- •1. Строение, функции нерва.
- •Общая характеристика нервных клеток
- •Функции нейрона
- •Передаточная функция нейрона. Физиология нервов. Классификация нервов.
- •2. Периферическая нервная система: черепномозговые и спинномозговые нервы, нервные сплетения.
- •Спинномозговые нервы
- •Нервные сплетения
- •3. Классификация нервных волокон.
- •4. Законы проведения возбуждения по нервам.
- •Механизм проведения возбуждения по нерву.
- •5. Парабиоз.
- •Синапс: строение, классификация.
- •Рецептивная субстанция.
- •Учебно-контрольные вопросы по теме лекции
Рецептивная субстанция.
В холинергических синапсах - это холинорецептор. В нём различается узнающий центр, специфически взаимодействующий исключительно с ацетилхолином. С рецептором сопряжён ионный канал, имеющий воротный механизм и ионселективный фильтр, обеспечивающий проходимость только для определённых ионов.
Инактивационная система.
Для восстановления возбудимости постсинаптической мембраны после очередного импульса необходима инактивация медиатора. В противном случае, при длительном действии медиатора происходит снижение чувствительности рецепторов к этому медиатору (десенситизация рецепторов). Инактивационная система в синапсе представлена:
1. Ферментом, разрушающим медиатор, например, ацетилхолинэстеразой, разрушающей ацетилхолин. Фермент находится на базальной мембране синаптической щели и разрушение его химическим путём (эзерином, простигмином) прекращает передачу возбуждения в синапсе.
2. Системой обратного связывания медиатора с пресинаптической мембраной.
Постсинаптические потенциалы (ПСП) - местные потенциалы, не сопровождающиеся рефрактерностью и не подчиняющиеся закону "всё или ничего" и вызывающие на постсинаптической клетке сдвиг потенциала.
Механизмы передачи возбуждения в возбуждающих и тормозных синапсах.
Различают возбуждающие и тормозящие постсинаптические потенциалы. Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) - локальный процесс деполяризации постсинаптической мембраны. В нервно-мышечном синапсе ВПСП называют потенциалом концевой пластинки (ПКП). ПКП создаёт ток, раздражающий соседнюю с постсинаптической электровозбудимую мембрану мышечного волокна, что и порождает в ней ПД. Возникновение ВПСП связано с одновременным увеличением проницаемости постсинаптической мембраны для Na+и К+в результате открытия проницаемых для Na+и К+каналов, но непроницаемых для Cl-. Увеличение калиевой проницаемости приводит к уменьшению деполяризации, которая могла бы возникнуть за счёт увеличения только натриевой проницаемости. Тормозной эффект ТПСП основывается на двух механизмах. Во-первых, это электротоническое действие гиперполяризационного ТПСП на триггерную (аксонный холмик) зону нейрона: ТПСП порождает ток, который входит в холмик и повышает его мембранный потенциал. Во-вторых, имеет значение действие хлорного шунта на ВПСП. Открытие хлорных каналов закорачивает ток ВПСП и уменьшает плотность тока, протекающего через триггерную зону нейрона. Хлорный механизм торможения существует в нейронах ЦНС наряду с механизмом активации калиевых каналов и повышением калиевой проницаемости.
Нейрон имеет несколько тысяч синапсов, по которым поступают возбуждающие и тормозные потенциалы, и один выход в виде аксона. Характер формируемого ответа нейрона зависит от соотношения активности на его мембране тормозных и возбуждающих постсинаптических потенциалов (ТПСП и ВПСП). В зависимости от соотношения ВПСП и ТПСП на мембране будут преобладать процессы деполяризации или реполяризации, что в конечном итоге определит возбужденное или заторможенное состояние нейрона.
Физиологические свойства химических синапсов. Синапсы с химической передачей возбуждения обладают рядом общих свойств:
•Возбуждение через синапсы проводится только в одном направлении (односторонне).Это обусловлено строением синапса: медиатор выделяется только из пресинаптического утолщения и взаимодействует с рецепторами субсинаптической мембраны;
•передача возбуждения через синапсы осуществляется медленнее, чем по нервному волокну — синаптическая задержка;
•передача возбуждения осуществляется с помощью специальных химических посредников — медиаторов;
•в синапсах происходит трансформация ритма возбуждения;
•синапсы обладают низкой лабильностью;
•синапсы обладают высокой утомляемостью;
•синапсы обладают высокой чувствительностью к химическим (в том числе и к фармакологическим) веществам.
Электрические синапсы возбуждающего действия.Кроме синапсов с химической передачей возбуждения преимущественно в центральной нервной системе (ЦНС) встречаются синапсы с электрической передачей. Возбуждающим электрическим синапсам свойственны очень узкая синаптическая щель и очень низкое удельное сопротивление сближенных пре- и постсинаптических мембран, что обеспечивает эффективное прохождение локальных электрических токов. Низкое сопротивление связано с наличием поперечных каналов, пересекающих обе мембраны, т. е. идущих из клетки в клетку (щелевой контакт). Каналы образуются белковыми молекулами (полумолекулами) каждой из контактирующих мембран, которые соединяются комплементарно. Эта структура легко проходима для электрического тока.
Схема передачи возбуждения в электрическом синапсе:
Ток, вызванный пресинаптическим потенциалом действия, раздражает постсинаптическую мембрану, где возникает ВПСП и потенциал действия.
Поперечные каналы объединяют клетки не только электрически, но и химически, так как они проходимы для многих низкомолекулярных соединений. Поэтому возбуждающие электрические синапсы с поперечными каналами формируются, как правило, между клетками одного типа (например, между клетками сердечной мышцы).
Общими свойствами возбуждающих электрических синапсов являются:
•быстродействие (значительно превосходит таковое в химических синапсах»;
•слабость следовых эффектов при передаче возбуждения (в результате этого в них практически невозможна суммация последовательных сигналов);
•высокая надежность передачи возбуждения.
Электрические синапсы могут быть с односторонней и двусторонней передачей возбуждения.
Электрический тормозной синапс.Наряду с электрическими синапсами возбуждающего действия могут встречаться электрические тормозные синапсы. Примером такого синапса может служить синапс, который образует нервное окончание на выходном сегменте маутнеровского нейрона у рыб. Тормозящее влияние возникает за счет действия тока, вызванного потенциалом действия пресинаптической мембраны. Пресинаптический потенциал вызывает значительную гиперполяризацию сегмента, и гиперполяризующий ток мгновенно тормозит генерацию потенциала действия в начальном сегменте аксона.
В смешанных синапсах пресинаптический потенциал действия создает ток, который деполяризует постсинаптическую мембрану типичного химического синапса, где пре- и постсинаптические мембраны не плотно прилегают друг к другу. Таким образом, в этих синапсах химическая передача служит необходимым усиливающим механизмом.