Мэдрэлийн эсүүдэд үзүүлэх боломжит үйлчлэлийн механизм
Пендахулуан
Мэдрэлийн эсүүд буюу мэдрэлийн эсүүд нь мэдрэлийн системийн үндэс суурь бөгөөд бие махбодид мэдээлэл дамжуулах үүрэгтэй. Энэхүү мэдээлэл дамжуулах боломжийг олгодог үндсэн механизмуудын нэг бол үйлчлэлийн потенциал юм. Үйлчлэлийн потенциал гэдэг нь мэдрэлийн эсийн мембраны хүчдэлийн хурдан бөгөөд түр зуурын өөрчлөлт бөгөөд цахилгаан дохио нь мэдрэлийн эсийн нэг үзүүрээс нөгөө үзүүр хүртэл аксоны дагуу дамжин өнгөрөх боломжийг олгодог. Энэ нийтлэлд үндсэн механизм, ионы нэвчилтийн процесс, үйлчлэлийн потенциалын процесст оролцдог үе шатуудыг нарийвчлан судлах болно.
Нейроны үндсэн бүтэц
Үйлдлийн потенциалын механизмыг ойлгохоос өмнө мэдрэлийн эсүүдийн үндсэн бүтцийг ойлгох нь чухал юм. Нейронууд нь гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй: сома (эсийн бие), дендрит, аксон.
– Сома: Энэ бол мэдрэлийн эсийн гол бие бөгөөд цөм болон бусад эрхтэнүүдийг агуулдаг. Сома нь мэдрэлийн эсийн бодисын солилцооны үйл ажиллагааны төв юм.
– Дендрит: Эдгээр нь бусад мэдрэлийн эсүүдээс дохио хүлээн авч, сома руу дамжуулдаг богино, салаалсан ширхэгүүд юм.
– Аксон: Сомагаас бусад мэдрэлийн эсүүд эсвэл эффектор эсүүд рүү дохио дамжуулдаг урт, нимгэн бүтэц.
Аксоны төгсгөлд аксоны төгсгөл байдаг бөгөөд нейротрансмиттерүүд синапс руу ялгардаг бөгөөд энэ нь дараа нь зорилтот мэдрэлийн эсэд нөлөөлдөг.
Электрофизиологийн үндсэн ойлголт
Мембраны хүчдэл нь үйлчлэлийн потенциалын механизмын гол элемент юм. Амрах нөхцөлд мэдрэлийн эсүүд ойролцоогоор -70 мВ амрах мембраны потенциалтай байдаг. Энэ нь эсийн дотор тал нь гаднаасаа илүү сөрөг гэсэн үг юм. Энэ потенциал нь натри (Na+), кали (K+), хлорид (Cl-), органик анион зэрэг эсийн дотор болон гадна тархалтаар үүсдэг бөгөөд энэ нь хагас нэвчилттэй плазмын мембранаар зохицуулагддаг.
Натри-калийн шахуурга (Na+/K+ АТФаза) нь энэхүү ионы тархалтыг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гидролизд орсон АТФ молекул бүр эсээс гурван натрийн ион, хоёр калийн ионыг эс рүү шахаж, электрохимийн градиентийг хадгалдаг.
Үйлдлийн боломжийн механизм
1-р үе шат: Деполяризаци
Нейрит (дендрит эсвэл эсийн бие) босго хэмжээнд (-55 мВ) хүрэхэд хангалттай хүчтэй өдөөлт хүлээн авахад үйлчлэлийн потенциал эхэлдэг. Мембраны потенциал энэ босгод ойртох үед аксон мембранд байрлах хүчдэлээр зохицуулагддаг натрийн сувгууд нээгдэж эхэлдэг. Эсийн гадна өндөр концентрацид байдаг натрийн ионууд нь мэдрэлийн эсэд хурдан нэвтэрч, мэдрэлийн эсийн мембраны хурдан деполяризаци үүсгэдэг. Энэ нь мэдрэлийн эсийн дотор талыг илүү эерэг болгож, ойролцоогоор +30 мВ хүрдэг.
2-р үе шат: Үйл ажиллагааны боломжийн оргил үе
Мембран ойролцоогоор +30 мВ хүрэхэд натрийн сувгууд автоматаар хаагдаж, хүчдэлээр хязгаарлагдсан калийн сувгууд нээгдэж эхэлдэг. Энэ үед үйлчлэлийн потенциалын оргил цэгт хүрсэн байна.
3-р үе шат: Реполяризаци
Үйлдлийн потенциалын оргил үе эхэлсний дараа нейрон мембраны потенциалаа амарсан төлөвтөө буцаан оруулж эхэлдэг. Хүчдэлээр хязгаарлагдсан калийн сувгууд нээгдэхэд эсийн дотор өндөр концентрацид байдаг калийн ионууд мэдрэлийн эсээс гарч эхэлдэг. Энэхүү K+ ялгаралт нь мэдрэлийн эсийн мембраныг илүү сөрөг болгодог бөгөөд үүнийг реполяризаци гэж нэрлэдэг.
4-р үе шат: Гиперполяризаци ба нөхөн сэргээлт
Заримдаа калийн ионы илүүдэл гадагшлах нь мембраныг хэвийн амрах потенциалаасаа (-70 мВ-аас доош) илүү сөрөг болгодог бөгөөд энэ үе шатыг гиперполяризаци гэж нэрлэдэг. Гиперполяризацийн үед нейрон нь абсолют, дараа нь харьцангуй рефрактор үе рүү ордог бөгөөд энэ хугацаанд шинэ өдөөлтөд бага эсвэл бага хариу үйлдэл үзүүлдэг. Дараа нь натри-калийн шахуурга нь ионы тархалтыг тогтвортой амрах төлөвт үр дүнтэй буцаадаг.
5-р үе шат: Үйлдлийн потенциалын дамжуулалт
Аксон мембраны нэг хэсэг деполяризаци хийсний дараа үйлчлэлийн потенциал нь долгион шиг аксоны дагуу тархдаг. Аксон мембраны дараагийн хэсгүүдэд натрийн сувгууд дараалан нээгддэг. Энэ процесс нь цахилгаан дохиог аксоны төгсгөл хүртэл үр дүнтэй тархах боломжийг олгодог.
Миелин бүрхүүлтэй мэдрэлийн эсүүдэд үйлчлэлийн потенциалын дамжуулалт нь давсжуулалтын дамжуулалт гэж нэрлэгддэг процессоор дамжуулан бүр ч үр дүнтэй байдаг бөгөөд энэ процесст үйлчлэлийн потенциал нь Ранвьегийн нэг зангилаанаас нөгөө зангилаа руу "үсэрдэг". Миелин нь тусгаарлагчийн үүрэг гүйцэтгэж, ионы нэвчилтээс сэргийлж, улмаар дохионы дамжуулалтыг хурдасгадаг.
Физиологийн болон клиник хамаарал
Үйлдлийн потенциалын механизмууд нь зөвхөн мэдрэлийн системийн үндсэн үйл ажиллагааны үндэс суурь болоод зогсохгүй янз бүрийн эмнэлзүйн болон физиологийн нөхцөлд хамааралтай байдаг. Жишээлбэл, ионы сувгийн тасалдал нь олон төрлийн хатуурал, эпилепси, зарим төрлийн мэдрэлийн өвчин зэрэг янз бүрийн мэдрэлийн өвчинд хүргэдэг.
Олон склероз (MS): Олон склерозын үед аксоныг бүрхсэн миелин бүрхүүл нь биеийн өөрийн дархлааны системээр гэмтдэг. Энэ нь давсны дамжуулалтыг алдагдуулж, мэдрэлийн дохио удааширч эсвэл бүрмөсөн зогсдог.
Эпилепси: Энэ өвчин нь ихэвчлэн ионы сувгийн үйл ажиллагааны алдагдалаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь мэдрэлийн эсийн үйл ажиллагааг хэт идэвхтэй, хяналтгүй болгож, таталт өгөхөд хүргэдэг.
Мэдрэлийн эмгэг: Зарим төрлийн мэдрэлийн эмгэг нь миелин бүрхүүл эсвэл мэдрэлийн эсүүдийн гэмтэл, үйл ажиллагааны алдагдалаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь үйл ажиллагааны потенциалын дамжуулалтад саад учруулж, өвдөлт, мэдээгүйжих, сулрах зэрэг шинж тэмдгүүдэд хүргэдэг.
Дүгнэлт
Үйлдлийн потенциал нь мэдрэлийн системийн үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй боловч зайлшгүй шаардлагатай электрофизиологийн үзэгдэл юм. Энэ үйл явц нь деполяризаци, оргил үйлдлийн потенциал, реполяризаци, гиперполяризаци зэрэг хэд хэдэн үе шатыг хамардаг бөгөөд бүгд ионы сувгийн динамикаар зохицуулагддаг. Эдгээр механизмыг ойлгох нь мэдрэлийн системд мэдээлэл хэрхэн дамждаг талаар үндсэн ойлголт өгөхөөс гадна янз бүрийн мэдрэлийн өвчний эмчилгээг ойлгож, хөгжүүлэх үндэс суурийг тавьдаг.
Энэ салбарын мэдлэг улам бүр өргөжиж байгаатай холбогдуулан мэдрэлийн системийн эмгэгийг эмчлэх илүү үр дүнтэй эмчилгээний арга хэмжээг нээх боломж нэмэгдэж байгаа нь дэлхий даяарх олон өвчтөнд шинэ итгэл найдварыг авчирч байна.
