העברת עירור: פונקציה, משימה ומחלות

העברת עירור מתא לתא - אפילו מ תא עצב לתא עצב - מתרחש דרך סינפסות. מדובר בצמתים בין שני תאי עצב או ביניהם תא עצב ותאי רקמה אחרים המתמחים בהעברת אות וקליטה. ברוב המקרים, העברת אותות מתרחשת באמצעות חומרי מסנג'ר (נוירוטרנסמיטרים) כביכול; רק במקרה של העברה מתאי שריר לתא שריר יכול העברת עירור להתרחש גם באמצעות פוטנציאל חשמלי. העברת עירור מכונה גם '' שידור ''.

מהי העברת עירור?

העברת עירור מתא לתא - אפילו מ תא עצב לתא עצב - מתרחש באמצעות סינפסות. המספר העצום של תאים בגוף האדם חייב להיות מסוגל לתקשר זה עם זה או לקבל הוראות על מנת לייצר התנהגות מסוימת של האורגניזם, כגון שרירים. התכווצויות. תהליך רב פנים זה מתרחש באמצעות העברה או התמרה של עירור דיפרנציאלי. השידור המעורר ביותר מועבר ב סינפסות על ידי הפעלה ושחרור של חומרי משדר. לפיכך, העברה זו ובמידת הצורך הפצה של פוטנציאל פעולה למקבילים מרובים מתרחש בדרך כלל מבחינה כימית באמצעות סינפסות כימיות שבהם חומרי המסנג'ר או הנוירוטרנסמיטרים מועברים לתא המקבל. בתהליך זה, לחצני הקצה של הסינפסה אין מגע ישיר עם תא המטרה, אלא הם מופרדים ממנו על ידי ה- שסוע סינפטי בסדר גודל של 20 עד 50 ננומטר. זה מציע את האפשרות לשנות או לעכב את חומרי המשדר בתוך שסוע סינפטי שעליהם לעבור, כלומר להמיר אותם לחומרים לא פעילים. ה פוטנציאל פעולה ואז מבוטל שוב. ניתן לחבר תאי שריר זה לזה באמצעות סינפסות חשמליות. במקרה זה, פוטנציאל פעולה מועבר בצורה של דחפים חשמליים ישירות לתא השריר הבא או אפילו לתאים רבים בו זמנית.

פונקציה ומשימה

לבני אדם יש כ 86 מיליארד תאי עצב. יש לשלוט על מספר רב של מעגלים רגולטוריים ופעולות מרצון ותכליתיות רבות, כמו גם תגובות מקיימות חיים לאיומים חיצוניים. יש לגרום למספר הגדול במיוחד של תאי הגוף לעבוד יחד באופן מתואם ליישום התגובות הנדרשות והרצויות של האורגניזם כולו. כדי לבצע משימות אלה, הגוף מוצלב על ידי רשת צפופה של עצבים שמצד אחד מדווחים על מידע חושי מכל אזורי הגוף מוֹחַ ומאידך, לאפשר למוח להעביר הוראות לאיברים ולשרירים. ההליכה הזקופה לבדה מכניסה מיליוני תאי עצב לפעולה לתנועה מתואמת, תוך בדיקה, השוואה ועיבוד בו זמנית כל הזמן מוֹחַ מיקום הגפיים, כיוון הכבידה, מהירות קדימה ועוד ועוד, על מנת לשלוח כיווץ ו הַרפָּיָה מאותת לחלקי שריר ספציפיים בזמן אמת. לשם ביצוע משימות אלה עומד לרשות הגוף מערכת ייחודית של שידורים או טרנסדוקציות מעוררות. בדרך כלל, יש להעביר אות מתאי עצב לתא עצב או מתא עצב לתא שריר או לתא רקמה אחר. בחלק מהמקרים, יש צורך גם בהעברת אותות בין תאי השריר. ברוב המקרים, חשמל פוטנציאל פעולה מועבר באופן חשמלי בתוך תא עצב, וכשהוא מגיע לנקודת המגע (סינפסה) לתא העצב הבא, הוא הופך שוב לשחרור של חומרי שליח ספציפיים או מעבירים עצביים. ה נוירוטרנסמיטר חייב לחצות את שסוע סינפטי ולאחר הקבלה על ידי התא המקבל, מומר בחזרה לדחף החשמלי ומועבר. העקיפה של העברת האות באמצעות הביניים הכימיים חשובה מכיוון שמעבירים עצביים ספציפיים יכולים לעגון רק לקולטנים ספציפיים, מה שהופך את האותות לסלקטיביים, מה שלא יהיה אפשרי עם אותות חשמליים גרידא. תופעל כאוס פראי של תגובות. נקודה חשובה נוספת היא שניתן לשנות או אפילו לעכב שליחים במהלך המעבר בסדק הסינפטי, דבר שיכול להיות שווה ערך לביטול פוטנציאל פעולה. רק העברת אותות בין תאי שריר יכולה להיות חשמלית גרידא באמצעות סינפסות חשמליות. במקרה זה, מה שמכונה צומת פערים מאפשרים העברת אותות חשמליים ישירות מציטופלזמה לציטופלזמה. בתאי שריר - ובמיוחד בתאי שריר לב - יש לכך יתרון שניתן לסנכרן תאים רבים למרחקים ארוכים לצורך התכווצות.

מחלות והפרעות

היתרונות הגדולים של המרת פוטנציאל פעולה חשמלי למוליכים עצביים ספציפיים, המאפשרים איתות סלקטיבי בו זמנית - והכרחי - בעת ובעונה אחת מהווה סיכון להפרעה והתקפה מזיקים. ביסודו של דבר, קיימת אפשרות שהסינפסות יתרגשו או יתעכבו. משמעות הדבר היא כי רעלים או תרופות יכול לעורר עוויתות או שיתוק בסינפסות עצבי-שריריות. אם הסינפסות במערכת העצבים המרכזית מושפעות מרעלים או תרופות, תופעות פסיכולוגיות קלות עד קשות שנקבעו. חרדה, כְּאֵב, עייפות או עצבנות עלולה להיגרם ללא כל סיבה נראית לעין בהתחלה. ישנן מספר דרכים להשפיע על העברה. לדוגמה, רעלן בוטולינום מעכב התרוקנות שלפוחית ​​לתוך השסע הסינפטי כך שלא נוירוטרנסמיטר מועבר, וכתוצאה מכך שיתוק שרירים. האפקט ההפוך נוצר על ידי רעל האלמנה השחורה. יש ריקון מוחלט של השלפוחיות, כך שהסדק הסינפטי ממש מוצף במוליכים עצביים, מה שמוביל לעוויתות שרירים קשות. תסמינים דומים לאלה של רעלן בוטולינום להתרחש עם חומרים המונעים את החזרתם של הנוירוטרנסמיטרים על ידי התא המקבל. ישנן גם דרכים אחרות למנוע או לפגוע בהעברת עירור. לדוגמה, חומרים מסוימים יכולים לתפוס את הקולטנים של מסוים נוירוטרנסמיטר, הגורם לשיתוק.