06 Общая физиология ЦНС.ppt
- Количество слайдов: 44
ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС Доцент Андреевская М. В.
План лекции 1. 2. 3. 4. Структурно-функциональная организация нервной ткани. Классификация нейронов и синапсов. Возбуждение в ЦНС, механизмы. Торможение в ЦНС, значение.
Нервная система Ø Нервная система – это часть регуляторной системы организма, которая координирует деятельность всех органов и систем, обеспечивает приспособление организма к изменениям внутренней и внешней среды, формирует целенаправленное поведение.
Ситуация довольно мрачная, господа. Климат на Земле меняется, млекопитающие наступают и побеждают. Все дело в объеме и качестве мозга.
Организация нервной системы позвоночных Ø Центральная нервная система (ЦНС): Головной и спинной мозг (ассоциативные или интернейроны). Ø Периферическая нервная система (ПНС): l l Моторные или эфферентные нейроны; передают импульсы из ЦНС. Сенсорные или афферентные нейроны; передают импульсы в ЦНС.
Организация нервной системы позвоночных
Функции нервной системы Ø Сенсорная функция - собирает информацию из внешней и внутренней среды Ø Интегративная функция – обрабатывает информацию, принимает решения Ø Моторная функция - действует на органы и ткани, изменяя их функцию Ø Объединение нервных клеток осуществляется с помощью синапсов
Функции нейрона Ø Нейрон – структурно- функциональная единица нервной системы. l Тело клетки выполняет функцию l Аксон проводит нервный импульс к l Дендриты воспринимают l Пресинаптическое окончание сумматора другим клеткам возбуждающие и тормозные влияния от других нейронов содержит везикулы с медиатором, специфические рецепторы, значительное число кальциевых каналов. l Аксонный холмик имеет низкий порог возбуждения, высокую плотность натриевых каналов.
Клетки нейроглии Нейроглия обеспечивает поддержку, питание нейронов и выполняет защитные функции Ø Шванновские клетки: формируют миелиновые оболочки в ПНС. Обеспечивают опорную функцию. Ø Олигодендроциты: Ø формируют миелиновые оболочки Ø Астроциты: регулируют концентрацию К Ø Микроглия: макрофаги ЦНС Ø Эпендимальные клетки
Типы нейронов Мозг человека содержит – свыше 100 млрд нервных клеток Ø Ø Сенсорные нейроны – 5% Ассоциативные (вставочные) нейроны – 95% Ø Ø Моторные нейроны – 2%
Классификация нейронов Ø По характеру отростков: - псевдоуниполярные - БИПОЛЯРНЫЕ - МУЛЬТИПОЛЯРНЫЕ
Классификация нейронов Ø По звеньям рефлекторного пути: - афферентные - вставочные (интернейроны) - эфферентные
Классификация нейронов Ø По виду медиатора: - холинэргические - адренергические - серотонинергические и др.
Классификация нейронов Ø По влиянию: - возбуждающие - тормозящие
Регуляция функций Ø Основной принцип регуляции функций с участием нервной системы – рефлекс. Ø Структурной основой любого рефлекса является рефлекторная дуга.
Электрические свойства нервной ткани Ø Ø Мембранный потенциал сомы составляет около 70 m. V. Потенциал действия: деполяризация происходит за счет входа в сому Са++ , а в аксоплазму - Na+. Длительность ПД составляет около 5 мс. Следовая гиперполяризация
СИНАПС Ø Специализированные структурные соединения между клетками ( между двумя нейронами), обеспечивающие взаимные влияние между ними Ø На одном нейроне может быть до 10 000 синапсов Ø Результат может быть возбуждающим или тормозным Ø Трофическое влияние Ø Роль в реализации механизмов памяти
Классификация синапсов Ø По способу передачи сигнала: химические электрические смешанные
Ø По характеру действия - возбуждающие - тормозные Ø По месту контактов клеток - аксодендритические - аксосоматические - аксо-аксональные и др. Ø По природе медиатора - холинергические - адренергические и др.
Синапс в ЦНС Ø Компоненты синапса: l l l Пресинаптическая мембрана. Синаптическая щель. Постсинаптическая мембрана.
СИНАПСЫ Химические Электрические одностороннее проведение двустороннее синаптическая задержка отсутствует возбуждающие и тормозные только возбуждающие высокая утомляемость низкая утомляемость чувствительны к изменениям t менее чувствительны
Синапсы на теле нейрона Число синапсов на нейроне сильно варьирует: от нескольких в ядрах среднего мозга до 10 000 на мотонейронах спинного мозга В сенсорной коре до 98% синапсов локализованы на дендритах и только 2% на теле нейрона.
Взаимодействие нервных клеток Передача информации в синапсах осуществляется с помощью молекул специальных химических веществ - медиаторов Ø Медиаторы (нейротрансмиттеры): химические посредники, которые передают сигнал от пресинаптической мембраны к постсинаптической мембране. Ø Ø В качестве медиаторов в ЦНС используется множество химических веществ.
Взаимодействие нейротрансмиттера с рецептором Ø Модель ключ-замок: Нейротрансмиттер связывается с рецептором НТ = ключ Рецептор = замок Ø Рецептор изменяет структуру и открывает ионные каналы, что приводит к генерации постсинаптических потенциалов Ø
Нейротрансмиттеры (HT) По химическому строению HT можно разделить на: аминокислоты амины Норадреналин Дофамин Серотонин Гистамин Кислые аминокислоты Глицин Гамма-аминомаслянная кислота (ГАМК) Нейтральные: α-глутамат, α- аспартат нейропептиды Энкефалины Эндорфины Вещество Р Олигопептиды Ø Широко распространенным медиатором в синапсах ЦНС является ацетилхолин
Химический синапс
Быстрая и медленная химическая синаптическая передача БЫСТРАЯ Ø Нейротрансмиттер выделяется и связывается с рецептором хемочувствительного ионного канала. Ø Ответ регистрируется через несколько миллисекунд МЕДЛЕННАЯ Нейротрансмиттер связывается с рецептором и активирует высвобождение вторичного мессенджера в постсинптической клетке – который вызывает открытие ионного канала. Ответ регистрируется через несколько секунд или минут
Судьба нейротрансмиттера после выделения Действие НТ после выделения в синаптическую щель кратковременно и должно прекратиться Ø Пути инактивации НТ : A. Захватывается обратно в пресинаптическое нервное окончание. B. Ферментативное расщепление. C. Диффундирует из синаптической щели в межклеточное пространство. Ø
Возбуждающий и тормозной синапсы
Типы хемочувствительных ионных каналов на постсинаптической мембране Контакт НТ с рецептором приводит к открытию хемочувствительного ионного канала Na+ каналы Ca+ каналы K+ каналы Cl- каналы
Постсинаптические потенциалы ТПСП Мебраный потенциал Время ВПСП
Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) Ø Волна деполяризации, которая приближает МП к КУД, облегчая возможность генерации ПД
Тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП) Ø Волна гиперполяризации, которая увеличивает величину МП и уменьшает вероятность генерации ПД
Торможение в ЦНС Торможение – это активный процесс, результатом которого является прекращение или ослабление возбуждения Торможение в ЦНС открыл И. М. Сеченов в 1863 г
Сеченовское торможение На таламической лягушке определялось латентное время сгибательного рефлекса Ø Это время значительно увеличивалось, если на зрительный бугор положить кристаллик поваренной соли Ø
Классификация торможения в ЦНС Торможение Первичное: 1. Постсинаптическое: 1) Прямое ; 2) Возвратное; 3) Реципрокное. 4) Латеральное 2. Пресинаптическое Вторичное: 1. Торможение вслед за возбуждением; 2. Пессимум Введенского
Прямое постсинаптическое торможение Ø Выделение тормозного медиатора ( глицин) приводит к увеличению проницаемости мембраны для К+ и Cl-, возникновению гиперполяризации или ТПСП
Возвратное торможение Сильное возбуждение нервного центра сопровождается самоторможением его через тормозные интернейроны Реншоу Ø Функция: ограничение перевозбуждения центров
Реципрокное торможение Ø Возбуждение одного центра сопровождается торможением другого центра, осуществляющего антагонистический рефлекс Механизм координации деятельности центров Ø
Латеральное торможение Ø Распространение процесса торможения на нервные центры, которые находятся рядом с очагом возбуждения
Пресинаптическое торможение Структурная основа – аксо-аксональные синапсы Ø В ядрах тройничного нерва, ядрах таламуса Ø Взаимодействии медиатора (ГАМК) с рецепторами на Пост. СМ приводит к стойкой длительной деполяризации мембраны аксона Ø Возбудимость и проводимость в этом участке аксона уменьшается Ø
Пресинаптическое торможение Ø поступление Са в пресинаптическое окончание аксона Ø выделение медиатора в синаптическую щель Ø Проведение возбуждения снижается или прекращается Роль: позволяет затормозить отдельные синаптические входы на нейроне, регулирует приток сенсорной импульсации в ЦНС
Роль торможения в ЦНС Ø Ограничение возбуждения, что обеспечивает возможность осуществления регулирующей роли ЦНС Ø Обеспечивает координационную деятельность ЦНС Ø Охранительное отсутствие торможения привело бы к истощению медиаторов и прекращению деятельности ЦНС Ø Важная роль в обработке поступающей в ЦНС информации
06 Общая физиология ЦНС.ppt