Закономерности проведения ПД по нервному волокну
• 1.Возбуждение может распространяться в любом направлении.
• 2. Возбуждение распространяется не затухая (возникает ПД стандартной величины).
• 3. Высокая скорость проведения возбуждения. Скорость проведения возбуждения тем больше, чем выше амплитуда потенциала действия,
• 4. Скорость проведения прямо пропорциональна диаметру нервного волокна.
• 5.Возбуждение проводится изолированно по каждому нервному волокну
При инактивации Na+ -системы , возникающей при снижении потенциала покоя или воздействии местноанестезирующих препаратов, скорость проведения потенциала действия снижается.
Потенциал действия, особенности его распространения по нерву (демонстрационная работа).
Лекция 4
Проведение возбуждения в электрических
И химических синапсах
Проведение возбуждения в синапсе
Аксонный транспорт
• Быстрый-25-400 мм/сутки.
• Медленный-1-4 мм/сутки
• Антероградный транспорт-транспорт везикул с медиатором для синапсов в дистальном направлении. Роль потенциала действия.
• Синтез того или иного медиатора - специфическая функция нейрона.
• Ретроградный (обратный транспорт лизосом,вирусов и.т.д., регулирующих процессы синтеза в теле нейрона)
• Микротрубочки - это полые трубки диаметром около 25 нм., идущие по всей длине аксона . Они образуют тонкие отростки через регулярные промежутки. Стенки микротрубочек состоят из белка тубулина . Возможно, что микротрубочки играют в аксоне ту же роль, что и миозин в мышце .
• Транспортные нити , вероятно состоят из актина , они могут скользить вдоль микротрубочек с постоянной скоростью, и транспортируемые вещества или органеллы, связанные с транспортными нитями, также передвигаются с постоянной скоростью вдоль микротрубочки независимо от их индивидуальных свойств
Синапсы, их виды, строение, роль в регуляции
Физиологических функций, медиаторы
Мозг человека содержит » 100 миллиардов нейронов.
Каждый нейрон образует контакты в среднем с 1000 других нейронов.
Существуют контакты нейронов с мышечными, секреторными и др. клетками.
Межклеточные контакты, специализированные для передачи сигналов
Классификация
• Местоположение и принадлежность соответствующим клеткам(нервно-мышечные,нейро-нейрональные)
• По знаку их действия (возбуждающие и тормозящие, зависит от характера медиатора)
• По способу передачи сигнала (электрические, химические, электрохимические синапсы)
У млекопитающих нервные импульсы между клетками обычно передаются через химические синапсы . В синапсах этого типа при поступлении потенциала действия к окончанию аксона освобождается химическое вещество, которое вызывает возбуждение или торможение в мембране соседней клетки.
Электрические синапсы встречаются относительно редко; здесь потенциал действия вызывает возбуждение или торможение в соседней клетке без вмешательства процесса химической передачи.
Синапсы играют решающую роль в функции мозга и участвуют в таких функциях, как учение и память.
Взаимодействие трех структур: (а) пресинаптической –электрически управляемая секреция медиатора; (б) синаптической щели – пространство шириной 40-50 нм, где происходит свободная диффузия медиатора; (в) постсинаптической мембраной, обладающей лиганд-активируемыми каналами.
В химическом синпсе происходит двукратная трансформация сигнала: из электро в хемо и снова в электро. Сигнал усиливается, но возникает синаптическая задержка, чего нет в электрическом синапсе.
Требования к молекулярным свойствам медиаторов
• Высокая скорость диффузии, а значит низкий молекулярный вес
• Относительная простота и скорость синтеза (небольшое число стадий)
• Доступность исходных продуктов и наличие систем поступления их в нервную клетку
• Невысокие энергетические затраты («дешевизна») на синтез или обратный захват нейроном
• Возможность повторного использования самого медиатора или непосредственных продуктов его метаболизма
• Почти все медиаторы способны как возбуждать, так и тормозить
• Часть медиаторов могут участвовать как в быстрых, так и медленных процессах.
Основные медиаторы
Ацетилхолин, Норадреналин, Серотонин (5HT), Гистамин, Допамин
Глутамат, ГАМК, Глицин, АТФ, Аденозин. Нейропептиды:
Энкефалин, вещество Р, соматостатин, нейротензин, NO (окись азота)
Квантовая секреция медиатора – Са2+ зависимый процесс
Повышение уровня Са2+ в аксоплазме от 10-8 (покой) до 10-4 (активация) вызывает массивное освобождение квантов медиатора (экзоцитоз)
Основной путь входа Са2+ в терминаль – потенциал зависимые Са2+ каналы в пресинаптической мембране, открываемые при деполяризациии. Блокада этих каналов (напр. кадмием) устраняет эффект стимуляции.
Основная последовательность явлений:
• Приход потенциала действия (ПД) в терминаль
• Активация (открытие) Са2+ каналов
• Быстрый локальный рост уровня Са2+
• Вызванное Са2+ повышение вероятности экзоцитоза медиатора
• Этот процесс занимает 0.2 - 0.5 мс, что и соответствует синаптической задержке между стимулом и постсинаптическим ответом.
Тормозные и возбуждающий постсинаптический потенциал. Тормозный-на постсинаптической мембране эффект гиперполяризации, при возбуждающем – деполяризация.
Торможение в ЦНС
Как самостоятельное явление. Центральное и периферическое. Связь с тормозными синапсами и соответствующими медиаторами. Демонстрационная работа по типам торможения.