Нервові імпульси — це електрохімічні сигнали, які передають інформацію вздовж нервових волокон (аксонів) від одного нейрона до іншого або до ефекторних клітин (м’язів чи залоз). Вони є основою функціонування нервової системи, забезпечуючи координацію, обробку інформації та реакцію організму на зовнішні й внутрішні стимули.
Як виникає нервовий імпульс?
Нервовий імпульс генерується завдяки зміні електричного заряду мембрани нейрона. Основні етапи:
- Стан спокою (потенціал спокою):
- Мембрана нейрона поляризована (внутрішня сторона мембрани негативно заряджена щодо зовнішньої).
- Концентрація іонів:
- Високий вміст натрію (Na⁺) зовні клітини.
- Високий вміст калію (K⁺) всередині клітини.
- Потенціал спокою ≈ -70 мВ.
- Деполяризація:
- При отриманні стимулу відбувається відкриття натрієвих каналів.
- Іони Na⁺ швидко проникають всередину клітини, змінюючи заряд мембрани (вона стає позитивно зарядженою, ≈ +30 мВ).
- Реполяризація:
- Натрієві канали закриваються, відкриваються калієві.
- Іони K⁺ виходять назовні, відновлюючи негативний заряд мембрани.
- Гіперполяризація:
- Виходить більше іонів калію, ніж потрібно, через що мембрана стає тимчасово більш негативною, ніж у стані спокою.
- Відновлення потенціалу спокою:
- Іонні насоси (натрієво-калієвий насос) повертають іони Na⁺ і K⁺ на їхні початкові місця, відновлюючи стан спокою.
Особливості передачі імпульсу:
- Односпрямованість: Імпульси рухаються тільки в одному напрямку — від тіла нейрона до його кінцевих розгалужень.
- Стрибкоподібна провідність: У мієлінізованих волокнах імпульс передається від одного вузла Ранв’є до іншого, що прискорює його рух.
- Швидкість передачі:
- У мієлінізованих волокнах: до 120 м/с.
- У безмієлінових: 0,5–2 м/с.
Передача імпульсу в синапсі:
- На кінці аксона імпульс викликає вивільнення нейромедіаторів у синаптичну щілину.
- Нейромедіатори зв’язуються з рецепторами на мембрані наступної клітини, спричиняючи генерацію імпульсу.
Роль нервових імпульсів в організмі:
- Передача сигналів: Забезпечують зв’язок між органами і системами.
- Рефлекси: Імпульси керують швидкими реакціями організму на подразники.
- Регуляція: Контролюють роботу м’язів, залоз і внутрішніх органів.