Лекция Проведение возбуждения в нервных проводниках и синапсах

Лекция «Проведение возбуждения в нервных проводниках и синапсах»

НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА - это аксоны нервных клеток, окружённые оболочкой из олигодендроглиоцитов в ЦНС и шванновских клеток в периферических нервах, с помощью которых осуществляется связь между нейронами, а также нейронов с исполнительными клетками.

СТРОЕНИЕ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕРВНЫХ ВОЛОКОН • Высокая лабильность (МРВ=400 имп/с) • Высокие возбудимость и проводимость • Сравнительно низкие энерготраты и утомляемость

Классификация нервных волокон Типы Диаметр (мкм) Миелинизация Скорость проведения (м/с) Функциональное назначение 12 -20 сильная 70 -120 Двигателные волокна соматической НС, чувствительные волокна от проприорецепторов A-beta 5 -12 сильная 30 -70 Чувствительные волокна от кожных рецепторов A-gamma 3 -16 сильная 15 -30 Чувствительные волокна от проприорецепторов A-delta 2 -5 сильная 12 -30 Чувствительные волокна от терморецепторов, ноцицепторов B 1 -3 слабая 3 -15 A-alpha C 0, 3 -1, 3 отсутствует 0, 5 -2, 3 Преганглионарные волокна симпатической НС Постганглионарные волокна симпатической НС, чувствительные волокна от терморецепторов, ноцицепторов, некоторых механорецепторов

Механизм проведения возбуждения в безмиелиновом волокне

Механизм проведения возбуждения в миелиновом волокне

Этапы распространения возбуждения

Законы проведения возбуждения по нервным проводникам ªЗакон анатомической и физиологической непрерывности – возбуждение может распространяться по нервному волокну только в случае его морфологической и функциональной целостности. ª Закон двустороннего проведения возбуждения – возбуждение, возникающее в одном участке нерва, распространяется в обе стороны от места своего возникновения. ªЗакон изолированного проведения – возбуждение, распространяющееся по волокну, входящему в состав нерва, не передается на соседние нервные волокна.

Особенности проведения возбуждения по нервным проводникам • Большая скорость проведения (0, 5 -120 м/с) • Малая утомляемость нервного волокна • Возможность функционального блока проведения возбуждения

Синапс специализированная структура, обеспечивающая передачу возбуждающих или тормозных влияний между двумя возбудимыми клетками.

Классификация синапсов 1) По локализации: центральные межнейронные периферические нейро-рецепторные нейро-эффекторные аксо-аксональные аксо-соматические нервно-мышечные аксо-дендритические и др. 2) По механизму передачи возбуждения ─ химические ─ электрические ─ смешанные 3) По виду основного медиатора ─ адренергические ─ холинергические ─ серотонинергические и др. нервно-секреторные

СТРУКТУРА СИНАПСА

РОЛЬ СИНАПСА • Способствуют упорядоченной деятельности ЦНС • Обладая пластичностью, участвуют в научении и памяти • Являются точкой приложения многих фармакологических веществ

Функциональные свойства химических синапсов: • односторонность проведения возбуждения - обусловлена специфическими особенностями пре- и постсинаптических мембран, способствует однонаправленным влияниям одной клетки на другую; • наличие синаптической задержки проведения возбуждения, связанной с химической природой синаптических процессов; • низкая лабильность, обусловленная тем же; • трансформация ритма возбуждения - обычно в сторону его урежения связана с низкой лабильностью синапса; • способность к суммации возбуждения, обусловленная местным характером постсинаптических потенциалов; • способность к «облегчению» , т. е. повышению в начале стимуляции величины постсинаптических потенциалов от первого импульса примерно до десятого, в связи с накоплением кальция в пресинаптических структурах; • способность к депрессии - явлению, противоположному предыдущему и обусловленному длительной (частой) стимуляцией; • повышенная утомляемость и чувствительность к ядам, связанные с химической природой синаптических процессов; • способность к последействию, в связи с инертностью постсинаптических процессов.

ВИДЫ СИНАПСОВ химический электрический

Синапсы на нейроне

МЕДИАТОРЫ - являются средством перекодирования информации с электрического «языка» на химический (ацетилхолин, моноамины – катехоламины, гистамин, серотонин; пептиды – вещество Р, энкефалины, эндорфины, вазопрессин, гастрин; аминокислоты – ГАМК, глицин, глутамат; пурины – АТФ, аденозин и др. ) МОДУЛЯТОРЫ - вещества, модулирующие синаптическое проведение (пептиды – энкефалины, нейротензин; простагландины и др. )

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ МЕДИАТОРА МЕДИАТОР СИНАПТИЧЕСКАЯ ЩЕЛЬ РАЗРУШЕНИЕ ФЕРМЕНТОМ В СИНАПТИЧЕСКОЙ ЩЕЛИ ОБРАТНЫЙ ЗАХВАТ ПРЕСИНАПТИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ СОЕДИНЕНИЕ С РЕЦЕПТОРАМИ ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ

АКСОННЫЙ ТРАНСПОРТ антеградный (медиаторы, белки, трофогены) ретроградный (митохондрии, аппарат Гольджи, неиспользованные медиаторы, «фактор роста» нервов)

Механизм передачи возбуждения в синапсе потенциал действия Ca++ связывается с синапсином Ca++

Механизм передачи возбуждения в синапсе Ca++ связывается с синапсином a++ Движение визикул и слияние с пресинаптической мембраной

Механизм передачи возбуждения в синапсе a++ Движение визикул и слияние с мембраной Выход медиатора Взаимодействие с рецептором

Механизм передачи возбуждения в синапсе a++ Na+ Na+ Взаимодействие с рецептором Открытие ионных каналов

ЭТАПЫ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

Синаптические процессы в возбужденном и невозбужденном синапсе

Возбуждающий постсинаптический потенциал ( ВПСП) мв ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ Na+ - 70 - 85 - 90 мс 0 4 8 12

Постсинаптическое торможение Тормозной постсинаптический потенциал ( ТПСП ) мв Ек - 90 - 94 Ео ГИПЕРПОЛЯРИЗАЦИЯ

Саморегуляция работы синапса (влияние медиатора на пресинаптическую мембрану «своего» синапса)

Саморегуляция работы синапса (ретроградное ингибирование) АТФ (-) метаболиты (-) К + (-)

Регуляция работы синапса (накопление ионов Ca++) Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++

Регуляция работы синапса (усиление синтеза белков -рецепторов на постсинаптической мембране) увеличение числа рецепторов

Гетерорегуляция синапса гормоны, лекарственные препараты медиаторы антагонисты

Вторичные посредники • ц. АМФ • ц. ГМФ • Са 2+ • Инозитол-3 -фосфат • Диацилглицерол • Простагландины

Вторичные посредники – механизм активации (на примере ц. АМФ) Изменение функциональной активности клетки G, S - белок аденилатциклаза АТФ ц. АМФ белки - ферменты

АТФ АДФ миозиновый комплекс (МК) Pi Ca+ Mg+ МК после АТФазной активации тропонин тропомиозин актиновая спираль