Utendaji kazi wa viungo na tishu za mwili wetu hutegemea mambo mengi. Baadhi ya seli (cardiomyocytes na neva) hutegemea uhamisho wa msukumo wa ujasiri unaozalishwa katika vipengele maalum vya seli au nodes. Msingi wa msukumo wa neva ni uundaji wa wimbi mahususi la msisimko, linaloitwa uwezo wa kutenda.
Hii ni nini?
Uwezo wa kutenda kwa kawaida huitwa wimbi la msisimko linalosonga kutoka seli hadi seli. Kutokana na uundaji wake na kifungu kupitia utando wa seli, mabadiliko ya muda mfupi katika malipo yao hutokea (kwa kawaida, upande wa ndani wa membrane unashtakiwa vibaya, na upande wa nje unashtakiwa vyema). Wimbi linalozalishwa huchangia mabadiliko katika mali ya njia za ion za seli, ambayo inaongoza kwa recharging ya membrane. Kwa sasa wakati uwezo wa kutenda unapita kwenye utando, kuna mabadiliko ya muda mfupi katika chaji yake, ambayo husababisha mabadiliko katika sifa za seli.
Kuundwa kwa wimbi hili kunatokana na utendakazi wa nyuzi za neva, pamoja na mfumo wa njia za moyo.
Uundaji wake unapotatizwa, magonjwa mengi hutokea, jambo ambalo hufanya uamuzi wa uwezekano wa hatua kuwa muhimu katikamchanganyiko wa hatua za uchunguzi na matibabu.
Je, uwezo wa kutenda unaundwa vipi na sifa yake ni nini?
Historia ya utafiti
Utafiti wa kutokea kwa msisimko katika seli na nyuzi ulianzishwa muda mrefu uliopita. Wa kwanza kugundua kutokea kwake walikuwa wanabiolojia ambao walisoma athari za vichocheo mbalimbali kwenye neva ya tibia ya chura. Waligundua kuwa walipowekwa kwenye myeyusho uliokolea wa chumvi ya meza, mkazo wa misuli ulionekana.
Katika siku zijazo, utafiti uliendelea na madaktari wa mfumo wa neva, lakini sayansi kuu baada ya fizikia ambayo inachunguza uwezo wa kuchukua hatua ni fiziolojia. Ni wanafiziolojia waliothibitisha kuwepo kwa uwezo wa kutenda katika seli za moyo na neva.
Tulipoingia ndani zaidi katika utafiti wa uwezo, uwepo wa uwezo wa kupumzika pia ulithibitishwa.
Kuanzia mwanzoni mwa karne ya 19, mbinu zilianza kuundwa ili kugundua uwepo wa uwezo huu na kupima ukubwa wao. Hivi sasa, urekebishaji na uchunguzi wa uwezekano wa hatua unafanywa katika tafiti mbili za ala - kuondolewa kwa electrocardiograms na electroencephalograms.
Njia inayoweza kuchukua hatua
Kuundwa kwa msisimko hutokea kutokana na mabadiliko katika ukolezi wa ndani ya seli ya ayoni za sodiamu na potasiamu. Kwa kawaida, seli ina potasiamu zaidi kuliko sodiamu. Mkusanyiko wa ziada wa ioni za sodiamu ni kubwa zaidi kuliko kwenye cytoplasm. Mabadiliko yanayosababishwa na uwezo wa hatua huchangia mabadiliko ya malipo kwenye membrane, na kusababisha mtiririko wa ioni za sodiamu kwenye seli. Kwa sababu hiichaji nje na ndani ya seli hubadilika (saitoplazimu imechajiwa vyema, na mazingira ya nje yana chaji hasi.
Hii inafanywa ili kuwezesha kupita kwa wimbi kupitia seli.
Baada ya wimbi kupitishwa kupitia sinepsi, chaji hubadilishwa kutokana na mkondo wa maji ndani ya seli ya ayoni za kloridi zenye chaji hasi. Viwango vya awali vya chaji nje na ndani ya seli hurejeshwa, ambayo husababisha kuundwa kwa uwezo wa kupumzika.
Vipindi vya kupumzika na msisimko hupishana. Katika seli ya patholojia, kila kitu kinaweza kutokea kwa njia tofauti, na uundaji wa AP huko utatii sheria tofauti.
awamu za PD
Njia ya uwezekano wa hatua inaweza kugawanywa katika awamu kadhaa.
Awamu ya kwanza huendelea hadi kiwango muhimu cha utengano wa polarization kitengenezwe (uwezo wa hatua ya kupita huchochea umwagaji wa polepole wa membrane, ambayo hufikia kiwango cha juu zaidi, kwa kawaida karibu -90 meV). Awamu hii inaitwa prespike. Hutekelezwa kutokana na ioni za sodiamu kuingia kwenye seli.
Awamu inayofuata, uwezo wa kilele (au mwiba), huunda parabola yenye pembe ya papo hapo, ambapo sehemu inayopaa ya uwezekano humaanisha utengano wa utando (haraka), na sehemu inayoshuka ina maana ya kubadilika tena..
Awamu ya tatu - uwezo hasi wa ufuatiliaji - unaonyesha upunguzaji wa athari (mpito kutoka kilele cha uondoaji wa politiko hadi hali ya kupumzika). Husababishwa na ioni za kloridi kuingia kwenye seli.
Katika hatua ya nne, awamu ya chanyafuatilia uwezo, viwango vya chaji vya utando hurudi kwenye asili.
Awamu hizi zinazobainishwa na uwezo wa kitendo hufuata kwa uthabiti moja baada ya nyingine.
Vitendaji vinavyoweza kutekelezwa
Bila shaka, ukuzaji wa uwezo wa kutenda ni muhimu katika utendakazi wa seli fulani. Kusisimua kuna jukumu kubwa katika kazi ya moyo. Bila hivyo, moyo ungekuwa chombo kisichofanya kazi, lakini kutokana na uenezaji wa wimbi kupitia seli zote za moyo, hupungua, ambayo husaidia kusukuma damu kupitia kitanda cha mishipa, kuimarisha tishu na viungo vyote nayo.
Mfumo wa neva pia haukuweza kufanya kazi yake kwa kawaida bila uwezo wa kutenda. Viungo havikuweza kupokea ishara kufanya kazi fulani, kama matokeo ambayo wangekuwa hawana maana. Kwa kuongezea, uboreshaji wa uhamishaji wa msukumo wa ujasiri katika nyuzi za ujasiri (kuonekana kwa myelin na viunga vya Ranvier) ilifanya iwezekane kusambaza ishara katika suala la sehemu za sekunde, ambayo ilisababisha ukuzaji wa tafakari na fahamu. harakati.
Mbali na mifumo hii ya kiungo, uwezo wa kutenda pia huundwa katika seli nyingine nyingi, lakini ndani yake huwa na jukumu tu katika utendakazi wa vitendaji maalum vya seli.
Kuongezeka kwa uwezo wa kutenda moyoni
Kiungo kikuu ambacho kazi yake inategemea kanuni ya uundaji unaowezekana ni moyo. Kutokana na kuwepo kwa nodes kwa ajili ya malezi ya msukumo, kazi ya chombo hiki inafanywa, kazi ambayo ni kutoa damu kwa tishu na.mamlaka.
Uwezo wa kutenda katika moyo unatolewa kwenye nodi ya sinus. Iko kwenye makutano ya vena cava katika atiria ya kulia. Kutoka hapo, msukumo huenea pamoja na nyuzi za mfumo wa uendeshaji wa moyo - kutoka kwa node hadi kwenye makutano ya atrioventricular. Kupitia kifungu cha Wake, kwa usahihi, kando ya miguu yake, msukumo hupita kwa ventricles ya kulia na ya kushoto. Katika unene wao kuna njia ndogo zaidi - nyuzi za Purkinje, ambazo msisimko hufikia kila seli ya moyo.
Uwezo wa utendaji wa cardiomyocytes ni mchanganyiko, i.e. inategemea mkazo wa seli zote za tishu za moyo. Katika uwepo wa kizuizi (kovu baada ya mshtuko wa moyo), uundaji wa uwezo wa hatua unasumbuliwa, ambao umeandikwa kwenye electrocardiogram.
Mfumo wa neva
Je PD hutengenezwa vipi katika niuroni - seli za mfumo wa neva. Kila kitu kinafanywa kwa urahisi hapa.
Msukumo wa nje hutambulika kwa ukuaji wa seli za neva - dendrites zinazohusiana na vipokezi vilivyo kwenye ngozi na katika tishu nyingine zote (uwezo wa kupumzika na uwezo wa kutenda pia hubadilishana). Kuwashwa husababisha uundaji wa uwezo wa hatua ndani yao, baada ya hapo msukumo hupitia mwili wa seli ya ujasiri hadi mchakato wake mrefu - axon, na kutoka kwake kupitia sinepsi hadi seli zingine. Kwa hivyo, wimbi linalotokana la msisimko hufika kwenye ubongo.
Sifa ya mfumo wa neva ni uwepo wa aina mbili za nyuzi - zilizofunikwa na myelin na bila hiyo. Tukio la uwezo wa hatua na maambukizi yake katika nyuzi hizo ambapo kuna myelin;ulifanyika kwa kasi zaidi kuliko katika demyelinated.
Jambo hili linazingatiwa kwa sababu ya ukweli kwamba uenezi wa AP kando ya nyuzi za myelinated hutokea kwa sababu ya "kuruka" - msukumo unaruka juu ya sehemu za myelin, ambayo, kwa sababu hiyo, hupunguza njia yake na, ipasavyo, huharakisha. uenezi wake.
Uwezo wa kupumzika
Bila ukuzaji wa uwezo wa kupumzika, hakungekuwa na uwezo wa kuchukua hatua. Uwezo wa kupumzika unaeleweka kama hali ya kawaida, isiyo na msisimko ya seli, ambayo chaji ndani na nje ya utando wake ni tofauti sana (yaani, utando una chaji chanya nje na chaji hasi ndani). Uwezo wa kupumzika unaonyesha tofauti kati ya chaji ndani na nje ya seli. Kwa kawaida, ni kati ya -50 hadi -110 meV. Katika nyuzi za neva, thamani hii kwa kawaida ni -70 meV.
Ni kutokana na kuhama kwa ayoni za kloridi hadi kwenye seli na kuundwa kwa chaji hasi ndani ya utando.
Wakati wa kubadilisha mkusanyiko wa ayoni ndani ya seli (kama ilivyotajwa hapo juu), PP hubadilisha PD.
Kwa kawaida, seli zote za mwili ziko katika hali ya kutosisimka, kwa hivyo mabadiliko ya uwezo yanaweza kuchukuliwa kuwa mchakato muhimu wa kisaikolojia, kwani bila wao mifumo ya moyo na mishipa na ya neva haikuweza kutekeleza shughuli zao.
Umuhimu wa utafiti kuhusu kupumzika na uwezekano wa kuchukua hatua
Uwezo wa kupumzika na uwezo wa kuchukua hatua hukuruhusu kubainisha hali ya mwili, na vile vile viungo vya mtu binafsi.
Urekebishaji wa uwezo wa kutenda kutoka kwa moyo (electrocardiography) inaruhusukuamua hali yake, pamoja na uwezo wa utendaji wa idara zake zote. Ikiwa unasoma ECG ya kawaida, unaweza kuona kwamba meno yote juu yake ni udhihirisho wa uwezo wa hatua na uwezekano wa kupumzika unaofuata (kwa mtiririko huo, tukio la uwezo huu katika atria huonyesha wimbi la P, na kuenea kwa msisimko ndani yake. ventrikali - wimbi la R).
Kwa upande wa electroencephalogram, kutokea kwa mawimbi na midundo mbalimbali juu yake (haswa mawimbi ya alpha na beta kwa mtu mwenye afya njema) pia kunatokana na kutokea kwa uwezo wa kutenda katika niuroni za ubongo.
Tafiti hizi huruhusu ugunduzi wa wakati wa maendeleo ya mchakato fulani wa patholojia na kuamua karibu asilimia 50 ya matibabu ya mafanikio ya ugonjwa wa awali.
