Уральская государственная медицинская академия УГМА 1 В

Уральская государственная медицинская академия УГМА 1

В презентации используются эффекты анимации Для продолжения просмотра каждого последующего эффекта нажимать левую клавишу мыши (или другую управляющую кнопку) не раньше, чем через 4 -5 секунд Будем приветствовать желающих принять участие в совершенствовании предлагаемой презентации С уважением, авторы проекта. УГМА Нервная система 2

Организм человека, как совокупность систем органов, управляется двумя системами: Эндокринной Представлена железами внутренней секреции УГМА Нервной Представлена нервной системой, состоящей из центрального и периферического отделов Нервная система 3

Нервная система представлена центральным и периферическим отделами К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг К периферическому отделу относятся нервы, сплетения, узлы (ганглии) УГМА Нервная система 4

Нервная система представлена (функционально) Вегетативный отдел Соматический отдел Управляет внутренними органами (гладкими мышцами, железами). Управляет опорнодвигательным аппаратом, поперечнополосатыми мышцами. Контролируется сознанием. УГМА Нервная система Сознанием не контролируется. 5

Структурно-функциональной единицей ЦНС является нейрон УГМА Нейрон окружен клетками нейроглии 6

Нейроны Ø специализированные клетки, способные принимать, обрабатывать, кодировать, передавать и хранить информацию; Ø способны устанавливать контакты с другими нейронами. УГМА Нервная система 7

Нейронов в нервной системе человека по данным разных авторов от 14 до 100 миллиардов клеток Размеры тела нейрона 6 – 120 мкм 14 000 000 – 100 000 000 УГМА Нервная система 8

Нервная ткань – возбудимая ткань. В ответ на воздействие в ней возникает и распространяется процесс возбуждения. Возникновение и распространение возбуждения это основной способ осуществления нервной системой её управляющей функции. УГМА 9 Нервная система

Для возникновения возбуждения в нервной клетке необходимо + + + - Существование на клеточной мембране в состоянии покоя электрического потенциала - мембранного потенциала покоя УГМА 10

Для возникновения возбуждения в нервной клетке необходимо + + + - Способность изменять потенциал за счет изменения проницаемости мембраны клетки для некоторых ионов УГМА Нервная система 11

Клеточная мембрана состоит из двойного слоя липидов, повернутых «головками» наружу, а «хвостами» друг к другу Между ними свободно плавают глыбы белковых молекул УГМА 12

Мембранный потенциал покоя возникает благодаря свойствам клеточной мембраны Избирательная проницаемость Изменчивая проницаемость Толщина клеточной мембраны около 100 ангстрем УГМА 13

В возникновении и поддержании мембранного потенциала основную роль играют два специальных белка Один из них выполняет роль натрий-калиевого насоса Второй белок служит каналом утечки калия УГМА 14

Изначально по обе стороны клеточной мембраны количество ионов К+ и Na+ одинаково K+ = 7 Na Na K +14 K K K Na +14 УГМА Na K Na Na K K =7 Na+ = 7 K Na K+ Na Na Na K K 15

Под действием АТФ ионы К+ активно перекачиваются внутрь клетки, а ионы Na+ из клетки K+ = 7 4 Na = 7 Na++= 10 Na Na K +14 K K K Na +14 Na УГМА Na K АТФ Na K K Na+ = 7 4 K Na K =7 K++= 10 Na Na Na K K 16

Через второй белок, который является каналом утечки К+, он (К+) из области повышенной концентрации (внутри клетки) устремляется за пределы клетки K+ = 7 K+ = 4 Na+ = 10 Na+ Na Na K +17 +14 K Na Na +11 +14 K УГМА Na Na K K Na+ = 4 Na+ Na Na K++ = 10 K =7 Na K K K K 17

Концентрация положительных ионов вне клетки превышает концентрацию внутри к внутренней стороне мембраны притягиваются отрицательные ионы K+ = 7 Na Na + _ _ _ УГМА + + Na K K =7 Na+ = 4 + Na Na K+ Na K K + + _ +11 Na K _ + Na Na _ + K Na _ K K +17 Na _ Na Na+ = 10 K Na K K Нервная система 18

Таким образом мембрана в состоянии покоя поляризована то есть имеет разницу потенциала по обе стороны мембраны, который называется потенциалом покоя Na Na + _ _ УГМА K K + + + Na K K =7 Na+ = 4 Na Na Na K+ Na K + + _ +11 Na Na K _ + Na _ + K Na _ K K +17 Na _ K+ = 7 Na+ = 10 K Na K K Потенциал покоя нейрона примерно минус 70 м. В 19

Запомнили!!! Потенциал покоя мембраны клетки определяется большим количеством ионов Na+ вне клетки Равен около 70 м. В Na+ УГМА Нервная система 20

Для возникновения возбуждения в нервной клетке необходимо + + + - Существование на клеточной мембране в состоянии покоя электрического потенциала - мембранного потенциала покоя УГМА 21

Для возникновения возбуждения в нервной клетке необходимо + + + - Ионов Na+ на внешней поверхности клеточной мембраны в 8 – 10 раз больше, чем на внутренней УГМА Нервная система 22

В клеточной мембране есть каналы для ионов Na+ Na K K + + + _ _ Na Na K _ K УГМА Na K + + Na =7 Na+ = 4 Na Na K + +11 K+ Na _ + K Na _ +17 K Na _ K+ = 7 Na+ = 10 K Na K K Когда клетка находится в состоянии покоя, 23 каналы для ионов Na+ закрыты

Для открытия каналов ионов Na+ необходимо воздействие специального усилия – раздражителя Na + Na K K + + + _ _ Na Na K _ K УГМА Na K + + Na =7 Na+ = 4 Na Na K + +11 K+ Na _ + K Na _ +17 K Na _ K+ = 7 Na+ = 10 K Na K K В результате воздействия раздражителя, откроются натриевые каналы 24

Ионы натрия лавинообразно устремятся внутрь клетки Na + Na K K + + + _ _ Na Na K _ K УГМА Na K + + Na =7 Na++= 13 Na = 4 Na Na K + +20 +11 K+ Na _ + K Na _ +17 +8 K Na _ K+ = 7 Na++= 10 Na = 1 K Na K K В результате получается совсем другое соотношение ионов относительно мембраны25

Полярность мембраны клетки меняется на противоположную Прошла первая фаза формирования потенциала действия K+ = 7 Na+ = 1 K K +8 _ _ _ Na =7 Na+ = 13 + Na K K Na Na Na K УГМА Na Na + + _ + _ + K K _ K Na K+ K K + +20 Na Na K Нервная система K Na K 26

Запомнили!!! Для наступления первой фазы возбуждения необходимо: Ø Наличие МПП, созданного ионами К+ Ø Повышенная концентрация ионов Na+ на внешней поверхности мембраны клетки Ø Действие раздражителя Описанный процесс называется деполяризаций УГМА Нервная система 27

После достижения максимальной концентрации положительных ионов на внутренней стороне мембраны канал для ионов NA+ закрывается K+ = 7 Na+ = 1 K K +8 _ _ Na Na УГМА + + Na Na K K =7 Na+ = 13 + + Na Na Na _ _ _ + _ + K K _ K Na K+ K K + +20 Na K Нервная система K Na K 28

Момент максимальной концентрации положительных ионов на внутренней стороне мембраны клетки соответствует пику потенциала действия K+ = 7 Na+ = 1 K K +8 _ _ Na Na УГМА + + Na Na K K =7 Na+ = 13 + + Na Na Na _ _ _ + _ + K K _ K Na K+ K K + +20 Na K K Na K Потенциал действия может распространяться по нервной системе 29

Представим происходящие электрические явления в графическом виде Потенциал, м. В 20 Воздействие раздражителя Депол я 0 ризац 40 ия Мембранный потенциал покоя – минус 60 м. В После воздействия раздражителя мембранный потенциал – плюс 40 м. В -20 -40 -60 УГМА 1 2 3 4 Время, мс 5 30 1 мс = 0, 001 сек

После закрытия канала для ионов Na+ активизирует работу натрий-калиевого насос Мембранный потенциал восстанавливается K+ = 7 Na+ = 1 K K +8 _ _ Na Na УГМА + + Na Na K K =7 Na+ = 13 + + Na Na Na _ _ _ + _ + K K _ K Na K+ K K + +20 Na K Нервная система K Na K 31

Представим происходящие электрические явления в графическом виде Потенциал, м. В Мембранный потенциал покоя – минус 60 м. В После воздействия раздражителя мембранный потенциал – плюс 40 м. В 40 20 После закрытия натриевых каналов, активизирует работу натрий-калиево насос Воздействие раздражителя ризац -40 ия ризац Депол я -20 я Репол ия 0 Мембранный потенциал покоя восстанавливается до исходного уровня минус 60 м. В -60 УГМА 1 2 3 4 Время, мс 5 32

Возбуждение, вызванное в одном участке нейрона распространяется по всей мембране. Передача возбуждения с одной клетки на другую происходит в синапсе. Синапс – участок контакта двух нервных клеток. УГМА Нервная система 33

УГМА Нервная система 34

Синапс образован Аксон Нейрон А Синаптические пузырьки Пресинаптической мембраной Синаптической щелью Постсинаптической мембраной Нейрон Б УГМА Нервная система 35

В синаптических пузырьках находятся специальные вещества – медиаторы (посредники) Синаптические пузырьки Когда возбуждение по аксону достигает пресинаптическую мембрану Из многочисленных синаптическх пузырьков в синаптическую щель выбрасывается медиатор УГМА Медиаторы меняют проницаемость постсинатпической мембраны 36

Положительно заряженные ионы устремляются внутрь клетки, происходит деполяризация мембраны Синаптические пузырьки Возникает потенциал действия другого нейрона Нервный импульс перешел на другой нейрон В разных нейронах медиаторы могут быть разные и вызывать разные эффекты на постсинаптической мембране УГМА Нервная система 37

Медиаторами могут быть Ацетилхолин – в некоторых клетках спинного мозга, в вегетативных узлах Синаптические пузырьки Норадреналин – в окончаниях симпатический нервных волокон, в гипоталамусе Некоторые аминокислоты Другие химические соединения Одна клетка может выделять только один тип медиатора УГМА Нервная система 38

Медиатор в синаптической щели быстро инактивируется ферментами или захватываются назад пресинаптической мембраной Например Синаптические пузырьки Ацетилхолин – расщепляется ферменом холиностеразой Норадреналин – поглощается обратно пресинаптическими окончаниями УГМА Нервная система 39

По характеру воздействия на последующий нейрон синапсы различают Возбуждающие Синаптические пузырьки Медиатор (например, ацетилхолин) вызывает деполяризацию постсинаптической мембраны Для формирования возбуждающего постсинаптического потенциала величина деполяризационного сдвига должна составлять не менее 10 м. В УГМА 40

По характеру воздействия на последующий нейрон синапсы различают Возбуждающие Тормозящие Синаптические пузырьки Содержат тормозные медиаторы (например, гамма-аминомасляная кислота) Эти медиаторы усиливают выход ионов калия из клетки Регистрируется кратковременная гиперполяризация – что получило название тормозящий постсинаптический потенциал УГМА Нервная система 41

По характеру воздействия на последующий нейрон синапсы различают Возбуждающие Тормозящие Синаптические пузырьки УГМА В результате нейрон оказывается заторможенным Для возбуждения заторможенного нейрона необходимо более сильное раздражение Нервная система 42

Проведение возбуждения в синапсах возможно только в одном направлении Синаптические пузырьки Так как в постсинаптической мембране нет синаптических пузырьков с медиаторами А пресинаптическая мембрана не содержит рецепторов к медиатору УГМА Нервная система 43

Синаптические пузырьки УГМА Передача сигнала в синапсе происходит медленнее, чем в нервной клетке, где она может достигать 100 м/сек. Нервная система 44

Запомнили!!! Ø Взаимодействия нейронов происходит через синапсы Ø Передача возбуждения в большей части синапсов осуществляется с помощью медиаторов Ø Скорость проведения импульсов через синапсы меньше, чем в клетке (синаптическая задержка) Ø Проведение импульса в синапсе однонаправленно Ø Каждый нейрон может выделять только один тип медиатора Ø В зависимости от медиатора, на постсинаптической мембране развиваются разные эффекты УГМА 45

На одном нейроне может быть до 10 000 синапсов Нервная система может хранить 10 000 000 000 бит информации (8 бит = 1 байт); 1019 бит=1 250 000 GB УГМА 46

Строение нейрона Тело Отростки Дендриты Аксон УГМА 47

Строение нейрона Начальный сегмент аксона не имеет миелиновой оболочки УГМА 48

Особенность начального сегмента аксона высокая возбудимость Порог раздражения примерно в 3 раза ниже, чем в других участках УГМА Нервная система 49

Тела нейронов не имеют миелиновой оболочки располагаясь вместе на срезах имеют серый цвет образуют функциональные ядра УГМА 50

Отростки клеток покрыты миелиновой оболочкой, собираясь в пучки образуют нервы, основной функцией которых является проведение нервных импульсов. На срезах нервной системы эти пучки имеют белый цвет. УГМА 51

Мембранный потенциал покоя нейрона – 70 м. В Потенциал действия 110 м. В длительность 1 -3 мсек. Порог ПД тела нейрона 20 -30 м. В Порог ПД начального сегмента аксона – 10 м. В УГМА Нервная система 52

Классификации нейронов По функциональному назначению (чувствительные, двигательные, вставочные) По химической структуре медиатора (холинэргические, норадренэргические, дофаминэргические, серотонинэргические и др. ) По строению (униполярные, биполярные, мультиполярные) УГМА Нервная система 53

Классификация нейронов По функциональному назначению Чувствительные Вставочные Двигательные УГМА Нервная система 54

Классификация нейронов По функциональному назначению Чувствительные (афферентные, сенсорные, центростремительные) Имеют специфическое приспособление – рецептор, в котором энергия внешнего раздражителя трансформируется в энергию нервного импульса Проводят возбуждение в направлении к ЦНС Тела нейронов расположены за пределами ЦНС в спинальных ганглиях и ганглиях ЧН УГМА Нейроны биполярные 55

Классификация нейронов По функциональному назначению Двигательные (эфферентные, центрнобежные) Передают информацию от двигательного центра к исполнительным органам Тела нейронов располагаются в ядрах передних рогов спинного мозга и двигательных ядрах черепных нервов Передают нервный импульс на ненервную ткань УГМА 56

Классификация нейронов По функциональному назначению Вставочные (ассоциативные, интернейроны) Более 90% от всех нейронов ЦНС Обеспечивают связь между нейронами как по горизонтали, так и по вертикали Располагаются в пределах ЦНС Делятся на возбуждающие и тормозные УГМА Получают нервный импульс от нейрона и передают его нейрону 57

Классификация нейронов по химической структуре медиатора Ø Холинергические Ø Норадренергические Ø Дофаминергические Ø Серотонинергические Ø Другие УГМА Нервная система 58

По строению нейроны делят на Ø Униполярные Ø Биполярные Ø Мультиполярные УГМА Нервная система 59

Псевдоуниполярные - имеют два отростка (как правило чувствительные) Истинно униполярные нейроны (в ядрах тройничного нерва) УГМА Нервная система 60

Биполярные - имеют один аксон и один дендрит Встречаются в периферических частях зрительной, слуховой и обонятельной систем УГМА Нервная система 61

Мультиполярные нейроны имеют несколько дендритов и один аксон. Различают более 60 вариантов УГМА 62

При подготовке темы использована литература: УГМА Нервная система 63

Кафедра клинической психологии Мультимедийное сопровождение темы подготовил УГМА Самсонов С. А. 64