Лекция 2 Распространение возбуждения в нервной системе

I. Нервные волокна и их классификация. Механизмы проведения возбуждения по нерву

Потенциалы действия (ПД), возникающие в нейроне, проводятся по немиелинизированным или миелинизированным аксонам.

Распространение ПД по немиелинизированному волокну

В немиелинизированных волокнах возбуждение постепенно охватывает соседние участки мембраны. Скорость распространения возбуждения по волокну пропорциональна диаметру

Моторный нейрон с миелинизированным аксоном

Строение миелинизированного волокна

Проведение ПД по миелинизированному волокну

Сальтаторное проведение

В миелинизированных волокнах возбуждение охватывает только перехваты Ранвье (сальтаторное проведение)

Классификация нервных волокон Диаметр (мкм) Тип Расстояние между перехватами (мм) Скорость (м/с)

Законы проведение возбуждения по нерву: Изолированное проведение возбуждения. 2. Физиологическая целостность. 3. Способность к двустороннему проведению: возможно и орто-, и антидромное проведение. 1.

Потенциалы волокон смешанного нерва создают характерный рисунок из ряда последовательных волн

II. Аксонный транспорт и его виды По аксону проводятся на только ПД, но и вещества!

Виды аксонного транспорта: 1. Быстрый (~20 мм/час). Вещества переносятся к периферии по микротрубочкам и нитям. 2. Медленный – перемещает крупные молекулы белка и митохондрии. Движение неравномерное. 3. Ретроградный – переносит «сигнальные» вещества к телу нейрона (~ 10 мм/час). (Но также вирусы полиомиелита и герпеса, столбнячный токсин).

III. Функции синапсов. Механизм передачи возбуждения в химическом синапсе

Синапсы – контакты, которые устанавливают нейроны. Синапс состоит из пресинаптической части, синаптической щели и постсинаптической части. Классификация: 1. По местоположению: нервно-мышечные синапсы и нейро-нейрональные (аксосоматические, аксо-аксональные и т. д. ). 2. По характеру действия: возбуждающие и тормозящие. 3. По способу передачи сигнала: электрические и химические.

Электрический синапс проводит сигналы быстро и стереотипно, но не всегда надежно.

Аксо-дендритный химический синапс

ПЕРЕДАЧА СИГНАЛА В ХИМИЧЕСКОМ СИНАПСЕ

В возбуждающем химическом синапсе под действием медиатора открываются каналы для Nа+, ионы Nа+ входят в клетку, что вызывает генерацию возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП). Величина ВПСП +0, 1– 5, 0 м. В. Под влиянием ВПСП деполяризуются соседние с синапсом участки мембраны, затем аксонный холмик, где возникает ПД.

ВПСП переходит в ПД

В тормозящих синапсах открываются каналы для ионов Cl– и К+. Ионы Cl– входят в клетку, а ионы К+ выходят из нее. Постсинаптическая мембрана гиперполяризуется, развивается тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП). Амплитуда: -1÷ 5 м. В.

ВПСП и ТПСП

Свойства химического синапса: высокая эффективность и надежность; проведение одностороннее; относительная медиаторная специфичность; возможность модуляции; зависимость эффективности передачи от частоты использования синапса ( «эффект тренировки» ).

IV. Синапсы ЦНС, их строение и механизмы передачи информации. Медиаторы и модуляторы

Общий вид химического синапса

Свойства синапсов зависят от их медиаторов и рецепторов. Нейромедиаторы (более 30 видов) – аминокислоты, моноамины, полипептиды, жироподобные и газообразные вещества. Эффект на нейрон-мишень наблюдается через 1 мс, продолжительность воздействия – от 100 мс до 1 с.

Некоторые медиаторы могут распространяться от постсинаптической клетки к пресинаптической, обеспечивая обратную связь между нейронами и модифицируя синаптическую передачу (NO – оксид азота; эндоканнабиоиды)

Нейромодуляторы (нейропептиды – эндорфины, энкефалины и т. д. ) выделяются в межклеточное пространство и внесинаптически действуют на рецепторы удаленных нейронов Длительность действия – от 1 с до нескольких часов.

Рецепторы могут располагаться на пост- и пресинаптической части нейрона-мишени, а также на теле самой клетки, выбрасывающей медиатор (ауторецепторы).

Виды рецепторов: ионотропные (прямо объединены с ионным каналом); метаботропные, связанные с Gбелками, которые через внутриклеточные вторичные посредники (ц. АМФ и т. п. ) влияют на ионные каналы.

Нейромодуляторы, действуя на метаботропные синапсы, контролируют текущий эмоциональный фон человека, снимают боль, поддерживают определенный уровень активности, обеспечивают чувство првязанности.

Благодарю за внимание!