सभी तंत्रिका गतिविधि आराम और उत्तेजना के चरणों के प्रत्यावर्तन के कारण सफलतापूर्वक कार्य करती हैं। ध्रुवीकरण प्रणाली में विफलता तंतुओं की विद्युत चालकता को बाधित करती है। लेकिन तंत्रिका तंतुओं के अलावा, अन्य उत्तेजक ऊतक भी होते हैं - अंतःस्रावी और मांसपेशी।
लेकिन हम प्रवाहकीय ऊतकों की विशेषताओं पर विचार करेंगे, और कार्बनिक कोशिकाओं के उत्तेजना की प्रक्रिया के उदाहरण का उपयोग करते हुए, हम विध्रुवण के महत्वपूर्ण स्तर के महत्व के बारे में बताएंगे। तंत्रिका गतिविधि का शरीर विज्ञान तंत्रिका कोशिका के अंदर और बाहर विद्युत आवेश के संकेतकों से निकटता से संबंधित है।
यदि एक इलेक्ट्रोड अक्षतंतु के बाहरी आवरण से और दूसरा उसके आंतरिक भाग से जुड़ा हो, तो संभावित अंतर होता है। तंत्रिका पथों की विद्युतीय गतिविधि इसी अंतर पर आधारित होती है।
रेस्टिंग पोटेंशिअल और एक्शन पोटेंशिअल क्या है?
तंत्रिका तंत्र की सभी कोशिकाएँ ध्रुवीकृत होती हैं, अर्थात् उनमें एक विशेष झिल्ली के अंदर और बाहर एक अलग विद्युत आवेश होता है। तंत्रिका कोशिका हमेशा होती हैइसकी लिपोप्रोटीन झिल्ली, जिसमें बायोइलेक्ट्रिक इंसुलेटर का कार्य होता है। झिल्लियों के लिए धन्यवाद, कोशिका में आराम करने की क्षमता का निर्माण होता है, जो बाद के सक्रियण के लिए आवश्यक है।
आयनों के स्थानांतरण से विश्राम क्षमता बनी रहती है। पोटेशियम आयनों की रिहाई और क्लोरीन के प्रवेश से झिल्ली की आराम क्षमता बढ़ जाती है।
विध्रुवण के चरण में ऐक्शन पोटेंशिअल जमा हो जाता है, यानी इलेक्ट्रिक चार्ज का बढ़ना।
एक्शन पोटेंशिअल के चरण। शरीर क्रिया विज्ञान
तो, शरीर विज्ञान में विध्रुवण झिल्ली क्षमता में कमी है। विध्रुवण उत्तेजना के उद्भव का आधार है, अर्थात तंत्रिका कोशिका के लिए क्रिया क्षमता। जब विध्रुवण का एक महत्वपूर्ण स्तर पहुंच जाता है, तो नहीं, यहां तक कि एक मजबूत उत्तेजना, तंत्रिका कोशिकाओं में प्रतिक्रियाएं पैदा करने में सक्षम होती है। वहीं, अक्षतंतु के अंदर सोडियम की मात्रा बहुत अधिक होती है।
इस चरण के तुरंत बाद, सापेक्ष उत्तेजना का चरण आता है। उत्तर पहले से ही संभव है, लेकिन केवल एक मजबूत प्रोत्साहन संकेत के लिए। सापेक्ष उत्तेजना धीरे-धीरे उच्चीकरण के चरण में प्रवेश करती है। उत्कर्ष क्या है? यह ऊतक उत्तेजना का चरम है।
इस समय सोडियम सक्रियण चैनल बंद हैं। और उनका उद्घाटन तभी होगा जब तंत्रिका तंतु का निर्वहन होगा। फाइबर के अंदर नकारात्मक चार्ज को बहाल करने के लिए पुन: ध्रुवीकरण की आवश्यकता होती है।
विध्रुवण के महत्वपूर्ण स्तर (सीडीएल) का क्या अर्थ है?
तो, शरीर विज्ञान में उत्तेजना हैकिसी कोशिका या ऊतक की उत्तेजना का जवाब देने और किसी प्रकार का आवेग उत्पन्न करने की क्षमता। जैसा कि हमने पाया, कोशिकाओं को काम करने के लिए एक निश्चित चार्ज - ध्रुवीकरण - की आवश्यकता होती है। माइनस से प्लस तक चार्ज में वृद्धि को विध्रुवण कहा जाता है।
विध्रुवण के बाद हमेशा प्रतिध्रुवीकरण होता है। उत्तेजना चरण के बाद अंदर का चार्ज फिर से नकारात्मक हो जाना चाहिए ताकि सेल अगली प्रतिक्रिया के लिए तैयार हो सके।
जब वोल्टमीटर की रीडिंग 80 पर नियत की जाती है, तो यह बाकी चरण है। यह रिपोलराइजेशन की समाप्ति के बाद होता है, और यदि डिवाइस एक सकारात्मक मान (0 से अधिक) दिखाता है, तो रिवर्स रिपोलराइजेशन चरण अधिकतम स्तर पर आ रहा है - विध्रुवण का महत्वपूर्ण स्तर।
तंत्रिका कोशिकाओं से मांसपेशियों तक आवेगों का संचार कैसे होता है?
झिल्ली के उत्तेजना के दौरान उत्पन्न होने वाले विद्युत आवेग तंत्रिका तंतुओं के साथ उच्च गति से संचरित होते हैं। सिग्नल की गति को अक्षतंतु की संरचना द्वारा समझाया गया है। अक्षतंतु आंशिक रूप से एक म्यान से ढका होता है। और myelinated क्षेत्रों के बीच Ranvier के नोड हैं।
तंत्रिका तंतु की इस व्यवस्था के लिए धन्यवाद, धनात्मक आवेश ऋणात्मक आवेश के साथ वैकल्पिक होता है, और विध्रुवण धारा अक्षतंतु की पूरी लंबाई के साथ लगभग एक साथ फैलती है। संकुचन संकेत एक सेकंड के एक अंश में पेशी तक पहुँच जाता है। झिल्ली विध्रुवण के महत्वपूर्ण स्तर के रूप में इस तरह के एक संकेतक का अर्थ है वह निशान जिस पर चरम क्रिया क्षमता तक पहुँच जाता है। मांसपेशियों के संकुचन के बाद, पूरे अक्षतंतु के साथ पुन: ध्रुवीकरण शुरू होता है।
क्या चल रहा हैविध्रुवण के दौरान?
विध्रुवण के एक महत्वपूर्ण स्तर के रूप में ऐसे संकेतक का क्या अर्थ है? शरीर विज्ञान में, इसका मतलब है कि तंत्रिका कोशिकाएं पहले से ही काम करने के लिए तैयार हैं। पूरे अंग की सही कार्यप्रणाली क्रिया क्षमता के चरणों के सामान्य, समय पर परिवर्तन पर निर्भर करती है।
क्रिटिकल लेवल (CLL) लगभग 40-50 Mv है। इस समय, झिल्ली के चारों ओर विद्युत क्षेत्र कम हो जाता है। ध्रुवीकरण की डिग्री सीधे इस बात पर निर्भर करती है कि सेल के कितने सोडियम चैनल खुले हैं। इस समय सेल अभी प्रतिक्रिया के लिए तैयार नहीं है, लेकिन एक विद्युत क्षमता एकत्र करता है। इस अवधि को पूर्ण अपवर्तकता कहा जाता है। चरण तंत्रिका कोशिकाओं में केवल 0.004 सेकेंड तक रहता है, और कार्डियोमायोसाइट्स में - 0.004 एस।
विध्रुवण के एक महत्वपूर्ण स्तर को पार करने के बाद, अति-उत्तेजना सेट हो जाती है। तंत्रिका कोशिकाएं एक सबथ्रेशोल्ड उत्तेजना की क्रिया के प्रति भी प्रतिक्रिया कर सकती हैं, जो कि पर्यावरण का अपेक्षाकृत कमजोर प्रभाव है।
सोडियम और पोटेशियम चैनलों के कार्य
तो, विध्रुवण और पुनर्ध्रुवण की प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भागीदार प्रोटीन आयन चैनल है। आइए जानें कि इस अवधारणा का क्या अर्थ है। आयन चैनल प्लाज्मा झिल्ली के अंदर स्थित प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं। जब वे खुले होते हैं, तो अकार्बनिक आयन उनमें से गुजर सकते हैं। प्रोटीन चैनलों में एक फिल्टर होता है। सोडियम डक्ट से केवल सोडियम गुजरता है, केवल यह तत्व पोटेशियम डक्ट से होकर गुजरता है।
इन विद्युत नियंत्रित चैनलों में दो द्वार होते हैं: एक सक्रियण है, आयनों को पारित करने की क्षमता है, दूसरानिष्क्रियता ऐसे समय में जब रेस्टिंग मेम्ब्रेन पोटेंशिअल -90 mV होता है, गेट बंद हो जाता है, लेकिन जब विध्रुवण शुरू होता है, तो सोडियम चैनल धीरे-धीरे खुलते हैं। क्षमता में वृद्धि से डक्ट वाल्वों का तेजी से बंद होना होता है।
चैनलों की सक्रियता को प्रभावित करने वाला कारक कोशिका झिल्ली की उत्तेजना है। विद्युत उत्तेजना के प्रभाव में, 2 प्रकार के आयन रिसेप्टर्स लॉन्च किए जाते हैं:
- कीमोडिपेंडेंट चैनलों के लिए - लिगैंड रिसेप्टर्स की कार्रवाई शुरू करता है;
- विद्युत रूप से संचालित चैनलों के लिए विद्युत संकेत लागू किया गया।
जब कोशिका झिल्ली विध्रुवण का एक महत्वपूर्ण स्तर पहुंच जाता है, तो रिसेप्टर्स एक संकेत देते हैं कि सभी सोडियम चैनलों को बंद करने की आवश्यकता है, और पोटेशियम चैनल खुलने लगते हैं।
सोडियम पोटेशियम पंप
उत्तेजना आवेग को हर जगह स्थानांतरित करने की प्रक्रिया सोडियम और पोटेशियम आयनों की गति के कारण किए गए विद्युत ध्रुवीकरण के कारण होती है। तत्वों की गति सक्रिय आयन परिवहन के सिद्धांत के आधार पर होती है - 3 Na+ आवक और 2 K+ जावक। इस विनिमय तंत्र को सोडियम-पोटेशियम पंप कहा जाता है।
कार्डियोमायोसाइट्स का विध्रुवण। दिल की धड़कन के चरण
हृदय संकुचन चक्र भी चालन पथों के विद्युत विध्रुवण से जुड़े हैं। संकुचन संकेत हमेशा दाएं आलिंद में स्थित SA कोशिकाओं से आता है और हिस पथ के साथ टोरेल और बाचमन बंडलों को बाएं आलिंद में फैलता है। हिस के बंडल की दाएं और बाएं प्रक्रियाएं हृदय के निलय को संकेत भेजती हैं।
तंत्रिका कोशिकाएं माइलिन म्यान की उपस्थिति के कारण तेजी से विध्रुवित होती हैं और संकेत ले जाती हैं, लेकिन मांसपेशियों के ऊतक भी धीरे-धीरे विध्रुवित होते हैं। यानी उनका चार्ज नेगेटिव से पॉजिटिव में बदल जाता है। हृदय चक्र के इस चरण को डायस्टोल कहा जाता है। यहां सभी कोशिकाएं आपस में जुड़ी हुई हैं और एक जटिल के रूप में कार्य करती हैं, क्योंकि हृदय के कार्य को यथासंभव समन्वित किया जाना चाहिए।
जब दाएं और बाएं वेंट्रिकल की दीवारों के विध्रुवण का एक महत्वपूर्ण स्तर होता है, तो एक ऊर्जा रिलीज उत्पन्न होती है - हृदय सिकुड़ता है। फिर सभी कोशिकाएं पुन: ध्रुवीकरण करती हैं और एक और संकुचन के लिए तैयार होती हैं।
डिप्रेशन वेरिगो
1889 में, शरीर विज्ञान में एक घटना का वर्णन किया गया था, जिसे वेरिगो का कैथोलिक अवसाद कहा जाता है। विध्रुवण का महत्वपूर्ण स्तर विध्रुवण का वह स्तर है जिस पर सभी सोडियम चैनल पहले से ही निष्क्रिय हैं, और पोटेशियम चैनल इसके बजाय काम करते हैं। यदि करंट की डिग्री और भी बढ़ जाती है, तो तंत्रिका तंतु की उत्तेजना काफी कम हो जाती है। और उत्तेजनाओं की कार्रवाई के तहत विध्रुवण का महत्वपूर्ण स्तर बंद हो जाता है।
वेरिगो के अवसाद के दौरान, उत्तेजना की गति कम हो जाती है, और अंत में, पूरी तरह से कम हो जाती है। सेल कार्यात्मक विशेषताओं को बदलकर अनुकूलित करना शुरू कर देता है।
अनुकूलन तंत्र
ऐसा होता है कि कुछ स्थितियों में विध्रुवण धारा लंबे समय तक स्विच नहीं करती है। यह संवेदी तंतुओं की विशेषता है। 50 mV के मानक से ऊपर इस तरह के वर्तमान में क्रमिक दीर्घकालिक वृद्धि से इलेक्ट्रॉनिक दालों की आवृत्ति में वृद्धि होती है।
ऐसे संकेतों के जवाब में,पोटेशियम झिल्ली की चालकता। धीमे चैनल सक्रिय हैं। नतीजतन, तंत्रिका ऊतक की प्रतिक्रियाओं को दोहराने की क्षमता उत्पन्न होती है। इसे तंत्रिका तंतु अनुकूलन कहते हैं।
अनुकूलन करते समय, बड़ी संख्या में छोटे संकेतों के बजाय, कोशिकाएं जमा होने लगती हैं और एक ही मजबूत क्षमता को छोड़ देती हैं। और दो प्रतिक्रियाओं के बीच अंतराल बढ़ रहा है।
