Człowiek — układy narządów
Neuron, potencjał czynnościowy i synapsa
Regulacja nerwowa, synapsy i odbiór bodźców
Potencjał spoczynkowy wynika z różnego rozmieszczenia jonów, selektywnej przepuszczalności błony i działania pompy Na⁺/K⁺. Po przekroczeniu progu otwierają się kanały Na⁺, a później kanały K⁺, co prowadzi do depolaryzacji i repolaryzacji.
Mielina ogranicza wymianę jonów poza przewężeniami Ranviera, umożliwiając przewodzenie skokowe. Okres refrakcji zapobiega natychmiastowemu ponownemu pobudzeniu i wspiera jednokierunkowość przewodzenia.
W synapsie chemicznej napływ Ca²⁺ uruchamia egzocytozę neuroprzekaźnika. Receptory postsynaptyczne zmieniają przepuszczalność błony, wywołując potencjał pobudzający lub hamujący.
Łuk odruchowy obejmuje receptor, neuron czuciowy, ośrodek, neuron ruchowy i efektor. Układ autonomiczny reguluje mięśnie gładkie, serce i gruczoły przez część współczulną i przywspółczulną.
- Potencjał czynnościowy działa według zasady wszystko albo nic.
- Siła bodźca jest kodowana częstotliwością impulsów i liczbą neuronów.
- OUN obejmuje mózgowie i rdzeń, PUN — nerwy i zwoje.
- Receptory przekształcają energię bodźca w sygnał elektryczny.
Schemat: Regulacja nerwowa, synapsy i odbiór bodźców
Kolejne etapy procesu wraz z kierunkiem zmian.
Podstawa programowa: XI.2.6a
Najczęstsze błędy
„Pompa Na⁺/K⁺ bezpośrednio powoduje repolaryzację”
Poprawnie: Repolaryzację pojedynczego impulsu powoduje głównie wypływ K⁺ przez kanały napięciozależne; pompa utrzymuje gradienty długoterminowo.
„Silniejszy bodziec tworzy wyższy potencjał czynnościowy”
Poprawnie: Po przekroczeniu progu amplituda jest podobna; zmienia się głównie częstotliwość wyładowań.
„Układ współczulny zawsze pobudza”
Poprawnie: Może pobudzać serce, ale hamować przewód pokarmowy; efekt zależy od narządu i receptora.
Zadania z odpowiedziami
1. Uwolnienie neuroprzekaźnika
Podaj bezpośrednią przyczynę egzocytozy pęcherzyków synaptycznych.
- 1.Wskaż dotarcie potencjału do zakończenia.
- 2.Określ otwarcie kanałów napięciozależnych.
- 3.Nazwij jon uruchamiający fuzję pęcherzyków.
Odpowiedź
Depolaryzacja otwiera kanały Ca²⁺, a napływ wapnia uruchamia białka powodujące połączenie pęcherzyków z błoną i egzocytozę neuroprzekaźnika.
2. Odruch cofania kończyny
Uporządkuj drogę informacji od bodźca bólowego do skurczu mięśnia.
- 1.Zacznij od nocyceptora.
- 2.Wprowadź neuron czuciowy i interneuron rdzenia.
- 3.Zakończ neuronem ruchowym i efektorem.
Odpowiedź
Nocyceptor → neuron czuciowy → rdzeń kręgowy/interneuron → neuron ruchowy → mięsień zginacz → cofnięcie kończyny.
Podsumowanie
- Potencjał czynnościowy działa według zasady wszystko albo nic.
- Siła bodźca jest kodowana częstotliwością impulsów i liczbą neuronów.
- Potencjał spoczynkowy wynika z różnego rozmieszczenia jonów, selektywnej przepuszczalności błony i działania pompy Na⁺/K⁺. Po przekroczeniu progu otwierają się kanały Na⁺, a później kanały K⁺, co prowadzi do depolaryzacji i repolaryzacji.
Słownik pojęć
- Depolaryzacja
- Zmniejszenie ujemności potencjału błonowego.
- Refrakcja
- Okres ograniczonej zdolności neuronu do ponownego pobudzenia.
- Transdukcja
- Przekształcenie energii bodźca w sygnał receptorowy.