Задания для самостоятельной работы

1. Объясните что такое медиатор

2. Нарисуйте схему рефлекторной дуги и обозначьте на ней места синаптических контактов.

3. Нарисуйте схему синапса, назовите его компоненты, объясните:

   1. механизм выделения медиатора;

   2. роль ионов кальция в проведении нервного импульса;

   3. физиологическую роль мембранных рецепторов постсинаптической мембраны;

   4. разницу между метаботропными и ионотропными рецепторами;

   5. механизм изменения потенциала постсинаптической мембраны.

4. Перечислите известные вам медиаторы.

5. Опишите механизмы действия синаптоактивных веществ.

6. Нарисуйте два графика: изменение потенциала постсинаптической мембраны при выделении ацетилхолина и глицина.

7. Дайте сравнительную характеристику проведению нервного импульса по нервному волокну и в химическом синапсе.

8. Какое отношение к бессоннице имеет посттетаническая потенциация синапсов?

Распространение возбуждения в нервных центрах

Теперь, когда нам известны механизмы проведения импульса по нервному волокну и через синапс, рассмотрим особенности проведения информации через нервные центры, потому что именно здесь происходит самое существенное видоизменение нервного импульса. Вспомним Павловский принцип рефлекторной деятельности: рефлекторная реакция осуществляется на основании анализа и синтез информации. Это происходит именно в нервных центрах.

Нервные центры

Нервные центры представляют собой совокупность нейронов, расположенных в одной или нескольких структурах ЦНС и регулирующих определенную функцию организма. Локализация и функция некоторых центров представлена в таблице 3.

Отметим принципиальные положения функционирования нервных центров: нервные центры собирают информацию от большого числа рецептивных полей - афферентных входов в нервном центре всегда намного больше, чем эфферентных выходов. В нервном центре формируется ответная реакция в виде импульса возбуждения и передается эффекторному органу.

Основные факторы, определяющие распространение возбуждения в нервном центре:

1. Проведение осуществляется синаптически, со всеми особенностями такого проведения.

2. Нейроны в нервном центре разные: и тормозные и возбуждающие в зависимости от того, какой медиатор синтезируется в нейроне.

3. Нейронов в нервном центре много. Афферентные нейроны получают сенсорную информацию и передают ее в центр, эти нейроны всегда возбуждающие. В нервном центре очень много вставочных нейронов, именно эти нейроны и модулируют проведение импульса по нервному центру. Двигательные нейроны обеспечивают передачу информации эффектору, как правило, возбуждающие, за исключением некоторых нейронов вегетативной нервной системы.

4. Обработка информации в нервном центре осуществляется на основе пространственной и временной суммации возбуждающих и тормозных импульсов.

Рассмотрим подробнее влияние всех факторов на изменение распространения нервного импульса в нервных центрах.

Первый фактор, определяющий распространение возбуждения в нервном центре:передача нервного импульса осуществляется синаптически. Все особенности синаптической передачи импульса мы обсудили в предыдущем разделе. Они в свою очередь определяют и свойства нервных центров: одностороннее проведение импульса, низкую лабильность, чувствительность к недостатку кислорода, токсинам.

Со свойствами синапсов связана важная особенность работы нервных центров – их пластичность. Пластичность – это способность к изменению функциональных свойств нервного центра под влиянием длительных внешних воздействий. Если по определенной цепочке нейронов импульс возбуждения передается часто и подолгу, то в результате импульс проводится именно по этой цепочке и быстрее и легче, можно считать, что сформировался новый путь распространения импульса с облегченным проведением. В основе пластичности лежат два основных механизма. Первый, функциональный мы уже обсудили – это результат «тренировки синапсов», в основе которого лежит посттетаническая потенциация синапса, которая может быть связана с накоплением в клетке ионов кальция, увеличением скорости синтеза медиатора и мембранных рецепторов. Второй, морфологический механизм заключается в том, что на дендритах нейронов могут образовываться дендритные шипики, как адаптивная реакция в ответ на интенсивную работу. В результате появления дендритных шипиков образуются новые, аксо-дендритных синапсы, а это уже структурная основа для нового пути связи между нейронами. Именно пластичность нервных центров, обусловленная свойствами синапсов, лежит в основе возможности образования новых связей между центрами различных рефлексов, формирования условных рефлексов, возможности обучаться, запоминать и хранить информацию. Пластичность центров чрезвычайно важна и в процессах компенсаторной перестройки (при повреждении центров).

Второй фактор, определяющий распространение возбуждения в нервном центре: нейроны разные. В ЦНС есть возбуждающие и тормозные нейроны. Механизмы торможения играют большую роль в работе ЦНС, поэтому остановимся на них подробнее.