НЕЙРОТОН,   ОГЛАВЛЕНИЕ       

Скорость нервного импульса

Под влиянием Иоганна Мюллера другой его талантливый ученик Герман Гельмгольц заинтересовался гистологией и физиологией и в 1842 году защитил диссертацию «О строении нервной системы беспозвоночных». В то время уже были известны нервные клетки и нервные волокна, но как они связаны друг с другом, было ещё неясно. Молодой Гельмгольц одним из первых понял, что клетки и волокна соединены в единое целое — нейрон. В 1842 году Гельмгольц первым отметил, что нервные волокна являются отростками нервных клеток.

В 1850 году Гельмгольц был профессором физиологии Кёнигсбергского университета. Спустя 15 лет после заявления Мюллера о невозможности измерить скорость нервного импульса Герман фон Гельмгольц с помощью простого и изящного эксперимента, который легко воспроизвести на студенческом лабораторном практикуме, измерил скорость распространения импульсов в нерве лягушки.

Эксперимент Гельмгольца. Нейротон
Рисунок 10. Эксперимент Гельмгольца

Опыт выглядел так. На вращающийся барабан была намотана закопчённая бумага. Гельмгольц брал нервно-мышечный препарат и закреплял мышцу около барабана. К мышце прикреплялось пишущее перо, так что сокращение мышцы оставляло след на движущейся бумаге. Когда нерв раздражался, момент раздражения с помощью специального устройства отмечался на ленте. На той же бумажной ленте было видно, через какой промежуток времени отвечает сокращением мышца. Так можно было узнать время от момента раздражения нерва до начала сокращения мышцы. Далее, Гельмгольц раздражал нерв вторично, но в другом месте, например, на расстоянии 5 см от первой точки раздражения. Теперь сокращение мышцы наступало немного позднее, считая от момента раздражения. Разница этих времён могла зависеть только оттого, что возбуждение прошло лишние 5 см. Зная скорость вращения барабана, можно было определить время запаздывания, а так как расстояние между двумя точками раздражения нерва было известно, легко вычислялась и скорость распространения возбуждения по волокну.

Оказалось, что возбуждение распространяется по нерву со скоростью всего 30 м/с.

100 км/ч! Это показалось настолько невероятным, что сам Иоганн Мюллер не поверил талантливому ученику и отказался послать его статью в научный журнал.

Полученная в результате опыта величина оказалась на семь порядков меньше, чем скорость распространения электрического тока в медном проводнике или в растворе электролита. Отсюда Гельмгольц сделал совершенно логичный вывод, что проведение нервного импульса — это более сложный процесс, чем простое продольное распространение тока в нервном волокне.

При этом Гельмгольц допускал, что при движении импульса происходит перемещение каких-то материальных частиц, но ничего более ясного предложить не сумел.

Опытами Гельмгольца наивное представление о нервном волокне как электрическом проводе было опровергнуто. Однако предположить что-то лучшее было не так-то просто. Открытия Гельмгольца поднимали ряд новых вопросов, которые задали работу физиологам на следующие сто лет. На что похожи эти нервные сигналы, впоследствии названные потенциалами действия, и как в них закодирована информация? Как биологические ткани генерируют электрические сигналы? Где идёт электрический ток при этих сигналах?

PS. В современной медицине используется такой метод исследования работы нервной системы — электронейрография — запись электрического сигнала и связанного с ним потенциала действия в момент его распространения вдоль нерва. Применяется для измерения скорости распространения стимула или потенциала действия в нерве. Для проведения электронейрографии периферический нерв стимулируется в одной точке и затем измеряется активность в двух точках на пути её распространения.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   24(1)   25   26   27   28   29   30   100   150  

  Скачать всего за 90 ₽ !  

Купить на Озоне

LiveLib — социальная сеть читателей книг