Как нервная система передает электричество, если нервы — не провода?

Нервы и провода действуют по разному, но оба способны проводить электрический ток. Разница в том, как именно они это делают.

Нервная система состоит из специальных клеток, называемых нейронами и их отростков — аксонов. Именно эти клетки имеют уникальную структуру, которая позволяет им передавать электрические сигналы.

Внутри нервной клетки есть мембрана, окружающая цитоплазму. Мембрана содержит специальные белки, называемые «ионными каналами». Эти каналы могут открываться и закрываться, контролируя поток заряженных частиц, таких как натрий (Na+), калий (K+), кальций (Ca2+), и хлор (Cl-).

В покоящейся нервной клетке меньше положительных ионов натрия (Na+), чем во внешней среде. Поэтому вне её существует избыток положительного заряда, который порождает электрическое поле в мембране клетки. Это своего рода электрический заряд, готовый к передаче.

Когда клетка получает сигнал, ионы начинают перемещаться через ионные каналы, меняя электрический заряд мембраны. Это создает волну деполяризации, которая распространяется по её длине.

Когда электрический сигнал доходит до конца аксона, он достигает синапса — точки контакта с другим нейроном. Здесь сигнал преобразуется в химический и вещества, называемые «нейротрансмиттерами», переносят сигнал через промежуток к следующей клетке. Снова открываются натриевые каналы на соседнем участке мембраны и процесс повторяется. Возникает бегущая по нейронам волна выравнивания зарядов — потенциал действия, он же нервный импульс.

Этот процесс продолжается по цепи нейронов, пока сигнал не достигнет своей конечной цели — мышцы, железы или другой части организма.

Таким образом, нервная система использует особую структуру и принципы ионной передачи, чтобы проводить электрические сигналы. Это позволяет организму передавать информацию и осуществлять все свои функции.