Trạm thần kinh: sự chuyển tiếp các tín hiệu

2021-09-05 03:14 PM

Một số lượng lớn các tận cùng thần kinh từ mỗi sợi đến nằm trên các nơ-ron gần nhất trong “vùng” của nó, nhưng một số lượng nhỏ hơn các tận cùng thần kinh thì nằm trên các nơ-ron cách rất xa.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Sự nhận biết của chúng ta về những tín hiệu bên trong cơ thể và từ môi trường xung quanh được thực hiện qua trung gian là hệ thống phức tạp các receptor cảm giác giúp phát hiện các kích thích như đụng chạm, âm thanh, ánh sáng, đau, lạnh và nhiệt.

Sự tổ chức các nơ-ron để chuyển tiếp các tín hiệu

Tổ chức cơ bản của một nhóm tế bào thần kinh

Hình. Tổ chức cơ bản của một nhóm tế bào thần kinh.

Sơ đồ giản lược của một số tế bào thần kinh trong một trạm thần kinh, minh họa các “sợi đến” ở bên trái và các “sợi đi” ở bên phải. Mỗi sợi đến phân chia hàng trăm đến hàng nghìn lần, tạo ra một nghìn hoặc nhiều hơn các tận cùng thần kinh, mở rộng thành một khu vực rộng lớn trong trạm thần kinh để tạo synap với các sợi nhánh hoặc thân tế bào của các nơ-ron trong trạm thần kinh. Các sợi nhánh thường phân nhánh và lan xa hàng trăm đến hàng ngàn micromet trong trạm.

Vùng thần kinh bị kích thích bởi mỗi sợi thần kinh đến được gọi là vùng kích thích. Chú ý rằng một số lượng lớn các tận cùng thần kinh từ mỗi sợi đến nằm trên các nơ-ron gần nhất trong “vùng” của nó, nhưng một số lượng nhỏ hơn các tận cùng thần kinh thì nằm trên các nơ-ron cách rất xa.

Các kích thích đạt ngưỡng và dưới ngưỡng - Sự kích thích hay sự thuận hóa

Sự phóng xung của một tận cùng thần kinh trước synap bị kích thích đơn độc gần như không bao giờ tạo ra điện thế hoạt động trong nơ-ron sau synap. Thay vào đó, cần có một số lượng lớn các tận cùng đến phóng xung trên cùng nơ-ron đồng thời hoặc liên tiếp nhanh chóng để gây ra kích thích. Giả định rằng sáu tận cùng phải phóng xung gần như đồng thời để kích thích bất kỳ một nơ-ron nào trong số đó. Chú ý rằng sợi đến 1 đã quá đủ đầu tận cùng để làm cho nơron 1 phóng xung. Sự kích thích từ sợi đến 1 tới nơ-ron này được cho là một kích thích quá kích; nó cũng được gọi là một kích thích trên ngưỡng vì nó nằm trên mức ngưỡng cần thiết cho sự kích thích.

Sợi đến 1 cũng góp các đầu tận cùng đến các nơ-ron b và c, nhưng chúng không đủ để gây ra kích thích. Tuy nhiên, sự phóng xung của những đầu tận cùng này khiến các nơ-ron này dễ bị kích thích bởi các tín hiệu đến thông qua các sợi thần kinh đến khác. Do đó, các kích thích tới những nơ-ron này được cho là dưới ngưỡng, và các tế bào thần kinh được cho là được thuận hóa.

Tương tự như vậy, với các sợi đến 2, kích thích đến nơ-ron d là một kích thích trên ngưỡng và kích thích đến nơ-ron b và c là kích thích dưới ngưỡng, nhưng đang thuận hóa các kích thích.

Khu vực "xả" và "tạo điều kiện" của một nhóm tế bào thần kinh

Hình. Khu vực "xả" và "tạo điều kiện" của một nhóm tế bào thần kinh.

Một mô hình rất đặc trưng của một trạm thần kinh vì mỗi sợi đến thường đưa số lượng lớn các nhánh tận cùng đến hàng trăm hoặc hàng nghìn nơ-ron trong “vùng” phân bố của nó. Trong hình vẽ này, ở phần trung tâm của vùng, là vùng khoanh tròn, tất cả các nơ-ron đều bị kích thích bởi 1 sợi đến. Do đó, khu vực này được gọi là miền phóng xung của sợi thần kinh đến, cũng được gọi là miền kích thích hoặc miền thuộc ngưỡng kích thích. Với mỗi bên rìa, các nơ-ron tạo điều kiện thuận lợi nhưng không kích thích, chúng được gọi là các miền thuận lợi, hay miền dưới ngưỡng.

Sự ức chế của một trạm thần kinh

Một số sợi thần kinh đến ức chế các nơ-ron, chứ không phải kích thích chúng. Cơ chế này là sự trái ngược của sự thuận hóa, và toàn bộ vùng của các nhánh ức chế được gọi là miền ức chế. Mức độ của sự ức chế ở trung tâm của miền này là rất lớn vì một số lượng lớn đầu tận cùng tập trung ở trung tâm và trở nên ít dần về phía ngoại vi.

Bài viết cùng chuyên mục

Đường cong áp suất động mạch chủ

Sau khi van động mạch chủ đóng, áp suất động mạch chủ giảm chậm suốt thì tâm trương do máu chứa trong các động mạch chun co giãn tiếp tục chảy qua các mạch ngoại vi để về tĩnh mạch.

Sinh lý học thị giác (mắt)

Người mắc bệnh nhược cơ thì mí mắt hay sụp xuống, Làm nghiệm pháp Jolly chớp mắt liên tục 15 lần thì không mở mắt được nữa.

Hormon điều hòa hoạt động của não

Bên cạnh điều khiển điều hòa hoạt động của não bởi xung động thần kinh, còn cơ chế sinh lý khác. Cơ chế này là tiết các hormon kích thích hay ức chế chất dẫn truyền thần kinh đến bề mặt não.

Sóng hô hấp trong áp suất động mạch

Tăng huyết áp trong giai đoạn sớm của thì thở ra và giảm trong phần còn lại của chu kỳ hô hấp. Khi thở sâu, huyết áp có thể tăng 20mmHg với mỗi chu kỳ hô hấp.

Tập trung mắt: điều hòa điều tiết mắt

Khi mắt tập trung vào một đối tượng ở xa và sau đó phải đột ngột tập trung vào một đối tượng ở gần, thấu kính thường điều tiết với sự nhạy bén thị giác tốt nhất trong thời gian ít hơn 1 giây.

Sự điều hòa bài tiết pepsinogen ở dạ dày

Tốc độ bài tiết pepsinogen - tiền chất của pepsin gây nên sự tiêu hóa protein - bị ảnh hưởng rất mạnh bởi lượng acid có mặt trong dạ dày. Ở những bệnh nhân mất khả năng bài tiết lượng acid cơ bản.

Sự bài tiết ở thực quản

Chất nhày được bài tiết bởi các tuyến phức hợp ở phần trên của thực quản giúp ngăn cản sự trầy xước niêm mạc gây ra khi thức ăn mới đi vào, trong khi các tuyến phức hợp ở ranh giới giữa thực quản và dạ dày.

Block nút nhĩ thất: chặn đường truyền tín hiệu điện tim

Thiếu máu nút nhĩ thất hoặc bó His thường gây chậm hoặc block hẳn dẫn truyền từ nhĩ đến thất. Thiếu máu mạch vành có thể gây ra thiếu máu cho nút nhĩ thất và bó His giống với cơ chế gây thiếu máu cơ tim.

Canxi và photphatase trong dịch ngoại bào và huyết tương

Những tế bào dễ bị kích thích rất nhạy cảm với sự thay đổi của nồng độ ion canxi, nếu tăng quá ngưỡng bình thường gây giảm hoạt động của hệ thần kinh; ngược lại, giảm nồng độ canxi trong máu (hạ canxi máu) làm cho các tế bào thần kinh trở nên dễ bị kích thích hơn.

Cơ chế bài tiết cơ bản của tế bào tuyến đường tiêu hóa

Mặc dù tất cả cơ chế bài tiết cơ bản được thực hiện bởi các tế bào tuyến đến nay vẫn chưa được biết, nhưng những bằng chứng kinh nghiệm chỉ ra những nguyên lý bài tiết trình bày bên dưới.

Sinh lý hệ mạch máu

Tim trái tống máu vào động mạch chủ, tạo ra một áp lực lớn đưa máu qua vòng tuần hoàn cho đến tim phải: áp lực cao nhất trong động mạch chủ và thấp nhất trong tâm nhĩ phải.

hCG của thể vàng và quá trình ngăn chặn chu kỳ kinh nguyệt

Cho đến nay, chức năng quan trọng nhất của hCG là ngăn chặn sự co hồi của hoàng thể vào cuối chu kì kinh nguyệt, Thay vào đó, nó kích thích hoàng thể bài tiết progesterone và estrogen trong vài tháng sắp tới.

Feedback dương của estrogen và sự tăng đột ngột LH thời kỳ tiền rụng trứng

Trong chu kì, vào thời điểm đó estrogen có riêng một feedback dương tính kích thích tuyến yên bài tiết LH, và một kích thích nhỏ bài tiết FSH, đây là một sự tương phản rõ ràng với feedback âm tính xảy ra trong giai đoạn còn lại của chu kỳ kinh nguyệt.

Insulin và ảnh hưởng lên chuyển hóa

Insulin được biết đến rằng có liên hệ với đường huyết, và đúng như vậy, insulin có ảnh hưởng lớn đến quá trình chuyển hóa carbohydrate.

Điều chỉnh nhanh huyết áp: vai trò của hệ thống thần kinh

Tính chất đặc biệt quan trọng của thần kinh điều chỉnh huyết áp là sự đáp ứng nhanh, bắt đầu ở giây đầu tiên và thường tăng huyết áp gấp 2 lần bình thường trong 5 đến 10 giây.

Vai trò của O2 trong điều hòa hô hấp: điều hòa hô hấp bởi thụ thể ngoại vi

Oxygen không có ảnh hưởng trực tiếp tới trung tâm hô hấp của não trong việc điều hòa hô hấp. Thay vào đó, nó tác động gần như hoàn toàn lên các hóa thụ thể ở ngoại vi nằm trong động mạch cảnh và thân động mạch chủ.

Sự khuếch tán dễ qua màng tế bào

Khuếch tán được làm dễ cần đến sự giúp đỡ của protein mang. Protein mang giúp một phân tử hay ion đi qua màng bởi liên kết hóa học với chúng.

Insulin kích hoạt receptor tế bào đích và những kết quả mang lại

Insulin liên kết với tiểu đơn vị của thụ thể của nó, gây ra quá trình tự phosphoryl hóa thụ thể - tiểu đơn vị, từ đó gây ra hoạt hóa tyrosine kinase.

Miễn dịch ở trẻ sơ sinh

Trẻ sơ sinh hiếm khi bị dị ứng. Tuy nhiên, vài tháng sau đó, khi kháng thể của nó bắt đầu được hình thành, những trạng thái dị ứng nặng có thể tiến triển.

Cơ chế kiểm soát lưu lượng máu đến mô cơ thể

Kiểm soát tức thời đạt được bằng cách co hoặc giãn các tiểu động mạch, mao mạch và cơ vòng trước mao mạch, trong vài giây đến vài phút. Kiểm soát lâu dài thay đổi từ từ, trong khoảng vài ngày, vài tuần thậm chí hàng tháng.

Nhiệt cơ thể trong tập luyện thể thao

Mức tiêu thụ oxy bởi cơ thể có thể tăng lên đến 20 lần trong vận động viên tập luyện tốt và lượng nhiệt giải phóng trong cơ thể là gần như tỷ lệ thuận với mức tiêu thụ oxy, một lượng lớn nhiệt được đưa vào nội bộ mô của cơ thể.

Đặc trưng của sự lan truyền tín hiệu trên thân dây thần kinh

Tốc độ lan truyền của điện thế hoạt động ở sợi thần kinh từ rất nhỏ 0,25 m / giây trong sợi không có myelin đến lớn như 100 m / giây (hơn chiều dài của một sân bóng đá trong 1 giây) trong sợi lớn có myelin.

Kiểm soát mức độ chính xác của co cơ: sự điều hòa ngược của hệ thống cảm giác thân thể tới vỏ não vận động

Tủy sống có thể gây ra các chương trình phản xạ vận động cụ thể có tính cố định. Nhiều những chương trình như vậy cũng có vai trò quan trọng khi các neuron vận động ở sừng trước của tủy sống bị kích thích.

Tinh trùng và sinh sản nam

Đôi khi một nam giới có số lượng tinh trùng bình thường nhưng vẫn bị vô sinh. Khi tình trạng này xảy ra, rất nhiều, thậm trí là một nửa số tinh trùng của người này có hình dạng bất thường, có hai đầu, bất thường đầu hay bất thường thân.

Lượng sợi actin và myosin chồng lên nhau quyết định tăng lực co bóp khi co cơ

Toàn bộ cơ có một lượng lớn của mô liên kết ở trong nó; ngoài ra, các đơn vị co cơ trong các phần khác nhau của cơ không phải luôn luôn co bóp với cùng số lượng.