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

Kiểm soát mạch máu bởi các ion và các yếu tố hóa học

Hầu hết các chất giãn mạch và co mạch đều có tác dụng nhỏ trên lưu lượng máu trừ khi chúng thay đổi tốc độ chuyển hóa của mô: trong hầu hết các trường hợp, lưu lượng máu tới mô và cung lượng tim không thay đổi.

Các van tim ngăn sự quay lại của dòng máu kỳ tâm thu

Đặc điểm giải phẫu của van động mạch chủ và van động mạch phổi phải được cấu tạo với một mô sợi đặc biệt mạnh mẽ nhưng cũng phải rất mềm dẻo để chịu đựng được thêm gánh nặng vật lý.

Tĩnh mạch: kho chứa máu chuyên biệt

Một phần nhất định của hệ tuần hoàn rất lớn và phức tạp đến nỗi chúng được gọi là các bể chứa máu chuyên biệt, các bể chứa này bao gồm lách, gan, tĩnh mạch chủ bụng, các mạng lưới đám rối tĩnh mạch.

Đo điện thế màng tế bào

Để tạo ra một điện thế âm bên trong màng, chính các ion dương chỉ đủ phát triển lớp điện thế lưỡng cực ở màng phải được vận chuyển ra phía ngoài.

Các hormone hoạt động chủ yếu trên bộ máy gen của tế bào

Các hormone hoạt động chủ yếu trên bộ máy gen của tế bào, các hormone steroid làm tăng tổng hợp protein, các hormone tuyến giáp làm tăng quá trình phiên mã gen trong nhân tế bào.

Áp lực hệ thống phổi: áp lực trong các buồng tim và mạch máu

Trong suốt tâm thu, áp lực trong động mạch phổi cơ bản bằng áp lực trong tâm thất phải. Sau khi van động mạch phổi đóng lại ở cuối tâm thu, áp lực tâm thất giảm nhanh chóng trong khi áp lực động mạch phổi giảm chậm hơn khi máu chảy qua các mao mạch phổi.

Hoàng thể và giai đoạn hoàng thể của chu kỳ buồng trứng

Ở phụ nữ bình thường, hoàng thể lớn lên đạt đường kính khoảng 1,5 cm sau 7- 8 ngày sau phóng noãn. Sau đó hoàng thể bắt đầu teo đi và cuối cùng mất chức năng chế tiết cũng như màu vàng nhạt- màu của chất béo sau phóng noãn khoảng 12 ngày.

Vùng vận động sơ cấp: chức năng vận động của vỏ não và thân não

Vỏ não vận động được chia làm 3 vùng nhỏ, mỗi vùng lại có bản đồ hình chiếu riêng cho các nhóm cơ và có những chức năng riêng biệt: vùng vận động sơ cấp, vùng tiền vận động, vùng vận động bổ sung.

Cấu trúc tế bào cơ thể người

Hầu hết bào quan của tế bào được che phủ bởi màng bao gồm lipid và protein. Những màng này gồm màng tế bào, màng nhân, màng lưới nội sinh chất, màng ti thể, lysosome,và bộ máy golgi.

Cường độ âm thanh: xác định bởi hệ thính giác

Sự thay đổi trong cường độ âm thanh mà tai có thể nghe và phân biệt được, cường độ âm thanh thường được thể hiện bằng hàm logarit của cường độ thực tế của chúng.

Cung lượng tim: mối liên quan với tuần hoàn tĩnh mạch bình thường

Tăng áp lực tâm nhĩ phải nhẹ cũng đủ gây ra giảm tuần hoàn tĩnh mạch đáng kể, vì khi tăng áp lực cản trở dong máu, máu ứ trệ ở ngoại vi thay vì trở về tim.

Hiệu suất hoạt động trong suốt sự co cơ

Năng lượng cần thiết để thực hiện hoạt động được bắt nguồn từ các phản ứng hóa học trong các tế bào cơ trong khi co, như mô tả trong các phần sau.

Vùng dưới đồi bài tiết GnRH kích thích thùy trước tuyến yên tiết FSH và LH

Trung tâm sản xuất GnRH ở vùng dưới đồi. Hoạt động thần kinh điều khiển sự chế tiết GnRH diễn ra tại vùng mediobasal hypothalamus, đặc biệt ở phần nhân cung của khu vực này.

Vận chuyển dịch ngoại bào và trộn lẫn máu trong hệ tuần hoàn

Thành của các mao mạch cho thấm qua hầu hết các phân tử trong huyết tương của máu,ngoại trừ thành phần protein huyết tương, có thể do kích thước của chúng quá lớnđể đi qua các mao mạch.

Dịch lọc qua mao mạch: áp lực thủy tĩnh, áp lực keo huyết tương và hệ số lọc mao mạch

Áp lực thủy tĩnh có xu hướng để đẩy dịch và các chất hòa tan qua các lỗ mao mạch vào khoảng kẽ. Ngược lại, áp lực thẩm thấu có xu hướng gây ra thẩm thấu từ các khoảng kẽ vào máu.

Trạm thần kinh: sự dẫn truyền và xử lý các tín hiệu

Hệ thần kinh trung ương bao gồm hàng nghìn đến hàng triệu trạm thần kinh; một số trạm chứa vài nơ-ron, trong khi những trạm khác chứa số lượng nơ-ron lớn.

Sinh lý tiêu hóa ở ruột già (đại tràng)

Ruột già gồm có manh tràng, đại tràng lên, đại tràng ngang, đại tràng xuống, đại tràng sigma và trực tràng. Quá trình tiêu hóa ở ruột già không quan trọng, bởi vì khi xuống đến ruột già, chỉ còn lại những chất cặn bả của thức ăn.

So sánh tế bào trong cơ thể người với những dạng sống dưới tế bào

Những chất hóa học bên cạnh acid nucleic và những protein đơn giản trở thành những phần của sinh vật, và những chức năng chuyên biệt bắt đầu phát triển ở nhiều phần khác nhau của virus.

Sinh lý nội tiết tuyến thượng thận

Tuyến thượng thận gồm hai tuyến nhỏ úp trên hai thận, mỗi tuyến nặng khoảng 4g. Tuyến thượng thận gồm 2 phần riêng biệt : phần vỏ (80%) và phần tuỷ (20%). Chức năng tuỷ thượng thận, liên quan đến hoạt động hệ giao cảm.

RNA được tổng hợp trong nhân từ khuôn của DNA

Trong tổng hợp RNA, hai sợi của phân tử ADN tách ra tạm thời; một trong hai sợi được sử dụng như là một khuôn mẫu để tổng hợp một phân tử RNA. Các mã bộ ba trong DNA là nguyên nhân của sự hình thành các bộ ba bổ sung trong RNA.

Hình thành acid acetoacetic trong gan và sự vận chuyển trong máu

Các acid acetoacetic, acid β-hydroxybutyric, và acetone khuếch tán tự do qua màng tế bào gan và được vận chuyển trong máu tới các mô ngoại vi, ở đây, chúng lại được khuếch tán vào trong tế bào.

Receptor: sự thích nghi và chức năng dự báo receptor tốc độ

Sự thích ứng của các loại thụ thể khác nhau cho thấy sự thích nghi nhanh chóng của một số thụ thể và sự thích ứng chậm của những thụ thể khác.

Tác dụng feedback của hormon giáp làm giảm bài tiết TSH của thùy trước tuyến yên

Để đạt được mức độ bài tiết lý tưởng, cơ chế feedback cụ thể tác dụng thông qua tuyến dưới đồi và thùy trước tuyến yên để kiểm soát tốc độ bài tiết của tuyến giáp.

Kiểm soát hoạt động của trung tâm hô hấp và các tín hiệu ức chế hít vào

Tính tới thời điểm này, đã biết về các cơ chế cơ bản tạo ra hiện tượng hít vào và thở ra, nhưng cũng rất cần tìm hiểu xem làm thế nào cường độ tín hiệu điều hòa có thể làm tăng hoặc giảm thông khí theo như cầu của cơ thể.

Nhãn áp: sự điều tiết nhãn áp của mắt

Trong hầu hết các trường hợp của bệnh tăng nhãn áp, nguyên nhân chính gây nhãn áp cao bất thường là do tăng sức cản khi thoát thủy dịch qua khoảng trabecular vào kênh của Schlemm.