Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Нейрондардың миелинді аксондары бойымен әрекет потенциалдарының таралуы және эволюциялық биологиядағы тұзданудың анықтамасы.
Propagation of action potentials along the myelinated axons of neurons
the definition of saltation in evolutionary biology
Нейробиологияда тұзданулы өткізілім – миелинді аксондар бойымен Ранвье түйіндерінен келесі түйінге қарай әрекет потенциалдарының таралуы, бұл әрекет потенциалдарының өткізгіш жылдамдығын арттырады. Ранвье түйіндері – аксон мембранасы арқылы иондар алмасатын аксонның жалғыз жерлері болып табылады, олар миелинмен оқшауланған аксон бөліктері арасында әрекет потенциалын жаңартады, бұл қарапайым тізбектегі электр тогының таралуынан өзгеше.
In neuroscience, saltatory conduction is the propagation of action potentials along myelinated axons from one node of Ranvier to the next node, increasing the conduction velocity of action potentials. The uninsulated nodes of Ranvier are the only places along the axon where ions are exchanged across the axon membrane, regenerating the action potential between regions of the axon that are insulated by myelin, unlike electrical conduction in a simple circuit.
Механизм
Миелинді аксондар әрекет потенциалын тек миелинді интернодтар арасында орналасқан Ранвье түйіндерінде ғана тудыра алады. Осы шектеу арқасында тұздалымдық өткізгіштік акциондық потенциалды нейрон аксоны бойымен миелинсіз аксондарда мүмкін болатын жылдамдықтан едәуір жоғары жылдамдықпен таратады (150 м/с, 0,5-тен 10 м/с-қа қарағанда). Натрий иондары түйінге енгенде, аксон ішіндегі иондарға қысым түсіріп, электрлік күш пайда болады. Электр сигналының осы жылдам өткізгіштігі келесі түйінге жетеді және тағы бір әрекет потенциалын құрайды, осылайша сигнал жаңарып тұрады. Осылайша, тұздалымдық өткізгіштік электрлік жүйке сигналдарын сигналдың нашарлауынсыз, жоғары жылдамдықпен ұзақ қашықтыққа таратуға мүмкіндік береді. Акциондық потенциал аксон бойымен секіріп бара жатқандай көрінсе де, бұл құбылыс іс жүзінде миелинді аксон бөлігіндегі сигналдың жылдам өткізгіштігі болып табылады. Егер аксонның бүкіл беті оқшауланған болса, акциондық потенциалдар аксон бойымен қайта жаңартылмайды, нәтижесінде сигналдың нашарлауына әкеледі.
Myelinated axons only allow action potentials to occur at the unmyelinated nodes of Ranvier that occur between the myelinated internodes. It is by this restriction that saltatory conduction propagates an action potential along the axon of a neuron at rates significantly higher than would be possible in unmyelinated axons (150 m/s compared to 0.5 to 10 m/s). As sodium rushes into the node it creates an electrical force which pushes on the ions already inside the axon. This rapid conduction of electrical signal reaches the next node and creates another action potential, thus refreshing the signal. In this manner, saltatory conduction allows electrical nerve signals to be propagated long distances at high rates without any degradation of the signal. Although the action potential appears to jump along the axon, this phenomenon is actually just the rapid conduction of the signal inside the myelinated portion of the axon. If the entire surface of an axon were insulated, action potentials could not be regenerated along the axon resulting in signal degradation.
Энергия тиімділігі
Миелин қабығы жүйке импульсінің жылдамдығын арттырумен қатар, аксон мембранасы бойынша жалпы энергия жұмсалуын азайтуға көмектеседі, себебі әрбір әрекет потенциалынан кейін концентрацияны тыныш күйге келтіру үшін қажетті натрий және калий иондарының саны төмендейді.
In addition to increasing the speed of the nerve impulse, the myelin sheath helps in reducing energy expenditure over the axon membrane as a whole, because the amount of sodium and potassium ions that need to be pumped to bring the concentrations back to the resting state following each action potential is decreased.
Тарату
Салттық өткізгіштік омыртқалы жануарлардың миелинді жүйке талшықтарында кеңінен кездеседі, бірақ кейіннен Fenneropenaeus chinensis және Marsupenaeus japonicus креветкаларының екі медиалды миелинді алып талшығында, сондай-ақ қүрттің медиандық алып талшығында да табылды. Сондай-ақ, Penaeus креветкасының кішкентай және орташа өлшемді миелинді талшықтарында салттық өткізгіштік анықталды.
Saltatory conduction occurs widely in the myelinated nerve fibers of vertebrates, but was later discovered in a pair of medial myelinated giant fibers of Fenneropenaeus chinensis and Marsupenaeus japonicus shrimp, as well as in a median giant fiber of an earthworm. Saltatory conduction has also been found in the small and medium sized myelinated fibers of Penaeus shrimp.