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

Điện thế tai trong: phản ánh nồng độ cao kali và nồng độ thấp natri

Điện thế được duy trì liên tục giữa nội dịch và ngoại dịch, với bản dương bên trong và bản âm bên ngoài thang giữa. Nó được gọi là điện thế tai trong.

Hệ thống chức năng của tế bào cơ thể người

Nếu tế bào muốn sống, phát triển và sinh sản, chúng phải kiếm thức ăn và những chất khác từ môi trường xung quanh. Hầu hết các chất đi qua màng tế bào bằng sự khuếch tán và vận chuyển tích cực.

Nguy cơ bị mù gây ra bởi điều trị quá nhiều oxy ở những trẻ sơ sinh thiếu tháng

Sử dụng quá nhiều oxy gen để điều trị cho trẻ sơ sinh non, đặc biệt là lúc mới sinh, có thể dẫn đến mù bởi vì quá nhiều oxy làm dừng sự tăng sinh các mạch máu mới của võng mạc.

Thuốc và vận động viên thể thao

Một vài vận động viên đã được biết đến là chết trong các sự kiện thể thao vì sự tương tác giữa các thuốc đó và norepinephrine, epinephrine được giải phóng bởi hệ thống thần kinh giao cảm trong khi tập luyện.

Chức năng dự báo của hệ thống ống bán khuyên để duy trì sự thăng bằng

Các ống bán khuyên dự đoán được trước rằng sự mất thăng bằng sắp xảy ra và do đó khiến các trung tâm giữ thăng bằng thực hiện sự điều chỉnh phù hợp từ trước, giúp người đó duy trì được thăng bằng.

Tăng huyết áp: tăng thể tích dịch gây tăng cung lượng tim hoặc kháng lực ngoại vi

Bất cứ sự vượt quá lưu lượng máu chảy qua một mô, đều làm co mạch cục bộ và làm giảm lưu lượng máu về bình thường. Hiện tượng này được gọi là "tự điều hòa", điều đó có nghĩa đơn giản là sự điều hòa lưu lượng máu của chính mô đó.

Các chuyển đạo đơn cực chi: các chuyển đạo điện tâm đồ

Chuyển đạo đơn cực chi tương tự như các bản ghi chuyển đạo chi tiêu chuẩn, ngoại trừ bản ghi từ chuyển đạo aVR bị đảo ngược.

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.

Cảm giác xúc giác: sự phát hiện và dẫn truyền

Mặc dù, cảm giác đụng chạm, áp lực và rung là phân loại thường gặp khi phân chia các cảm giác, nhưng chúng được nhận biết bởi các loại receptor giống nhau.

Giải phẫu và sinh lý của cơ tim

Những cơ chế đặc biệt trong tim gây ra một chuỗi liên tục duy trì co bóp tim hay được gọi là nhịp tim, truyền điện thế hoạt động khắp cơ tim để tạo ra nhịp đập của tim.

Tổng hợp và bài tiết hormon vỏ thượng thận

Bài tiết aldosterone và cortisol được điều hòa bởi cơ chế riêng. Angiotensin II làm tăng số lượng aldosterone và gây ra sự nở to của lớp cầu, không ảnh hưởng 2 vùng khác.

Sinh lý thần kinh vùng dưới đồi

Vùng dưới đồi có chức năng chống bài niệu thông qua ADH (antidiuretic hormon), đây là một hormon do nhân trên thị và nhân cạnh não thất bài tiết.

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.

Chứng ngừng thở lúc ngủ: kiểm soát hô hấp

Ngừng thở khi ngủ có thể gây ra bởi tắc nghẽn đường hô hấp trên, đặc biệt là hầu hoặc do sự tự phát xung và dẫn truyền của trung tâm thần kinh bị suy giảm.

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.

Cảm giác thân thể: con đường dẫn truyền vào hệ thần kinh trung ương

Các thông tin cảm giác từ các phân đoạn thân thể của cơ thể đi vào tủy sống qua rễ sau của dây thần kinh sống. Từ vị trí đi vào tủy sống và sau là đến não, các tín hiệu cảm giác được dẫn truyền qua một trong 2 con đường thay thế.

Tổng hợp ATP do oxy hóa Hydrogen - Sự Phosphoryl-Oxy hóa

Oxy hóa hydro được thực hiện, bởi một chuỗi các phản ứng được xúc tác bởi các enzym trong ty thể, biến mỗi nguyên tử hydro thành ion H+ cùng với một electron và sau đó dùng electron này gắn với oxy hòa tan.

Phosphate vô cơ ở dịch ngoại bào

Giá trị trung bình của tổng số lương phosphate đươc đưa ra khoảng 4 mg/dl, thay đổi giữa giá trị bình thường là 3 đến 4 mg/dl người lớn and 4 đến 5 mg/dl ở trẻ nhỏ.

Áp suất dịch não tủy bình thường không đổi

Áp suất dịch não tủy bình thường khi nằm trung bình là 130 mm nước (10mmHg), tuy nhiên áp suất này cũng có thể thấp chỉ 65 mm nước hoặc cao đến 195 mm nước ở người khỏe mạnh bình thường.

Đại cương sinh lý tiêu hóa

Bài tiết ra các enzym và nước để thủy phân thức ăn, biến thức ăn từ chỗ xa lạ đối với cơ thể thành những sản phẩm tiêu hóa mà cơ thể có thể thu nhận được.

Báo động hoặc phản ứng stress của hệ thần kinh giao cảm

Hệ giao cảm cũng đặc biệt được kích hoạt mạnh mẽ trong nhiều trạng thái cảm xúc. Ví dụ, trong trạng thái giận dữ, vùng dưới đồi sẽ bị kích thích, các tín hiệu sẽ được truyền xuống qua hệ thống lưới của thân não.

Chức năng thính giác của vỏ não: cơ chế thính giác trung ương

Mỗi neuron riêng lẻ trong vỏ não thính giác đáp ứng hẹp hơn nhiều so với neuron trong ốc tai và nhân chuyển tiếp ở thân não. Màng nền gần nền ốc tai được kích thích bởi mọi tần số âm thanh, và trong nhân ốc tai dải âm thanh giống vậy được tìm thấy.

Sự tạo thành ảnh của thấu kính hội tụ: nguyên lý quang học nhãn khoa

Trong thực tế, bất cứ đồ vật gì đặt ở trước thấu kính, đều có thể xem như một nguồn phát ánh sáng. Một vài điểm sáng mạnh và một vài điểm sáng yếu với rất nhiều màu sắc.

Hormone tăng trưởng (GH) kích thích phát triển sụn và xương

Khi đáp ứng với kích thích của GH, các xương dài phát triển chiều dài của lớp sụn đầu xương, nguyên bào xương ở vỏ xương và trong một số khoang xương gây lắng đọng xương mới vào bề mặt của các xương cũ.

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.