Fiza — 8 zanyatie


Занятие 8 Тема: «Физиология нейрона и нервного ствола»
Нейрон как структурно функциональная единица ЦНС, его физиологические свойства.
Нервная клетка (нейрон, нейроцит) является структурной и функциональной единицей центральной нервной системы. Активность любого нейрона вне зависимости от выполняемой им функции проявляется только в его возбужденном состоянии, то есть генерирует потенциал действия приводящий к выделению нейромедиатора в синапсе.
Части нейрона и их функции:
1. Дендриты — это отростки нейрона, на которых располагаются
синапсы других нейронов, выполняют функции восприятия информа-
ции и проведения к телу нейрона.
2. Сома (тело нейрона) обеспечивает суммацию потенциалов, по-
ступающих от дендритов и возникающих в собственных синапсах (ин-
тегративная функция).
3. Аксонный холмик — это начальный сегмент аксона, наиболее воз-
будимая часть нейрона, имеет самый низкий порог раздражения, место
генерации ПД.
4. Аксон — отросток нейрона, который проводит возбуждение от те-
ла нейрона к другим клеткам.
5. Пресинаптическое окончание (терминаль) выполняет функцию
накопления медиатора и секреции в синаптическую щель.
Классификация нейронов.
По выполняемой функции различают три основных типа нейронов:
а) афферентные (чувствительные). По строению являются биполярными (или псевдоуниполярными), их тела вынесены за пределы ЦНС и располагаются в чувствительных ганглиях. Воспринимают сигналы, возникающие в рецепторных образованиях органов чувств и проводят их в ЦНС;
б) эфферентные (двигательные). По строению являются мультиполярными, их аксоны выходят за пределы ЦНС и обеспечивают контроль за эффекторными органами;
в) вставочные (интернейроны, ассоциативные). По строению являются мультиполярными. Выполняют интегративную функцию. Обрабатывают информацию, поступающую от первичных афферентных нейронов и от других интернейронов и передают двигательным нейронам. По выделяемому медиатору нейроны бывают холинергические, адренергические, пуринергические, серотонинергические и т. д.
По расположению в ЦНС выделяют:
спинальные,
бульбарные,
корковые и т. д.
Центральные синапсы — это синапсы, образуемые нейронами в пределах ЦНС. По строению они бывают: аксосоматические, аксодендритные, аксоаксональные. По механизму проведения возбуждения: химические, электрические, смешанные. В ЦНС человека и млекопитающих преобладающими являются химические синапсы.
3. Классификация центральных синапсов. Принцип Дейла. Медиаторы ЦНС.
Медиаторы нервной системы Нервные клетки управляют функциями организма с помощью химических сигнальных веществ, нейромедиаторо. Нейромедиаторы - короткоживущие вещества локального действия; они выделяются в синаптическую щель и передают сигнал соседним клеткам.
Классификация медиаторов ЦНС
1.Производные аминов:
- ацетилхолин
-норадреналин
-дофамин
-серотонин
2. Аминокислоты:
-глицин
-гамма-аминомасляная
-глутаминовая-аспарагиновая
3. Пептиды:
-вещество Р
-эндорфины-энкефалины
-окситоцин
-вазопрессин
Принцип Дейла:
1.Нейрон во всех своих синаптических контактах выделяет один вид медиатора.
2.Процесс, развивающийся на постсинаптической мембране зависит не от природы медиатора, а от природы мембранного рецептора и каналов, связанных с ним.
3.На мембране дендритов и сомы нейрона находятся рецепторы к разным медиаторам.
Классификация центральных синапсовЦентральные синапсы — это синапсы, образуемые нейронами в пределах ЦНС.
По строению они бывают:
-аксосоматические
-аксодендритные-аксоаксональныеПо механизму проведения возбуждения:
-химические
-электрические
-смешанные
4. Возбуждающие и тормозные постсинаптические потенциалы (ВПСП и ТПСП)
Возбуждающие синапсы
В данных синапсах на постсинаптическое мембране при взаимодействии медиатора с мембранными рецепторами происходит повышение проницаемости мембраны для ионов калия и натрия. В результате ионных токов развивается местная деполяризация, которая называется возбуждающим постсинаптическим потенциалом (ВПСП). ВПСП обладает всеми свойствами местного возбуждения. Имеет небольшую амплитуду, т. е. является подпороговым, и для сдвига МПП нейрона до КУД необходима суммация ВПСП. Суммация ВПСП может происходить в двух формах: временной и пространственной. При временной суммации увеличение амплитуды ВПСП происходит за счет возрастания частоты ПД в афферентном волокне. Происходит суммация ВПСП в одном синапсе. При пространственной суммации рост амплитуды ВПСП происходит при одновременном возникновении возбуждения в близко расположенных синапсах.
Тормозные синапсы
Располагаются, как правило, на соме нейронов. При действии медиатора на мембранные рецепторы постсинаптической мембраны в ней открываются калиевые и (или) хлорные каналы, что вызывает гиперполяризацию, которая называется тормозным постсинаптическим потенциалом (ТПСП). Возбудимость нейрона при этом понижается, т. к. МПП удаляется от КУД.
Таким образом, интегративная деятельность нейрона — это суммация ТПСП и ВПСП во времени и пространстве. При повышении активности возбуждающих синапсов нейрон увеличивает частоту ПД, а при активации тормозных синапсов понижает ее.
5. Интегративная деятельность нейрона
Нервный центр — это совокупность нейронов разных уровней ЦНС, деятельность которых осуществляет регуляцию функций. Это функциональное, а не анатомическое образование, и в основе его деятельности лежат возбуждающие и тормозные нейронные сети. Принципы функционирования нервных сетей одинаковы во всех нервных центрах.
Одним из общих принципов является суммация. Суммация возбуждения в нервном центре является проявлением интегративной деятельности нейрона.
Временная (последовательная) суммация — увеличение синаптического притока по одному афферентному входу. Развивающиеся с коротким интервалом ВПСП суммируются, что вызывает пороговый сдвиг МПП и генерацию ПД. Этот вид суммации наблюдается при увеличении силы раздражителя и возрастания частоты ПД в афферентных волокнах.
Пространственная (одновременная) суммация — увеличение синаптического притока при одновременной активации нескольких синаптических входов. ВПСП возникают одновременно в большом количестве близко расположенных синапсов. Этот вид суммации наблюдается при увеличении рецептивного поля рефлекса, что приводит к сокращению латентного времени рефлекса.
6. Физиология аксонного холмика как триггера ПД
Аксонный холмик - главный породитель нервных импульсов.
Аксонный холмик - это самое начало аксона, там где он начинается на теле нейрона. Именно аксонный холмик является главным породителем нервных импульсов на нейроне. Во всех остальных местах вероятность рождения нервного импульса намного меньше. Дело в том, что у мембраны аксонного холмика повышена чувствительность к возбуждению и понижен критический уровень деполяризации (КУД) по сравнению с остальными участками мембраны. Поэтому, когда на мембране нейрона начинают суммироваться многочисленные возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП), которые возникают в самых разных местах на постсинаптических мембранах всех его синаптических контактов, то раньше всего КУД достигается именно на аксонном холмике. Там-то эта сверхпороговая для холмика деполяризация и открывает потенциал-чувствительные натриевые каналы, в которые входит поток ионов натрия, порождающий потенциал действия и нервный импульс.
Итак, аксонный холмик является интегративной зоной на мембране, он интегрирует все возникающие на нейроне локальные потенциалы (возбуждающие и тормозные) - и первый срабатывает на достижение КУД, порождая нервный импульс.
Важно также учесть следующий факт. От аксонного холмика нервный импульс разбегается по всей мембране своего нейрона: как по аксону к пресинаптическоим окончаниям, так и по дендритам к постсинаптическим "начинаниям". Все локальные потенциалы при этом снимаются с мембраны нейрона и со всех его синапсов, т.к. они "перебиваются" потенциалом действия от пробегающего по всей мембране нервного импульса.
Первый перехват Ранвье на дендрите (триггерная зона дендрита).
Локальные возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП) на окончаниях дендрита, которые формируются в ответ на возбуждения, приходящие к дендриту через синапсы,
суммируются на первом перехвате Ранвье этого дендрита, если он, конечно, миелинизирован. Там находится участок мембраны с повышенной чувствительностью к возбуждению (пониженным порогом), поэтому именно в этом участке легче всего преодолевается критический уровень деполяризации (КУД), после чего открываются потенциал-управляемые ионные каналы для натрия - и возникает потенциал действия (нервный импульс).
7. Нервный ствол, классификация нервных волокон.
Нервный ствол – это совокупность нервных волокон, покрытых общей эпителиальной и соединительной оболочкой.
В состав смешанного нерва входят разные по функции волокна: двигательные, чувствительные, вегетативные, принадлежайщие как к соматической так и к вегетативной нервной системе.
Нервные волокна – это отростки нервных клеток. Они представляют собой цилиндр, покрытый плазматической мембраной и окруженный швайновскими клетками.
Нервные волокна делят на 3 класса — А, В и С (по Эрлангеру и Гассеру).
А и В - миелинизированными, С — немиеинизированными.
К классу А относятся: толстые миелинизированные волокна (от 3 до 22 мкм) со скоростями проведения от 15 до 120 м/с. Они разделяются на 4 группы: альфа, бета, гамма, дельта. Это двигаельные волокна моторных нейронов скелетных мышц и афферентные волокна от проприорецепторов, рецепторов давления, температурных, болевых. Волокна класса В тоже миелинизированные, но более тонкие (1—3 мкм) и медленнопроводящие — 3—14 м/с. Они являются преимущественно преганглионарными волокнами вегетативной нервной
системы. Волокна класса С - безмиелиновые, имеют наименьшую толщину и скорость проведения от 0,5 до 2 м/с. Являются постганглионарными волокнами вегетативной нервной системы и афферентами рецепторов боли и температуры.
8.Механизм проведения возбуждения по нервному волокну
Распространение возбуждения по мембранам нервных и мышечных волокон осуществляется с помощью местных токов. Между возбужденным и невозбужденным участком возникает разность потенциалов, что и создает условия для протекания локального тока. Локальный ток течет от возбужденного участка к невозбужденному. В невозбужденном участке он имеет выходящее направление и электротонически деполяризует мембрану, что вызывает в ней процесс возбуждения. Таким образом, раздражителем для невозбужденного участка мембраны волокна является ПД, возникающий на возбужденном участке, а для развития ПД имеет значение величина локального тока, достаточная, чтобы вызвать деполяризацию мембраны до КУД. Отношение амплитуды ПД к величине порога деполяризации мембраны называется гарантийным фактором (или фактором надежности). Как правило, фактор надежности в условиях физиологической нормы равняется 5—7, что обеспечивает эффективное распространение возбуждения даже при некоторых изменениях возбудимости мембраны. При гарантийном факторе равном единице, проведение ПД не надежно, меньше 1 – ПД не распространяется.
В немиелинизированных волокнах происходит последовательное возбуждение всех участков мембраны — эстафетный механизм. В миелинизированных(мякотных) волокнах возбуждение возникает только в перехватах Ранвье, т. е. распространяется скачками от перехвата к перехвату. Такой тип проведения получил название сальтаторного. Скорость проведения возбуждения в мякотных волокнах намного больше, чем в безмякотных.
9. Законы проведения возбуждения по нерву
Изучение распространения возбуждения по нервным волокнам позволило установить общие закономерности протекания этого процесса, которые получили по существу статус законов.
Закон анатомической и физиологической непрерывности волокна. Проведение ПД возможно лишь при анатомической целостности волокна. При перерезке нервных волокон, а также при любой травме плазматической мембраны нарушается проводимость. Отсутствие проводимости наблюдается и при нарушении физиологической целостности волокна, вызываемой блокадой натриевых каналов возбудимой мембраны тетродотоксином или местными анестетиками. Блок проведения возбуждения может возникать и вследствие стойкой деполяризации мембраны ионами калия, накапливающимися при ишемии в межклеточном пространстве.
Закон двухстороннего проведения возбуждения. При раздражении нервного волокна потенциал действия распространяется двухсторонне: в центробежном и центростремительном направлениях. Двухстороннее проведение потенциала действия не является лабораторным феноменом. Например, ПД нервной клетки возникает в зоне аксонного холмика и распространяется по аксону двухсторонне: в направлении к нервным окончаниям (ортодромно), а также к телу – в направлении к ее дендритам (антидромно).
Закон изолированного проведения возбуждения. В периферическом нерве ПД распространяется по каждому волокну изолированно, т.е. не переходя с одного волокна на другое, и оказывает воздействие только на те клетки, с которыми контактирует окончание данного нервного волокна. Это имеет очень важное значение в связи с тем, что всякий периферический нервный ствол содержит огромное число нервных волокон: двигательных и чувствительных, которые иннервируют разные по структруре и функциям клетки и ткани. Изолированное проведение ПД обусловлено тем, что сопротивление межклеточной жидкости значительно ниже сопротивления мембраны нервного волокна.

Приложенные файлы

  • docx 18767028
    Размер файла: 23 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий