Распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна.

Потенциал действия, возникнув в одном участке аксона, вследствие диффузии ионов из этого участка вдоль волокна снижает потенциал покоя в соседнем участке и вызывает здесь тоже развитие потенциала действия. Благодаря этому механизму потенциал действия, возникнув в одном месте, проходит весь аксон и достигает воспринимающей клетки.

В таком качестве потенциал действия называется нервным импульсом.

Рефрактерность возбуждение покой

К Na К

↑ ↓ ↑

↓ ↑ ↓

К Na К

Рис.1. Локальные токи при распространении нервного импульса по волокну.

Рис. 2. Локальные токи при распространении нервного импульса по нервному волокну. ( А – рефрактерность; Б – возбуждение; В – покой).

В аксоплазме, и в окружающем растворе возникают локальные токи: между участками поверхности мембраны с большим потенциалом (положительно заряженным) и участками с меньшим потенциалом (отрицательно заряженным).

Локальные токи образуются как внутри аксона, так и на наружной его поверхности. Они приводят к повышению потенциала внутренней поверхности невозбужденного участка мембраны и к понижению наружного потенциала невозбужденного участка мембраны, оказавшегося возле возбужденной зоны. В зоне, близкой к возбужденному участку мембранный потенциал повышается выше порогового значения, открываются натриевые каналы и дальнейшее повышение мембранного потенциала происходит за счет потока ионов натрия через мембрану. Происходит деполяризация мембраны, развивается потенциал действия и возбуждение передается дальше на другие участки мембраны.

Возбуждение распространяется в одну сторону, где мембрана находится в состоянии покоя, в другую сторону распространяться не может, так как зоны где прошло возбуждение некоторое время остаются рефрактерными.

В миелинизированном нервном волокне натриевые и калиевые ионные каналы расположены в немиелинизированных участках перехватов Равнье, где мембрана аксона контактирует с межклеточной жидкостью.

Вследствие этого нервный импульс перемещается «скачками». Ионы натрия, поступающие внутрь аксона при открытии каналов в одном перехвате, диффундируют вдоль аксона до следующего перехвата.

Диффузия происходит быстро, так между перехватом Ранвье, находящимся в максимуме потенциала действия и соседним перехватом находящимся в состоянии покоя возникает разность потенциалов. Благодаря такому строению миелинизированного волокна скорость проведения импульса в нем равна 30-50 м/сек, это в 5-6 раз больше, чем в немиелинизированных волокнах, где ионные канлы расположены равномерно по всей длине волокна и потенциал действия расространяется плавно.

Пороговая величина поляризации, вызывающая нервный импульс, зависит от концентрации ионов кальция. Внутриклеточная концентрация кальция равна 0,3 мкммоль/л, при гипокальциемии она снижается, следовательно снижается пороговая величина возбуждения нервов и могут возникнуть судороги.