Tanamiz a'zolari va to'qimalarining ishlashi ko'plab omillarga bog'liq. Ba'zi hujayralar (kardiomiotsitlar va nervlar) maxsus hujayra tarkibiy qismlarida yoki tugunlarida hosil bo'lgan nerv impulslarining uzatilishiga bog'liq. Nerv impulsining asosi harakat potentsiali deb ataladigan o'ziga xos qo'zg'alish to'lqinining hosil bo'lishidir.
Bu nima?
Harakat potentsiali odatda hujayradan hujayraga oʻtuvchi qoʻzgʻalish toʻlqini deyiladi. Uning hosil bo'lishi va hujayra membranalari orqali o'tishi tufayli ularning zaryadida qisqa muddatli o'zgarish sodir bo'ladi (odatda membrananing ichki tomoni manfiy zaryadlangan, tashqi tomoni esa musbat zaryadlangan). Yaratilgan to'lqin hujayraning ion kanallari xususiyatlarining o'zgarishiga yordam beradi, bu esa membranani qayta zaryadlashga olib keladi. Harakat potentsiali membranadan o'tganda uning zaryadida qisqa muddatli o'zgarish ro'y beradi, bu esa hujayra xususiyatlarining o'zgarishiga olib keladi.
Bu toʻlqinning hosil boʻlishi nerv tolasi hamda yurak yoʻllari tizimi faoliyatiga asoslanadi.
Uning shakllanishi buzilganda ko'plab kasalliklar rivojlanadi, bu esa harakat potentsialini aniqlashni zarur qiladi.diagnostika va davolash tadbirlari majmuasi.
Harakat potentsiali qanday shakllanadi va uning xususiyati nimada?
Tadqiqotlar tarixi
Hujayralar va tolalarda qo'zg'alishning paydo bo'lishini o'rganish ancha oldin boshlangan. Uning paydo bo'lishini birinchi bo'lib biologlar payqashdi, ular qurbaqaning ochiq tibial nerviga turli xil qo'zg'atuvchilar ta'sirini o'rgandilar. Ular osh tuzining konsentrlangan eritmasiga ta'sir qilganda mushaklarning qisqarishi kuzatilganini payqashdi.
Kelajakda tadqiqotlar nevrologlar tomonidan davom ettirildi, ammo fizikadan keyingi harakat potentsialini o'rganadigan asosiy fan fiziologiyadir. Yurak hujayralari va nervlarda harakat potentsiali mavjudligini fiziologlar isbotladilar.
Potentsiallarni oʻrganishga chuqurroq kirib borar ekanmiz, dam olish potentsialining mavjudligi ham isbotlandi.
19-asr boshidan bu potensiallar mavjudligini aniqlash va ularning kattaligini oʻlchash usullari yaratila boshlandi. Hozirgi vaqtda harakat potentsiallarini aniqlash va o'rganish ikkita instrumental tadqiqotda - elektrokardiogrammalar va elektroansefalogrammalarni olib tashlashda amalga oshiriladi.
Harakat potentsial mexanizmi
Qo'zg'alishning shakllanishi natriy va kaliy ionlarining hujayra ichidagi kontsentratsiyasining o'zgarishi tufayli yuzaga keladi. Odatda, hujayra natriyga qaraganda ko'proq kaliyni o'z ichiga oladi. Natriy ionlarining hujayradan tashqari konsentratsiyasi sitoplazmaga qaraganda ancha yuqori. Harakat potentsialidan kelib chiqadigan o'zgarishlar membranadagi zaryadning o'zgarishiga yordam beradi, natijada hujayra ichiga natriy ionlari kiradi. Shu sabablihujayra tashqarisidagi va ichidagi zaryadlar o'zgaradi (sitoplazma musbat, tashqi muhit esa manfiy zaryadlangan.
Bu toʻlqinning hujayradan oʻtishini osonlashtirish uchun qilingan.
To'lqin sinaps orqali uzatilgandan so'ng, manfiy zaryadlangan xlorid ionlari hujayra ichidagi oqim tufayli zaryad teskari bo'ladi. Hujayra tashqarisidagi va ichidagi zaryadning dastlabki darajalari tiklanadi, bu esa dam olish potentsialining shakllanishiga olib keladi.
Dam olish va hayajonlanish davrlari almashinadi. Patologik hujayrada hamma narsa boshqacha sodir bo'lishi mumkin va u erda AP shakllanishi biroz boshqacha qonunlarga bo'ysunadi.
PD bosqichlari
Harakat potentsialining borishini bir necha bosqichlarga bo'lish mumkin.
Birinchi faza kritik depolarizatsiya darajasi hosil bo'lguncha davom etadi (o'tuvchi ta'sir potentsiali membrananing sekin zaryadsizlanishini rag'batlantiradi, bu maksimal darajaga etadi, odatda -90 meV atrofida). Ushbu bosqich prespike deb ataladi. U natriy ionlarining hujayra ichiga kirishi hisobiga amalga oshiriladi.
Keyingi faza, choʻqqi potentsial (yoki boshoq) oʻtkir burchakli parabolani hosil qiladi, bunda potentsialning koʻtarilayotgan qismi membrana depolarizatsiyasini (tezkor), pasayib borayotgan qismi esa repolyarizatsiyani bildiradi.
Uchinchi faza - salbiy iz potentsiali - iz depolarizatsiyasini ko'rsatadi (depolarizatsiya cho'qqisidan dam olish holatiga o'tish). Xlorid ionlarining hujayra ichiga kirishi natijasida yuzaga keladi.
To'rtinchi bosqichda ijobiy fazaiz potentsiali, membrananing zaryad darajalari asl holatiga qaytadi.
Harakat potentsiali bilan belgilanadigan bu fazalar birin-ketin amalga oshiriladi.
Harakat potentsial funksiyalari
Shubhasiz, harakat potentsialining rivojlanishi muayyan hujayralar faoliyatida muhim ahamiyatga ega. Yurak ishida qo'zg'alish katta rol o'ynaydi. Busiz yurak oddiygina harakatsiz organ bo'lib qolar edi, lekin to'lqinning yurakning barcha hujayralari bo'ylab tarqalishi tufayli u qisqaradi, bu esa qonni tomir to'shagidan o'tkazishga yordam beradi, u bilan barcha to'qimalar va organlarni boyitadi.
Nerv tizimi ham harakat potentsialisiz o'z vazifasini bajara olmadi. Organlar ma'lum bir funktsiyani bajarish uchun signallarni qabul qila olmadilar, buning natijasida ular shunchaki foydasiz bo'ladi. Bundan tashqari, nerv tolalarida nerv impulsining uzatilishining yaxshilanishi (miyelin paydo bo'lishi va Ranvierning kesishishi) signalni soniyaning bir necha qismida uzatishga imkon berdi, bu esa reflekslar va ongli ravishda rivojlanishiga olib keldi. harakatlar.
Bu organ tizimlaridan tashqari boshqa koʻplab hujayralarda ham harakat potentsiali shakllanadi, lekin ularda u faqat hujayraning oʻziga xos funktsiyalarini bajarishda rol oʻynaydi.
Yurakdagi harakat salohiyatining oshishi
Harakat potentsialini shakllantirish tamoyiliga asoslangan asosiy organ yurakdir. Impulslarning paydo bo'lishi uchun tugunlarning mavjudligi tufayli ushbu organning ishi amalga oshiriladi, uning vazifasi qonni to'qimalarga etkazib berish varasmiylar.
Yurakdagi harakat potentsiali sinus tugunida hosil bo'ladi. U o'ng atriumdagi kava vena qo'shilish joyida joylashgan. U yerdan impuls yurakning o'tkazuvchanlik tizimining tolalari bo'ylab - tugundan atrioventrikulyar birikmaga tarqaladi. Uning to'plami bo'ylab, aniqrog'i, oyoqlari bo'ylab o'tib, impuls o'ng va chap qorinchalarga o'tadi. Ularning qalinligida kichikroq yo'llar - Purkinje tolalari mavjud bo'lib, ular orqali qo'zg'alish yurakning har bir hujayrasiga etib boradi.
Kardiomiotsitlarning harakat potentsiali birikma, ya'ni. yurak to'qimalarining barcha hujayralarining qisqarishiga bog'liq. Blok mavjud bo'lganda (yurak xurujidan keyin chandiq) harakat potentsialining shakllanishi buziladi, bu elektrokardiogrammada qayd etiladi.
Asab tizimi
Neyronlarda - asab tizimining hujayralarida PD qanday hosil bo'ladi. Bu yerda hamma narsa biroz osonroq bajariladi.
Tashqi impuls nerv hujayralarining o'sishi orqali qabul qilinadi - terida va boshqa barcha to'qimalarda joylashgan retseptorlar bilan bog'langan dendritlar (dam olish potentsiali va harakat potentsiali ham bir-birini almashtiradi). Tirnashish ularda harakat potentsialining shakllanishiga olib keladi, shundan so'ng impuls nerv hujayrasining tanasi orqali uning uzoq jarayoniga - aksonga va undan sinapslar orqali boshqa hujayralarga o'tadi. Shunday qilib, hosil bo'lgan qo'zg'alish to'lqini miyaga etib boradi.
Asab tizimining xususiyati ikki turdagi tolalarning mavjudligi - miyelin bilan qoplangan va unsiz. Miyelin mavjud bo'lgan tolalarda harakat potentsialining paydo bo'lishi va uning uzatilishi,demyelinatsiyalanganlarga qaraganda tezroq amalga oshiriladi.
Bu hodisa APning miyelinli tolalar bo'ylab tarqalishi "sakrashlar" tufayli sodir bo'lganligi sababli kuzatiladi - impuls miyelin bo'limlari ustidan sakrab o'tadi, natijada uning yo'lini qisqartiradi va shunga mos ravishda tezlashadi. uning tarqalishi.
Dam olish imkoniyati
Dam olish potentsialini rivojlantirmasa, harakat potentsiali bo'lmaydi. Tinch potentsial deganda hujayraning normal, qo'zg'almagan holati tushuniladi, bunda uning membranasi ichidagi va tashqarisidagi zaryadlar sezilarli darajada farqlanadi (ya'ni membrana tashqarida musbat zaryadlangan va ichkarida manfiy zaryadlangan). Dam olish potentsiali hujayra ichidagi va tashqarisidagi zaryadlar o'rtasidagi farqni ko'rsatadi. Odatda, u -50 dan -110 meV gacha. Nerv tolalarida bu qiymat odatda -70 meV ni tashkil qiladi.
Bu xlorid ionlarining hujayra ichiga koʻchishi va membrananing ichki qismida manfiy zaryad hosil boʻlishi bilan bogʻliq.
Hujayra ichidagi ionlar konsentratsiyasini oʻzgartirganda (yuqorida aytib oʻtilganidek) PP PD oʻrnini egallaydi.
Odatda tananing barcha hujayralari qo'zg'almas holatda bo'ladi, shuning uchun potentsiallarning o'zgarishini fiziologik zarur jarayon deb hisoblash mumkin, chunki ularsiz yurak-qon tomir va asab tizimlari o'z faoliyatini amalga oshira olmaydi.
Dam olish va harakat potentsiallari bo'yicha tadqiqotlarning ahamiyati
Dam olish potentsiali va harakat potentsiali tananing, shuningdek, ayrim organlarning holatini aniqlash imkonini beradi.
Yurakdan harakat potentsialini aniqlash (elektrokardiografiya) imkonini beradiuning holatini, shuningdek, uning barcha bo'limlarining funktsional qobiliyatini aniqlash. Agar siz oddiy EKGni o'rgansangiz, undagi barcha tishlar harakat potentsialining va keyingi dam olish potentsialining namoyon bo'lishini ko'rishingiz mumkin (mos ravishda bu potentsiallarning atriyada paydo bo'lishi P to'lqinini va qo'zg'alishning tarqalishini ko'rsatadi. qorinchalar - R to'lqini).
Elektrentsefalogrammaga kelsak, undagi turli toʻlqinlar va ritmlarning (xususan, sogʻlom odamda alfa va beta toʻlqinlari) paydo boʻlishi ham miya neyronlarida harakat potentsiallarining paydo boʻlishi bilan bogʻliq.
Ushbu tadqiqotlar ma'lum bir patologik jarayonning rivojlanishini o'z vaqtida aniqlash imkonini beradi va asl kasallikning muvaffaqiyatli davolanishining deyarli 50 foizini aniqlaydi.
