vzruch

vzruch, fyziol. nejjednodušší prvek funkce nervové a svalové soustavy, vybavovaný působením podnětu na příslušné čidlo (nervový v., impuls); zákl. funkční jed. činnosti vzrušivých struktur, představující elementární kódovací jednotku akt. nervové soustavy. V., šířící se po nervovém vlákně rychlostí až 120 m za sekundu a měřený v ms, vzniká v receptorických buňkách na zákl. mechanismů, jež objasnila tzv. 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 v. dochází ke zvýšení propustnosti membrány pro ionty Na+ a k jejich proudění do buňky, což vede k depolarizaci membrány; za 0,5 až l 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 el. potenciálu vzrušivé struktury). Podle membránové teorie vzniku a šíření probíhají přesuny iontů v průběhu trvání v. 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 l ms) se nazývá abs. refrakterní fáze, přibližně stejná doba nutná pro opětné vybavení v. prahovým podnětem relat. refrakterní fáze (účinné jsou pouze nadprahové podněty); max. frekvence vzruchů reprodukovaných nervovým vláknem se podle N. J. Vveděnského nazývá labilnost. Šíření vzruchu je umožněno rozdílem el. potenciálů mezi místem, kde došlo k uvedeným elektrochem. změnám na membráně (vznik v.), a sousedním, normálně polarizovaným úsekem (mezi oběma místy teče el. proud, a to uvnitř nervového vlákna jedním, na zevní straně membrány opačným směrem). Nejzákl. vlastností v. je jeho šíření bez úbytku (dekrementu) podřízené principu ,,vše, nebo nic" (všechny v. na témže vzrušivém elementu jsou zcela stejné, přičemž mohou nastat pouze dva případy: buď v. vznikne, nebo nevznikne). Rychlost vedení v. závisí na druhu nervového elementu. Relat. neunavitelnost nervových elementů, projevující se schopností generovat v. bez přerušení po dobu mnoha hodin, je dána velmi malými koncentracemi Na+ a K+ iontů vyvolávajícími elektrochemické změny na membráně (při jednom v. 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 fyz. nebo chem. 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.