vzruch

Lékařství / Fyziologie

Fyziologicky nejjednodušší prvek funkce nervové a svalové soustavy, vybavovaný působením podnětu na příslušné čidlo (nervový vzruch, impuls); je základní funkční jednotkou činnosti vzrušivých struktur, představující elementární kódovací jednotku aktivní nervové soustavy. Vzruch, šířící se po nervovém vlákně rychlostí až 120 m za sekundu a měřený v ms (milisekundách), vzniká v receptorických buňkách na základě mechanismů, jež objasnila takzvaná membránová teorie: zdrojem klidového potenciálu je hypotetická membrána, oddělující vnitřek nervové a svalové buňky od vnějšího prostředí, která je selektivně propustná pro ionty K⁺; v místě vzruchu dochází ke zvýšení propustnosti membrány pro ionty Na⁺ a k jejich proudění do buňky, což vede k depolarizaci membrány; za 0,5 až 1 ms dochází k zvýšení propustnosti membrány pro K⁺ ionty, které prouděním z buňky vyrovnávají změnu membránové polarizace vyvolanou ionty Na⁺ ve smyslu opětného snížení propustnosti pro tyto ionty, tj. ve smyslu membránové repolarizace; po dobu několik ms trvající zvýšené propustnosti membrány pro K⁺ ionty nemůže vzniknout nový vzruch (registrovaný jako náhlá změna elektrického potenciálu vzrušivé struktury). Podle membránové teorie vzniku a šíření probíhají přesuny iontů v průběhu trvání vzruchu podle gradientů jejich koncentrace, takže nepotřebují působení vnější energie; vylučování Na⁺ iontů z buňky na principu tzv. aktivního transportu naopak přísun energie vyžaduje. Zajišťuje ho metabolický systém čerpající energii pravděpodobně z makroergních fosfátových vazeb (sodíko-draslíková pumpa). Období vyřazení mechanismu umožňujícího zvýšení propustnosti pro Na⁺ ionty (necelá 1 ms) se nazývá absolutní refrakterní fáze, přibližně stejná doba nutná pro opětné vybavení vzruchu prahovým podnětem relativní refrakterní fáze (účinné jsou pouze nadprahové podněty). Maximální frekvence vzruchů reprodukovaných nervovým vláknem se podle N. J. Vveděnského nazývá labilnost. Šíření vzruchu je umožněno rozdílem elektrického potenciálů mezi místem, kde došlo k uvedeným elektrochemickým změnám na membráně (vznik vzruchu), a sousedním, normálně polarizovaným úsekem (mezi oběma místy teče elektrický proud, a to uvnitř nervového vlákna jedním, na zevní straně membrány opačným směrem). Rychlost vedení vzruchu závisí na druhu nervového elementu. Relativní neunavitelnost nervových elementů, projevující se schopností generovat vzruch bez přerušení po dobu mnoha hodin, je dána velmi malými koncentracerni Na⁺ a K⁺ iontů vyvolávajícími elektrochemické změny na membráně (při jednom vzruchu 3,8.10^-12 gramekvivalentu Na⁺, počítáno na 1 cm² povrchu nervového vlákna). V receptorických buňkách vznikají série vzruchů, v nichž je specificky zakódovaná kvalita a kvantita fyzikálních nebo chemických vlastností vnějších podnětů. Tyto série vzruchů, následující za sebou v určité časové posloupnosti, vytvářejí vzruchové vzorce, které jsou jako příslušné senzorické reprezentace vedeny do vyšších oblastí mozku vždy odpovídajícími řadami neuronů.

Vytvořeno: 14. 3. 2000
Aktualizováno: 7. 8. 2024
Autor: -red-

Odkazující hesla: akční potenciál, excitace, neuron.