Проведение возбуждения по нервным волокнам

ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПО НЕРВНЫМ ВОЛОКНАМ

Импульсы идут с разной скоростью. Эта скорость зависит от двух факторов: диаметра нервного волокна и от того, покрыто оно миелином или нет. Чем толще волокно, тем скорость выше. Это связано с особыми кабельными свойствами нервного волокна. Появление возбуждения происходит как бы от­ точки к точке. В процессе развития ПД происходит кратковременная перезарядка клеточной мембраны: внутренняя сторона заряжается положительно, наружная отрицательно. Соседние невозбужденные участки заряжены наоборот. Рядом оказываются положительно и отрицательно заряженные участки. От плюса к минусу течет электрический ток вдоль клеточной мембраны. Этот ток возбуждает ранее невозбужденный участок. Возбуждение этого участка приводит к появлению электрического тока уже между этим и соседним невозбужденным участками. Так непрерывно, от точки к точке, распространяется возбуждение, как, например, горит спичка. Разница только в том, что сгоревшая спичка снова уже гореть не будет, а волокно через некоторое время после возбуждения (когда пройдет фаза рефрактерности) снова готово генерировать импульсы (нарисовать схему).

Скорость проведения возбуждения увеличивается, если волокно покрыто миелиновой оболочкой. Миелиновая оболочка представляет собой глиальные клетки, которые окружают плотным слоем аксон нейрона. Участки, где нет миелина, –  перехваты Ранвье, могут возбуждаться, остальные как бы покрыты изолятором – электронейтральны (такой аксон похож на гирлянду сосисок. Участок аксона с миелиновой оболочкой выглядит как сосиска). Поэтому возбуждение как бы прыгает по перехватам. Между возбужденным перехватом и соседним невозбужденным течет электрический ток. Механизм его такой же, как у волокна, не покрытого миелином.

Открываются натриевые каналы, натрий-ионы входят внутрь аксона, а затем усиливают свои возможности калиевые, и все восстанавливается. В эксперименте можно обнаружить, что возбуждение перепрыгивает через 1-2 перехвата. За счет этого скорость проведения возбуждения еще больше возрастает. В толстых миелинизированных волокнах оно достигает 120 м/сек. Это примерно вдвое выше максимальной скорости проведения возбуждения в самых толстых волокнах беспозвоночных (диаметром 1 мм) (нарисовать схему проведения возбуждения).

Высокая скорость распространения импульсов в относительно толстых волокнах, покрытых миелином (диаметр менее 0,1 мм), позволяет существенно сэкономить площадь, которую занимают такие нервные проводники, например, в спинном мозге. Проводящие пути спинного мозга (белое вещество) – это скопление большого количества нервных волокон с разными характеристиками, в частности, скоростями проведения. Если бы это были волокна без миелина, то они должны были быть очень толстыми, чтобы обеспечить нужную скорость проведения импульсов. Диаметр спинного мозга должен был быть во много раз больше, примерно с диаметр туловища человека.

 Кроме того, миелиновая оболочка уменьшает влияние разных нервных волокон друг на друга во время возбуждения.