 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
Когда нейрон, находящийся в состоянии покоя, стимулируется, разность потенциалов на
клеточной мембране уменьшается. Если падение напряжения достаточное, натриевые каналы в точке
стимуляции на короткое время открываются и ионы Na+ проникают внутрь клетки. Этот процесс
называется деполяризацией; теперь внутренняя сторона мембраны в этом участке оказывается
заряженной положительно относительно внешней. Соседние натриевые каналы чувствуют это падение
напряжения и в свою очередь открываются, вызывая деполяризацию прилежащих участков. Такой
самоподдерживаемый процесс деполяризации, распространяющейся вдоль тела клетки, называется
нервным импульсом. По мере продвижения этого импульса по нейрону натриевые каналы за ним
закрываются и включаются ионные насосы, быстро восстанавливающие в клеточной мембране
исходное состояние покоя (рис. 2.5).
Рис. 2.5. Потенциал действия. а) В течение действия потенциала натриевые шлюзы в
мембране нейрона открыты и ионы натрия входят внутрь аксона, неся с собой положительный заряд,
б) Когда потенциал действия возникает в какой-либо точке аксона, натриевые шлюзы закрываются в
этой точке и открываются в следующей, расположенной по длине аксона. Когда натриевые шлюзы
закрыты, открыты калиевые шлюзы и ионы калия выходят из аксона, унося с собой положительный
заряд (по материалам Starr & Taggart, 1989).
Скорость продвижения нервного импульса по аксону может меняться от 3 до 300 км/час, в
зависимости от диаметра аксона: как правило, чем больше диаметр, тем выше скорость. Скорость может
зависеть также от того, есть ли у аксона миелиновое покрытие. Это покрытие состоит из специальных
глиальных клеток, окутывающих аксон и идущих одна за другой с небольшими перехватами
(промежутками) (как на рис. 2.1). Эти маленькие промежутки называют узлами Ранвьера. Благодаря
изолирующим свойствам миелинового покрытия нервный импульс как бы прыгает от одного узла
Ранвьера к другому — процесс, известный как салтаторная проводимость, что значительно повышает
скорость передачи по аксону. (Термин салтаторная происходит от латинского слова saltare, что означает
«прыгать».) Наличие миелиновых покрытий характерно для высших животных и особенно широко
распространено в тех частях нервной системы, где скорость передачи — решающий фактор.
Рассеянный склероз, сопровождаемый серьезными сенсомоторными дисфункциями нервной системы,
— это заболевание, при котором организм разрушает свой собственный миелин.
Синаптическая передача импульсов
Синаптическое сопряжение между нейронами чрезвычайно важно, поскольку именно здесь
клетки передают свои сигналы. Отдельный нейрон разряжается или возбуждается, когда приходящая к
нему через множество синапсов стимуляция превышает определенный порог. Нейрон разряжается
одним коротким импульсом и затем несколько тысячных долей секунды остается инактивным.
Величина нервного импульса постоянна, и он не может быть вызван до тех пор, пока стимул не
достигнет порогового уровня; это называется законом «все или ничего». Нервный импульс, раз
