Trasmissione dell'eccitazione

Il Trasmissione dell'eccitazione da cellula a cellula - anche da cellula nervosa a cellula nervosa - avviene tramite sinapsi. Queste sono giunzioni tra due cellule nervose o tra cellule nervose e altre cellule dei tessuti specializzate nella trasmissione e ricezione del segnale.Il segnale viene solitamente trasmesso tramite le cosiddette sostanze messaggere (neurotrasmettitori); solo quando la trasmissione è da cellula muscolare a cellula muscolare lo stimolo può essere trasmesso tramite un potenziale elettrico. La trasmissione dell'eccitazione è anche nota come "" Trasmissione "".

Cos'è la trasmissione dell'eccitazione?

L'enorme numero di cellule nel corpo umano deve essere in grado di comunicare tra loro o essere in grado di ricevere istruzioni per eseguire un determinato comportamento dell'organismo, ad es. B. contrazioni muscolari da produrre. Questo processo versatile avviene tramite una trasmissione differenziata dell'eccitazione.

La maggior parte della trasmissione degli impulsi viene trasmessa alle sinapsi attraverso l'attivazione e il rilascio di sostanze trasmittenti. Questo inoltro e, se necessario, la distribuzione dei potenziali d'azione a diversi destinatari viene solitamente effettuato chimicamente tramite sinapsi chimiche in cui le sostanze messaggere oi neurotrasmettitori vengono trasmessi alla cellula ricevente.

Le manopole terminali della sinapsi non hanno alcun contatto diretto con la cellula bersaglio, ma sono separate da essa dallo spazio sinaptico nell'ordine da 20 a 50 nanometri. Ciò offre la possibilità di modificare o inibire le sostanze trasmittenti nel gap sinaptico che devono superare, cioè convertirle in sostanze inattive. Il potenziale d'azione viene quindi raccolto di nuovo.

Le cellule muscolari possono anche essere collegate tra loro tramite sinapsi elettriche. In questo caso, i potenziali d'azione vengono trasferiti sotto forma di impulsi elettrici direttamente alla cellula muscolare successiva o anche a molte cellule contemporaneamente.

Funzione e compito

Gli esseri umani hanno circa 86 miliardi di cellule nervose. Devono essere controllati un gran numero di circuiti di controllo e molte azioni deliberate e mirate, ma anche reazioni di sostegno alla vita alle minacce esterne. Il numero straordinariamente elevato di cellule del corpo deve essere fatto lavorare insieme in modo coordinato al fine di attuare le reazioni richieste e desiderate dell'intero organismo.

Per svolgere i compiti, il corpo è attraversato da una fitta rete di nervi, che da un lato riportano informazioni sensoriali da tutte le regioni del corpo al cervello e dall'altro consentono al cervello di trasmettere istruzioni a organi e muscoli. La sola andatura eretta mette in azione milioni di cellule nervose per la sequenza coordinata di movimenti, che simultaneamente e costantemente controllano, confrontano ed elaborano la posizione degli arti, la direzione di gravità, la velocità di avanzamento e molto altro nel cervello per generare segnali di contrazione e rilassamento in tempo reale inviare determinati gruppi muscolari.

L'organismo dispone di un sistema unico di trasmissioni o trasmissioni di eccitazione per svolgere questi compiti. Di regola, un segnale deve essere trasmesso da una cellula nervosa a una cellula nervosa o da una cellula nervosa a una cellula muscolare o un'altra cellula di tessuto. In alcuni casi è necessaria anche la trasmissione del segnale tra le cellule muscolari. Di solito un potenziale d'azione elettrico viene trasmesso elettricamente all'interno di una cellula nervosa e, quando raggiunge il punto di contatto (sinapsi) con la cellula nervosa successiva, viene nuovamente convertito nel rilascio di specifiche sostanze messaggere o neurotrasmettitori. Il neurotrasmettitore deve superare il divario sinaptico e, dopo essere stato ricevuto dalla cellula ricevente, viene riconvertito nell'impulso elettrico e trasmesso.

La deviazione della trasmissione del segnale attraverso le fasi chimiche intermedie è importante, poiché specifici neurotrasmettitori possono attraccare solo su specifici recettori ei segnali diventano selettivi, cosa che non sarebbe possibile con segnali puramente elettrici. Innescherebbe un caos selvaggio di reazioni.

Un altro punto importante è che le sostanze messaggere possono essere modificate o addirittura inibite durante il passaggio attraverso il gap sinaptico, il che può equivalere a rimuovere il potenziale d'azione.

Solo la trasmissione del segnale tra le cellule muscolari può avvenire puramente elettricamente attraverso le sinapsi elettriche. In questo caso, le cosiddette giunzioni di gap consentono di trasmettere segnali elettrici direttamente dal citoplasma al citoplasma. Con le cellule muscolari, in particolare le cellule del muscolo cardiaco, questo ha il vantaggio che molte cellule possono essere sincronizzate per una contrazione su distanze maggiori.

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Malattie e disturbi

I grandi vantaggi della conversione dei potenziali d'azione elettrici in neurotrasmettitori specifici, che consente una trasmissione del segnale selettiva e simultanea, nasconde anche il rischio di dannose opportunità di intervento e attacco.

Fondamentalmente c'è la possibilità che le sinapsi siano sovraeccitate o inibite. Ciò significa che veleni o farmaci possono causare crampi o paralisi nelle sinapsi neuromuscolari. Se le sinapsi nel SNC sono influenzate da veleni o farmaci, ci sono effetti psicologici da lievi a gravi. All'inizio può causare ansia, dolore, affaticamento o irritabilità senza una ragione apparente.

Esistono diversi modi per influenzare la trasmissione. Ad esempio, la tossina botulinica inibisce lo svuotamento della vescicola nel gap sinaptico, in modo che nessun neurotrasmettitore venga trasmesso e questo porta alla paralisi muscolare. L'effetto opposto è causato dal veleno della vedova nera. Le vescicole sono completamente svuotate, in modo che il divario sinaptico sia letteralmente inondato di neurotrasmettitori, il che porta a gravi spasmi muscolari. Sintomi simili a quelli della tossina botulinica si verificano con sostanze che impediscono alla cellula recettrice di assorbire nuovamente le sostanze messaggere.

Esistono anche altri modi per prevenire o compromettere la trasmissione dell'eccitazione. Ad esempio, alcune sostanze possono occupare i recettori di un certo neurotrasmettitore e quindi innescare sintomi di paralisi.