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.Le signal est généralement transmis via des substances dites messagères (neurotransmetteurs); ce n'est que lorsque la transmission se fait 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?

L'énorme nombre de cellules dans le corps humain doit être capable de communiquer entre elles ou de recevoir des instructions afin d'effectuer un certain comportement de l'organisme, par ex. B. contractions musculaires à produire. Ce processus polyvalent se déroule via une transmission différenciée de l'excitation.

La plupart de la transmission d'impulsions est transmise 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 en sont séparés 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 transférés sous forme d'impulsions électriques directement à la cellule musculaire suivante ou même à plusieurs cellules en même temps.

Fonction et tâche

Les humains ont environ 86 milliards de cellules nerveuses. Un grand nombre de boucles de contrôle et 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.

Afin d'accomplir les tâches, le corps est traversé par un réseau dense de nerfs, qui d'une part rapportent les informations sensorielles de toutes les régions du corps au cerveau et d'autre part permettent au cerveau de transmettre 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 dans le cerveau afin de générer des signaux de contraction et de relaxation en temps réel. d'envoyer certains groupes musculaires.

Un système unique de transmissions d'excitation ou de transmissions 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 l'espace synaptique et est reconverti en impulsion électrique et transmis après réception par la cellule receveuse.

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 annuler 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 la transmission de signaux sélectifs simultanés - et nécessaires - 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, il y a des effets psychologiques légers à graves. 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 soit 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 possibilités 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.