Ergutuse ülekandmine rakust rakku - isegi närvirakk närvirakuni - toimub läbi sünapside. Need on ristmikud kahe närviraku või nende vahel närvirakk ja muud koerakud, mis on spetsialiseerunud signaali edastamiseks ja vastuvõtmiseks. Enamasti toimub signaali edastamine nn messenger-ainete (neurotransmitterite) kaudu; Ainult lihasrakust lihasrakku kandumise korral võib ergastuse ülekanne toimuda ka elektrilise potentsiaali kaudu. Ergutusülekannet nimetatakse ka ülekandeks.
Mis on ergastuse ülekanne?
Ergutuse ülekandmine rakust rakku - isegi närvirakk närvirakku - toimub läbi sünapside. Inimese kehas olev tohutult palju rakke peab olema võimeline üksteisega suhtlema või saama juhiseid, et tekitada organismi teatud käitumist, näiteks lihaseid kokkutõmbeid. See mitmetahuline protsess toimub diferentsiaalse ergastuse ülekande või ülekande kaudu. Enamik ergastavat ülekannet edastatakse aadressil sünapside ülekandeainete aktiveerimise ja vabastamise kaudu. Seega see edastamine ja vajadusel ka jaotus toimepotentsiaal mitmele retsipientile toimub tavaliselt keemiliselt keemiliste sünapside kaudu, kus messenger-ained või neurotransmitterid kanduvad retsipientrakku. Selles protsessis ei ole sünapsi lõpp-nuppudel otsest kontakti sihtrakuga, kuid need on sellest eraldatud sünaptiline lõhe suurusjärgus 20 kuni 50 nanomeetrit. See pakub võimalust muuta või pärssida transmissioonis sisalduvaid ülekandeaineid sünaptiline lõhe mida nad peavad ületama, st muutma need passiivseteks aineteks. The tegevuspotentsiaal siis tühistatakse uuesti. Lihasrakke saab omavahel ühendada ka elektriliste sünapsitega. Sellisel juhul edastatakse tegevuspotentsiaalid elektriliste impulsside kujul otse järgmisele lihasrakule või isegi paljudele rakkudele üheaegselt.
Funktsioon ja ülesanne
Inimesel on umbes 86 miljardit närvirakku. Kontrollida tuleb suurt hulka reguleerivaid vooluringe ja paljusid vabatahtlikke ja sihipäraseid tegevusi ning elu säilitavaid reaktsioone välistele ohtudele. Erakordselt suur hulk keharakke tuleb panna koordineeritult koos töötama, et rakendada kogu organismi vajalikke ja soovitud reaktsioone. Nende ülesannete täitmiseks ristib keha tihe võrk närve mis ühelt poolt edastavad sensoorset teavet keha kõigist piirkondadest aju ning teisalt võimaldada ajul edastada juhiseid organitele ja lihastele. Ainuüksi püstine kõnnak paneb miljoneid närvirakke kooskõlastatud liikumiseks tegutsema, samaaegselt ja pidevalt kontrollides, võrreldes ja töödeldes aju jäsemete asend, raskusjõud, edasiliikumise kiirus ja palju muud, et saata kokkutõmbumist ja lõõgastus signaale konkreetsetele lihasosadele reaalajas. Nende ülesannete täitmiseks on keha käsutuses ainulaadne süsteem ergastavate ülekannete või ülekannete abil. Tavaliselt tuleb signaal edastada närvirakkudest närvirakkudeks või närvirakkudest lihasrakkudesse või muudesse koerakkudesse. Mõnel juhul on vajalik ka lihasrakkude vaheline signaali edastamine. Enamasti elektriline tegevuspotentsiaal edastatakse elektriliselt närvirakus ja pärast järgmise närvirakuga kokkupuutepunkti (sünapsi) jõudmist muundatakse uuesti spetsiifiliste messenger-ainete või neurotransmitterite vabanemiseks. The neurotransmitter peab ületama sünaptiline lõhe ja muundatakse pärast vastuvõtva raku vastuvõtmist tagasi elektriliseks impulsiks ja edastatakse. Keemiliste vaheühendite kaudu signaali edastamise ümbersõit on oluline, kuna spetsiifilised neurotransmitterid saavad dokkida ainult konkreetsete retseptorite külge, muutes signaalid valikuliseks, mida puhtalt elektriliste signaalide korral ei oleks võimalik teha. Vallanduks metsik reaktsioonide kaos. Teine oluline punkt on see, et kullereid saab sünaptilise pilu läbimisel muuta või isegi takistada, mis võib olla samaväärne tegevuspotentsiaal. Ainult lihasrakkude vaheline signaaliülekanne võib olla elektriliste sünapside kaudu puhtalt elektriline. Sel juhul võimaldavad nn lõheühendused elektrilisi signaale edastada otse tsütoplasmast tsütoplasmasse. Lihasrakkudes - eriti südamelihasrakkudes - on see eelis, et paljusid rakke saab kokkutõmbumiseks pikki vahemaid sünkroniseerida.
Haigused ja häired
Elektriliste toimepotentsiaalide spetsiifilisteks neurotransmitteriteks muutmise suured eelised, mis võimaldab samaaegset - ja vajalikku - valikulist signaalimist, kätkeb endas samal ajal kahjulike häirete ja rünnakute ohtu. Põhimõtteliselt on olemas võimalus, et sünapsid on ülepaisutatud või pärsitud. See tähendab, et toksiinid või ravimid võib vallandada spasmid või halvatuse neuromuskulaarsetes sünapsides. Kui kesknärvisüsteemi sünapsi mõjutavad toksiinid või ravimid, kerge kuni raske psühholoogiline toime. Ärevus, valu, väsimus või ärrituvus võib algul ilmneda ilma nähtava põhjuseta. Edastamise mõjutamiseks on mitu võimalust. Näiteks, botuliinitoksiin pärsib vesiikulite tühjenemist sünaptilisse pilusse, nii et ei neurotransmitter levib, mille tulemuseks on lihaste halvatus. Vastupidise efekti tekitab musta lese mürk. Tekib vesiikulite täielik tühjenemine, nii et sünaptiline pilu on sõna otseses mõttes üle ujutatud neurotransmitteritega, mis põhjustab tõsiseid lihasspasme. Sümptomid on sarnased botuliinitoksiin esineda ainetega, mis takistavad neurotransmitterite tagasihaardet vastuvõtvas rakus. Ergutuse ülekande vältimiseks või kahjustamiseks on ka muid viise. Näiteks võivad mõned ained hõivata teatud retseptoreid neurotransmitter, põhjustades paralüüsi.
