeként potenciálkülönbség keletkezik a sejtmembránon (az ún. "nyugalmi potenciál" körülbelül -70 millivolt). Minden olyan változást, amely csökkenti a sejten belüli negatív töltést, és ezáltal a membránon átívelő potenciálkülönbséget, nevezzük depolarizáció.
A neuront körülvevő plazmamembrán egy összetett képződmény, amely lipidekből (zsírokból), fehérjékből és szénhidrátokból áll. Az ionok számára gyakorlatilag át nem eresztő. De a membránban lévő fehérjemolekulák egy része csatornákat képez, amelyeken keresztül bizonyos ionok áthaladhatnak. Ezek az ionos csatornáknak nevezett csatornák azonban nem mindig nyitva vannak, hanem a kapukhoz hasonlóan nyithatnak és zárhatnak.
Egy idegsejt stimulálásakor a nátrium (Na +) csatornák egy része megnyílik a stimuláció helyén, aminek köszönhetően a nátriumionok bejutnak a sejtbe. Ezeknek a pozitív töltésű ionoknak a beáramlása csökkenti a membrán belső felületének negatív töltését a csatorna tartományában, ami depolarizációhoz vezet, ami éles feszültségváltozással és kisüléssel – ún. „akciópotenciál”, azaz. ingerület. Ekkor a nátriumcsatornák bezáródnak.
Sok neuronban a depolarizáció hatására kálium (K+) csatornák is megnyílnak, aminek következtében a káliumionok kiáramlanak a sejtből. Ezen pozitív töltésű ionok elvesztése ismét megnöveli a negatív töltést a membrán belső felületén. Ekkor a káliumcsatornák bezáródnak. Más membránfehérjék is elkezdenek működni - az ún. kálium-nátrium pumpák, amelyek biztosítják a Na + sejtből, illetve a K + sejtbe való mozgását, ami a káliumcsatornák aktivitásával együtt visszaállítja a kezdeti elektrokémiai állapotot (nyugalmi potenciált) a stimuláció helyén.
Az ingerlés helyén bekövetkező elektrokémiai változások depolarizációt okoznak a membrán szomszédos pontjában, és abban is ugyanazt a változási ciklust váltják ki. Ez a folyamat folyamatosan ismétlődik, és minden új ponton, ahol a depolarizáció fellép, ugyanolyan nagyságú impulzus születik, mint az előző pontban. Így a megújult elektrokémiai ciklussal együtt az idegimpulzus az idegsejt mentén pontról pontra terjed.

Kitaláltuk, hogy az idegimpulzus hogyan halad át a neuronon, most nézzük meg, hogyan jut el az impulzus az axontól az izomrostig.

Szinapszis.

Az axon az izomrostban sajátos zsebekben helyezkedik el, amely az axon kiemelkedéseiből és a sejtrost citoplazmájából képződik.
Közöttük neuromuszkuláris szinapszis képződik.

neuromuszkuláris csomópont- idegvégződés a motoros neuron axonja és az izomrost között.

1. Axon.
2. Sejt membrán.
3. Az axon szinaptikus vezikulumai.
4. Receptor fehérje.
5. Mitokondriumok.

A szinapszis három részből áll:
1) preszinaptikus (adományozó) elem, amely szinaptikus vezikulákat (vezikulákat) tartalmaz közvetítővel
2) szinaptikus rés (átviteli rés)
3) egy posztszinaptikus (észlelő) elem receptorfehérjékkel, amelyek biztosítják a mediátor kölcsönhatását a posztszinaptikus membránnal, és enzimfehérjékkel, amelyek elpusztítják vagy inaktiválják a mediátort.

preszinaptikus elem- idegimpulzust kibocsátó elem.
posztszinaptikus elem- idegimpulzust kapó elem.
szinaptikus hasadék- az a rés, amelyben az idegimpulzus átvitele megtörténik.

Amikor akciós potenciál formájában (nátrium- és káliumionok által okozott transzmembrán áram) "jön" a szinapszisba idegimpulzus, a kalciumionok belépnek a preszinaptikus elembe.

Közvetítő– biológiailag aktív anyag, amelyet idegvégződések választanak ki, és idegimpulzust továbbít a szinapszisban. Egy neurotranszmittert használnak impulzusok továbbítására egy izomrosthoz. – acetilkolin.

A kalciumionok biztosítják a buborékok felszakadását és a mediátor felszabadulását a szinaptikus hasadékba. Miután áthaladt a szinaptikus hasadékon, a neurotranszmitter a posztszinaptikus membrán receptorfehérjéhez kötődik. Ennek a kölcsönhatásnak az eredményeképpen a posztszinaptikus membránon új idegimpulzus keletkezik, amely továbbadódik más sejteknek. A receptorokkal való kölcsönhatás után a mediátort az enzimfehérjék elpusztítják és eltávolítják. Az információ más idegsejtekhez kódolt formában kerül továbbításra (a posztszinaptikus membránon fellépő potenciálok gyakorisági jellemzői; egy ilyen kód egyszerűsített analógja a termékcsomagolásokon található vonalkód). A "megfejtés" a megfelelő idegközpontokban történik.
A receptorhoz nem kötődő mediátort vagy speciális enzimek roncsolják, vagy visszakapják a preszinaptikus végződés vezikuláiba.

Lenyűgöző videó az idegimpulzus áthaladásáról:

Még szebb videó

Szinapszis

Hogyan zajlik az idegimpulzus (diavetítés)

KUTATÓMUNKA

Az idegimpulzus elektromos jellege

Bevezetés 3

L. Galvani és A. Volta kísérletei 3

Bioáramok élő szervezetekben 4

Bosszantó hatás. 5

Idegsejt és idegimpulzus átvitel 6

Az idegimpulzus hatása a test különböző részein

Gyógyászati ​​célú elektromos tevékenységnek való kitettség 9

Reakciósebesség 10

11. következtetés

Irodalom 11

Függelék

Bevezetés

„Nem számít, milyen csodálatosak a törvények és a jelenségek

elektromosság,

megjelenik nekünk a világban

szervetlen ill

holt anyag, kamat,

amelyet azok

képvisel, aligha

összehasonlítani azzal

amely ugyanabban az erőben rejlik

az idegesekkel kapcsolatban

rendszer és élet

M. Faraday

A munka célja: Az idegimpulzus terjedését befolyásoló tényezők meghatározása.

Ez a munka a következő feladatokkal szembesült:

1. Tanulmányozni a bioelektromos tudomány fejlődéstörténetét.

2. Vegye figyelembe a vadon élő állatok elektromos jelenségeit.

3. Vizsgálja meg az idegimpulzus átvitelét.

4. Ellenőrizze a gyakorlatban, hogy mi befolyásolja az idegimpulzus átviteli sebességét.

L. Galvani és A. Volta kísérletei

Még a 18. században Luigi Galvani (1737-1787) olasz orvos felfedezte, hogy ha egy békát viszel a lefejezett testre elektromos feszültség, akkor mancsainak összehúzódásai figyelhetők meg. Tehát megmutatta az elektromos áram izmokra gyakorolt ​​hatását, így joggal nevezik az elektrofiziológia atyjának. Más kísérletekben egy kimetszett béka lábát egy sárgaréz kampóra akasztotta. Abban a pillanatban, amikor lendítés közben a mancs hozzáért az erkély vasrácsához, ahol a kísérleteket végezték, ismét a mancs összehúzódását figyelték meg. Galvani azt javasolta, hogy létezik potenciálkülönbség az ideg és a láb között - "állati elektromosság". Az izom összehúzódását a béka szöveteiben fellépő elektromos áram hatására magyarázta, amikor az áramkör a fémen keresztül bezárul.

Galvani honfitársa, Alessandro Volta (1745-1827) gondosan tanulmányozta a Galvani által használt elektromos áramkört, és bebizonyította, hogy két különböző fémet tartalmaz, amelyeket sóoldattal zárnak le, pl. egy kémiai áramforrás teljes hasonlatosságával szemben. Érvelése szerint a neuromuszkuláris készítmény ebben a kísérletben csak érzékeny galvanométerként szolgál.

Galvani nem tudta elismerni vereségét. Különféle körülmények között ideget dobott az izomra, hogy bebizonyítsa, fém nélkül is lehet izomösszehúzódást elérni az "állati eredetű elektromosság" miatt. Egyik követőjének végül sikerült. Kiderült, hogy elektromos áram akkor keletkezik, amikor egy ideget a sérült izomra dobnak. Így elektromos áramokat fedeztek fel az egészséges és a sérült szövetek között. Így hívták őket...hibaáramok. Később bebizonyosodott, hogy az idegek, izmok és más szövetek minden tevékenységét elektromos áramok generálják.

Így bizonyított a bioáramok jelenléte az élő szervezetekben. Napjainkban érzékeny műszerekkel - oszcilloszkóppal - rögzítik és vizsgálják.

Bioáramok az élő szervezetekben

Érdekesek az első információk az élő természet elektromos jelenségeinek vizsgálatáról. A megfigyelés tárgyai elektromos halak voltak. Faraday elektromos korcsolyán végzett kísérletekkel megállapította, hogy ennek a halnak egy speciális szerve által létrehozott elektromosság teljesen azonos a vegyi vagy más forrásból származó elektromossággal, bár ez egy élő sejt tevékenységének terméke. A későbbi megfigyelések azt mutatták, hogy sok halnak speciális elektromos szervei vannak, egyfajta "elemek", amelyek nagy feszültséget generálnak. Tehát egy óriási rája 50-60 V, a nílusi elektromos harcsa 350 V, az elektroforikus angolna pedig 500 V feletti feszültséget hoz létre a kisülésben. Ennek a nagy feszültségnek azonban nincs hatása a hal testére!

E halak elektromos szervei olyan izmokból állnak, amelyek elvesztették összehúzódási képességüket: az izomszövet vezetőként, a kötőszövet pedig szigetelőként szolgál. A gerincvelőből az idegek a szervbe jutnak, és általában váltakozó elemekből álló kis-lamelláris szerkezet. Például egy angolnának 6000 és 10 000 közötti sorba kapcsolt eleme van, amelyek egy oszlopot alkotnak, és körülbelül 70 oszlop van a test mentén elhelyezkedő egyes szervekben. Felnőtteknél ez a szerv a teljes testtömeg körülbelül 40%-át teszi ki. Az elektromos szervek szerepe nagy, védekezést és támadást szolgálnak, emellett egy nagyon érzékeny navigációs és helymeghatározó rendszer részét képezik.

Bosszantó hatás.

Az egyik legfontosabb testi funkció, az úningerlékenység - a környezet változásaira való reagálás képessége. A legnagyobb ingerlékenység az állatokban és az emberekben tapasztalható, amelyek speciális sejtekkel rendelkeznek, amelyek idegszövetet alkotnak. Az idegsejtek - a neuronok - a külső környezetből és magának a test szövetéből érkező különféle ingerekre való gyors és specifikus válaszreakcióra vannak kialakítva. Az ingerek vétele és továbbítása bizonyos utakon terjedő elektromos impulzusok segítségével történik.

Idegsejt és idegimpulzus átvitel

Az idegsejt, a neuron egy csillag alakú test, és vékony folyamatokból - axonokból és dendritekből - áll. Az axon vége vékony rostokká alakul át, amelyek az izomban vagy szinapszisban végződnek. Felnőttben az axon hossza elérheti az 1-1,5 m-t, vastagsága körülbelül 0,01 mm. A sejtmembrán különleges szerepet játszik az idegimpulzusok képzésében és továbbításában.

Az a tény, hogy az idegimpulzus elektromos áram impulzusa, csak bebizonyosodottszázad közepére elsősorban A. Hodgkin csoportjának műveiből. 1963-ban A. Hodgkin, E. Huxley és J. Eccles fiziológiai és orvosi Nobel-díjat kapott "az idegsejtmembrán perifériás és központi régióiban a gerjesztésben és gátlásban szerepet játszó ionos mechanizmusokkal kapcsolatos felfedezésekért". A kísérleteket óriás neuronokon (átmérő 0,5 mm) - tintahal axonokon végeztük.

A membrán bizonyos részei félvezető és ionszelektív tulajdonságokkal rendelkeznek - azonos előjelű ionokat vagy egy elemet engednek át. Ilyen szelektív képességen alapul a membránpotenciál megjelenése, amelytől a szervezet információs és energiaátalakító rendszereinek munkája függ. Külső oldatban a töltött részecskék több mint 90%-a nátrium- és kloridion. A sejten belüli oldatban a pozitív ionok túlnyomó része káliumion, a negatív pedig nagy szerves ion. A kinti nátriumionok koncentrációja 10-szer nagyobb, mint belül, a káliumionok pedig 30-szor nagyobbak, mint kívül. Ez kettős elektromos réteget hoz létre a sejtfalon. Mivel a nyugalmi membrán jól áteresztő, ezért a belső rész és a külső környezet között 60-100 mV potenciálkülönbség keletkezik, a belső rész pedig negatív töltésű. Ezt a potenciálkülönbséget únnyugalmi potenciál.

Ha a sejt irritált, az elektromos kettős réteg részben kisül. Amikor a nyugalmi potenciál 15-20 mV-ra csökken, a membrán permeabilitása megnő, és a nátriumionok behatolnak a sejtbe. Amint a membrán mindkét felülete között pozitív potenciálkülönbséget érünk el, a nátriumionok áramlása kiszárad. Ugyanebben a pillanatban megnyílnak a káliumionok csatornái, és a potenciál a negatív oldalra tolódik el. Ez viszont csökkenti a nátriumion vezetőképességét, és a potenciál visszatér a nyugalmi állapotba.

A cellában fellépő jel az axon mentén terjed a benne lévő elektrolit vezetőképességének köszönhetően. Ha az axon speciális szigeteléssel - mielinhüvellyel - rendelkezik, akkor az elektromos impulzus gyorsabban halad át ezeken a területeken, és a teljes sebességet a szigeteletlen területek mérete és száma határozza meg. Az impulzus sebessége az axonban 100 m/s.

Hogyan jut el a jel a résen keresztül? Kiderült, hogy a szinapszis membrán szerkezete heterogén - a központi régiókban alacsony ellenállású "ablakokkal" rendelkezik, a széléhez közel pedig az ellenállás magas. A membrán heterogenitása különleges módon jön létre: egy speciális fehérje - koppektin - segítségével. Ennek a fehérjének a molekulái egy speciális szerkezetet alkotnak - a kopnexont, amely viszont hat molekulából áll, és benne van egy csatorna. Így a szinapszis két sejtet köt össze sok kis csővel, amelyek a fehérjemolekulák belsejében haladnak át. A membránok közötti rést szigetelővel töltik ki. A madarakban a mielin fehérje szigetelőként működik.

Amikor az izomrost potenciálváltozása eléri az elektromosan gerjeszthető membrán gerjesztési küszöbét, akciós potenciál keletkezik benne, és az izomrost összehúzódik.

Az idegimpulzus hatása a test különböző részein

Az emberiség már több mint egy évezrede töprengett azon, hogy mi történik minden ember agyában. Ma már ismert, hogy a gondolati agybanelektromos áram hatására születnek, de a mechanizmust nem vizsgálták. Átgondolva a kémiai és fizikai jelenségek Faraday azt mondta: "Milyen csodálatosak az elektromosság törvényei és jelenségei, amelyeket a szervetlen anyagok és az élettelen természet világában figyeltünk meg, az általuk képviselt érdeklődés aligha hasonlítható össze azzal, amely ugyanazt az erőt okozza az élettel kombinálva."

Emberben elektromágneses mezőt is találtak, amelyet a sejtek felszínén lévő bioelektromos potenciálok generáltak. S. D. Kirlian szovjet feltalálónak sikerült ezt a jelenséget a szó legigazibb értelmében vizuálissá tennie. Azt javasolta, hogy fényképezzék le az emberi testet úgy, hogy két nagy fémfal közé helyezik, amelyekre váltakozó elektromos feszültséget kapcsoltak. Fokozott elektromágneses térben mikrotöltések jelennek meg az emberi bőrön, és a legaktívabbak azok a helyek, ahol az idegvégződések kijönnek. A Kirlian módszerrel készült fényképeken apró, fényesen izzó pontokként láthatók. Ezek a pontok, mint kiderült, pontosan azokon a testrészeken helyezkednek el, amelyekbe az akupunktúrás kezelés során ezüst tűket kell meríteni.

Így az agyi bioáramok rögzítésének felhasználásával, mint Visszacsatolás, felmérheti a páciens imamerülésének mértékét.

Ma már tudjuk, hogy az agy egyes területei felelősek az érzelmekért és a kreatív tevékenységért. Meg lehet állapítani, hogy az agynak ez vagy az a része izgatott állapotban van-e, de lehetetlen megfejteni ezeket a jeleket, így bátran kijelenthetjük, hogy az emberiség nem fog egyhamar megtanulni olvasni a gondolatokban.

Az emberi gondolat az agy munkájának terméke, amely bioelektromos jelenségekhez kapcsolódik benne és a test más részein. Azok a bioáramok, amelyek annak az embernek az izomzatában keletkeznek, aki arra gondol, hogy ujjait ökölbe szorítja, megfelelő berendezéssel megfogva és felerősítve, szorítják össze a mechanikus kéz ujjait.

Akadémikus pszichiáterVlagyimir Mihajlovics Bekhterev és biofizikusPjotr ​​Petrovics Lazarev felismerték, hogy bizonyos speciális körülmények között, amelyeket a tudomány még nem ismer pontosan, az egyik agy elektromos energiája távolról hathat egy másik ember agyára. Ha ezt az agyat ennek megfelelően "hangolnák", akkor "rezonáns" bioelektromos jelenségeket, és ezek eredményeként a megfelelő reprezentációkat is fel lehetne idézni benne.

A test elektromos jelenségeinek tanulmányozása jelentős előnyökkel jár. Felsoroljuk a leghíresebbeket.

Gyógyászati ​​célú elektromos tevékenységnek való kitettség

О Az elektrokémiát széles körben használják az orvostudományban és a fiziológiában. A cella két pontja közötti potenciálkülönbséget mikroelektródák segítségével határozzuk meg. Segítségükkel mérhető a vér oxigéntartalma: a vérbe katétert vezetnek be, melynek alapja egy platinaelektród, amelyet a referenciaelektródával együtt elektrolitoldatba helyeznek, amelyet a vizsgált vértől a vizsgált vértől elválaszt. porózus hidrofób teflon film; A vérben oldott oxigén a teflonfilm pórusain keresztül a platinaelektródához diffundál, és azon redukálódik.

О A létfontosságú tevékenység során a szerv állapota, és ennek következtében elektromos aktivitása idővel változik. Munkájuk tanulmányozásának módszere, a potenciálok nyilvántartásán alapuló elektromos mező a test felszínén, elektrográfiának nevezik. Az elektrogram neve a vizsgált szerveket vagy szöveteket jelzi: szív - elektrokardiogram, agy - elektroencefalogram, izmok - elektromiogram, bőr - galván bőrreakció stb.

О Az orvosi gyakorlatban az elektroforézist széles körben alkalmazzák - fehérjék, aminosavak, antibiotikumok, enzimek elkülönítésére a betegség lefolyásának szabályozása érdekében. Az iontoforézis ugyanolyan gyakori.

A A jól ismert „mesterséges vese” készülék, amelyhez akut veseelégtelenség esetén a pácienst kapcsolják, az elektrodialízis jelenségén alapul. A vér egy keskeny résben áramlik két sóoldattal mosott membrán között, miközben eltávolítják belőle a méreganyagokat - az anyagcsere és a szöveti bomlás termékeit.

A Amerikai kutatók elektromos stimulációt javasoltak az epilepszia kezelésére. Ebből a célból egy apró eszközt varrnak a bőr alá a mellkas felső részén, amely 5-15 perces időközönként 30 órán át stimulálja a vagus ideget. Működését az USA-ban, Kanadában és Németországban tesztelték. Azoknál a betegeknél, akiken nem segítettek gyógyszeres kezelés, 3 hónap elteltével a rohamok száma 25%-kal, 1,5 év után 50%-kal csökkent.

Sebességreakció

Az agy egyik jellemzője a reakció sebessége. Az határozza meg, hogy mennyi idő alatt jut el az első impulzus az irritációt fogadó szerv receptoraitól a szervezet reakcióját kiváltó szervhez. Az általam végzett felmérésből az következik, hogy számos tényező befolyásolja a reakció sebességét és a figyelmességet. Különösen az alábbi okok miatt csökkenhet: érdektelen és (vagy) monoton tananyag a tanár által bemutatott; rossz fegyelem az osztályteremben; az óra céljának és tervének kétértelműsége; áporodott levegő a szobában; túl magas vagy túl alacsony hőmérséklet az osztályteremben; idegen zaj; új, szükségtelen előnyök jelenléte, fáradtság a nap végére.

A figyelmetlenségnek egyéni okai is vannak: az anyag túl könnyű vagy túl nehéz asszimilációja; kellemetlen családi események; betegség, túlmunka; nagyszámú film megtekintése; késői alvás.

Következtetés

A szavak óriási hatással vannak az ember idegi aktivitására. Minél jobban bíznak a hallgatók a beszélőben, annál élénkebbek lesznek az általuk észlelt szavak érzelmi színei, és annál erősebb a hatásuk. A beteg bízik az orvosban, a diák bízik a tanárban, ezért gondosan meg kell választani a második jelzőrendszer szavait - ingereit. Így a repülőiskola egy jól repülő kadéta hirtelen elsöprő félelmet kezdett tapasztalni. Kiderült, hogy egy tekintélyes pilótaoktató távozva egy megjegyzést hagyott neki: "Remélem, hamarosan találkozunk, de vigyázz a dugóhúzóval."

Egyszóval egyszerre okozhat betegséget és sikeresen meg is gyógyíthatja. A szóval történő kezelés – logoterápia – a pszichoterápia része. A következő tapasztalatom ennek közvetlen bizonyítéka. Két embert megkértem, hogy tegye meg: egyidejűleg az egyik kezével körkörös mozdulatokkal simogassa a gyomrot, a másikkal érintse meg a fejét egyenes vonal mentén. Kiderült, hogy ezt meglehetősen nehéz megtenni - a mozgások egyszerre voltak körkörösek vagy lineárisak. A tantárgyakat azonban többféleképpen befolyásoltam: az egyiknek azt mondtam, hogy mindjárt sikerül, a másiknak azt, hogy nem. Egy idő után az elsőnek sikerült, míg a másiknak nem.

A szakmaválasztásnál a személyi mutatókat kell vezérelni. Ha alacsony a reakciósebesség, akkor jobb, ha nem választunk olyan szakmákat, amelyek nagy figyelmet, gyors helyzetelemzést igényelnek (pilóta, sofőr stb.).

Irodalom

Voronkov G.Ya.Az elektromosság a kémia világában. - M.: Tudás, 1987.

Tretyakova S.V.Az emberi idegrendszer. - Fizika ("PS"), 47. sz.

Platonov K.Szórakoztató pszichológia. - M.: Liter, 1997.

Berkinblit M.B., Glagoleva E.G.Elektromos áram az élő szervezetekben. - M.: Nauka, 1988.

A fáradtság hatása az idegi elektromos impulzusra

Cél: a fizikai aktivitás reakciósebességre gyakorolt ​​hatásának vizsgálata.

A kutatás előrehaladása:Egy egyszerű reakció szokásos ideje 100-200 ms fényre, 120-150 ms hangra és 100-150 ms elektrokután ingerre. Kísérletet végeztem Platonov akadémikus módszere szerint.Az óra elején fizikai kultúra, rögzítettük a reakcióidőt a labda elkapásakor, majd ezt a reakciót ellenőriztük fizikai megterhelés után.

Reakcióidő az edzésre

Reakcióidő edzés után Terhelések

Kocharyan Karen

0,13 s

0,15 s

Nikolaev Valerij

0,15 s

0,16 s

Kazakov Vadim

0,14 s

0,16 s

Kuzmin Nikita

0,8 s

0,1 s

Safiullin Timur

0,13 s

0,15 s

Tukhvatullin Rishat

0,9 s

0,11 s

Farafonov Artur

0,9 s

0,11 s

Következtetés: Feljegyeztük a reakcióidőt edzés előtt és után. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a fáradtság lelassítja a reakcióidőt.Ez alapján tanácsot kaphatnak a pedagógusok a maximális odafigyelést igénylő tantárgyak beosztásánál a tanítási nap közepére, amikor a tanulók még nem fáradtak el, és teljes értékű szellemi tevékenységre képesek.

INGERÜLET

INGERÜLET

Gerjesztési hullám, amely az idegrost mentén terjed, és információ továbbítására szolgál a perifériáról. receptor (érzékeny) végződések az idegközpontokhoz, a központon belül. idegrendszer és onnan a végrehajtó apparátus - az izmok és a mirigyek. N. átjárója és. tranziens elektromos kíséretében. A rozshoz az extracelluláris és intracelluláris elektródák regisztrálására is lehetőség nyílik.

Előállítás, átadás és feldolgozás N. és. az idegrendszer végzi. Fő a magasabb rendű élőlények idegrendszerének szerkezeti eleme egy idegsejt, vagy egy neuron, amely sejttestből és számosból áll. folyamatok - dendritek (1. ábra). Az egyik folyamat a nem riferiában. A neuronok hosszúak - ez egy idegrost vagy axon, amelynek hossza ~ 1 m, vastagsága pedig 0,5-30 mikron. Az idegrostok két osztálya létezik: pépes (myelinizált) és amielinizált. A pépszerű rostok mielint tartalmaznak, amelyet speciális. egy membrán, az élek, mint az izoláció, egy axonra van feltekerve. Egy összefüggő mielinhüvely metszeteinek hossza 200 mikrontól 1 mm-ig terjed, ezeket megszakítják az ún. Ranvier interceptions 1 μm szélességben. A mielinhüvely szigetelő szerepet tölt be; az idegrost ezeken a területeken passzív, elektromosan csak a Ranvier csomópontjaiban aktív. A meleless szálak nincsenek szigetelve. telkek; szerkezetük teljes hosszában homogén, a membrán elektromos. tevékenység a teljes felületen.

Az idegrostok más idegsejtek testén vagy dendritjén végződnek, de egy köztes anyag választja el őket tőlük

hátborzongató ~10 nm szélesség. Ezt a két sejt érintkezési területét nevezzük. Szinapszis. A szinapszisba belépő axon membrán ún. preszinaptikus, a megfelelő dendritikus vagy izommembrán pedig posztszinaptikus (lásd 1. Sejtszerkezetek).

Normál körülmények között az idegrost mentén folyamatosan N. és. sorozat fut végig, ami a dendriteken vagy a sejttesten keletkezik és az axon mentén szétterjed a sejttest felőli irányban (az axon mindkét irányba képes vezetni az N. és. ). Ezek gyakorisága periodikus a kisülések információt hordoznak az őket okozó irritáció erősségéről; pl. mérsékelt aktivitás mellett a frekvencia ~ 50-100 impulzus/s. Vannak sejtek, a to-rye ~ 1500 impulzus/s gyakorisággal kisül.

N. eloszlási sebessége és. u . az idegrost típusától és átmérőjétől függ d, u . ~ d 1/2. Az emberi idegrendszer vékony rostjaiban u . ~ 1 m/s, vastag szálakban pedig u . ~ 100-120 m/s.

Mindegyik N. és. idegsejt vagy idegrost testének irritációja következtében jelentkezik. N. és. mindig ugyanazokkal a jellemzőkkel (alak és sebesség) rendelkezik, függetlenül az irritáció erősségétől, azaz az N. küszöb alatti stimulációjával és. egyáltalán nem fordul elő, de küszöb feletti értékkel - teljes amplitúdója van.

A gerjesztés után refrakter periódus következik be, amely alatt az idegrost ingerlékenysége csökken. A hasizmok megkülönböztetése. a refrakter periódus, amikor a rost semmilyen ingerrel nem gerjeszthető, és utal. tűzálló időszak, ha lehetséges, de a küszöbérték a normál felett van. Abs. a refrakter periódus korlátozza az N. átviteli frekvenciáját felülről és. Az idegrost akkomodációs tulajdonsággal rendelkezik, azaz hozzászokik az állandóan ható irritációhoz, ami az ingerlékenység küszöbének fokozatos növekedésében fejeződik ki. Ez N. gyakoriságának csökkenéséhez vezet és. sőt a teljes eltűnésükig. Ha az irritáció lassan halmozódik fel, akkor előfordulhat, hogy a gerjesztés a küszöb elérése után sem következik be.

1. ábra. Egy idegsejt felépítésének diagramja.

N. idegrostja mentén és. villamos energia formájában elosztva. lehetséges. A szinapszisban változás áll be a terjedési mechanizmusban. Amikor N. és. eléri a preszinaptikust végződések, szinaptikusban. a rés aktív kém. - m e d i a t o r. A mediátor a szinaptikuson keresztül diffundál. rést és megváltoztatja a posztszinaptikus permeabilitását. membrán, aminek következtében megjelenik, ismét terjedő . Így működik a kemoterápia. Szinapszis. Elektromos is van szinapszis amikor . a neuron elektromosan gerjesztett.

N. izgatottsága és. Phys. ötletek az elektromos megjelenéséről. sejtekben lévő potenciálok az ún. membránelmélet. A sejtmembránok különböző koncentrációjú elektrolitokat választanak el, és is-byrátot tartalmaznak. bizonyos ionok permeabilitása. Így az axon membrán egy vékony lipid- és fehérjeréteg, amelynek vastagsága ~7 nm. Elektromos ellenállás nyugalmi állapotban ~ 0,1 ohm. m 2, és a kapacitás ~ 10 mf / m 2. Az axon belsejében nagy a K + ionok és alacsony a Na + és Cl - ionok koncentrációja, környezet- oda-vissza.

Nyugalomban az axon membrán áteresztő a K + ionok számára. A C 0 K koncentrációkülönbség miatt . in ext. és C az ext. oldatok esetén kálium membránpotenciál jön létre a membránon

ahol T - abs. pace-pa, e - egy elektron töltése. Az axon membránon valóban ~ -60 mV nyugalmi potenciál figyelhető meg, ami megfelel a jelzett f-le-nek.

A Na + és Cl - ionok áthatolnak a membránon. Az ionok szükséges nem egyensúlyi eloszlásának fenntartásához a sejt aktív transzportrendszert használ, amely sejtenergiát használ a működéséhez. Ezért az idegrost nyugalmi állapota termodinamikailag nem egyensúlyi. Az ionszivattyúk működése miatt álló helyzetben van, és a membránpotenciál nyitott áramköri körülmények között a teljes elektromosság egyenlőségétől nulláig van meghatározva. jelenlegi.

Az idegi gerjesztés folyamata a következőképpen alakul ki (lásd még Biofizika). Ha gyenge áramimpulzust vezetnek át az axonon, ami a membrán depolarizációjához vezet, akkor a külső eltávolítása után. Az expozíciós potenciál monoton módon visszatér a kezdeti szintre. Ilyen körülmények között az axon passzív elektromos áramkörként viselkedik. kondenzátorból és egyenáramból álló áramkör. ellenállás.

Rizs. 2. Az akciós potenciál fejlesztése az idegrendszerbenlokne: a- alsóküszöb ( 1 ) és küszöbérték feletti (2) irritáció; b-membrán válasz; küszöb feletti irritáció esetén teljes izzadság jelenik megcselekvési ciklus; v az átfolyó ionáram membrán izgatott állapotban; G - közelítés ionáram egy egyszerű analitikai modellben.

Ha az áramimpulzus meghalad egy bizonyos küszöbértéket, a potenciál továbbra is változik a zavar kikapcsolása után is; a potenciál pozitívvá válik, és csak ezután tér vissza a nyugalmi szintre, és eleinte egy kicsit ki is ugrik (a hiperpolarizáció tartománya, 2. ábra). A membrán reakciója nem függ a perturbációtól; ezt az impulzust hívják akciós potenciál. Ugyanakkor a membránon ionáram folyik keresztül, amely először befelé, majd kifelé irányul (2. ábra, v).

Fenomenológiai az N. előfordulási mechanizmusának értelmezése és. A. L. Hodg-kin és A. F. Huxley adta meg 1952-ben. A teljes ionáram három összetevőből áll: káliumból, nátriumból és szivárgási áramból. Ha a membránpotenciál a j* küszöbértékkel (~ 20mV) eltolódik, a membrán Na + ionok számára áteresztővé válik. Na + ionok rohannak be a szálba, eltolják a membránpotenciált, amíg az el nem éri az egyensúlyi nátriumpotenciált:

komponens ~ 60 mV. Ezért az akciós potenciál teljes amplitúdója eléri a ~ 120 mV-ot. Mire a max. potenciál a membránban kezd fejlődni kálium (és ezzel egyidejűleg csökken a nátrium). Ennek eredményeként a nátriumáramot egy kifelé irányuló káliumáram váltja fel. Ez az áram az akciós potenciál csökkenésének felel meg.

Az empirikus ur-ció a nátrium- és káliumáramok leírásához. A membránpotenciál viselkedését a szál térben homogén gerjesztése során a következő egyenlet határozza meg:

ahol VAL VEL - membrán kapacitás, én- ionáram, amely káliumból, nátriumból és szivárgási áramból áll. Ezeket az áramokat a poszt határozza meg. emf j K , j Na és j lés vezetőképességek g K , g Na és gl:

az érték glállandónak tekinthető, vezetőképesség g Na és g K leírása paraméterek segítségével történik m, hés P:

g Na, g K - állandók; paramétereket t, hés P kielégíti a lineáris egyenleteket

Együttható függés. a . és b a membránpotenciálon j (3. ábra) a legjobb egyezés feltétele közül kerülnek kiválasztásra

Rizs. 3. Az együtthatók függésea. ésbmembránokbóllehetséges.

számított és mért görbék én(t). A paraméterek megválasztását ugyanezek a megfontolások okozzák. Stacionárius értékek függése t, hés Pábrán látható a membránpotenciál. 4. Vannak modellek egy nagy szám paramétereket. Így az idegrost membrán egy nem lineáris ionvezető, amelynek tulajdonságai jelentősen függenek az elektromos. mezőket. A gerjesztés keletkezésének mechanizmusa kevéssé ismert. A Hodgkin-Huxley Urna csak egy sikeres empirikus vizsgálatot ad. a jelenség leírása, amelyre nincs konkrét fizikai. modellek. Ezért fontos feladat az elektromos áram áramlási mechanizmusainak tanulmányozása. membránokon keresztül, különösen szabályozott elektromos árammal. mező ioncsatornák.

Rizs. 4. Stacionárius értékek függése t, hés P a membránpotenciáltól.

N. eloszlása ​​és. N. és. csillapítás nélkül és utólag terjedhet a szál mentén. sebesség. Ez annak köszönhető, hogy a jelátvitelhez szükséges energia nem egyetlen középpontból érkezik, hanem a szál minden pontján a helyére kerül. A kétféle szálnak megfelelően az N. átvitelének két módja és

Nem myelinizáció esetén membrán potenciál rostok j( x, t) a következő egyenlet határozza meg:

ahol VAL VEL - membránkapacitás egységnyi szálhosszra, R- a hosszanti (intracelluláris és extracelluláris) ellenállások összege egységnyi rosthosszonként, én- egységnyi hosszúságú szál membránján átfolyó ionáram. Elektromos jelenlegi én a j potenciál függvénye, amely időtől függ tés koordináták X. Ezt a függőséget a (2) - (4) egyenletek határozzák meg.

A funkció típusa én biológiailag gerjeszthető környezetre jellemző. Az (5) egyenlet azonban a formától eltekintve én, általánosabb jellegű és sok fizikai. jelenségek, pl. égési folyamat. Ezért N. áthelyezése és. porzsinór elégetéséhez hasonlítják. Ha futó lángban a gyulladási folyamat a hővezető képesség miatt megy végbe, akkor N. és. a gerjesztés az ún. helyi áramok (5. ábra).

Rizs. 5. Az elosztást biztosító helyi áramokingerület.

Ur-tion of Hodgkin - Huxley N. terjesztésére és. számszerűen megoldva. A kapott megoldások a felhalmozott kísérletekkel együtt. adatok azt mutatták, hogy N. eloszlása ​​ill. nem függ a gerjesztési folyamat részleteitől. Minőségek. kép N. eloszlásáról és. egyszerű modellekkel kaphatjuk meg, amelyek csak a gerjesztés általános tulajdonságait tükrözik. Ez a megközelítés lehetővé tette az N. alakjának, ill. egy homogén rostban, ezek változása az inhomogenitások jelenlétében, sőt például a gerjesztés összetett terjedési módjai aktív közegben. a szívizomban. Több is van matematika. ilyen típusú modellek. A legegyszerűbb közülük ez. Az N. és. áthaladása során a membránon átfolyó ionáram előjel-váltakozó: először a szálba áramlik, majd ki. Ezért egy darabonkénti konstans függvénnyel közelíthető (2. ábra, G). A gerjesztés akkor következik be, amikor a membránpotenciál a j* küszöbértékkel eltolódik. Ebben a pillanatban megjelenik egy áram, amely a szálon belül van irányítva és abszolút értékű j". t " után az áram az ellenkezőjére változik, egyenlő: j". Ez a ~t ideig folytatódik". Az (5) egyenlet önhasonló megoldása megtalálható a változó függvényében t = x/ u , ahol u - N. eloszlási sebessége és. (2. ábra, b).

Valódi szálakban a t" idő elég nagy, tehát csak ez határozza meg az u sebességet , amelyre az f-la érvényes: . Tekintettel arra j" ~ ~d, R~d 2 és VAL VEL~ d, ahol d- szálátmérőjénél a kísérlettel összhangban azt találjuk, hogy u ~d 1/2 . Egy darabonkénti konstans közelítéssel meghatározzuk az akciós potenciál alakját.

Ur-tion (5) a szétterítő N. és. valójában két megoldást fogad el. A második megoldás instabilnak bizonyul; azt adja N. és. sokkal kisebb sebességgel és potenciál amplitúdóval. A második, instabil megoldás jelenléte az égéselméletben analógia. Amikor a láng egy oldalsó hűtőbordával terjed, instabil rezsim is előfordulhat. Egyszerű elemző N. modellje és. a kiegészítések figyelembevételével javítható. részletek.

Metszetváltáskor és idegrostok elágazásánál N. átjárása és. nehéz lehet, vagy akár teljesen blokkolva is lehet. Egy táguló szálban (6. ábra) az impulzussebesség a táguláshoz közeledve csökken, tágulás után pedig növekedni kezd, amíg el nem ér egy új stacionárius értéket. N. késése és. minél erősebb, annál nagyobb a keresztmetszetek különbsége. Kellően nagy kiterjedéssel N. és. megáll. Van egy kritikus szál kiterjesztése, vágás visszatartja N. és.

N. visszatérő mozgásánál és. (széles szálról keskenyre) nincs blokkolás, viszont a sebesség változása ennek az ellenkezője. N. sebességének szűkítéséhez közeledve és. növekszik, majd csökkenni kezd egy új stacionárius értékre. A sebesség grafikonon (6. ábra a) egyfajta hiszterézis hurkot eredményez.

Rie. 6. Idegimpulzusok áthaladása tágulássalfutószál: a - pulzussebesség változás be irányától függően; b- sematikus táguló rost képe.

A heterogenitás másik típusa a rostok elágazása. Az elágazó csomópontban különféle impulzusok átadásának és blokkolásának lehetőségei. A nem szinkron N. közeledténél és. a blokkolási feltétel az időeltolástól függ. Ha az impulzusok közötti idő kicsi, akkor segítik egymást, hogy behatoljanak a széles harmadik szálba. Ha elég nagy a műszak, akkor N. ill. zavarják egymást. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy N. és., aki először jött fel, de nem sikerült gerjeszteni a harmadik szálat, részben átviszi a csomópontot tűzálló állapotba. Emellett van egy szinkronizációs hatás is: N. megközelítésének folyamatában ill. csomóponthoz egymáshoz viszonyított késleltetésük csökken.

N. interakciója és. A testben lévő idegrostok kötegekké vagy idegtörzsekké egyesülnek, egyfajta sodrott kábelt képezve. A kötegben lévő összes szál független. kommunikációs vonalak, de van egy közös "vezetékük" - intercelluláris. Amikor az N. és bármelyik rost mentén végigfut, elektromos áramot hoz létre a sejtközi folyadékban. , a vágás befolyásolja a következő rostok membránpotenciálját. Általában egy ilyen hatás elhanyagolható, és a kommunikációs vonalak kölcsönös interferencia nélkül működnek, de a patológiásban nyilvánul meg. és a művészetek. körülmények. Az idegtörzsek feldolgozása speciális. chem. anyagok esetén nemcsak a kölcsönös interferencia figyelhető meg, hanem a gerjesztés átvitele is a szomszédos szálakra.

Ismert kísérletek a kölcsönhatás két idegrost elhelyezett korlátozott térfogatú külső. megoldás. Ha N. végigfut az egyik roston és., akkor a második rost ingerlékenysége egyidejűleg megváltozik. A változás három szakaszon megy keresztül. Eleinte a második rost ingerlékenysége csökken (a gerjesztési küszöb emelkedik). Ez az ingerlékenység csökkenése megelőzi az első szál mentén haladó akciós potenciált, és körülbelül addig tart, amíg az első szálban a potenciál el nem éri a maximumot. Ezután az ingerlékenység nő, ez a szakasz időben egybeesik az első rost potenciáljának csökkentésének folyamatával. Az ingerlékenység ismét csökken, amikor a membrán enyhe hiperpolarizációja következik be az első rostban.

Ugyanabban az időben N. átjárója és. két szálon néha sikerült elérni azok szinkronizálását. Annak ellenére, hogy a saját N. sebességei és. a különböző rostokban különbözőek, ugyanakkor. gerjesztés keletkezhetett kollektív N. és. Ha saját. sebességek azonosak voltak, akkor a kollektív impulzus sebessége kisebb volt. Érezhető tulajdonságkülönbséggel. sebességeknél a kollektív sebességnek köztes értéke volt. Csak N. és. tudott szinkronizálni, amelyek sebessége nem különbözött túlságosan.

Matem. ennek a jelenségnek a leírását két párhuzamos j 1 és j 2 szál membránpotenciáljára vonatkozó egyenletrendszer adja:

ahol R 1 és R 2 - az első és a második szál hosszirányú ellenállása, R 3 - a környezet hosszirányú ellenállása, g = R 1 R 2 + R 1 R 3 . + R 2 R 3 . Ionáramok én 1 és én A 2. ábra az idegi gerjesztés egyik vagy másik modelljével írható le.

Egyszerű elemző használatakor modell megoldás a következőkhöz vezet. kép. Ha egy szálat gerjesztünk, akkor a szomszédosban váltakozó membránpotenciál indukálódik: először a szál hiperpolarizálódik, majd depolarizálódik, végül ismét hiperpolarizálódik. Ez a három fázis megfelel a szál ingerlékenységének csökkenésének, növekedésének és újabb csökkenésének. A paraméterek normál értékeinél a membránpotenciál eltolódása a második fázisban a depolarizáció felé nem éri el a küszöbértéket, így nincs gerjesztés átvitele a szomszédos szálra. Ugyanabban az időben két szál gerjesztése, a (6) rendszer lehetővé teszi a közös önhasonló megoldást, amely oszloponként azonos sebességgel mozgó két N. és. távolságot egymástól. Ha lassú N. és. van előtte, akkor lelassítja a gyors impulzust, nem engedi előre; mindkettő viszonylag lassú sebességgel mozog. Ha gyors II. és., majd lassú impulzust húz fel. A kollektív sebességről kiderül, hogy közel van a belső sebességhez. gyors impulzussebesség. Összetett idegi struktúrákban a megjelenése automatikus akarat.

izgató környezetek. A test idegsejtjeit neurális hálózatokká egyesítik, amelyek a szálak elágazási gyakoriságától függően ritkák és sűrűek. Ritka hálózatban egymástól függetlenül gerjesztődnek, és csak az elágazó csomópontokban lépnek kölcsönhatásba, a fent leírtak szerint.

Sűrű hálózatban a gerjesztés egyszerre több elemet is lefed, így azok részletes felépítése és kapcsolódási módja jelentéktelennek bizonyul. A hálózat folytonos gerjeszthető közegként viselkedik, melynek paraméterei határozzák meg a gerjesztés előfordulását és terjedését.

A gerjeszthető közeg lehet háromdimenziós, bár gyakrabban tekintik kétdimenziósnak. Az izgalom, ami benne támadt. pont a felszínen, minden irányban gyűrűs hullám formájában terjed. A gerjesztő hullám megkerülheti az akadályokat, de nem verődik vissza róluk, és nem is a közeg határáról. Amikor a hullámok ütköznek egymással, kölcsönös megsemmisülésük következik be; ezek a hullámok nem tudnak áthaladni egymáson a gerjesztési front mögötti tűzálló tartomány jelenléte miatt.

Példa az ingerlékeny környezetre a kardiális neuromuszkuláris syncytium - az ideg- és izomrostok egyesülése egyetlen vezető rendszerré, amely képes a gerjesztést bármilyen irányba továbbítani. A neuromuszkuláris syncytia szinkron módon összehúzódik, engedelmeskedik egy gerjesztési hullámnak, amelyet egyetlen vezérlőközpont - a pacemaker - küld. Egyetlen ritmus néha megzavarodik, szívritmuszavarok lépnek fel. Ezen módok egyike az ún pitvari lebegés: ezek autonóm összehúzódások, amelyeket például egy akadály körüli gerjesztés okoz. felső vagy alsó véna. Egy ilyen rezsim létrejöttéhez az akadály kerületének meg kell haladnia a gerjesztés hullámhosszát, amely az emberi pitvarban ~ 5 cm. pitvari összehúzódás 3-5 Hz frekvenciával. A gerjesztés összetettebb módja a szív kamrai fibrillációja, amikor otd. a szívizom elemei külső nélkül kezdenek összehúzódni. parancsokat és kommunikáció nélkül a szomszédos elemekkel ~ 10 Hz frekvenciával. A fibrilláció a vérkeringés leállásához vezet.

Egy gerjeszthető közeg spontán aktivitásának kialakulása és fenntartása elválaszthatatlanul összefügg a hullámforrások megjelenésével. A hullámok legegyszerűbb forrása (spontán gerjesztett sejtek) biztosít periodikusságot. aktivitás lüktetése, így működik a szív pacemakere.

Az összetett terek miatt is keletkezhetnek gerjesztési források. például a gerjesztési mód szervezése. forgó spirálhullám típusú reverberátor, amely a legegyszerűbb gerjeszthető közegben jelenik meg. A reverb egy másik fajtája kétféle, eltérő gerjesztési küszöbű elemből álló környezetben fordul elő; a reverb időszakosan gerjeszti egyik vagy másik elemet, miközben megváltoztatja mozgásának irányát és síkhullámokat generál.

A harmadik típusú forrás a vezető centrum (visszhangforrás), amely a refraktioritás vagy a gerjesztési küszöb szempontjából inhomogén környezetben jelenik meg. Ebben az esetben az inhomogenitáson visszavert hullám (visszhang) jelenik meg. Az ilyen hullámforrások jelenléte összetett gerjesztési rezsimek megjelenéséhez vezet, amelyeket az autohullámok elméletében tanulmányoznak.

Megvilágított.: Hodgkin A., Idegimpulzus, ford. angolból, M., 1965; Katz B., Ideg, izom és szinapszis, transz. angolból, M., 1968; Khodorov B. I., Az ingerlékenység problémája, L., 1969; Tasaki I., Idegizgalom, ford. angolból, M., 1971; V. S. Markin, V. F. Pastushenko, Yu. A. Chizmadzhev, Theory of Excitable Media, Moszkva, 1981. V. S. Markin.

NERNSTA TÉTEL- ugyanaz, mint a A termodinamika harmadik főtétele.

NERNSTA HATÁS(hosszirányú galvanotermomágneses hatás) - megjelenés a vezetőben, amelyen keresztül áramlik j , a mágnesben található. terület H | j , hőmérsékleti gradiens T , az áram mentén irányítva j ; a hőmérséklet gradiens nem változtatja az előjelet, ha a mező iránya megváltozik H az ellenkezőjére (egyenletes hatás). W. G. Nernst (W. H. Nernst) nyitotta meg 1886. N. e. annak eredményeként jön létre, hogy az áramátadást (a töltéshordozók áramlását) hőáramlás kíséri. Valójában N. e. képviseli Peltier hatás olyan körülmények között, amikor a minta végein fellépő hőmérséklet-különbség az áramhoz kapcsolódó hőáram kompenzációjához vezet j , a hőáramlás a hővezető képesség miatt. N. e. mágnes hiányában is megfigyelhető. mezőket.

NERNSTA-ETTINGSHAUSEN HATÁS- az elektromosság megjelenése. mezőket E ne a vezetőben, amelyben hőmérsékleti gradiens van T , a mágnesesre merőleges irányban terület H . Különbséget tegyen keresztirányú és longitudinális hatások között.

Keresztirányú H.-E. e. az elektromosság megjelenéséből áll. mezőket E ne | (lehetséges különbség V ne | ) rá merőleges irányban H és T . Mágnes hiányában. termoelektromos mezők a mező kompenzálja a hőmérsékleti gradiens által létrehozott töltéshordozók áramlását, és a kompenzáció csak a teljes áramra megy végbe: az átlagosnál nagyobb energiájú (forró) elektronok a minta meleg végétől a hideg felé haladnak, az elektronok az átlagosnál kisebb energiával (hideg) - ellenkező irányba. A Lorentz-erő ezeket a hordozócsoportokat arra merőleges irányban eltéríti T és magn. mező, különböző irányokba; az elhajlási szöget (Hall-szög) egy adott hordozócsoport t relaxációs ideje határozza meg, azaz meleg és hideg hordozóknál különbözik, ha t az energiától függ. Ebben az esetben a hideg és meleg hordozók keresztirányú áramai ( | T és | H ) nem zárhatják ki egymást. Ez egy mezőt eredményez E | ne , melynek értékét a teljes áramerősség 0 egyenlőségének feltételéből határozzuk meg j = 0.

Mezőérték E | nem függ attól T, Hés az anyag tulajdonságai, az együtthatóval jellemezve. Nernst-Ettingsha-Usen N | :

V félvezetők Befolyása alatt T a különböző előjelű töltéshordozók ugyanabban az irányban mozognak, és a mágneses. a mező ellentétes irányban eltérül. Ennek eredményeként a különböző előjelű töltések által létrehozott Nernst-Ettingshausen mező iránya nem függ a hordozók előjelétől. Ez jelentősen megkülönbözteti a keresztirányú É.-E. e. tól től terem hatás, ahol a Hall mező iránya eltérő a különböző előjelű töltéseknél.

Mivel az együttható N | a hordozók t relaxációs idejének energiájuktól való függése határozza meg, akkor N.-E. e. érzékeny a mechanizmusra töltéshordozók szétszóródása. A töltéshordozók szórása csökkenti a mágneses hatást. mezőket. Ha t ~ , akkor at r> 0 forró hordozó ritkábban szóródik, mint a hideg és a mező iránya E | ne az elhajlás iránya határozza meg magn. forró hordozók mezeje. Nál nél r < 0 направление E | ne ellentétes, és a hideg hordozók határozzák meg.

V fémek, ahol az áramot a ~ intervallumú energiájú elektronok viszik kT közel Fermi felületek, nagyságrendű N | származéka adja d t /d. a Fermi felületen = const (általában fémeknél N | > 0, hanem például réz N | < 0).

Mérések N.-E. e. félvezetőkben lehetővé teszi annak meghatározását r, azaz a t() függvény visszaállítása. Általában magas hőmérsékleten, saját területen. félvezető vezetőképesség N | < 0 az optikai hordozók szóródása miatt. fononok. Amikor a hőmérséklet leesik, megjelenik egy terület a következővel: N | > 0, ami megfelel a hordozók szennyezett vezetőképességének és szórásának Fejezet. arr. fononokon ( r< < 0). При ещё более низких T az ionizációs szórás dominál. szennyeződésekkel N | < 0 (r > 0).

Gyenge mágneses állapotban mezők (w és t<< 1, где w с - ciklotron frekvenciája szállítók) N | nem függ attól H. Erős mezőkön (w c t >> 1) együttható. N | arányos egy/ H 2. Az anizotróp vezetőkben az együttható. N | - tenzor. Az összeg szerint N | befolyásolja az elektronok ellenállását a fotonokkal (növeli N | ), a Fermi-felszín anizotrópiája stb.

Hosszanti H.-E. e. elektromos gazdag előfordulásából áll. mezőket E || ne (potenciális különbség V || ne) mentén T jelenlétében H | T . Mert együtt T van termoelektromos. terület E a = a T , ahol a az együttható. termoelektromos mezőket, akkor a megjelenés kiegészíti. mezők mentén T egyenértékű a mező megváltoztatásával E a . mágnes alkalmazásakor. mezők:

Magn. mező, meghajlítva az elektronok pályáját (lásd fent), csökkenti azok átlagos szabad útját l irányban T . Mivel az átlagos szabad út (t relaxációs idő) függ az elektronok energiájától, a csökkenés l nem ugyanaz a hideg és meleg hordozók esetében: kisebb annál a csoportnál, amelynél m kisebb. T. o., magn. mező megváltoztatja a gyors és lassú hordozók szerepét az energiaátvitelben, illetve a termoelektromos. az energiaátadás során a töltés hiányát biztosító mezőnek változnia kell. Ugyanakkor az együttható N || a hordozószórási mechanizmustól is függ. Termoelektromos az áramerősség nő, ha m csökken a vivőenergia növekedésével (a hordozók akusztikus fononok általi szórása során), vagy csökken, ha m növekszik (a szennyeződések általi szórása során). Ha a különböző energiájú elektronok azonos t-vel rendelkeznek, a hatás eltűnik ( N|| = 0). Ezért a fémekben, ahol az átviteli folyamatokban részt vevő elektronok energiatartománya kicsi (~ kT), N || kicsi: Félvezetőben kétféle hordozóval N ||~ ~ g/kT. Alacsony hőfokon N|| is növekedhet a fononok elektronellenállásának hatására. Erős mágnesben mezők teljes termoelektromos mezőben magn. a mező "telítődik", és független a hordozószórási mechanizmustól. Ferromágnesben. fémek N.-E. e. rendelkezik a spontán mágnesezettség jelenlétével kapcsolatos jellemzőkkel.

Egy idegrost mentén terjedő, elektromosan megnyilvánuló gerjesztési hullám. (akciós potenciál), ionos, mechanikai, termikus. és egyéb változások. Információátvitelt biztosít a perifériákról. receptorvégződések a belső idegközpontokhoz ...... Biológiai enciklopédikus szótár

ingerület- Lásd akciós potenciált. Pszichológia. A Ya. Dictionary kézikönyv / Per. angolról. K. S. Tkacsenko. M.: FAIR SAJTÓ. Mike Cordwell. 2000... Nagy Pszichológiai Enciklopédia

Az idegimpulzus egy elektromos impulzus, amely egy idegrost mentén terjed. Az idegimpulzusok átvitelének segítségével információcsere zajlik a neuronok között, és az idegsejtektől a test más szöveteinek sejtjeihez jutnak el. Ideges ... ... Wikipédia

Az idegrost mentén terjedő gerjesztési hullám az idegsejtek stimulálására válaszul. Biztosítja az információátvitelt a receptoroktól a központi felé idegrendszerés onnan a végrehajtó szervekre (izmokra, mirigyekre). Idegeskedés lebonyolítása ...... enciklopédikus szótár

ingerület- gerjesztési hullám, amely az idegrostok mentén és az idegsejtek testén keresztül terjed, válaszul a neuronok irritációjára, és arra szolgál, hogy jelet továbbítson a receptoroktól a központi idegrendszerbe, és onnan a végrehajtó szervekbe (izmok, ... ... A modern természettudomány kezdetei

ingerület- nervinis impulsas statusas T terület Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Jaudinimo banga, plintanti nerviniu audiniu. Atsiranda padirginus ląsteles. Perduoda signalus iš jautrių periferinių negalų galūnių (receptorių) į centrinę… … Sporto terminųžodynas

Lásd: Idegimpulzus... Nagy szovjet enciklopédia

INGERÜLET- Lásd impulzus (4) ... Szótár a pszichológiában