ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 33
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Нейрофизиология
Тема 2. Физиология нервной клетки
План
1) Классификации, свойства и функции нейронов.
2) Механизмы потенциала покоя, локального ответа и потенциала действия с акцентом на возрастные изменения.
3) Строение, физиология и классификация синапсов. Понятие о медиаторах, их природа, образование и разрушение.
4) Составление терминологического словаря по физиологии нервной клетки.
Классификации, свойства и функции нейронов.
Структурной и функциональной единицей нервной ткани является нервная клетка – нейрон.
Нейрон – специализированная клетка, которая способна принимать, кодировать, передавать и хранить информацию, устанавливать контакты с другими нейронами, организовывать ответную реакцию организма на раздражение.
Классификация нейронов:
По положению в рефлекторной дуге различают ( это так же называют функциональной характеристикой):
-афферентные нейроны (идущие от рецептора к спинному мозгу)
-эфферентные нейроны (идущие от спинного мозга к исполнительному органу)
-вставочные нейроны (осуществляют связь между нейронами) На основании числа и расположения отростков нейроны делятся на:
-униполярные нейроны (имеют один отросток)
-псевдоуниполярные нейроны ( разновидность биполярных, в них оба клеточных отростка(дендрит и аксон) отходят от тела клетки в виде единичного выроста, который Т-образно делится)
-биполярные нейроны (имеют два отростка - аксон и дендрит)
-мультиполярные нейроны (три и более отростков. Один аксон и несколько дендритов).
Виды нейронов:
По положению в рефлекторной дуге различают ( это так же называют функциональной характеристикой):
-афферентные нейроны (идущие от рецептора к спинному мозгу)
-эфферентные нейроны (идущие от спинного мозга к исполнительному органу)
-вставочные нейроны (осуществляют связь между нейронами) На основании числа и расположения отростков нейроны делятся на:
-униполярные нейроны (имеют один отросток)
-псевдоуниполярные нейроны ( разновидность биполярных, в них оба клеточных отростка(дендрит и аксон) отходят от тела клетки в виде единичного выроста, который Т-образно делится)
-биполярные нейроны (имеют два отростка - аксон и дендрит)
-мультиполярные нейроны (три и более отростков. Один аксон и несколько дендритов)
Функционально в нейроне выделяют:
1) воспринимающую часть (дендриты и мембрану сомы нейрона);
2) интегративную часть (сому с аксоновым холмиком);
3) передающую часть (аксонный холмик с аксоном).
-
Воспринимающая часть.
Дендриты– основное воспринимающее поле нейрона. Мембрана дендрита способна реагировать на медиаторы. Нейрон имеет несколько ветвящихся дендритов. Это объясняется тем, что нейрон как информационное образование должен иметь большое количество входов. Через специализированные контакты информация поступает от одного нейрона к другому. Эти контакты называются «шипики».
Мембрана сомы нейрона имеет толщину 6 нм и состоит из двух слоев липидных молекул. Гидрофильные концы этих молекул обращены в сторону водной фазы: один слой молекул обращен внутрь, другой – наружу. Гидрофильные концы повернуты друг к другу – внутрь мембраны. В двойной липидный слой мембраны встроены белки, которые выполняют несколько функций:
1) белки-насосы – перемещают в клетке ионы и молекулы против градиента концентрации;
2) белки, встроенные в каналы, обеспечивают избирательную проницаемость мембраны;
3) рецепторные белки осуществляют распознавание нужных молекул и их фиксацию на мембране;
4) ферменты облегчают протекание химической реакции на поверхности нейрона.
В некоторых случаях один и тот же белок может выполнять функции как рецептора, фермента, так и насоса.
-
Интегративная часть.
Аксоновыйхолмик– место выхода аксона из нейрона.
Сома нейрона (тело нейрона) выполняет наряду с информационной и трофическую функцию относительно своих отростков и синапсов. Сома обеспечивает рост дендритов и аксонов. Сома нейрона заключена в многослойную мембрану, которая обеспечивает формирование и распространение электротонического потенциала к аксонному холмику.
-
Передающая часть.
Аксон– вырост цитоплазмы, приспособленный для проведения информации, которая собирается дендритами и перерабатывается в нейроне. Аксон дендритной клетки имеет постоянный диаметр и покрыт миелиновой оболочкой, которая образована из глии, у аксона разветвленные окончания
, в которых находятся митохондрии и секреторные образования.
Функции нейронов:
1) генерализация нервного импульса;
2) получение, хранение и передача информации;
3) способность суммировать возбуждающие и тормозящие сигналы (интегративная функция).
Механизмы потенциала покоя, локального ответа и потенциала действия с акцентом на возрастные изменения.
Потенциал покоя
Теория, объясняющая происхождение мембранного потенциала, базируется на двух основных положениях:
1. Мембрана избирательно проницаема для различных ионов. В состоянии покоя мембрана проницаема для катионов и практически непроницаема для анионов. В покое проницаемость для ионов калия гораздо выше, чем для ионов натрия.
2. В мембране имеется биохимический механизм (натрий–калиевая–АТФ-аза), обеспечивающий активный транспорт ионов калия внутрь клетки, а ионов натрия наружу.
В состоянии покоя в цитоплазме клетки *ионов натрия в 10 раз меньше, чем снаружи, а ионов калия в 50 раз больше, чем снаружи. Это состояние поддерживается работой насоса. Работает насос против градиента концентрации с затратой энергии. В покое мембрана имеет более высокую проницаемость для ионов калия, чем для ионов натрия и тем более анионов, внутри клетки. По закону осмоса, несмотря на работу насоса, калий стремится выйти из клетки, а анионы не могут последовать за ним, что приводит к разделению зарядов и появлению на мембране потенциала, отрицательного внутри и положительного снаружи. Величина мембранного потенциала зависит от концентрации ионов калия внутри клетки и снаружи и может быть вычислена на основе законов физической химии (уравнение Нернста и уравнение Гольдмана – Ходжкина – Катца). Работа натриевого насоса при гидролизе одной молекулы АТФ сопровождается выведением из клетки трех ионов натрия и поглощением двух ионов калия. Поскольку при этом перенос зарядов не скомпенсирован, то в результате функционирования АТФ – азы на мембране клетки разность потенциалов суммируется.
В создании отрицательного заряда принимают участие и белковые молекулы протоплазмы клетки.
МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ
Потенциалом действия называют быстрое изменение мембранного потенциала, возникающее при возбуждении нервных, мышечных и некоторых железистых клеток. В основе его возникновения лежат изменения ионной проницаемости мембраны. В развитии потенциала действия выделяют четыре последовательных периода: 1) локальный ответ; 2) деполяризация; 3) реполяризация и 4) следовые потенциалы.
Локальный ответ представляет собой активную местную деполяризацию, возникающую вследствие увеличения натриевой проницаемости клеточной мембраны. Уменьшение мембранного потенциала называется деполяризацией. Однако при подпороговом стимуле начальное повышение натриевой проницаемости недостаточно велико, чтобы вызвать быструю деполяризацию мембраны. Локальный ответ возникает не только при подпороговом, но и при надпороговом раздражении и является составным компонентом потенциала действия. локальный ответ является первоначальной и универсальной формой реагирования ткани на различные по силе раздражения. В том же случае, когда раздражение надпороговое, локальный ответ переходит в потенциал действия. Период от начала раздражения до начала фазы деполяризации, когда локальный ответ, нарастая, снижает мембранный потенциал до критического уровня (КУД), называется латентным или скрытым периодом, продолжительность которого зависит от силы раздражения.
Фаза деполяризации характеризуется быстрым уменьшением мембранного потенциала и даже перезарядкой мембраны: внутренняя ее часть на некоторое время становится заряженной положительно, а внешняя — отрицательно. Изменение знака заряда на мембране называют извращением — реверсией потенциала. В отличие от локального ответа скорость и величина деполяризации не зависят от силы раздражителя. Продолжительность фазы деполяризации в нервном волокне лягушки составляет около 0,2—0,5 мс.
Продолжительность фазы реполяризации составляет 0,5—0,8 мс. Восстановление исходной величины поляризации мембраны называют реполяризацией. В течение этого времени мембранный потенциал постепенно восстанавливается и достигает 75—85% потенциала покоя. В литературе второй и третий периоды часто называют пиком потенциала действия.
Колебания мембранного потенциала, следующие за пиком потенциала действия, называют следовыми потенциалами. Различают два вида следовых потенциалов — следовую деполяризацию и следовую гиперполяризацию, которые соответствуют четвертой и пятой фазам потенциала действия. Следовая деполяризация (отрицательный следовой потенциал) является продолжением фазы реполяризации и характеризуется более медленным (по сравнению с фазой реполяризации) восстановлением потенциала покоя. Следовая деполяризация переходит в следовую гиперполяризацию (положительный следовой потенциал), представляющую собой временное увеличение мембранного потенциала выше исходного уровня. Увеличение мембранного потенциала называется гиперполяризацией.
Строение, физиология и классификация синапсов. Понятие о медиаторах, их природа, образование и разрушение.
Синапсы
*Синапс - это специализированная структура, которая обеспечивает передачу возбуждения с одной возбудимой структуры на другую. Термин "синапс" введен Ч. Шеррингтоном и означает "сведение", "соединение", "застежка".
Синапс состоит из трех основных элементов:
• пресинаптической мембраны (в нервно-мышечном синапсе - это утолщенная концевая пластинка);
• постсинаптической мембраны;
• синаптической щели.
Синапсы можно классифицировать по:
1) их местоположению и принадлежности соответствующим структурам:
• периферические (нервно-мышечные, нейро-секреторные, рецеп-торнонейрональные);
• центральные (аксо-соматические, аксо-дендритные, аксо-аксо-нальные, сомато-девдритные, сомато-соматические);
2) знаку их действия - возбуждающие и тормозящие;
3) способу передачи сигналов - химические, электрические, смешанные.
4) медиатору, с помощью которого осуществляется передача - холинергические, адренергические, серотонинергические, глицинергические и т. д.
Механизм передачи возбуждения в химических возбуждающих синапсах. В синапсах с химической передачей возбуждение передатся с помощью медиаторов (посредников). Медиат оры - это химические вещества, которые обеспечивают передачу возбуждения в синапсах.
Медиаторы
*Медиаторы (от лат. mediator — посредник) — активные химические вещества, обусловливающие передачу возбуждения в синапсе (с нерва на органы и с одного нейрона на другой.).
медиаторы – нейропередатчики – являются средством перекодирования информации с электрического «языка» на химический. Сегодня известно более 30 медиаторов. Некоторые вещества этого типа (норадреналин, пептиды) могут попадать и в кровь, выступая в роли гормонов.
Критерии, по которым вещество относят к группе медиаторов:
1) вещество должно выделяться на пресинаптической мембране, терминали аксона;
2) в структурах синапса должны существовать ферменты, которые способствуют синтезу и распаду медиатора, а также должны быть рецепторы на постсинаптической мембране, которые взаимодействуют с медиатором;