СКОРОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ
Потенциалы покоя и потенциалы действия нейронов различных животных. (Bullock, Horridge, 1965)
Таблица 13.1
Животное |
Волокно или клетка |
Потенциал покоя, мВ |
Пик потенциала действия, мВ |
Длительность потенциала действия, мс |
Кальмар Loligo |
Гигантский аксон |
60 |
120 |
0,75 |
Дождевой червь Lumbri- CUS |
Медианное гигантское волокно |
70 |
100 |
1,0 |
Рак Cambarus |
Медианное гигантское волокно |
90 |
145 |
2 |
Таракан Periplaneta |
Гигантское волокно |
70 |
80—104 |
0,4 |
Краб Carcinus |
Аксон диаметром 30 мкм из нерва конечности |
71—94 |
116—153 |
1,0 |
Лягушка (Rana) |
Аксон седалищного нерва |
60—80 |
100—130 |
1,0 |
Голожаберный моллюск Aplysia |
Нейрон висцерального ганглия |
40—60 |
80—120 |
10 |
Улитка Onchidium |
Нейрон висцерального ганглия |
60—70 |
80—100 |
9 |
Рак Cambarus |
Рецептор растяжения |
70—80 |
80—90 |
2,5 |
Рыба-иглобрюх (Sphae- roides) |
Супрамедуллярная клетка |
50—80 |
80—110 |
3 |
Жаба (Bufo) |
Нейрон дорсального корешка |
50—80 |
80—125 |
2.8 |
Жаба (Bufo) |
Спинальный мотонейрон |
40—60 |
40—84 |
2 |
Кролик (Orydolagus) |
Симпатический нейрон Спинальный мотоией- рои |
65—82 |
75—103 |
4—7 |
Кошка (Felis) |
55—80 |
80—110 |
1—1,5 |
низкая температура тела, поскольку у холоднокровных позвоночных скорость проведения также достаточно велика. Если соответствующие величины для холоднокровных позвоночных пересчитать на температуру тела млекопитающих (температурный коэффициент Qio для нервных волокон равен 1,8), то полученные значения будут соответствовать скоростям проведения у млекопитающих. Для беспозвоночных результат был бы иным. Однако у некоторых беспозвоночных имеются немногочисленные быстропроводящие аксоны — так называемые гигантские аксоны, которые значительно крупнее обычных и могут достигать почти 1 мм в диаметре.
Биологическое значение высокой скорости проведения очевидно. Она обеспечивает быструю двигательную реакцию, используемую чаще всего для спасения от врага. Одну из самых быстрых реакций такого типа можно наблюдать у таракана, которому требует-
Таблица 13.2
Скорость проведения (м/с) в нервах различных животных. (По данным Bullock, Horridge, 1965)
Жив°тное |
Обычные двигательные нервы |
Гиган тские аксоны |
Позвоночные |
||
Кошка |
30—120 |
|
Змея |
10—35 |
|
Лягушка |
7—30 |
|
Рыба |
3—36 |
|
Беспозвоночные |
||
Таракан |
2 |
10 |
Кальмар |
4 |
35 |
Дождевой червь |
0,6 |
30 |
Краб |
4 |
|
Улитка |
0,8 |
|
Актиния |
0,1 |
ся всего 25 мс для того, чтобы отреагировать на струю воздуха, направленную на кончик брюшка (где имеются рецепторные волоски). Другим примером может служить кальмар, у которого гигантские аксоны проходят вдоль всей мантии. Благодаря быстрому проведению импульсов по этим аксонам вся мускулатура мантии может сокращаться почти одновременно, а это очень важно при реактивном движении за счет отдачи выбрасываемой струи воды. Если бы импульсы доходили до более отдаленных участков мантии с заметным запозданием, то и сокращение распространялось бы постепенно и не было бы быстрого, мощного выброса водяной струи. Дождевому червю, который влажным утром наполовину высовывается из своего подземного хода, гигантские волокна позволяют почти мгновенно спрятаться в землю при механическом раздражении; эта реакция составляет резкий контраст с тем сравнительно медленным передвижением, которое вообще характерно для дождевого червя.
Как правило, существует прямая зависимость между скоростью проведения и диаметром аксона (Hodgkin, 1954). Исходя из теории проводимости кабеля можно предсказать, что скорость проведения (и) должна быть примерно пропорциональна корню квадратному из диаметра волокна (d):
u—kl^d.
Множество наблюдений говорит о том, что эта формула приближенно верна, но величина константы k у разных животных различна. Приведенное уравнение означает, что для нервного волокна данного типа 10-кратное увеличение скорости проведения возможно при 100-кратном увеличении его диаметра. Упомянутые выше гигантские аксоны могут быть толще обычных аксонов того же животного в 50 и даже 100 раз, так что характерные для них высокие скорости проведения соответствуют теоретическому расчету.
Еще по теме СКОРОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ:
- 9-1. Рост разнообразия и скоростей
- Скорость почвообразования при вмешательстве человека
- Факторы, влияющие на скорость резорбции через кожу.
- Исследование проведения нервных импульсов
- Эффективность и скорость действия естественного отбора
- Механизм распространения и скорость световых волн
- Причины и скорость образования новых видов и экосистем
- О СКОРОСТИ ОБНОВЛЕНИЯ БЕЛКА И ХЛОРОФИЛЛА В ВЫСШИХ РАСТЕНИЯХ [24]
- Динамика вертикальной скорости торфонакопления, биологической продуктивности болотных систем и темпов заболачивания
- Нарушение инструкции по проведению дезинфекции, дезинсекции и дератизации.
- Методика проведения процедур
- Порядок проведения обследований