Մեր մարմնի օրգանների և հյուսվածքների աշխատանքը կախված է բազմաթիվ գործոններից: Որոշ բջիջներ (կարդիոմիոցիտներ և նյարդեր) կախված են հատուկ բջջային բաղադրիչներում կամ հանգույցներում առաջացած նյարդային ազդակների փոխանցումից։ Նյարդային ազդակի հիմքը գրգռման հատուկ ալիքի ձևավորումն է, որը կոչվում է գործողության ներուժ:
Ինչ է սա?
Գործողությունների ներուժը սովորաբար կոչվում է գրգռման ալիք, որը շարժվում է բջիջից բջիջ: Դրա ձևավորման և բջջային թաղանթների միջով անցնելու պատճառով տեղի է ունենում դրանց լիցքի կարճատև փոփոխություն (սովորաբար թաղանթի ներքին կողմը բացասական լիցքավորված է, իսկ արտաքինը դրական լիցքավորված է): Առաջացած ալիքը նպաստում է բջջի իոնային ուղիների հատկությունների փոփոխությանը, ինչը հանգեցնում է մեմբրանի վերալիցքավորմանը։ Այն պահին, երբ գործողության պոտենցիալը անցնում է թաղանթով, տեղի է ունենում նրա լիցքի կարճաժամկետ փոփոխություն, ինչը հանգեցնում է բջջի հատկությունների փոփոխության։
Այս ալիքի ձևավորումը ընկած է նյարդային մանրաթելի աշխատանքի, ինչպես նաև սրտի ուղիների համակարգի հիմքում:
Երբ դրա ձևավորումը խախտվում է, զարգանում են բազմաթիվ հիվանդություններ, ինչը անհրաժեշտ է դարձնում գործողության ներուժի որոշումը.ախտորոշիչ և բուժական միջոցառումների համալիր։
Ինչպե՞ս է ձևավորվում գործողության պոտենցիալը և ի՞նչն է նրան բնորոշ։
Հետազոտության պատմություն
Բջիջներում և մանրաթելերում գրգռվածության առաջացման ուսումնասիրությունը սկսվել է բավականին վաղուց: Առաջինը, ով նկատել է դրա առաջացումը, կենսաբաններն էին, ովքեր ուսումնասիրել էին տարբեր գրգռիչների ազդեցությունը գորտի բաց տիբիալ նյարդի վրա: Նրանք նկատել են, որ ճաշի աղի խտացված լուծույթին ենթարկվելիս մկանների կծկում է նկատվել։
Ապագայում հետազոտությունները շարունակվեցին նյարդաբանների կողմից, սակայն ֆիզիկայից հետո հիմնական գիտությունը, որն ուսումնասիրում է գործողության ներուժը, ֆիզիոլոգիան է: Հենց ֆիզիոլոգներն ապացուցեցին սրտի բջիջներում և նյարդերում գործողության ներուժի առկայությունը։
Երբ մենք ավելի խորացանք պոտենցիալների ուսումնասիրության մեջ, ապացուցվեց նաև հանգստի ներուժի առկայությունը:
19-րդ դարի սկզբից սկսեցին ստեղծվել մեթոդներ՝ հայտնաբերելու այդ պոտենցիալների առկայությունը և չափելու դրանց մեծությունը։ Ներկայումս գործողության պոտենցիալների ֆիքսումն ու ուսումնասիրությունն իրականացվում է երկու գործիքային ուսումնասիրություններով՝ էլեկտրասրտագրության և էլեկտրաէնցեֆալոգրամների հեռացում։
Գործողությունների ներուժի մեխանիզմ
Գրգռման ձևավորումը տեղի է ունենում նատրիումի և կալիումի իոնների ներբջջային կոնցենտրացիայի փոփոխության պատճառով։ Սովորաբար, բջիջը պարունակում է ավելի շատ կալիում, քան նատրիում: Նատրիումի իոնների արտաբջջային կոնցենտրացիան շատ ավելի բարձր է, քան ցիտոպլազմայում: Գործողության պոտենցիալի հետևանքով առաջացած փոփոխությունները նպաստում են թաղանթի լիցքի փոփոխությանը, ինչը հանգեցնում է նատրիումի իոնների հոսքին դեպի բջիջ: Սրա պատճառովլիցքերը բջիջից դուրս և ներսում փոխվում են (ցիտոպլազմը լիցքավորված է դրական, իսկ արտաքին միջավայրը՝ բացասական։
Սա արվում է ալիքի անցումը բջջի միջով հեշտացնելու համար:
Ալիքը սինապսի միջոցով փոխանցվելուց հետո լիցքը հակադարձվում է բացասական լիցքավորված քլորիդ իոնների բջջի ներսում հոսանքի պատճառով: Բջիջից դուրս և ներսում լիցքավորման սկզբնական մակարդակները վերականգնվում են, ինչը հանգեցնում է հանգստի ներուժի ձևավորմանը։
Հանգստի և հուզմունքի ժամանակաշրջանները փոխարինվում են: Պաթոլոգիական խցում ամեն ինչ կարող է այլ կերպ տեղի ունենալ, և AP-ի ձևավորումն այնտեղ կենթարկվի մի փոքր այլ օրենքների:
PD փուլեր
Գործողությունների ներուժի ընթացքը կարելի է բաժանել մի քանի փուլերի:
Առաջին փուլը շարունակվում է մինչև ձևավորվի ապաբևեռացման կրիտիկական մակարդակ (անցնող գործողության ներուժը խթանում է մեմբրանի դանդաղ արտահոսքը, որը հասնում է առավելագույն մակարդակի, սովորաբար մոտ -90 մՎ): Այս փուլը կոչվում է պրեսպիկ: Այն իրականացվում է նատրիումի իոնների բջիջ մուտք գործելու շնորհիվ։
Հաջորդ փուլը՝ գագաթնակետային պոտենցիալը (կամ հասկը), ձևավորում է պարաբոլա սուր անկյունով, որտեղ պոտենցիալի աճող մասը նշանակում է մեմբրանի ապաբևեռացում (արագ), իսկ նվազող մասը՝ վերաբևեռացում։
Երրորդ փուլ - բացասական հետագծային պոտենցիալ - ցույց է տալիս հետքերի ապաբևեռացում (ապաբևեռացման գագաթնակետից անցում դեպի հանգստի վիճակ): Առաջանում է քլորիդ իոնների բջիջ մուտք գործելու հետևանքով։
Չորրորդ փուլում՝ դրականի փուլհետքի ներուժը, մեմբրանի լիցքավորման մակարդակը վերադառնում է սկզբնականին։
Այս փուլերը, որոնք որոշվում են գործողության պոտենցիալով, խստորեն հաջորդում են մեկը մյուսի հետևից:
Գործողությունների պոտենցիալ գործառույթներ
Անկասկած, գործողության ներուժի զարգացումը կարևոր է որոշակի բջիջների աշխատանքի համար: Գրգռումը մեծ դեր է խաղում սրտի աշխատանքի մեջ: Առանց դրա սիրտը պարզապես անգործուն օրգան կլիներ, սակայն ալիքի տարածման շնորհիվ սրտի բոլոր բջիջներով այն կծկվում է, ինչն օգնում է արյունը մղել անոթային հունով՝ դրանով հարստացնելով բոլոր հյուսվածքներն ու օրգանները։
Նյարդային համակարգը նույնպես սովորաբար չէր կարող կատարել իր գործառույթը առանց գործողության ներուժի: Օրգանները չէին կարող ազդանշաններ ստանալ որոշակի գործառույթ կատարելու համար, ինչի արդյունքում դրանք պարզապես անօգուտ կլինեն։ Բացի այդ, նյարդային մանրաթելերում նյարդային իմպուլսի փոխանցման բարելավումը (միելինի տեսքը և Ռանվիերի ընդհատումները) հնարավորություն տվեց ազդանշան փոխանցել վայրկյանի կոտորակներում, ինչը հանգեցրեց ռեֆլեքսների և գիտակցության զարգացմանը: շարժումներ.
Բացի այս օրգան համակարգերից, գործողության պոտենցիալը ձևավորվում է նաև շատ այլ բջիջներում, սակայն դրանցում այն դեր է խաղում միայն բջջի հատուկ գործառույթների կատարման մեջ։
Սրտում գործողության ներուժի բարձրացում
Հիմնական օրգանը, որի աշխատանքը հիմնված է գործողության ներուժի ձևավորման սկզբունքի վրա, սիրտն է։ Իմպուլսների առաջացման հանգույցների առկայության շնորհիվ իրականացվում է այս օրգանի աշխատանքը, որի գործառույթն է արյունը հասցնել հյուսվածքներին և.իշխանություններ.
Սրտում գործողության ներուժը առաջանում է սինուսային հանգույցում: Այն գտնվում է աջ ատրիումի խոռոչի երակների միացման տեղում: Այնտեղից իմպուլսը տարածվում է սրտի հաղորդիչ համակարգի մանրաթելերի երկայնքով՝ հանգույցից մինչև ատրիովորոքային հանգույց։ Անցնելով Նրա կապոցի երկայնքով, ավելի ճիշտ՝ նրա ոտքերի երկայնքով, իմպուլսն անցնում է աջ և ձախ փորոքներ։ Նրանց հաստությամբ կան ավելի փոքր ուղիներ՝ Պուրկինյեի մանրաթելեր, որոնց միջոցով գրգռումը հասնում է սրտի յուրաքանչյուր բջիջին։
Կարդիոմիոցիտների գործողության ներուժը բարդ է, այսինքն. կախված է սրտի հյուսվածքի բոլոր բջիջների կծկվելուց: Բլոկի առկայության դեպքում (սրտի ինֆարկտից հետո) խախտվում է գործողության պոտենցիալի ձևավորումը, որը գրանցվում է էլեկտրասրտագրության վրա։
Նյարդային համակարգ
Ինչպես է ձևավորվում PD-ն նյարդային համակարգի նեյրոններում՝ բջիջներում: Այստեղ ամեն ինչ մի փոքր ավելի հեշտ է արվում։
Արտաքին իմպուլսը ընկալվում է նյարդային բջիջների ելքերով՝ դենդրիտներ, որոնք կապված են ինչպես մաշկի, այնպես էլ մյուս հյուսվածքներում տեղակայված ընկալիչների հետ (հանգստի և գործողության ներուժը նույնպես փոխարինում են միմյանց): Գրգռումը հրահրում է նրանց մեջ գործողության ներուժի ձևավորում, որից հետո իմպուլսը նյարդային բջջի մարմնի միջով անցնում է դեպի նրա երկար ընթացքը՝ աքսոն, իսկ դրանից՝ սինապսների միջով դեպի այլ բջիջներ։ Այսպիսով, առաջացած գրգռման ալիքը հասնում է ուղեղին:
Նյարդային համակարգի առանձնահատկությունը երկու տեսակի մանրաթելերի առկայությունն է՝ ծածկված միելինով և առանց դրա: Գործողության ներուժի առաջացումը և դրա փոխանցումը այն մանրաթելերում, որտեղ կա միելին,իրականացվում է շատ ավելի արագ, քան դեմելինացված:
Այս երևույթը նկատվում է այն պատճառով, որ AP-ի տարածումը միելինացված մանրաթելերի երկայնքով տեղի է ունենում «ցատկերի» պատճառով՝ իմպուլսը ցատկում է միելինի հատվածների վրայով, ինչը, արդյունքում, նվազեցնում է նրա ուղին և, համապատասխանաբար, արագացնում։ դրա տարածումը։
Հանգստի ներուժ
Առանց հանգստի ներուժի զարգացման, չէր լինի գործողության ներուժ: Հանգստի պոտենցիալը հասկացվում է որպես բջջի նորմալ, չգրգռված վիճակ, որի դեպքում նրա մեմբրանի ներսում և դրսում լիցքերը զգալիորեն տարբերվում են (այսինքն՝ մեմբրանը դրսում դրական լիցքավորված է, իսկ ներսում՝ բացասական): Հանգստի պոտենցիալը ցույց է տալիս բջջի ներսում և դրսում լիցքերի տարբերությունը: Սովորաբար, այն տատանվում է -50-ից մինչև -110 մՎ: Նյարդային մանրաթելերում այս արժեքը սովորաբար կազմում է -70 մՎ։
Դա պայմանավորված է քլորիդ իոնների միգրացիայից դեպի բջիջ և թաղանթի ներսի վրա բացասական լիցքի ստեղծմամբ։
Ներբջջային իոնների կոնցենտրացիան փոխելու ժամանակ (ինչպես նշվեց վերևում), PP-ն փոխարինում է PD-ին։
Սովորաբար, մարմնի բոլոր բջիջները գտնվում են չգրգռված վիճակում, ուստի պոտենցիալների փոփոխությունը կարելի է համարել ֆիզիոլոգիապես անհրաժեշտ գործընթաց, քանի որ առանց դրանց սրտանոթային և նյարդային համակարգերը չեն կարող իրականացնել իրենց գործունեությունը։
Հանգստի և գործողության ներուժի վերաբերյալ հետազոտության նշանակությունը
Հանգստի ներուժը և գործողության ներուժը թույլ են տալիս որոշել մարմնի, ինչպես նաև առանձին օրգանների վիճակը։
Սրտից գործողության ներուժի ֆիքսումը (էլեկտրասրտագրությունը) թույլ է տալիսորոշել դրա վիճակը, ինչպես նաև նրա բոլոր ստորաբաժանումների գործառնական կարողությունները. Եթե դուք ուսումնասիրում եք նորմալ ԷՍԳ, ապա կարող եք տեսնել, որ դրա վրա գտնվող բոլոր ատամները գործողության ներուժի և հետագա հանգստի ներուժի դրսևորում են (համապատասխանաբար, նախասրտերում այս պոտենցիալների հայտնվելը ցույց է տալիս P ալիքը և գրգռման տարածումը փորոքներ - R ալիք):
Ինչ վերաբերում է էլեկտրաէնցեֆալոգրամային, ապա դրա վրա տարբեր ալիքների և ռիթմերի առաջացումը (մասնավորապես՝ առողջ մարդու մոտ ալֆա և բետա ալիքները) պայմանավորված է նաև ուղեղի նեյրոններում գործողության պոտենցիալների առաջացմամբ։
Այս ուսումնասիրությունները թույլ են տալիս ժամանակին հայտնաբերել որոշակի պաթոլոգիական գործընթացի զարգացումը և որոշել սկզբնական հիվանդության հաջող բուժման գրեթե 50 տոկոսը:
