Impuls nerwowy. Impulsy nerwowe

Neurony komunikują się ze sobą za pomocą „przekazów nerwowych”. Te „wiadomości” są podobne do prądu elektrycznego przepływającego przez przewody. Czasami impulsy te, przesyłane z jednego neuronu do drugiego, zamieniają się w komunikaty chemiczne.

Impulsy nerwowe

Informacje przesyłane są pomiędzy neuronami niczym prąd elektryczny w przewodach. Wiadomości te są zakodowane: stanowią ciąg całkowicie identycznych impulsów. Sam kod opiera się na ich częstotliwości, czyli liczbie impulsów na sekundę. Impulsy przekazywane są z komórki do komórki, od dendrytu, z którego pochodzą, do aksonu, przez który przechodzą. Ale jest też różnica w stosunku do sieci elektrycznych - impulsy są przesyłane nie za pomocą elektronów*, ale za pomocą bardziej złożonych cząstek - jonów.

Leki wpływające na prędkość impulsów

Jest wiele chemikalia, zdolny do zmiany charakterystyki przekazywania impulsów nerwowych. Z reguły działają na poziomie synaptycznym. Środki znieczulające i uspokajające spowalniają, a czasem nawet tłumią przekazywanie impulsów. Przeciwnie, leki przeciwdepresyjne i pobudzające, takie jak kofeina, przyczyniają się do ich lepszej transmisji.

Z dużą szybkością

Impulsy nerwowe muszą szybko przemieszczać się po całym ciele. Otaczające komórki glejowe pomagają neuronom przyspieszyć ich przejście. Tworzą osłonkę włókna nerwowego zwaną mieliną. W efekcie impulsy przemieszczają się z zawrotną prędkością – ponad 400 km/h.

Wiązania chemiczne

Wiadomości przesyłane z neuronu na neuron muszą zostać przekształcone z postaci elektrycznej na chemiczną. Dzieje się tak dlatego, że pomimo dużej liczby neurony nigdy się ze sobą nie stykają. Ale impulsy elektryczne nie mogą być przesyłane, jeśli nie ma kontaktu fizycznego. Dlatego neurony komunikują się ze sobą za pomocą specjalnego systemu zwanego synapsami. W tych miejscach neurony są oddzielone wąską przestrzenią zwaną szczeliną synaptyczną. Kiedy impuls elektryczny dociera do pierwszego neuronu, uwalnia z synapsy cząsteczki chemiczne zwane neuroprzekaźnikami. Substancje te wytwarzane przez neurony przemieszczają się przez szczelinę synaptyczną i lądują na specjalnie dla nich zaprojektowanych receptorach na innym neuronie. W rezultacie pojawia się kolejny impuls elektryczny.

Impuls przemieszcza się między neuronami w czasie krótszym niż jedna tysięczna sekundy.

Różnice neuroprzekaźników

Mózg wytwarza około pięćdziesięciu neuroprzekaźników, które można podzielić na dwie grupy. Pierwsza składa się z tych, które inicjują pojawienie się impulsu nerwowego - nazywane są pobudzającymi. Inne wręcz przeciwnie, spowalniają jego występowanie – są to neuroprzekaźniki hamujące. Warto zauważyć, że w większości przypadków neuron uwalnia tylko jeden rodzaj neuroprzekaźnika. W zależności od tego, czy jest pobudzający, czy hamujący, neuron w różny sposób wpływa na sąsiednie komórki nerwowe.

Sztuczna stymulacja

Pojedynczy neuron lub grupę neuronów można sztucznie stymulować za pomocą włożonych w nie elektrod, kierując impulsy elektryczne do precyzyjnie wyznaczonych obszarów mózgu. Metoda ta jest czasami stosowana w medycynie, zwłaszcza w leczeniu pacjentów cierpiących na chorobę Parkinsona.Choroba ta, która objawia się w starszym wieku, towarzyszy drżeniom kończyn. To drżenie można zatrzymać poprzez ciągłą stymulację określonego obszaru mózgu.

Neuron - mikrokomputer

Każdy neuron jest w stanie odebrać setki wiadomości na sekundę. A żeby nie być przeciążonym informacjami, musi umieć ocenić stopień ich znaczenia i dokonać ich wstępnej analizy. Ta aktywność obliczeniowa zachodzi wewnątrz komórki. Tam dodaje się impulsy pobudzające i odejmuje impulsy hamujące. A żeby neuron wygenerował własny impuls, konieczne jest, aby suma poprzednich była większa pewna wartość. Jeśli dodanie impulsów pobudzających i hamujących nie przekroczy tego limitu, neuron będzie „cichy”.

Drogi informacyjne

W całej tej zawiłości neuronów istnieją pięknie określone ścieżki. Podobne pomysły, podobne wspomnienia przechodzą, zawsze uruchamiając te same neurony i synapsy. Nadal nie wiadomo, w jaki sposób powstają i utrzymują się te elektroniczne obwody komunikacyjne przypominające obwody, ale jasne jest, że istnieją i im są silniejsze, tym są bardziej wydajne. Często używane synapsy działają szybciej. To wyjaśnia, dlaczego szybciej zapamiętujemy rzeczy, które widzieliśmy lub powtarzaliśmy kilka razy. Jednak te połączenia nie trwają wiecznie. Niektóre z nich mogą zniknąć, jeśli nie zostaną odpowiednio wykorzystane, a na ich miejscu pojawią się nowe. Jeśli zajdzie taka potrzeba, neurony zawsze są w stanie utworzyć nowe połączenia.

Małe zielone kropki na zdjęciu to hormony w środku naczynia krwionośne

Doping chemiczny

Kiedy mówi się, że sportowiec stosował doping hormonalny, oznacza to, że przyjmował hormony w postaci tabletek lub wstrzykując je bezpośrednio do krwi. Hormony mogą być naturalne lub sztuczne. Najczęściej spotykane są hormony wzrostu i sterydy, dzięki którym mięśnie stają się większe i silniejsze, a także erytropoetyna, hormon przyspieszający poród składniki odżywcze do mięśni.

Mózg jest w stanie wykonać miliony operacji w ułamku sekundy.

Hormony działają w mózgu

Do wymiany informacji przez mózg wykorzystywane jest inne narzędzie – hormony. Te związki chemiczne częściowo wytwarzany przez sam mózg w grupie neuronów zlokalizowanych w podwzgórzu. Hormony te kontrolują produkcję innych hormonów wytwarzanych w innych częściach ciała w gruczołach dokrewnych. Działają inaczej niż neuroprzekaźniki, które wiążą się bezpośrednio z neuronami i są przenoszone we krwi do narządów odległych od mózgu, takich jak piersi, jajniki, jądra i nerki. Hormony przyłączając się do swoich receptorów powodują różne reakcje fizjologiczne. Promują na przykład wzrost kości i mięśni, kontrolują uczucie głodu i pragnienia oraz oczywiście wpływają na aktywność seksualną.

IMPULS NERWOWY- fala wzbudzenia, która rozprzestrzenia się wzdłuż włókna nerwowego i służy do przekazywania informacji z obwodu. zakończenia receptorowe (wrażliwe) do ośrodków nerwowych, wewnątrz centrum. układ nerwowy, a od niego do aparatu wykonawczego - mięśni i gruczołów. Przejście N. i. towarzyszy przejściowa instalacja elektryczna procesy, które można rejestrować zarówno za pomocą elektrod zewnątrzkomórkowych, jak i wewnątrzkomórkowych.

Wytwarzanie, przesyłanie i przetwarzanie N. i. wykonuje system nerwowy. Podstawowy Elementem strukturalnym układu nerwowego organizmów wyższych jest komórka nerwowa lub neuron, składający się z ciała komórkowego i licznych. procesy - dendryty (ryc. 1). Jeden z procesów u organizmów innych niż ryferiform. neurony mają dużą długość - jest to włókno nerwowe lub akson, którego długość wynosi ~ 1 m, a grubość od 0,5 do 30 mikronów. Są dwie klasy włókna nerwowe: papkowaty (mielinizowany) i pozbawiony miąższu. Włókna miazgi posiadają osłonkę mielinową utworzoną ze specjalnych włókien. membrana, krawędzie, podobnie jak izolacja, są nawinięte na akson. Długość odcinków ciągłej osłonki mielinowej wynosi od 200 µm do 1 mm, są one przerywane tzw. węzły Ranviera o szerokości 1 µm. Osłonka mielinowa pełni rolę izolacyjną; włókno nerwowe w tych obszarach jest pasywne, jedynie błona w węzłach Ranviera jest elektrycznie aktywna. Włókna nie będące miazgą nie są izolowane. działki; ich struktura jest jednolita na całej długości, a membrana jest elektrycznie aktywność na całej powierzchni.

Włókna nerwowe kończą się na ciałach lub dendrytach innych komórek nerwowych, ale są od nich pośrednio oddzielone.

niesamowitą szerokość ~ 10 nm. Nazywa się ten obszar kontaktu między dwiema komórkami. synapsa. Nazywa się błona aksonu wchodząca do synapsy presynaptyczny, a odpowiadająca mu błona dendrytów lub mięśni jest postsynaptyczna (patrz. Struktury komórkowe).

W normalne warunki Wzdłuż włókna nerwowego stale biegnie szereg włókien nerwowych, powstających na dendrytach lub ciele komórki i rozprzestrzeniających się wzdłuż aksonu w kierunku od ciała komórki (akson może przewodzić włókna nerwowe w obu kierunkach). Częstotliwość tych okresów wydzieliny niosą informację o sile podrażnienia, które je spowodowało; na przykład, kiedy umiarkowana aktywność częstotliwość ~ 50-100 impulsów/s. Istnieją ogniwa, które rozładowują się z częstotliwością ~1500 impulsów/s.

Szybkość rozprzestrzeniania się N. i. zależy od rodzaju włókna nerwowego i jego średnicy D, ty ~ D 1/2. W cienkich włóknach układu nerwowego człowieka u ~ 1 m/s, a w grubych włóknach u ~ 100-120 m/s.

Każdy N. i. powstaje w wyniku podrażnienia ciała komórki nerwowej lub włókna nerwowego. N. i. zawsze ma tę samą charakterystykę (kształt i prędkość) niezależnie od siły stymulacji, tj. przy podprogowej stymulacji N. i. w ogóle nie występuje, natomiast powyżej progu ma pełną amplitudę.

Po wzbudzeniu rozpoczyna się okres refrakcji, podczas którego zmniejsza się pobudliwość włókna nerwowego. Są abs. okres refrakcji, kiedy włókno nie może być wzbudzane przez żadne bodźce i odnosi się. okres refrakcji, kiedy wzbudzenie jest możliwe, ale jego próg jest wyższy niż normalnie. Abs. okres refrakcji ogranicza z góry częstotliwość transmisji N. i. Włókno nerwowe ma właściwość akomodacji, to znaczy przyzwyczaja się do ciągłego pobudzenia, co wyraża się stopniowym wzrostem progu pobudliwości. Prowadzi to do zmniejszenia częstotliwości N. i. a nawet do ich całkowitego zaniku. Jeśli siła stymulacji rośnie powoli, pobudzenie może nie nastąpić nawet po osiągnięciu progu.

Ryc.1. Schemat budowy komórki nerwowej.

Wzdłuż włókna nerwowego N. i. rozchodzi się w postaci fali elektrycznej. potencjał. W synapsie zmienia się mechanizm propagacji. Kiedy N. i. dociera do presynaptycznego. końcówki w synapcie. szczelina uwalnia aktywną substancję chemiczną. substancja - me d i a t or r. Nadajnik dyfunduje przez synapsę. lukę i zmienia przepuszczalność postsynaptyczną. membrana, w wyniku czego powstaje na niej potencjał, ponownie generując propagujący impuls. Tak działa chemia. synapsa. Jest też elektryczny. synapsa, kiedy następny neuron jest wzbudzony elektrycznie.

Podniecenie N. i. Fiz. pomysły na temat pojawienia się elektryczności. potencjały w komórkach opierają się na tzw. teoria membrany. Błony komórkowe oddzielają roztwory elektrolitów o różnym stężeniu i mają właściwości selektywne. przepuszczalność dla niektórych jonów. Zatem błona aksonu jest cienką warstwą lipidów i białek o grubości ~7 nm. Jej elektryczna Rezystancja w stanie spoczynku ~ 0,1 oma. m 2, a wydajność wynosi ~ 10 mf/m 2. Wewnątrz aksonu stężenie jonów K+ jest wysokie, a stężenie jonów Na+ i Cl – niskie, a w środowisko- nawzajem.

W stanie spoczynku błona aksonu jest przepuszczalna dla jonów K+. Ze względu na różnicę stężeń C 0 K w środowisku zewnętrznym i C w środku roztworach, na membranie ustala się potencjał błonowy potasu

Gdzie T- abs. temp-pa, mi- elektron. Rzeczywiście, na błonie aksonu obserwuje się potencjał spoczynkowy ~ -60 mV, co odpowiada wskazanej wartości.

Jony Na + i Cl - przenikają przez membranę. Aby zachować niezbędny nierównowagowy rozkład jonów, komórka wykorzystuje aktywny system transportu, który zużywa energia komórkowa. Dlatego stan spoczynku włókna nerwowego nie jest równowagą termodynamiczną. Jest stacjonarny ze względu na działanie pomp jonowych, a potencjał membranowy w warunkach obwodu otwartego określa się od równości do zera całkowitego prądu elektrycznego. aktualny

Proces pobudzenia nerwowego rozwija się w następujący sposób (patrz także Biofizyka).Jeśli przepuścisz słaby impuls prądowy przez akson, prowadzący do depolaryzacji błony, to po usunięciu zewnętrznego. wpływu, potencjał monotonicznie powraca do pierwotnego poziomu. W tych warunkach akson zachowuje się jak pasywny prąd elektryczny. obwód składający się z kondensatora i prądu stałego. opór.

Ryż. 2. Rozwój potencjału czynnościowego w układzie nerwowymLocke: A- podprog ( 1 ) i nadprogowy (2) podrażnienie; B-reakcja błonowa; przy stymulacji powyżej progowej następuje pełne pocenie siędziałania; V- przepływający prąd jonowy membrana podekscytowana; G- przybliżenie prąd jonowy w prostym modelu analitycznym.

Jeśli impuls prądu przekroczy określoną wartość progową, potencjał nadal się zmienia nawet po wyłączeniu zakłócenia; potencjał staje się dodatni i dopiero wtedy powraca do poziomu spoczynkowego, a początkowo nawet nieznacznie podskakuje (obszar hiperpolaryzacji, ryc. 2). Odpowiedź membrany nie zależy od zakłócenia; nazywa się ten impuls potencjał czynnościowy. Jednocześnie przez membranę przepływa prąd jonowy, skierowany najpierw do wewnątrz, a następnie na zewnątrz (rys. 2, V).

Fenomenologiczny interpretacja mechanizmu występowania N. i. zostało podane przez A. L. Hodgkina i A. F. Huxleya w 1952 r. Całkowity prąd jonowy składa się z trzech składników: potasu, sodu i prądu upływowego. Gdy potencjał błony przesunie się o wartość progową j* (~20 mV), membrana staje się przepuszczalna dla jonów Na+. Jony Na + wnikają do włókna, przesuwając potencjał błony, aż osiągnie równowagowy potencjał sodu:

składowa ~ 60 mV. Dlatego pełna amplituda potencjału czynnościowego sięga ~120 mV. Do czasu maks. potencjału w membranie, zaczyna rozwijać się przewodność potasu (a jednocześnie maleje przewodność sodu). W rezultacie prąd sodowy zostaje zastąpiony prądem potasowym skierowanym na zewnątrz. Prąd ten odpowiada spadkowi potencjału czynnościowego.

Ustalone empirycznie. równanie opisujące prądy sodowe i potasowe. Zachowanie się potencjału błonowego podczas przestrzennie równomiernego wzbudzenia światłowodu określa równanie:

Gdzie Z- pojemność membrany, I- prąd jonowy, składający się z potasu, sodu i prądu upływowego. Prądy te są określane przez słupek. emf j K , j Na i j l i przewodności G K., G Nie i gl:

Rozmiar g l uważana za stałą, przewodność G Nie i G K opisuje się za pomocą parametrów M, H I P:

G Nie, G K - stałe; opcje t, godz I P spełniają równania liniowe

Zależność współczynnika a i b z potencjału błonowego j (rys. 3) wybiera się spośród warunków najlepszego dopasowania

Ryż. 3. Zależność współczynników A I B z membranwielki potencjał.

obliczone i zmierzone krzywe I(T). Przy wyborze parametrów kierowano się tymi samymi względami. Zależność wartości stacjonarnych t, godz I P z potencjału błonowego pokazano na ryc. 4. Istnieją modele o dużej liczbie parametrów. Zatem błona włókna nerwowego jest nieliniowym przewodnikiem jonowym, którego właściwości w znacznym stopniu zależą od właściwości elektrycznych. pola. Mechanizm generowania wzbudzenia jest słabo poznany. Równanie Hodgkina-Huxleya dostarcza jedynie skutecznych dowodów empirycznych. opis zjawiska, dla którego nie ma konkretnego fizyka. modele. Dlatego ważne zadanie to nauka o mechanizmach przepływu prądu elektrycznego. prąd przez membrany, w szczególności poprzez kontrolowany prąd elektryczny. polowe kanały jonowe.

Ryż. 4. Zależność wielkości stacjonarnych t, godz I P od potencjału błonowego.

Dystrybucja N. i. N. i. może rozprzestrzeniać się wzdłuż światłowodu bez tłumienia i przy napięciu stałym. prędkość. Dzieje się tak dlatego, że energia niezbędna do transmisji sygnału nie pochodzi z jednego ośrodka, lecz jest pobierana lokalnie, w każdym punkcie światłowodu. Zgodnie z dwoma rodzajami włókien istnieją dwa sposoby przekazywania N. i.: ciągły i solny (skurczowy), gdy impuls przemieszcza się z jednego węzła Ranviera do drugiego, przeskakując obszary izolacji mielinowej.

W przypadku niezmielinizowanych dystrybucja potencjału błonowego j( x, t) jest określone równaniem:

Gdzie Z- pojemność membrany na jednostkę długości włókna, R- suma oporu wzdłużnego (wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego) na jednostkę długości włókna, I- prąd jonowy przepływający przez membranę włókna o jednostkowej długości. Elektryczny aktualny I jest funkcjonałem potencjału j, który zależy od czasu T i współrzędne X. Zależność tę wyznaczają równania (2) - (4).

Rodzaj funkcjonalności I specyficzne dla środowiska biologicznie pobudliwego. Jednak równanie (5), jeśli pominiemy wygląd I, ma wiecej ogólny charakter i opisuje wiele fizycznych zjawiska np proces spalania. Dlatego transmisja N. i. porównane do spalania sznura prochowego. Jeśli w działającym płomieniu proces zapłonu odbywa się z powodu, to w N. i. wzbudzenie następuje za pomocą tzw. prądy lokalne (ryc. 5).

Ryż. 5. Prądy lokalne zapewniające propagacjęutrata impulsu nerwowego.

Równanie Hodgkina-Huxleya dla rozpowszechniania N. i. zostały rozwiązane numerycznie. Otrzymane rozwiązania wraz ze zgromadzonymi doświadczeniami. dane wykazały, że rozprzestrzenianie się N. i. nie zależy od szczegółów procesu wzbudzenia. Jakość obraz rozprzestrzeniania się N. i. można uzyskać stosując proste modele, które jedynie odzwierciedlają właściwości ogólne podniecenie. Takie podejście umożliwiło obliczenie prędkości i kształtu N. i. w jednorodnym włóknie, ich zmianę w obecności niejednorodności, a nawet złożone reżimy propagacji wzbudzenia, na przykład w ośrodkach aktywnych. w mięśniu sercowym. Istnieje kilka matematyka. tego typu modele. Najprostszy z nich jest taki. Prąd jonowy przepływający przez membranę podczas przejścia azotu ma zmienny znak: najpierw wpływa do włókna, a następnie wypływa. Można więc ją aproksymować odcinkowo stałą funkcją (ryc. 2, G). Wzbudzenie następuje, gdy potencjał błony przesunie się o wartość progową j*. W tym momencie pojawia się prąd skierowany do włókna i równy pod względem wielkości J". Po czasie t” prąd zmienia się na przeciwny, równy J„”. Faza ta trwa przez czas ~t"". rozwiązanie równania (5) można znaleźć jako funkcję zmiennej t = x/ u, gdzie u jest prędkością rozprzestrzeniania się N. i. (ryc. 2, B).

W włóknach rzeczywistych czas t” jest dość długi, dlatego dopiero od niego zależy prędkość u, dla której obowiązuje wzór: . Biorąc pod uwagę, że J" ~ ~d, R~d 2 i Z ~ D, Gdzie D- średnica włókna, zgodnie z doświadczeniem stwierdzamy, że u ~zm 1/2. Stosując przybliżenie cząstkowe stałe, znajduje się kształt potencjału czynnościowego.

Równanie (5) dla rozprzestrzeniania N. i. właściwie dopuszcza dwa rozwiązania. Drugie rozwiązanie okazuje się niestabilne; daje N. i. ze znacznie mniejszą prędkością i potencjalną amplitudą. Obecność drugiego, nietrwałego rozwiązania ma analogię w teorii spalania. Gdy płomień rozprzestrzenia się z bocznym radiatorem, może również wystąpić tryb niestabilny. Prosta analiza model N. i. można ulepszyć, biorąc pod uwagę dodatkowe Detale.

Kiedy zmienia się przekrój poprzeczny i kiedy włókna nerwowe się rozgałęziają, następuje przejście N. i. może być trudne lub nawet całkowicie zablokowane. W rozszerzającym się włóknie (rys. 6) prędkość impulsu maleje w miarę zbliżania się do rozszerzania, a po rozprężeniu zaczyna rosnąć, aż osiągnie nową wartość stacjonarną. Zwalnianie N. i. tym silniejszy większa różnica w sekcjach. Kiedy wystarczy wielka ekspansja N. i. przystanki. Jest krytyczny ekspansja włókna, co opóźnia N. i.

Z odwrotnym ruchem N. i. (od szerokiego włókna do wąskiego) blokowanie nie występuje, ale zmiana prędkości ma odwrotny charakter. Podczas zbliżania się do zwężenia prędkość N. i. wzrasta, a następnie zaczyna spadać do nowej wartości stacjonarnej. Na wykresie prędkości (ryc. 6 A) okazuje się, że jest to rodzaj pętli.

Rie. 6. Rozszerza się przepływ impulsów nerwowychdo włókna: A- zmiana prędkości impulsu w w zależności od kierunku; B-schematyczny obraz rozszerzającego się włókna.

Innym rodzajem niejednorodności jest rozgałęzienie włókien. W węźle rozgałęzionym możliwe są różne typy. możliwości przekazywania i blokowania impulsów. Przy podejściu niesynchronicznym N. i. warunek blokowania zależy od przesunięcia czasowego. Jeżeli przesunięcie czasowe pomiędzy impulsami jest małe, wówczas pomagają sobie nawzajem w penetracji szerokiego trzeciego włókna. Jeśli przesunięcie jest wystarczająco duże, to N. i. przeszkadzać sobie nawzajem. Wynika to z faktu, że N. i., który podszedł pierwszy, ale nie udało mu się wzbudzić trzeciego włókna, częściowo przenosi węzeł do stanu ogniotrwałego. Ponadto występuje efekt synchronizacji: gdy N. zbliża się i. w kierunku węzła ich opóźnienie względem siebie maleje.

Interakcja między N. i. Włókna nerwowe w organizmie łączą się w wiązki lub pnie nerwowe, tworząc coś w rodzaju kabla wielożyłowego. Wszystkie włókna w wiązce są niezależne. linie komunikacyjne, ale mają jeden wspólny „przewód” - płyn międzykomórkowy. Kiedy N.I. biegnie wzdłuż któregokolwiek z włókien, tworzy się płyn międzykomórkowy elektryczny pola, które wpływa na potencjał błonowy sąsiednich włókien. Zwykle wpływ ten jest znikomy i linie komunikacyjne działają bez wzajemnych zakłóceń, jednak objawia się to patologicznie. i sztuka. warunki. Traktując pnie nerwowe specjalnymi środkami chemia substancji, można zaobserwować nie tylko wzajemne zakłócenia, ale także przenoszenie wzbudzenia na sąsiednie włókna.

Znane są eksperymenty dotyczące oddziaływania dwóch włókien nerwowych umieszczonych w ograniczonej objętości zewnętrznej. rozwiązanie. Jeśli N. i. biegnie wzdłuż jednego z włókien, wówczas zmienia się jednocześnie pobudliwość drugiego włókna. Zmiana przebiega przez trzy etapy. Początkowo pobudliwość drugiego włókna maleje (wzrasta próg wzbudzenia). Ten spadek pobudliwości poprzedza potencjał czynnościowy przemieszczający się wzdłuż pierwszego włókna i trwa w przybliżeniu do momentu, gdy potencjał w pierwszym włóknie osiągnie maksimum. Następnie wzrasta pobudliwość, etap ten zbiega się w czasie z procesem zmniejszania potencjału w pierwszym włóknie. Pobudliwość ponownie maleje, gdy w pierwszym włóknie wystąpi niewielka hiperpolaryzacja membrany.

W tym samym czasie mijając N. i. przy użyciu dwóch włókien czasami można było uzyskać ich synchronizację. Pomimo tego, że własne prędkość N. i. w różnych włóknach są różne, gdy występują jednocześnie. podekscytowanie mogło powstać zbiorowo N. i. Jeśli własne prędkości były takie same, wówczas impuls zbiorowy miał mniejszą prędkość. Z zauważalną różnicą we właściwościach. prędkości, prędkość zbiorcza miała wartość pośrednią. Tylko N. i. mogli się zsynchronizować, których prędkości nie różniły się zbytnio.

Matematyka. opis tego zjawiska podaje układ równań dla potencjałów błonowych dwóch równoległych włókien j 1 i j 2:

Gdzie R 1 i R 2 - opór wzdłużny pierwszego i drugiego włókna, R 3 - opór wzdłużny otoczenie zewnętrzne, g = R 1 R 2 + R 1 R 3 + R 2 R 3. Prądy jonowe I 1 i I 2 można opisać jednym lub innym modelem pobudzenia nerwowego.

Podczas korzystania z prostego narzędzia analitycznego Rozwiązanie modelowe prowadzi do następującego rozwiązania. zdjęcie. Kiedy jedno włókno jest wzbudzone, w sąsiednim włóknie indukowany jest przemienny potencjał błonowy: najpierw włókno ulega hiperpolaryzacji, następnie depolaryzacji, a na koniec ponownie hiperpolaryzacji. Te trzy fazy odpowiadają spadkowi, wzrostowi i nowemu spadkowi pobudliwości włókien. Przy normalnych wartościach parametrów przesunięcie potencjału błonowego w drugiej fazie w kierunku depolaryzacji nie osiąga wartości progowej, zatem nie następuje przeniesienie wzbudzenia na sąsiednie włókno. W tym samym czasie wzbudzenie dwóch włókien, układ (6) pozwala na wspólne rozwiązanie samopodobne, które odpowiada dwóm N. i., poruszającym się z tą samą prędkością na stacji. odległość od siebie. Jeśli przed nami znajduje się powolny N.I., spowalnia szybki impuls, nie zwalniając go do przodu; oba poruszają się ze stosunkowo małymi prędkościami. Jeśli przed nami jest szybki II. i., potem ciągnie za sobą powolny impuls. Szybkość zbiorcza okazuje się być bliska prędkości wewnętrznej. duża prędkość impulsu. W złożonych strukturach neuronowych pojawienie się autowolicja.

Ekscytujące media. Komórki nerwowe w ciele są one połączone w sieci neuronowe, które w zależności od częstotliwości rozgałęzień włókien dzielą się na rzadkie i gęste. W rzadkim dziale sieciowym. elementy są wzbudzane niezależnie od siebie i oddziałują tylko w węzłach rozgałęzień, jak opisano powyżej.

W gęstej sieci wzbudzenie obejmuje wiele elementów jednocześnie, przez co ich szczegółowa struktura i sposób ich wzajemnego powiązania okazują się nieistotne. Sieć zachowuje się jak ciągły ośrodek wzbudzony, którego parametry decydują o występowaniu i propagacji wzbudzenia.

Ośrodek pobudliwy może być trójwymiarowy, chociaż częściej uważa się go za powierzchnię dwuwymiarową. Podniecenie, które pojawiło się na sali. punkt na powierzchni, rozchodzi się we wszystkich kierunkach w postaci fali pierścieniowej. Fala wzbudzenia może zaginać się wokół przeszkód, ale nie może się od nich odbijać ani nie odbija się od granicy ośrodka. Kiedy fale zderzają się ze sobą, ulegają wzajemnemu zniszczeniu; Fale te nie mogą przechodzić przez siebie ze względu na obecność obszaru ogniotrwałego za frontem wzbudzenia.

Przykładem pobudliwego środowiska jest syncytium nerwowo-mięśniowe serca - połączenie włókien nerwowych i mięśniowych w jeden układ przewodzący, zdolny do przenoszenia wzbudzenia w dowolnym kierunku. Syncytia nerwowo-mięśniowa kurczy się synchronicznie, postępując zgodnie z falą wzbudzenia wysyłaną przez pojedynczy ośrodek kontrolny – stymulator. Niekiedy dochodzi do zaburzenia jednolitego rytmu i wystąpienia arytmii. Jeden z tych trybów nazywa się. trzepotanie przedsionków: są to autonomiczne skurcze spowodowane na przykład krążeniem wzbudzenia wokół przeszkody. góra lub żyła dolna. Aby taki reżim wystąpił, obwód przeszkody musi przekraczać długość fali wzbudzenia, która w ludzkim przedsionku wynosi ~ 5 cm.Przy trzepotaniu następuje okresowy ruch. skurcz przedsionków z częstotliwością 3-5 Hz. Bardziej złożonym trybem wzbudzenia jest migotanie komory serca, kiedy dep. elementy mięśnia sercowego zaczynają się kurczyć bez wpływu zewnętrznego. poleceń i bez komunikacji z sąsiednimi elementami z częstotliwością ~ 10 Hz. Migotanie prowadzi do ustania krążenia krwi.

Pojawienie się i utrzymanie spontanicznej aktywności w pobudliwym środowisku jest nierozerwalnie związane z pojawieniem się źródeł fal. Najprostsze źródło fal (grupa spontanicznie pobudliwych komórek) może zapewnić okresowe pulsacja aktywności, tak działa rozrusznik serca.

Źródła wzbudzenia mogą również wynikać ze złożonych przestrzeni. organizowanie trybu wzbudzenia, na przykład. pogłos typu wirującej fali spiralnej, występujący w najprostszym ośrodku wzbudzonym. Inny typ pogłosu występuje w ośrodku składającym się z dwóch typów elementów o różnych progach wzbudzenia; pogłos okresowo wzbudza jeden lub drugi element, zmieniając jednocześnie kierunek jego ruchu i generując.

Trzecim typem źródła jest ośrodek wiodący (źródło echa), który pojawia się w ośrodku niejednorodnym pod względem refrakcji lub progu wzbudzenia. W tym przypadku na niejednorodności pojawia się fala odbita (echo). Obecność takich źródeł fal prowadzi do pojawienia się złożonych trybów wzbudzenia badanych w teorii fal automatycznych.

Oświetlony.: Hodgkin A., Impuls nerwowy, przeł. z języka angielskiego, M., 1965; Katz B., Nerw, mięsień i synapsa, przeł. z języka angielskiego, M., 1968; Chodorow B.I., Problem pobudliwości, L., 1969; Tasaki I., Podniecenie nerwowe, przeł. z języka angielskiego, M., 1971; Markin V.S., Pastuszenko V.F., Chizmadzhev Yu.A., Teoria mediów pobudliwych, M., 1981. V. S. Markina.

Badanie natury impulsu nerwowego wiązało się ze szczególnymi trudnościami, ponieważ gdy impuls przechodzi wzdłuż nerwu, nie ma widoczne zmiany nie dzieje się. Dopiero niedawno, wraz z rozwojem metod mikrochemicznych, udało się wykazać, że podczas przewodzenia impulsu nerw zużywa więcej energii, zużywa więcej tlenu i wydziela więcej dwutlenku węgla niż w stanie spoczynku. Wskazuje to, że reakcje utleniania biorą udział w przewodzeniu impulsu, przywracaniu stanu początkowego po przewodzeniu lub w obu tych procesach.

Kiedy około 100 lat temu ustalono, że impulsowi nerwowemu towarzyszą pewne zjawiska elektryczne, pojawiła się opinia, że ​​sam impuls Elektryczność. Wiadomo było już wówczas, że prąd elektryczny płynie bardzo szybko, dlatego uważano, że prędkość propagacji impulsu nerwowego jest zbyt duża, aby można ją było zmierzyć. Dziesięć lat później Helmholtz zmierzył prędkość przewodzenia impulsów, stymulując nerw prowadzący do mięśnia różne odległości z mięśnia i mierząc czas, jaki upłynął pomiędzy stymulacją a skurczem. W ten sposób pokazał, że impuls nerwowy przemieszcza się znacznie wolniej niż impuls elektryczny - w nerwach żaby z prędkością około 30 m/s. To oczywiście wskazywało, że impuls nerwowy nie jest prądem elektrycznym, takim jak prąd w miedzianym drucie. Dodatkowo martwy lub zmiażdżony nerw nadal przewodzi prąd, ale nie impulsy nerwowe i czy podrażniamy nerw prądem, dotykiem, działaniem ciepła lub czynniki chemiczne, powstały impuls rozchodzi się z prędkością tego samego rzędu. Z tego wnioskujemy, że impuls nerwowy nie jest prądem elektrycznym, ale zaburzeniem elektrochemicznym we włóknie nerwowym. Zakłócenie spowodowane bodźcem w jednym odcinku włókna nerwowego powoduje to samo zaburzenie w sąsiednim odcinku i tak dalej, aż impuls dotrze do końca światłowodu. Zatem przekazywanie impulsu przypomina spalenie lontu: z ciepła wydzielonego podczas spalania jednego odcinka sznurka, następny sekcja zapala się itp. W nerwie rolę ciepła odgrywają zjawiska elektryczne, które powstając w jednym obszarze, stymulują następny.

Przekazywanie impulsu nerwowego pod pewnymi względami przypomina spalenie lontu. Szybkość spalania lontu nie zależy od ilości ciepła wydanego na jego zapalenie, o ile ciepło to jest wystarczające, aby spowodować zapalenie lontu. Sposób zapłonu nie ma znaczenia. Podobnie jest z nerwem. Nerw nie zareaguje, dopóki nie zostanie zastosowana pewna minimalna ilość stymulacji, ale dalszy wzrost siły stymulacji nie spowoduje szybszego przemieszczania się impulsu. Dzieje się tak dlatego, że energię do przewodzenia impulsu dostarcza sam nerw, a nie bodziec. Opisane zjawisko znajduje odzwierciedlenie w prawie „wszystko albo nic”: impuls nerwowy nie zależy od charakteru i siły bodźca, który go wywołał, chyba że bodziec jest na tyle silny, że powoduje pojawienie się impulsu. Chociaż prędkość przewodzenia nie zależy od siły bodźca, zależy ona od stanu włókna nerwowego i różne substancje może spowolnić przekazywanie impulsów lub je uniemożliwić.

Spalonego sznura nie można ponownie wykorzystać, ale włókno nerwowe jest w stanie przywrócić swój pierwotny stan i przekazać inne impulsy. Nie może jednak przewodzić ich w sposób ciągły: po przeprowadzeniu jednego impulsu mija określony czas zanim światłowód będzie mógł przesłać drugi impuls. Ten okres czasu, zwany okresem refrakcji, trwa od 0,0005 do 0,002 sekundy. W tej chwili chemia i zmiany fizyczne w wyniku czego włókno powraca do stanu pierwotnego.

O ile nam wiadomo, impulsy przekazywane przez neurony wszelkiego rodzaju – motoryczne, czuciowe czy interkalarne – są w zasadzie do siebie podobne. Ten

impuls powoduje wrażenie światła, drugi - wrażenie dźwięku, trzeci - skurcz mięśni, a czwarty pobudza aktywność wydzielniczą gruczołu, całkowicie zależy od natury struktur, do których docierają impulsy, a nie od jakiegokolwiek Charakterystyka samych impulsów.

Chociaż włókno nerwowe może być stymulowane w dowolnym miejscu, w normalnych warunkach pobudzany jest tylko jeden koniec, z którego impuls przemieszcza się wzdłuż włókna do drugiego końca1. Połączenie pomiędzy kolejnymi neuronami nazywa się synapsą. Impuls nerwowy jest przekazywany z końcówki aksonu jednego neuronu do dendrytu następnego poprzez połączenie synaptyczne poprzez uwolnienie określonej substancji na końcu aksonu. Substancja ta powoduje pojawienie się impulsu nerwowego w dendrycie kolejnego aksonu. Przekazywanie wzbudzenia przez synapsę zachodzi znacznie wolniej niż przekazywanie wzdłuż nerwu. W normalnych warunkach impulsy przemieszczają się tylko w jednym kierunku: w neuronach czuciowych idą z narządów zmysłów do rdzenia kręgowego i mózgu, a w neuronach ruchowych z mózgu i rdzenia kręgowego do mięśni i gruczołów. Kierunek wyznacza synapsa, ponieważ tylko czubek aksonu jest w stanie uwolnić substancję stymulującą inny neuron. Każde pojedyncze włókno nerwowe może przewodzić impuls w obu kierunkach; gdy włókno jest pobudzane elektrycznie, gdzieś pośrodku pojawiają się dwa impulsy, z których jeden biegnie w jednym kierunku, a drugi w drugim (impulsy te można wykryć za pomocą odpowiednich urządzeń elektrycznych). ale tylko ten, który kieruje się w stronę końcówki aksonu, może stymulować następny neuron w obwodzie. Impuls docierający do dendrytu „zatrzyma się”, gdy dotrze do końca.

Procesy chemiczne i elektryczne związane z przekazywaniem impulsów nerwowych są pod wieloma względami podobne do procesów zachodzących podczas skurczu mięśni. Ale nerw przewodzący impulsy zużywa bardzo mało energii w porównaniu do kurczącego się mięśnia; ciepło wytworzone w wyniku podrażnienia nerwu przez 1 minutę na 1 g tkanki jest równoważne energii uwolnionej podczas utleniania 0,000001 g glikogenu. To „oznacza, że ​​gdyby nerw zawierał jedynie 1% glikogenu jako źródła energii, mógłby być stymulowany w sposób ciągły przez tydzień i zapasy glikogenu nie uległyby wyczerpaniu. Przy odpowiednim zaopatrzeniu w tlen włókna nerwowe są praktycznie niezniszczalne. Niezależnie od natury „zmęczenie psychiczne”, nie może to być prawdziwe zmęczenie włókien nerwowych. Powiązane linki

Rola acetylocholiny
Bardzo szczegółowo zbadano połączenie nerwowo-mięśniowe, co dostarczyło wielu informacji przydatnych do ogólnego zrozumienia procesu transmisji chemicznej w synapsach neuronalnych. Jego funkcją jest przekazywanie impulsów ze stosunkowo bardzo małych zakończeń nerwów ruchowych do dużych włókien mięśniowych i powodowanie ich skurczu. W większości połączeń mięśniowo-nerwowych w mięśniach kręgowców po każdym impulsie nerwowym następuje ten sam impuls we włóknach mięśniowych, który szybko rozprzestrzenia się w obu kierunkach w kierunku ścięgien, zapewniając dość synchroniczną aktywację białek kurczliwych od jednego końca włókna do drugiego. Zatem połączenie nerwowo-mięśniowe kręgowców służy znacznie prostszemu celowi niż centralne synapsy neuronów lub obwodowe pobudzające i hamujące połączenia nerwowo-mięśniowe skorupiaków, gdzie następuje integracja zbiegających się sygnałów i gdzie efekt pojedynczego impulsu nerwowego zwykle leży znacznie poniżej progu pobudzenia komórki efektorowej. Z grubsza rzecz biorąc, kręgowe złącze nerwowo-mięśniowe pełni rolę prostego przekaźnika. Można je również uznać za urządzenie dopasowujące impedancję – rodzaj przetwornika impulsów, który wytwarza wyjściowy prąd elektryczny wystarczający do podniesienia potencjału błony mięśniowej, która ma niską impedancję, powyżej progu.
Jak już wspomniano, na podstawie samych danych strukturalnych można stwierdzić, że istnienie skutecznego połączenia kablowego pomiędzy nerwem a mięśniem jest niezwykle mało prawdopodobne. W mięśniu szkieletowym żaby mielinowane włókno nerwowe rozpada się na cały „krzak” końcowych, niemiąższowych gałęzi o grubości około 1,5 mikrona, które biegną w małych rowkach na powierzchni włókna mięśniowego na głębokość około 100 mikronów. Wzdłuż całej tej części końcowej nerw tworzy połączenie synaptyczne z włóknem mięśniowym. W wielu miejscach wewnątrz zakończeń nerwowych mikroskop elektronowy pozwala zobaczyć zwykłe skupiska pęcherzyków o średnicy 500 A (ryc. 27). Błony presynaptyczne i postsynaptyczne są oddzielone przestrzenią międzykomórkową zawierającą błonę podstawną. Powierzchnia włókna mięśniowego tworzy regularny szereg fałd położonych pod kątem prostym do końcowej gałęzi nerwu.
Przyjrzyjmy się, jakie są możliwości przekazywania impulsu elektrycznego poprzez typowe połączenie mięśniowo-nerwowe w jednym z najgrubszych włókien mięśniowych żaby (o średnicy 150 mikronów). W przypadku krótkiego impulsu prądu, na przykład wytwarzanego przez potencjał czynnościowy nerwu, rezystancja (impedancja wejściowa) włókna mięśniowego jest mniejsza niż 50 000 omów. Aby wzbudzić włókno, należy obniżyć jego spoczynkowy potencjał błonowy z 90 mV do około 50 mV, a do tego potrzebny jest impuls prądowy o natężeniu nieco mniejszym niż 10-6 A. (Zobaczymy później, że przy transmisji chemicznej w wielu płytach końcowych generowany jest prąd o wartości 2-3-10"6 A, a zatem proces ma wystarczającą „moc rezerwową”.)
Ile prądu mogą dostarczyć zakończenia nerwowe podczas transmisji prądu elektrycznego? Założymy to długość całkowita/ gałęzie synaptyczne nerwu na jednej płytce końcowej wynoszą około 1 mm, a „powierzchnię synaptyczną” (zwróconą w stronę włókna mięśniowego) oblicza się ze wzoru ir / f 2,3-10"5 cm2. Jeśli błona nerwowa wytwarza prąd skierowany na zewnątrz impuls o gęstości rzędu 1 a! cm2 (zwykła wartość dla nerwu impulsowego i mięśnia), wówczas daje to całkowity prąd 2,3-10 ~ 8 a. Nawet gdyby cały ten prąd dostał się do włókna mięśniowego w obszarze synaptycznym (co by się stało, gdyby istniała ciągłość protoplazmy między nerwem a mięśniem) i w ten sposób mógłby zdepolaryzować błonę mięśniową, to mógłby jedynie zmienić potencjał Schwanna.
"Nerwowy"

)~~Tmk" "^Jama mięśniowa";
Włókno mięśniowe
komórki Schwanna
Nerwowe zakończennie

Figa. 27. Schematy struktur synaptycznych (skala jest pokazana tylko w przybliżeniu),
I. Synapsa interneurońska: A - struktura zakończenia presynaptycznego; B - lokalizacja synapsy na ciele neuronu. II. Nerwowo-mięśniowy połączenie krzyżowe: A - wydzielona część połączenia; B - ogólna lokalizacja zakończeń aksonów motorycznych włókno mięśniowe(obszar pokazany na schemacie A jest oznaczony małym prostokątem); B - schematyczny rysunek wykonany z mikroskopu elektronowego przekroju podłużnego włókna mięśniowego: I - błona końcowa aksonu; 2 - „błona podstawna” leżąca w szczelinie między włóknami nerwowymi i mięśniowymi; 3-złożona błona postsynaptyczna włókna mięśniowego.
o 1-2 mv. Jednak w rzeczywistości, ze względu na obecność szczeliny międzykomórkowej o szerokości ponad 500 A i impedancję błony postsynaptycznej (ryc. 26 i 27), warunki propagacji prądu są znacznie gorsze. Jeżeli rezystywność szczeliny jest rzędu 100 om-cm, wówczas zmiana potencjału w niej wyniesie tylko 40 μV. Wtedy prąd wchodzący do włókna mięśniowego zostanie osłabiony do wartości rzędu 10-11 A i będzie mógł zmienić swój potencjał błonowy jedynie o nieznaczną wielkość (mniej niż 1 µV).
Pomimo bardzo wstępnego charakteru powyższych obliczeń jasne jest, że brak ciągłości strukturalnej w rozważanej przez nas synapsie sprawia, że ​​transmisja kabla elektrycznego jest niezwykle mało prawdopodobna; Impedancje zakończeń nerwowych i włókien mięśniowych są tak „niedopasowane”, że nawet gdyby cytoplazma była ciągła, trudno byłoby sobie wyobrazić układ mniej przystosowany do transmisji sygnału elektrycznego!
Podjęto kilka prób sprawdzenia tego eksperymentalnie. Jeśli do nerwu w pobliżu synapsy zostanie przyłożony prąd podprogowy, nie powoduje to zauważalnej zmiany lokalnego potencjału we włóknie mięśniowym (patrz także s. 169). Kiedy pojawia się impuls, rozprzestrzenia się on na końce niezmielinizowanych gałęzi i wzbudza impuls we włóknie mięśniowym. Jeśli mikroelektrodę umieści się dokładnie przy styku synaptycznym nerwu i mięśnia, wówczas zostaną rozdzielone dwie zmiany elektryczne(ryc. 28): najpierw prąd elektryczny generowany przez impuls w końcowej gałęzi aksonu, a następnie po 0,5-0,8 mek kolejny podobny prąd, który pojawia się w błonie postsynaptycznej. Te dwa wydarzenia są nie tylko rozdzielone w czasie; Dodatkowo zmianę postsynaptyczną można selektywnie odwrócić albo za pomocą określonych substancji, np. kurary, albo poprzez obniżenie stężenia wapnia lub zwiększenie stężenia magnezu. Wykryte opóźnienie w miejscach kontaktu mięśniowo-nerwowego jest zjawiskiem stałym i bardzo ważnym: wyraźnie wskazuje na brak ciągłości elektrycznej w synapsie. Oczywiście proces kablowy w presynaptyce
Włókno mięśniowe
g-0-

Impuls Artefaktu,
nadejście irytacji
jestem zdenerwowany
koniec

3
І -
11111111
Czas, ms”¦
Figa. 28. Odwodzenie punktu z powierzchni złącza nerwowo-mięśniowego.
Z niedoborem wapnia i zwiększona koncentracja magnezu, odchylenie postsynaptyczne może nie występować (reakcja „zerowa” 1) lub mieć wygląd reakcji „kwantowej” 2. W normalnych warunkach występuje znacznie większe odchylenie 3, co prowadzi do wzrostu mięśni.
kończy się, a jakiś inny, nieelektryczny proces służy jako pośrednie ogniwo między nadejściem impulsu nerwowego a pojawieniem się sygnału elektrycznego we włóknie mięśniowym.
Chemiczną naturę tego procesu pośredniego ujawniono w pracach Sir Henry'ego Dale'a i jego współpracowników. , co wykazało, że w wyniku podrażnienia nerw ruchowy wydziela się acetylocholina i że substancja ta ma bardzo silne działanie stymulujące na mięśnie szkieletowe. Aby ustalić rolę acetylocholiny jako przekaźnika chemicznego, czyli mediatora, należało wykazać: 1) że jest ona uwalniana z jakiegoś miejsca presynaptycznego, 2) że działa w jakimś miejscu postsynaptycznym oraz 3) że ilość uwalniany przez nerw wystarczy do zainicjowania impulsu w mięśniu.

Ludzki układ nerwowy

Zadania z możliwością wyboru jednej poprawnej odpowiedzi.

A1. Nerwowa regulacja funkcji w organizmie człowieka odbywa się za pomocą:

1) impulsy elektryczne,
2) podrażnienia mechaniczne,
3) hormony,
4) enzymy.

A2. Strukturalne i Jednostka funkcyjna uważa się, że układ nerwowy:

1) neuron,
2) Tkanka nerwowa,
3) zwoje,
4) nerwy.

A3. Podstawy aktywność nerwowa ludzi i zwierząt to:

1) myślenie,
2) działalność racjonalna,
3) podekscytowanie,
4) refleks.

A4. Receptory to wrażliwe struktury, które:

1) przekazują impulsy do ośrodkowego układu nerwowego,
2) przekazywać impulsy nerwowe z interneuronów do neuronów wykonawczych,
3) dostrzegać podrażnienia i przekształcać energię czynników drażniących w proces pobudzenia nerwowego,
4) odbierać impulsy nerwowe z neuronów czuciowych.

A5. Komórki najbardziej wrażliwe na brak tlenu to:

1) rdzeń kręgowy,
2) mózg,
3) wątroba i nerki,
4) żołądek i jelita.

A6. Wiązki długich procesów neuronalnych, pokryte błoną tkanki łącznej i zlokalizowane poza ośrodkowym układem nerwowym, tworzą:

1) nerwy,
2) móżdżek,
3) rdzeń kręgowy,
4) kora półkule mózgowe.

A7. Dobrowolne ruchy ludzi zapewniają:

1) móżdżek i międzymózgowie,
2) środkowy i rdzeń kręgowy,
3) rdzeń i most,
4) półkule mózgowe przodomózgowia.

A8. Regulacja i koordynacja procesy fizjologiczne przepływając przez narządy wewnętrzne, zapewnia:

1) międzymózgowie,
2) śródmózgowie,
3) rdzeń kręgowy,
4) móżdżek.

A9. Somatyczny układ nerwowy, w odróżnieniu od autonomicznego układu nerwowego, steruje pracą:

1) mięśnie szkieletowe,
2) serce i naczynia krwionośne,
3) jelita,
4) nerki.

A10. Impulsy nerwowe przekazywane są do mózgu poprzez neurony:

1) silnik,
2) wstawienie,
3) wrażliwy,
4) wykonawczy.

A11. Ośrodki połykania, oddechowe, sercowo-naczyniowe i inne odruchy życiowe znajdują się w:

1) móżdżek,
2) śródmózgowie,
3) rdzeń przedłużony,
4) międzymózgowie.

A12. Autonomiczny układ nerwowy bierze udział w:

1) przeprowadzanie ruchów dobrowolnych,
2) percepcja bodźców wzrokowych, słuchowych i smakowych,
3) regulacja metabolizmu i pracy narządy wewnętrzne,
4) powstawanie dźwięków mowy.

A13. Impuls nerwowy nazywa się:

1) fala elektryczna przemieszczająca się wzdłuż włókna nerwowego,
2) przekazywanie informacji z jednego neuronu do drugiego,
3) przekazywanie informacji z komórki do komórki,
4) proces zapewniający hamowanie komórki biorcy.

A14. Wzbudzenie kierowane jest wzdłuż wrażliwego neuronu:

1) do ośrodkowego układu nerwowego,
2) do Organ wykonawczy,
3) do receptorów,
4) do mięśni.

A15. Impulsy nerwowe przekazywane są z narządów zmysłów do mózgu poprzez:

1) neurony ruchowe,
2) interneurony,
3) wrażliwe neurony,
4) krótkie procesy neuronów ruchowych.

A16. Bodźce zewnętrzne przekształcane są w impulsy nerwowe w:

1) włókna nerwowe,
2) ciała neuronów ośrodkowego układu nerwowego,
3) receptory,
4) ciała interneuronów.

A17. U ludzi rozszerzenie źrenic jest odpowiedzialne za:

1) podział współczujący system nerwowy,
2) podział przywspółczulny system nerwowy,

4) centralny układ nerwowy.

A18. Krótki proces komórki nerwowej nazywa się:

1) akson,
2) neuron,
3) dendryt,
4) synapsa.

A19. Długi proces komórki nerwowej nazywa się:

1) akson,
2) neuron,
3) dendryt,
4) synapsa.

A20. Miejsce, w którym dwie komórki nerwowe stykają się ze sobą, nazywa się:

1) akson,
2) neuron,
3) dendryt,
4) synapsa.

A21. Nerwy to:

1) obwód nerwowy,
2) nagromadzenie ciał neuronowych,
3) wiązki aksonów wystające poza mózg,
4) receptory.

A22. Półkule mózgu łączą się ze sobą:

1) most,
2) ciało modzelowate,
3) śródmózgowie,
4) międzymózgowie.

A23. Wpływ przywspółczulnego układu nerwowego na czynność serca wyraża się wzorem:

1) spowolnienie akcji serca,
2) zwiększone tętno,
3) zatrzymanie akcji serca,
4) arytmie.

A24. Układ nerwowy to:

1) organy,
2) tkanina,
3) układ narządów,
4) organoid.

A25. Układ nerwowy człowieka w odróżnieniu od układu hormonalnego:

1) reaguje na zewnętrzne, a nie na wpływy wewnętrzne,
2) całkowicie podporządkowane świadomości,
3) działa szybciej,
4) nie działa podczas snu.

A26. Odruchy, których nie można wzmocnić ani zahamować według woli człowieka, realizowane są za pośrednictwem układu nerwowego:

1) centralny,
2) wegetatywny,
3) somatyczny,
4) peryferyjne.

A27. Aksony to wyrostki komórek nerwowych, które rozciągają się poza ośrodkowy układ nerwowy, łączą się w pęczki i tworzą:

1) jądra podkorowe,
2) węzły nerwowe,
3) kora móżdżku,
4) nerwy.

A28. Neuron to:

1) komórka wielojądrowa z procesami,
2) komórka jednojądrzasta z procesami,
3) komórka bezjądrowa z procesami,
4) komórka wielojądrowa z rzęskami.

A29. W reakcjach adaptacyjnych organizmu na zmiany warunków środowiskowych wiodącą rolę odgrywają:

1) mózg,
2) autonomiczny układ nerwowy,
3) somatyczny układ nerwowy,
4) narządy zmysłów.

A30. Komórki nerwowe różnią się od innych obecnością:

1) jądra z chromosomami,
2) procesy różne długości,
3) wielordzeniowy,
4) kurczliwość.

A31. Przenoszenie wzbudzenia przez nerw lub mięsień wyjaśnia się poprzez:

1) różnicę w stężeniu jonów sodu i potasu wewnątrz i na zewnątrz komórki,
2) rozrywanie wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami wody,
3) zmiana stężenia jonów wodorowych,
4) przewodność cieplna wody.

A32. Odruch, Ośrodek nerwowy który leży na zewnątrz rdzenia przedłużonego:

1) kaszel,
2) połknięcie,
3) ślinienie się,
4) kolano.

A33. Międzymózgowie reguluje:

1) metabolizm,
2) spożycie żywności i wody,
3) konserwacja stała temperatura ciała,
4) wszystkie odpowiedzi są prawidłowe.

A34. Ośrodek odruchowy znajduje się w rdzeniu przedłużonym:

1) kichanie,
2) oddawanie moczu,
3) defekacja,
4) kolano.

A35. Ośrodki leczenia kaszlu i kichania zlokalizowane są w:

1) rdzeń kręgowy,
2) rdzeń przedłużony,
3) śródmózgowie,
4) przodomózgowie.

A36. Przywspółczulny układ nerwowy redukuje:

1) częstotliwość bicie serca,
2) siła skurczów serca,
3) poziom glukozy w osoczu,
4) wszystkie wymienione parametry.

Zadania z możliwością wielokrotnego wyboru poprawnych odpowiedzi.

W 1. Biała materia część przednia mózg:

A) tworzy skorupę,
B) znajduje się pod korą,
B) składa się z włókien nerwowych,
D) tworzy jądra podkorowe,
D) łączy korę mózgową z innymi częściami mózgu oraz z rdzeniem kręgowym,
E) pełni funkcję wyższego analizatora sygnałów ze wszystkich receptorów organizmu.

O 2. Aktywność jakich narządów reguluje autonomiczny układ nerwowy człowieka?

A) mięśnie górne i dolne kończyny,
B) serce i naczynia krwionośne,
W) narządy trawienne,
G) mięśnie twarzy,
D) nerki i Pęcherz moczowy,
E) przepona i mięśnie międzyżebrowe.

O 3. Do obwodowego układu nerwowego zalicza się:

A) most
B) móżdżek,
B) węzły nerwowe
D) rdzeń kręgowy,
D) nerw czuciowy,
E) nerwy ruchowe.

O 4. W móżdżku znajdują się ośrodki regulacyjne:

A) napięcie mięśniowe,
B) napięcie naczyniowe,
B) pozy i Równowaga ciała,
G) koordynacja ruchów,
D) emocje
E) wdech i wydech.

Zadania związane ze zgodnością.

O 5. Ustal zgodność pomiędzy konkretną funkcją neuronu a typem neuronu, który pełni tę funkcję.

NA 6. Ustal zgodność między częściami układu nerwowego i ich funkcjami.

WYKONYWANE FUNKCJE	DZIAŁ UKŁADU NERWOWEGO
1) zwęża naczynia krwionośne,	A) współczujący
2) spowalnia rytm czynność serca,	B) przywspółczulny.
3) zwęża oskrzela,
4) rozszerza źrenicę.

W 7. Ustal zgodność pomiędzy strukturą i funkcjami neuronu a jego procesami.

O 8. Ustal zgodność między właściwościami układu nerwowego i jego typami, które mają te właściwości.

O 9. Ustal zgodność między przykładami ludzkiej aktywności nerwowej a funkcjami rdzenia kręgowego.

O 10:00. Ustal zgodność między cechą strukturalną a funkcją mózgu i jego wydziału.

Zadanie polega na ustaleniu prawidłowej kolejności.

O GODZINIE 11. zainstalować prawidłowa kolejność położenie części pnia mózgu w kierunku od rdzenia kręgowego.

A) międzymózgowie,
B) rdzeń przedłużony,
B) śródmózgowie
D) most.

Pytania z możliwością swobodnej odpowiedzi.

C1. Znajdź błędy w podanym tekście. Wskaż numery zdań, w których popełniono błędy i je wyjaśnij.

1. Kora mózgowa zbudowana jest z istoty szarej.
2. szare komórki składa się z procesów neuronowych.
3. Każda półkula jest podzielona na płaty czołowe, ciemieniowe, skroniowe i potyliczne.
4. Pole widzenia zlokalizowane jest w płacie czołowym.
5. Strefa słuchowa znajduje się w płacie ciemieniowym.

C2. Znajdź błędy w podanym tekście. Wskaż numery zdań, w których popełniono błędy i je wyjaśnij.

1. Układ nerwowy dzieli się na centralny i somatyczny.
2. Somatyczny układ nerwowy dzieli się na obwodowy i autonomiczny.
3. Dział centralny Somatyczny układ nerwowy składa się z rdzenia kręgowego i mózgu.
4. Autonomiczny układ nerwowy koordynuje pracę mięśni szkieletowych i zapewnia wrażliwość.

Odpowiedzi do zadań z części A.

№

odpowiedź

№

odpowiedź

№

odpowiedź

Odpowiedzi do zadań części B z możliwością wyboru kilku poprawnych odpowiedzi.

Praca nie.
odpowiedź
Praca nie.
odpowiedź