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

Tiêu cự của thấu kính: nguyên lý quang học nhãn khoa

Các tia sáng đi đến thấu kính hội tụ không phải là một chùm tia song song mà là phân kì bởi vì nguồn phát các tia sáng không đặt xa thấu kính đó.

Sóng khử cực và sóng tái cực: điện tâm đồ bình thường

ECG bình thường bao gồm một sóng P, một phức bộ QRS và một sóng T. Phức bộ QRS thường có, nhưng không phải luôn luôn, ba sóng riêng biệt: sóng Q, sóng R, và sóng S.

Sinh lý tiêu hóa ở ruột non

Khi bị tắc ruột, để đẩy nhũ trấp đi qua được chỗ tắc, nhu động tăng lên rất mạnh gây ra triệu chứng đau bụng từng cơn, và xuất hiện dấu hiệu rắn bò

Các bất thường của áp lực đẩy máu động mạch

Ở người hẹp van động mạch chủ, đường kính của van động mạch chủ khi mở bị hạn chế rõ ràng và áp lực mạch chủ đập cũng giảm rõ bởi vì dòng máu đi ra bị giảm khi qua van bị hẹp đó.

Quan hệ giữa vỏ não với đồi thị và trung tâm dưới vỏ về giải phẫu và chức năng

Các vùng của vỏ não liên hệ với các khu vực cụ thể của đồi thị. Những liên hệ này hoạt động theo hai chiều, gồm cả hướng từ đồi thị tới vỏ não và cả từ vỏ não trở lại, về cơ bản, cùng một khu vực đồi thị.

Mắt như cái máy ảnh: cơ chế quang học của mắt

Cùng với cách mà thấu kính máy ảnh làm hội tụ hình ảnh trên tấm phim, hệ thấu kính của mắt cũng làm hội tụ ảnh trên võng mạc. Hình ảnh này sẽ bị đảo ngược và đổi bên so với vật thực.

Aldosterol kích tích vận chuyển Natri và Kali vào trong các tế bào tuyến

Aldosterol kích tích vận chuyển Natri và Kali vào trong các tế bào tuyến mồ hôi, tuyến nước bọt và tế bào biểu mô ruột.

Đo huyết áp tâm thu và tâm trương trên lâm sàng

Có sự tăng nhẹ trong huyết áp tâm thu thường xảy ra sau tuổi 60. Sự tăng này nguyên nhân do giảm khả năng co giãn hay trở nên cứng hơn, chủ yếu nguyên nhân do xơ vữa.

Sự trưởng thành và thụ tinh của trứng: quyết đinh giới tính thai nhi

Sau khi phóng tinh dịch vào trong âm đạo trong quá trình giao hợp, một số tinh trùng sẽ di chuyển trong vòng 5 đến 10 phút theo hướng đi lên từ âm đạo đến tử và vòi tử cung, đến đoạn bóng của vòi tử cung.

Sinh lý sinh dục nữ giới

Cơ quan sinh dục nữ gồm: (1) buồng trứng, (2) vòi trứng, (3) tử cung, (4) âm đạo và (5) âm hộ. (6) Tuyến vú cũng được xem là một phần của cơ quan sinh dục nữ (hình).

Điều hòa bài tiết hormone chống bài niệu (ADH)

Khi dịch ngoại bào trở nên quá ưu trương, do áp suất thẩm thấu nên dịch sẽ đi ra ngoài các tế bào receptor thẩm thấu, làm giảm kích thước tế bào và phát ra các tín hiệu lên vùng dưới đồi để tăng bài tiết ADH.

Tác dụng của Insulin lên chuyển hóa chất béo

Insulin có nhiều tác dụng dẫn đến dự trữ chất béo tại mô mỡ. Đầu tiên, insulin tăng sử dụng glucose ở hầu hết các mô, điều này tự động làm giảm sử dụng chất béo, do đó, chức năng này như là dự trữ chất béo.

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.

Chu kỳ gan ruột của muối mật trong tiêu hóa và hấp thu chất béo

Khoảng 94% muối mật ở ruột non sẽ được tái hấp thu vào trong máu, khoảng một nửa số này sẽ được khuếch tán qua niêm mạc ruột non và phần còn lại được tái hấp thu thông qua quá tŕnh vận chuyển tích cực ở niêm mạc ruột.

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.

Cơ bắp trong tập thể thao: sức mạnh, năng lượng và sức chịu đựng

Người đàn ông được cung cấp đầy đủ testosterone hoặc những người đã tăng cơ bắp của mình thông qua một chương trình tập luyện thể thao sẽ tăng sức mạnh cơ tương ứng.

Chất kháng giáp ức chế bài tiết của tuyến giáp

Thuốc kháng giáp được biết đến nhất là thyocyanate, propyl-thiouracil, và nồng độ cao iod vô cơ, những thuốc này ngăn chặn bài tiết hormon giáp theo những cơ chế khác nhau.

Dẫn truyền tín hiệu cường độ đau trong bó thần kinh: tổng hợp theo không gian và thời gian

Các mức khác nhau của cường độ có thể được truyền đi hoặc bằng việc sử dụng số lượng lớn hơn các sợi dẫn truyền song song hoặc bằng việc gửi đi nhiều điện thế hoạt động hơn dọc một theo sợi thần kinh.

Kiểm soát huyết áp động mạch: angiotensin II làm cho thận giữ muối và nước

Angiotensin II là một trong những chất kích thích bài tiết aldosterone mạnh bởi các tuyến thượng thận, như chúng ta sẽ thảo luận liên quan đến điều hòa thể dịch và liên quan đến chức năng tuyến thượng thận.

Sự vận chuyển CO2 trong máu và mô kẽ

Khi các tế bào sử dụng O2, hầu hết sẽ tạo ra PO2, và sự biến đổi này làm tăng PCO2 nội bào; vì PCO2 nội bào tăng cao nên CO2 khuếch tán từ tế bào vào các mao mạch và sau đó được vận chuyển trong máu đến phổi.

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.

Sự tiết estrogen của nhau thai

Estrogen chủ yếu gây ra một sự tăng sinh trên hầu hết các cơ quan sinh sản và liên quan đến người mẹ. Trong khi mang thai estrogen làm cho tử cung được mở rộng, phát triển vú và ống vú người mẹ, mở rộng cơ quan sinh dục ngoài.

Gen trong nhân tế bào kiểm soát tổng hợp protein

Tầm quan trọng DNA nằm trong khả năng kiểm soát sự hình thành của protein trong tế bào. Khi hai sợi của một phân tử DNA được tách ra, các bazơ purine và pyrimidine nhô ra ở mặt bên của mỗi sợi DNA.

Canxi và photphatase trong dịch ngoại bào và huyết tương

Những tế bào dễ bị kích thích rất nhạy cảm với sự thay đổi của nồng độ ion canxi, nếu tăng quá ngưỡng bình thường gây giảm hoạt động của hệ thần kinh; ngược lại, giảm nồng độ canxi trong máu (hạ canxi máu) làm cho các tế bào thần kinh trở nên dễ bị kích thích hơn.

Hệ thống đệm hemoglobin cho PO2 ở mô

O2 có thể thay đổi đáng kể, từ 60 đến hơn 500 mm Hg, nhưng PO2 trong các mô ngoại vi không thay đổi nhiều hơn vài mmHg so với bình thường, điều này đã chứng minh rõ vai trò "đệm oxy" ở mô của hệ thống hemoglobin trong máu.