Возникновение нервного импульса в мембране

В момент возникновения нервного импульса в мембране как бы «распахиваются ворота», через которые ионы натрия по мере прохождения импульса проникают внутрь аксона; в результате содержимое аксона приобретает в этом месте положительный заряд. Процесс, раз начавшись, в дальнейшем усиливается сам собой: первые ионы натрия словно шире «распахивают ворота» в мембране, облегчая путь другим ионам натрия. В резком изменении полярности внутри мембраны и состоит суть нервного импульса, который, подобно волне, распространяется по всему аксону. Сразу после возникновения импульса натриевые ворота закрываются и «распахиваются» калиевые ворота; благодаря этому всего лишь за какую-нибудь миллисекунду или даже быстрее восстанавливается исходная полярность мембраны.

Вооружившись таким объяснением природы нервного импульса, можно попытаться проследить электрические процессы в возбуждающем синапсе. Поскольку нервный импульс возникает в результате быстрого поступления ионов натрия и резкого изменения электрической полярности внутри аксона, нетрудно догадаться, что нечто подобное происходит, по-видимому, и в нервной клетке и ее дендритах при генерировании импульса. В самом деле, функция возбуждающих синаптических окончаний заключается в деполяризации внутренней поверхности мембраны клетки и ее дендритов — главным образом за счет поступления в клетку ионов натрия. Когда деполяризация достигает порогового значения, возникает распространяющийся нервный импульс.

В качестве простого примера этого явления мы опишем деполяризацию, происходящую в отдельном двигательном нейроне, который возбуждается непосредственно толстыми нервными волокнами, идущими к спинному мозгу от особых рецепторов растяжения — так называемых аннулоспиральных окончаний. Эти рецепторы расположены в той же мышце, которую активирует исследуемый двигательный нейрон. Таким образом, вся система образует типичную рефлекторную дугу, примером которой может служить дуга коленного рефлекса (смотрите рисунок ниже).

Рефлекторная дуга

Рефлекторная дуга — удобный объект для изучения проведения нервных импульсов от одной нервной клетки к другой через синапсы. На рисунке чувствительное волокно одного рецептора растяжения мышцы (а) вступает в контакт непосредственно с двигательным нейроном в спинном мозгу. Нервные импульсы, генерируемые двигательным нейроном, активируют мышцу, с которой связан данный рецептор растяжения. Другой рецептор (б) реагирует на растяжение соседней антагонистической мышцы и посылает импульсы к нервной клетке, способной тормозить разряд данного двигательного нейрона. Раздражая электрическим током соответствующие волокна, идущие от рецептора растяжения, можно изучать действие возбуждающих и тормозных импульсов на двигательные нейроны.

«Молекулы и клетки», под ред. Г.М.Франка

• Объяснения некоторых типов торможения
• Способность синапсов изменять ионную проницаемость
• Деполяризующие потенциалы
• Условия для отсутствия ВПСП
• Скорость распространения нервных импульсов
• Изучение нервной клетки
• Введение пипетки в нервную клетку с токопроводящей жидкостью
• Разность во внутренней и наружной концентрации ионов калия
• Опыт раздражения нерва содержащего толстые волокна, идущие от рецептора растяжения
• Тормозные синапсы
• Генерирование ТПСП
• Возникновение проницаемости мембраны для ионов калия