Transmission d'excitation

le Transmission d'excitation de cellule en cellule - également de cellule nerveuse à cellule nerveuse - se produit via les synapses. Ce sont des jonctions entre deux cellules nerveuses ou entre des cellules nerveuses et d'autres cellules tissulaires spécialisées dans la transmission et la réception de signaux. La plupart du temps, les signaux sont transmis via des substances dites messagères (neurotransmetteurs); ce n'est que lors de la transmission d'une cellule musculaire à une cellule musculaire que le stimulus peut être transmis via un potentiel électrique. La transmission de l’excitation est également appelée «transmission».

Qu'est-ce que la transmission d'excitation?

Le nombre énorme de cellules du corps humain doit être capable de communiquer entre elles ou de recevoir des instructions afin de conduire un certain comportement de l'organisme, par ex. B. contractions musculaires à produire. Ce processus polyvalent se déroule via un transfert différencié d'excitation ou de transmission.

La plupart des impulsions sont transmises aux synapses par l'activation et la libération de substances émettrices. Cette transmission et, si nécessaire, la distribution des potentiels d'action à plusieurs destinataires se fait généralement chimiquement via des synapses chimiques au cours desquelles les substances messagères ou neurotransmetteurs sont transmises à la cellule receveuse.

Les boutons d'extrémité de la synapse n'ont pas de contact direct avec la cellule cible, mais sont séparés de celle-ci par l'intervalle synaptique de l'ordre de 20 à 50 nanomètres. Cela offre la possibilité de changer ou d'inhiber les substances émettrices dans l'espace synaptique qu'elles doivent surmonter, c'est-à-dire de les convertir en substances inactives. Le potentiel d'action est alors à nouveau collecté.

Les cellules musculaires peuvent également être connectées les unes aux autres avec des synapses électriques. Dans ce cas, les potentiels d'action sont transmis directement à la cellule musculaire suivante ou même à de nombreuses cellules en même temps sous forme d'impulsions électriques.

Fonction et tâche

Les humains ont environ 86 milliards de cellules nerveuses. Un grand nombre de boucles de contrôle ainsi que de nombreuses actions délibérées et ciblées, mais aussi des réactions vitales à des menaces extérieures, doivent être contrôlés. Le nombre extraordinairement grand de cellules du corps doit être amené à travailler ensemble de manière coordonnée afin de mettre en œuvre les réactions requises et souhaitées de tout l'organisme.

Pour effectuer les tâches, le corps est traversé par un réseau dense de nerfs qui, d'une part, rapportent des informations sensorielles de toutes les régions du corps au cerveau et, d'autre part, permettent au cerveau d'envoyer des instructions aux organes et aux muscles. La démarche verticale à elle seule met en action des millions de cellules nerveuses pour la séquence coordonnée de mouvements, qui vérifient, comparent et traitent simultanément et constamment la position des membres, la direction de la gravité, la vitesse d'avancement et bien plus encore, et les traitent dans le cerveau pour générer des signaux de contraction et de relaxation en temps réel. d'envoyer certains groupes musculaires.

Un système unique de transmissions ou de transmissions d'excitation est à la disposition du corps pour accomplir ces tâches. En règle générale, un signal doit être transmis d'une cellule nerveuse à une cellule nerveuse ou d'une cellule nerveuse à une cellule musculaire ou à une autre cellule tissulaire. Dans certains cas, la transmission du signal entre les cellules musculaires est également nécessaire. Habituellement, un potentiel d'action électrique est transmis électriquement dans une cellule nerveuse et, lorsqu'il atteint le point de contact (synapse) avec la cellule nerveuse suivante, il est à nouveau converti en la libération de substances messagères ou neurotransmetteurs spécifiques. Le neurotransmetteur doit surmonter la brèche synaptique et, après avoir été reçu par la cellule receveuse, est reconverti en impulsion électrique et transmis.

Le détour de la transmission du signal via les phases intermédiaires chimiques est important, car des neurotransmetteurs spécifiques ne peuvent s'arrêter que sur des récepteurs spécifiques et les signaux deviennent sélectifs, ce qui ne serait pas possible avec des signaux purement électriques. Cela déclencherait un chaos sauvage de réactions.

Un autre point important est que les substances messagères peuvent être modifiées ou même inhibées lors du passage à travers l'espace synaptique, ce qui peut équivaloir à supprimer le potentiel d'action.

Seule la transmission du signal entre les cellules musculaires peut avoir lieu purement électriquement à travers des synapses électriques. Dans ce cas, les jonctions dites gap permettent de transmettre directement des signaux électriques du cytoplasme au cytoplasme. Avec les cellules musculaires - en particulier les cellules du muscle cardiaque - cela présente l'avantage que de nombreuses cellules peuvent être synchronisées pour une contraction sur de plus grandes distances.

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Maladies et affections

Les grands avantages de la conversion des potentiels d'action électrique en neurotransmetteurs spécifiques, qui permet une transmission de signal sélective simultanée - et nécessaire - recèlent également le risque d'interventions nuisibles et de possibilités d'attaque.

Fondamentalement, il y a la possibilité que les synapses soient surexcitées ou inhibées. Cela signifie que les poisons ou les médicaments peuvent provoquer des crampes ou une paralysie des synapses neuromusculaires. Si les synapses du SNC sont influencées par des poisons ou des médicaments, des effets psychologiques légers à graves surviennent. Cela peut causer de l'anxiété, de la douleur, de la fatigue ou de l'irritabilité sans raison apparente au début.

Il existe plusieurs façons d'influencer la transmission. Par exemple, la toxine botulique empêche la vésicule de se vider dans l'espace synaptique, de sorte qu'aucun neurotransmetteur n'est transmis et cela conduit à une paralysie musculaire. L'effet inverse est causé par le poison de la veuve noire. Les vésicules sont complètement vidées de sorte que l'espace synaptique est littéralement inondé de neurotransmetteurs, ce qui entraîne de graves crampes musculaires. Des symptômes similaires à ceux de la toxine botulique se produisent avec des substances qui empêchent la cellule réceptrice de reprendre les substances messagères.

Il existe également d'autres moyens pour empêcher ou altérer la transmission de l'excitation. Par exemple, certaines substances peuvent occuper les récepteurs d'un certain neurotransmetteur et ainsi déclencher des symptômes de paralysie.