Impuls saraf memiliki efek domino. Setiap neuron menerima impuls dan harus menyebarkannya ke neuron berikutnya dan pastikan dorongan yang benar terus di jalan. Melalui rantai peristiwa kimia, [dendrit (bagian dari neuron) mengambil suatu dorongan yang shuttled melalui akson dan dikirim ke neuron berikutnya.
Seluruh impuls melewati neuron di sekitar tujuh milidetik – lebih cepat dari sambaran petir. Inilah yang terjadi hanya dalam waktu enam langkah mudah:
Polarisasi membran neuron: Sodium adalah di luar, dan kalium di dalam.
Membran sel neuron mengelilingi seperti sel lain dalam tubuh memiliki membran. Ketika neuron tidak dirangsang – itu hanya duduk tanpa dorongan untuk membawa atau mengirimkan – membran adalah terpolarisasi. Tidak lumpuh. Terpolarisasi. Menjadi terpolarisasi berarti bahwa muatan listrik di luar membran positif sedangkan muatan listrik di bagian dalam membran negatif. Bagian luar sel mengandung ion natrium berlebih (Na +); bagian dalam sel mengandung ion kalium berlebih (K +). (Ion adalah atom dari unsur dengan muatan positif atau negatif.)
Anda mungkin bertanya-tanya: Bagaimana muatan dalam sel menjadi negatif jika sel mengandung ion positif? Pertanyaan yang bagus. Jawabannya adalah bahwa selain K +, bermuatan negatif protein dan molekul asam nukleat juga menghuni sel; Oleh karena itu, dalam negatif dibandingkan dengan di luar.
Kemudian, jika membran sel memungkinkan ion untuk menyeberang, bagaimana Na + tinggal di luar dan K + tinggal di dalam? Jika pikiran ini terlintas dalam pikiran Anda, Anda berhak mendapatkan bintang emas besar! Jawabannya adalah bahwa + Na dan K + yang, pada kenyataannya, bergerak maju mundur melintasi membran. Namun, Ibu Alam memikirkan segalanya. Ada Na + / K + pompa pada membran yang memompa Na + kembali ke luar dan K + kembali ke dalam. Tuduhan ion menghambat membran permeabilitas (yaitu, membuat sulit untuk hal-hal lain untuk menyeberangi membran).
Potensial istirahat memberikan neuron istirahat.
Ketika neuron tidak aktif dan terpolarisasi, itu dikatakan pada potensi istirahat nya. Masih cara ini sampai stimulus datang.
Potensial aksi: ion natrium bergerak di dalam membran.
Ketika stimulus mencapai neuron beristirahat, saluran ion yang terjaga keamanannya pada membran neuron istirahat terbuka tiba-tiba dan memungkinkan Na + yang berada di luar membran untuk pergi bergegas ke dalam sel. Karena ini terjadi, neuron berjalan dari yang terpolarisasi untuk menjadi depolarized.
Ingatlah bahwa ketika neuron itu terpolarisasi, di luar membran positif, dan bagian dalam membran negatif. Nah, setelah ion positif pergi pengisian di dalam membran, dalam menjadi positif, juga; polarisasi dihapus dan ambang tercapai.
Setiap neuron memiliki ambang batas – titik di mana tidak ada menahan. Setelah stimulus berjalan di atas ambang batas, lebih terjaga keamanannya ion saluran terbuka dan memungkinkan lebih Na + di dalam sel. Hal ini menyebabkan depolarisasi lengkap neuron dan potensial aksi dibuat. Dalam keadaan ini, neuron terus membuka saluran Na + sepanjang membran. Ketika ini terjadi, ini merupakan fenomena semua-atau-tidak. “All-atau-tidak” berarti bahwa jika stimulus tidak melebihi ambang batas dan menyebabkan semua gerbang untuk membuka, tidak ada tindakan potensi hasil; Namun, setelah ambang batas disilangkan, tidak ada jalan untuk kembali: depolarisasi Lengkap terjadi dan stimulus akan dikirim.[
Memahami Transmisi Impuls Saraf
Ketika impuls perjalanan menuruni akson ditutupi oleh selubung myelin, impuls harus bergerak di antara celah uninsulated disebut simpul Ranvier yang ada antara setiap sel Schwann.
Repolarisasi: Potassium ion bergerak di luar, dan ion natrium tinggal di dalam membran.
Setelah bagian dalam sel menjadi dibanjiri Na +, saluran ion yang terjaga keamanannya di bagian dalam membran terbuka untuk memungkinkan K + untuk pindah ke luar membran. Dengan K + bergerak ke luar, repolarisasi membran mengembalikan keseimbangan listrik, meskipun berlawanan dari membran terpolarisasi awal yang telah Na + di luar dan K + di dalam. Hanya setelah K + gerbang terbuka, Na + gerbang dekat; jika tidak, membran tidak bisa repolarize.
Hyperpolarization: ion kalium lebih berada di luar dari ada ion natrium di dalam.
Ketika K + gerbang akhirnya dekat, neuron memiliki sedikit lebih K + di luar daripada itu Na + di dalam. Hal ini menyebabkan potensial membran turun sedikit lebih rendah dari potensi istirahat, dan membran dikatakan hyperpolarized karena memiliki potensi yang lebih besar. (Karena potensi membran lebih rendah, ia memiliki lebih banyak ruang untuk “tumbuh.”). Periode ini tidak berlangsung lama, meskipun (baik, tidak ada langkah-langkah butuh waktu lama!). Setelah impuls telah melakukan perjalanan melalui neuron, potensial aksi berakhir, dan kembali membran sel normal (yaitu, potensi istirahat).
Periode refrakter menempatkan semuanya kembali normal: Kalium kembali dalam, natrium kembali di luar.
Periode refrakter adalah ketika + Na dan K + dikembalikan ke sisi asli mereka: Na + di luar dan K + di dalam. Sementara neuron sibuk kembali segalanya normal, tidak menanggapi setiap rangsangan yang masuk. Ini semacam seperti membiarkan mesin penjawab Anda mengambil panggilan telepon yang membuat telepon berdering Anda seperti yang Anda berjalan di pintu dengan tangan Anda penuh. Setelah Na + / K + pompa mengembalikan ion untuk sisi yang sah dari membran sel neuron, neuron ini kembali ke keadaan terpolarisasi normal dan tetap pada potensi beristirahat sampai dorongan lain datang.
Gambar berikut menunjukkan transmisi impuls.
Memahami Transmisi Impuls Saraf
Seperti kesenjangan antara sel-sel Schwann pada akson terisolasi, kesenjangan yang disebut sinaps atau celah sinaptik memisahkan akson dari satu neuron dan dendrit dari neuron berikutnya. Neuron tidak menyentuh. Sinyal harus melintasi sinaps untuk melanjutkan jalan melalui sistem saraf. Konduksi listrik membawa impuls di sinapsis di otak, tapi di bagian lain dari tubuh, impuls dilakukan di sinapsis sebagai perubahan kimia berikut terjadi:
Gerbang kalsium terbuka.
Pada akhir akson dari mana impuls akan datang, depolarizes membran, saluran ion gated terbuka, dan ion kalsium (Ca2 +) diperbolehkan untuk masuk ke dalam sel.
Melepaskan neurotransmitter.
Ketika ion kalsium terburu-buru dalam, bahan kimia yang disebut neurotransmitter dilepaskan ke sinaps.
Neurotransmitter mengikat dengan reseptor pada neuron.
Bahan kimia yang berfungsi sebagai neurotransmitter bergerak di sinaps dan berikatan dengan protein pada membran neuron yang akan menerima impuls. Protein berfungsi sebagai reseptor, dan protein yang berbeda berfungsi sebagai reseptor untuk neurotransmitter yang berbeda – yaitu, neurotransmiter memiliki reseptor khusus.
Eksitasi atau penghambatan membran terjadi.
Apakah eksitasi atau inhibisi terjadi tergantung pada apa bahan kimia menjabat sebagai neurotransmitter dan hasil yang telah. Sebagai contoh, jika neurotransmitter menyebabkan saluran Na + untuk membuka, membran neuron menjadi depolarized, dan dorongan dilakukan melalui neuron itu. Jika K + saluran terbuka, membran neuron menjadi hyperpolarized, dan penghambatan terjadi. Impuls dihentikan mati jika potensial aksi tidak dapat dihasilkan.
Jika Anda bertanya-tanya apa yang terjadi pada neurotransmitter setelah ia mengikat reseptor, Anda benar-benar mendapatkan yang baik pada anatomi dan fisiologi ini hal. Begini ceritanya: Setelah neurotransmitter menghasilkan efeknya, apakah itu eksitasi atau inhibisi, rilis reseptor dan neurotransmitter kembali ke sinaps. Pada sinaps, sel “mendaur ulang” neurotransmitter terdegradasi. Bahan kimia kembali ke membran sehingga selama impuls berikutnya, ketika vesikel sinaptik mengikat membran, neurotransmitter lengkap dapat lagi akan dirilis.