Vòng phản xạ thần kinh: tín hiệu đầu ra liên tục

2021-09-06 09:42 AM

Các nơ-ron, giống các mô bị kích thích khác, phóng xung lặp đi lặp lại nếu mức điện thế màng kích thích tăng lên trên một ngưỡng nào đó. Điện thế màng của nhiều nơ-ron bình thường vẫn cao đủ để khiến chúng phóng xung liên tục.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Một số vòng phản xạ phát ra các tín hiệu đầu ra liên tục, ngay cả khi không có tín hiệu đầu vào kích thích. Ít nhất có 2 cơ chế có thể gây ra kết quả này: (1) sự phóng xung liên tục bên trong các nơ-ron và (2) các tín hiệu phản xạ liên tục.

Sự phóng xung liên tục gây ra bởi sự kích thích bên trong nơ-ron

Các nơ-ron, giống các mô bị kích thích khác, phóng xung lặp đi lặp lại nếu mức điện thế màng kích thích tăng lên trên một ngưỡng nào đó. Điện thế màng của nhiều nơ-ron bình thường vẫn cao đủ để khiến chúng phóng xung liên tục. Hiện tượng này đặc biệt xảy ra trong nhiều nơron của tiểu não, cũng như trong đa số nơ-ron liên hợp của tủy sống. Tỉ lệ các tế bào phóng xung có thể tăng bởi các tín hiệu kích thích hoặc giảm bởi các tín hiệu ức chế; các tín hiệu ức chế thường có thể giảm tỉ lệ phóng xung về không.

Các tín hiệu liên tục phát ra từ các vòng phản xạ như một phương tiện để dẫn truyền thông tin

Một vòng phản xạ mà không bị mỏi đủ để dừng sự phản xạ là một nguồn gồm chứa xung liên tục. Hơn nữa, các xung kích thích đi vào trạm phản xạ có thể làm tăng tín hiệu đầu ra, trong khi sự ức chế có thể làm giảm hoặc thậm chí dập tắt các tín hiệu.

Đầu ra liên tục từ một mạch dội âm

Hình. Đầu ra liên tục từ một mạch dội âm hoặc một nhóm các nơ-ron phóng điện thực chất. Hình này cũng cho thấy ảnh hưởng của tín hiệu đầu vào kích thích hoặc ức chế.

Hình biểu diễn một tín hiệu đầu ra liên tục từ một trạm nơ-ron. Trạm nơ-ron có thể phát ra các xung thần kinh do sự kích thích bên trong nơ-ron hoặc là kết quả của sự phản xạ. Chú ý rằng một tín hiệu đầu vào kích thích làm tăng đáng kể tín hiệu đầu ra, trong khi một tín hiệu đầu vào ức chế lại làm giảm đáng kể tín hiệu đầu ra. Những sinh viên đã quen thuộc với các máy phát vô tuyến sẽ nhận ra đây là một loại sóng mang truyền tải thông tin. Tức là, các tín hiệu điều khiển sự kích thích và ức chế không phải là nguyên nhân gây ra các tín hiệu đầu ra, nhưng chúng kiểm soát mức độ thay đổi cường độ của nó. Chú ý rằng hệ thống sóng mang này cho phép giảm hoặc tăng cường độ tín hiệu, trong khi đến điểm này, các loại hình dẫn truyền thông tin, chúng ta đã thảo luận chủ yếu về thông tin tích cực hơn là thông tin tiêu cực. Loại dẫn truyền thông tin này được sử dụng bởi hệ thần kinh tự động để kiểm soát các chức năng như trương lực mạch máu, trương lực ruột, mức độ co thắt của mống mắt và nhịp tim. Tức là, các tín hiệu thần kinh kích thích mỗi vùng này có thể bị tăng hoặc giảm bởi các tín hiệu đầu vào thêm vào trong con đường phản xạ thần kinh.

Tín hiệu đầu ra có nhịp điệu

Đầu ra nhịp nhàng của các xung thần kinh tổng hợp từ trung tâm hô hấp

Hình. Đầu ra nhịp nhàng của các xung thần kinh tổng hợp từ trung tâm hô hấp, cho thấy rằng sự kích thích tăng dần của cơ thể cảnh làm tăng cả cường độ và tần số của tín hiệu thần kinh phrenic đến cơ hoành để tăng hô hấp.

Nhiều vòng phản xạ phát ra các tín hiệu đầu ra có nhịp điệu - ví dụ, một tín hiệu hô hấp có nhịp điệu bắt nguồn từ trung tâm hô hấp ở hành não và cầu não. Tín hiệu hô hấp có nhịp điệu này diễn ra suốt cuộc đời. Các tín hiệu có nhịp điệu khác, như là những cái gây ra động tác cào bằng chân sau của con chó hay động tác đi bộ của vài loài động vật, yêu cầu các tín hiệu đầu vào đi đến các vòng phản xạ tương ứng để khởi đầu các tín hiệu có nhịp điệu.

Tất cả hoặc hầu hết các tín hiệu có nhịp điệu được nghiên cứu thực nghiệm đã được tìm ra để từ các vòng phản xạ hoặc một chuỗi các vòng phản xạ kế tiếp nhau mà đưa các tín hiệu kích thích hoặc ức chế trong một vòng tròn từ trạm nơ-ron này đến trạm nơ-ron kế tiếp.

Các tín hiệu kích thích hoặc ức chế có thể làm tăng hoặc giảm biên độ tín hiệu nhịp điệu đầu ra. Những thay ðổi của tín hiệu hô hấp ðầu ra ở dây thần kinh của cõ hoành. Khi thân ðộng mạch cảnh bị kích thích bởi sự giảm oxy ðộng mạch, cả tần số và biên ðộ của tín hiệu nhịp ðiệu hô hấp ðầu ra ðều tãng dần lên.

Bài viết cùng chuyên mục

Glucagon và tác dụng lên chuyển hóa glucose

Các tác dụng ấn tượng nhất của glucagon là khả năng gây thoái hóa glycogen trong gan, do đó làm tăng nồng độ glucose máu trong vòng vài phút.

Dẫn truyền thị giác: đường dẫn truyền từ hai võng mạc đến vỏ não thị giác

Đường dẫn thị giác có thể được chia sơ bộ thành một hệ thống cũ tới trung não và nền não trước và một hệ thống mới để truyền trực tiếp tín hiệu hình ảnh về vỏ não thị giác ở thùy chẩm.

Sự phát triển của điện thế hoạt động

Yếu tố nào đó làm tăng đôi chút điện thế màng từ -90mV hướng tới mức bằng không, điện thế tăng cao sẽ gây ra việc mở một số kênh natri có cổng điện thế.

Hệ thống tim mạch trong tập luyện thể thao

Lượng máu chảy trong cơ có thể tăng tối đa khoảng 25 lần trong bài tập vất vả nhất. Hầu hết một nửa mức tăng này là kết quả do giãn mạch gây ra bởi những tác động trực tiếp của việc tăng trao đổi chất trong cơ.

Tăng huyết áp: thất bại của tăng kháng lực ngoại biên khi dịch vào và chức năng thận không thay đổi

Khi tổng kháng ngoại vi tăng mạnh, huyết áp động mạch không tăng ngay lập tức. Tuy nhiên, nếu thận tiếp tục hoạt động bình thường, sự gia tăng cấp tính huyết áp thường không được duy trì.

Các hormone điều hòa tuyến sinh dục và những ảnh hưởng lên buồng trừng

Cả hai FSH và LH kích thích những tế bào đích tại buồng trứng bằng cách gắn đặc hiệu với các receptor FSH và LH trên màng các tế bào buồng trứng. Sau đó, những receptor được kích hoạt làm tăng khả năng bài tiết và thường kèm theo khả năng phát triển cũng như tăng sinh tế bào.

Kích thích thần kinh: chức năng đặc biệt của sợi nhánh

Nhiều khớp thần kinh kích thích và ức chế được hiển thị kích thích các đuôi của một tế bào thần kinh. Ở hai đuôi gai bên trái có tác dụng kích thích ở gần đầu mút.

Phân tích đồ thị bơm máu của tâm thất

Đường cong áp suất tâm thu được xác định nhờ ghi lại áp suất tâm thu đạt được khi tâm thất co tại mỗi thể tích được làm đầy.

Các kích thích: sự nhận định cường độ

Nguyên lý Weber-Fechner chỉ chính xác về số lượng cho những cường độ cao hơn của những thí nghiệm cảm giác về thị giác, thính giác và da và kém phù hợp với đa số các loại thí nghiệm cảm giác khác.

Chuyển hóa ô xy và chất dinh dưỡng của não

Phần lớn sự chuyển hóa của não xảy ra ở các neuron mà không phải ở các tế bào thần kinh đệm. Nhu cầu chuyển hóa chính của các neuron là để bơm các ion qua màng, chủ yếu là vận chuyển natri, canxi và kali.

Sự khuếch tán của khí qua màng hô hấp: sự trao đổi khí CO2 và O2

Tổng lượng máu có trong mao mạch phổi dạo động từ 60ml tới 140ml, ta thấy với một lượng nhỏ thể tích máu mao mạch mà tại mao mạch lại có tổng diện tích lớn nên thế sẽ rất dễ dàng cho sự trao đổi khí CO2 và O2.

Hệ thống Renin Angiotensin: đáp ứng lại bằng tốc độ và cường độ co mạch

Renin là một enzyme protein phát hành bởi thận khi huyết áp động mạch giảm quá thấp. Đổi lại, nó làm tăng huyết áp động mạch theo nhiều cách, do đó giúp điều chỉnh lại sự giảm huyết áp.

Phát hiện mầu sắc bằng tương phản mầu sắc

Cơ chế của phân tích phát hiện màu sắc phụ thuộc vào sự tương phản màu sắc, gọi là “đối thủ màu sắc”, kích thích các tế bào thần kinh đặc hiệu.

Các yếu tố gây ra điện thế hoạt động

Sự khởi đầu của điện thế hoạt động cũng làm cho cổng điện thế của kênh kali mở chậm hơn một phần nhỏ của một phần nghìn giây sau khi các kênh natri mở.

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.

Tác dụng của corticoid lên chuyển hóa chất béo

Tăng huy động chất béo do cortisol giúp hệ thống chuyển hóa của tế bào sử dụng glucose từ sử dụng acid béo để sinh năng lượng trong khi đói hoăc các căng thẳng khác.

Phế nang: tốc độ thông khí của phế nang

Một trong những chức năng quan trọng của đường hô hấp là giữ chúng luôn mở và cho phép không khí đi lại đến phế nang dễ dàng. Để giữ khí quản khỏi xẹp, nhờ có sụn nhẫn.

Khả năng co giãn của mạch máu

Sự co giãn của mạch máu một cách bình thường được biểu diễn là một phân số của một sự gia tăng thể tích trên một mmHg sự tăng áp lực.

Dịch não tủy và chức năng đệm của nó

Chức năng chính của dịch não tủy là lót đệm cho não trong hộp sọ cứng. Não và dịch não tủy có cùng trọng trượng riêng (chỉ khác biệt 4%), do đo não nổi trong dịch não tủy.

Các vùng liên hợp: cảm giác thân thể

Kích thích điện vào vùng liên hợp cảm giác bản thể có thể ngẫu nhiên khiến một người tỉnh dậy để thí nghiệm một cảm nhận thân thể phức tạp, đôi khi, chỉ là “cảm nhận” một vật thể như một con dao hay một quả bóng.

Loại dịch trong cơ thể người: đo bằng chỉ thị mầu

Dựa trên nguyên tắc bảo toàn vật chất, có nghĩa là tổng lượng vật chất sau khi hòa vào dịch bằng với tổng lượng vật chất trước khi được bơm vào.

Những hệ thống kiểm soát hằng số nội môi ở trẻ sinh thiếu tháng

Những hệ thống cơ quan khác nhau chưa hoàn thiện chức năng ở trẻ sơ sinh thiếu tháng làm cho các cơ chế hằng định nội môi của cơ thể không ổn định.

Xung lực của động mạch

Áp lực bơm máu ở góc động mạch chủ đưuọc biểu diễn trên hình. Với một người lớn trẻ khỏe, huyết áp ở đầu mỗi nhịp đập sẽ gọi là huyết áp tâm thu, vào khoảng 120mmHg.

Phức bộ QRS: nguyên nhân gây ra điện thế bất thường

Một trong các nguyên nhân gây giảm điện thế của phức bộ QRS trên điện tâm đồ là các ổ nhồi máu cơ tim cũ gây giảm khối lượng cơ tim, làm cho sóng khử cực đi qua tâm thất chậm và ngăn các vùng của tim khử cực cùng 1 lúc.

Khoảng kẽ và dịch kẽ: dịch và không gian giữa các tế bào

Khoảng một phần sáu tổng thể tích của cơ thể là không gian giữa các tế bào, chúng được gọi là khoảng kẽ. Các chất lỏng trong các không gian này được gọi là dịch kẽ.