Фазы потенциала действия

Основные свойства нейронов: раздражимость, возбудимость, проводимость, лабильность, инертность, утомляемость, торможение, регенерация и др. Раздражимость — способность нервной клетки отвечать на различные раздражения биохимическими изменениями, сопровождающимися нарушением ионного равновесия и деполяризацией электрических зарядов на мембранах клетки в месте раздражения. Раздражимость присуща всем клеткам, и особенно нервным, связанным с чувствительным восприятием запаховых, звуковых, световых и других раздражителей. Раздражимость — пусковой механизм проявления другого свойства — возбудимости. Возбудимость — способность отдельных частей нервной клетки генерировать электрохимические импульсы, т. е. отвечать на раздражение возбуждением. Для перехода нервной клетки в состояние возбуждения необходимо, чтобы сила действующего раздражителя достигла критического предела — пороговой величины. Способность нейрона отвечать возбуждением на наименьшую силу раздражителя называется нижним порогом возбудимости. Чем чувствительнее нервная клетка к раздражению, тем меньше порог возбудимости, и, следовательно, даже самый слабый раздражитель может вызвать возбуждение. Величина возбуждения нейрона зависит от силы раздражителя и возрастает по закону силовых отношений до определенного предела — верхнего порога возбудимости. Применение раздражителей сверхпороговой силы создает в нейроне запредельное торможение, которое охраняет нервную клетку от перевозбуждения

ИЛИ

Нейрон — это нервная клетка с отростками, являющаяся основной структурной и функциональной единицей нервной системы. Она имеет строение, сходное с другими клетками: оболочка, протоплазма, ядро, митохондрии, рибосомы и другие органоиды. В нейроне различают три части: тело клетки — сома, длинный отросток — зксон и множество коротких разветвленных отростков — дендритов. Сома выполняет обменные функции, дендриты специализируются на приеме сигналов из внешней среды или от других нервных клеток, аксон на проведении и передаче возбуждения в область, удаленную от зоны дендритов. Аксон оканчивается группой концевых разветвлений для передачи сигналов другим нейронам или органам-исполнителям. Наряду с общим сходством в строении нейронов наблюдается большое разнообразие, обусловленное их функциональными различиями

ИЛИ ТАК

Трофическое влияние на эффекторные клетки организма с пом-ю химических в-в самих нервных клеток

Хнанение инфы с пом-ю механизмов памяти

Переработка поступающей к нейрону инфы

Передача сигнала другим клеткам и клеткам-эффекторам

Трансмембранный перенос необходимых в-в в клетку и выделение из нее метаболитов и в-в,исполюзуемых другими клетками организма

Выработка энергии в результате катаболизма

Дендриты(может быть большое кол-во) — как правило, короткие и сильно разветвлённые отростки передают возбуждение к телу нейрона.

Си́напс (греч. σύναψις, от συνάπτειν — обнимать, обхватывать, пожимать руку) — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться. Одни синапсы вызывают деполяризацию нейрона, другие — гиперполяризацию; первые являются возбуждающими, вторые — тормозными. Обычно для возбуждения нейрона необходимо раздражение от нескольких возбуждающих синапсов.

Виды и ф-ции:

Неспецифические ф.:

-синтез тканевых и клеточных структур,а так же необходимых для жизнедеятельности соединений(анаболизм)

Специфические:

Функциональная классификация

По положению в рефлекторной дуге различают афферентные нейроны (чувствительные нейроны), эфферентные нейроны (двигательн нейр) и интернейроны (вставочные нейроны).

Афферентные нейроны (чувствительный, сенсорный, рецепторный или центростремительный). К нейронам данного типа относятся первичные клетки органов чувств

Эфферентные нейроны (эффекторный, двигательный, моторный или центробежный). К нейронам данного типа относятся конечные нейроны нервных ценртов.

Ассоциативные нейроны (вставочные или интернейроны) — группа нейронов осуществляет связь между эфферентными и афферентными, их делят на интризитные, комиссуральные и проекционные.

Секреторные нейроны — нейроны, секретирующие высокоактивные вещества (нейрогормоны). У них хорошо развит комплекс Гольджи, аксон заканчивается синапсами.

1)Строение и функции нейрона.
Нейрон- это структурно-функциональная единица нервной ткани. Выделяют тело нейрона и его отростки. Отростки нейрона представляют собой большое число дендритов и один аксон. Сома(тело) и дендриты покрыты нервными окончаниями- синаптическими бутонами. На одном нейроне число синаптических бутонов может достигать 10000. Аксон начинается от тела клетки аксонным холмиком, длина аксона достигает 1 м и более.
Нейроны образуют скопления-ядра и слои. Клеточные скопления образуют серое вещество мозга.
Функциональные структуры нейрона:
1. Структуры, обеспечивающие синтез макромолекул, выполняющих трофическую функцию- это сома.
2. Структура, воспринимающая импульсы от другизх нервных клеток- тело дендриты клеток с расположенным на них шипиками.
3. Структура, в которой обычно возникает потенциал действия – аксонный холмик.
4. Структура, проводящая возбуждение к другому нейрону или рабочем орган- аксон.
5. Структура, передающая импульсы на другие клетки- синапсы.
(Осн св-ва нервных клеток: возбудимость, проводимость, раздражимость.)

Нейроны принято классифицировать не только по форме, но и по выполняемой функции, по их месту в цепи взаимодействующих клеток. Некоторые из них имеют специальные чувствительные окончания - рецепторы, которые возбуждаются при действии на них каких-либо физических или химических факторов, таких как, например, свет, давление, присоединение определённых молекул. После возбуждения рецепторов чувствительные нейроны передают информацию в центральную нервную систему, т.е. проводят сигналы центростремительно или афферентно (лат. afferens - приносящий).
Другая разновидность клеток передаёт команды от центральной нервной системы к скелетным или к гладким мышцам, к сердечной мышце или к железам внешней секреции. Это либо двигательные, либо вегетативные нейроны, по которым сигналы распространяются центробежно, а сами такие нейроны называются эфферентными (лат. efferens - выносящий).
Все остальные нейроны относятся к категории вставочных или интернейронов, которые образуют основную массу нервной системы - 99,98% от общего количества клеток. Среди них встречаются, как уже говорилось в главе 2, локальные и проекционные нейроны. Другое название проекционных нейронов - релейные; у них, как правило, длинные аксоны, с помощью которых эти клетки могут передавать переработанную информацию отдалённым регионам мозга. У локальных интернейронов аксоны короткие, эти клетки перерабатывают информацию в ограниченных локальных цепях и взаимодействуют преимущественно с соседними нейронами.

6) Кле́тка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые организмы либо, как многоклеточные животные,растения и грибы, состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами.

7) в филогенезе развитие нервн. Системы связано в перв очередь с движением организма.

У простейший способность отвечать на стимулы присуща одной клетке,которая функционирует одновременно как рецептор и как эффектор.

У Кишечнополостных (уже многоклеточных) нервн сист представлена нервной сетью(отростки нейрона сцепляются друг с другом). Импульсы распространяются во всех направлениях от места раздражения,и в каждом синапсе часть импульсов затухает.

Компактное расположение нейронов у кольчатых червей привело к образованию нервн.системы в виде одного продольног тяжа по всей длине тела-брюшной нервной цепочке. Расширенный передний конец нервной цепочки образует пару церебральных ганглиев.

Бесчерепные позвоночн(ланцетники) ЦНС расположена эпихондрально.

У круглоротых мозг выходит за пределы хорды(сложный ромбовидный мозг,высокое развитие вкусового анализатора.)

В бомбовидном мозге амфибий впервые слуховые волокна и ядра,развиты среднемозговые пути тройничных нервов,мозжечок разв слабо.

У рептилий продолжается дифферинцировка слуховых и преддверных ядер.впервые из рассеянных клеток двигательного ядра покрышки образ-ся кравное ядро.

В ромбов-м мозге птиц развиты ядра слухового нерва.далее у птиц – преобладание развития центральных узлов,у млекопитающих доминирование коры.

В продолговатом м. У млекопит-х развитие оливы,в ср.м. увелич-ся размеры красного ядра,образ-ся коленчатое тело,хорошо выражено четверохолмие,развитие борозд и извилин к коре больш-х полуш.

Показателем функциональной зрелости ЦНС явл-ся миелинизация проводящих путей(скорость проведения возбуждения в нервных волокнах,величина ПП иПД нервн клеток)

Общее число нерн кл.в составе ЦНС достигает наибольшей величины в перв 20-24 недели.

Мозг проходит этапы усложнения и дифференцировки как в морфологич=ком,так и функц-м отношении.

Закон Мюллера – Геккеля:

Онтогенетическое развитие индивида сокращено и сжато повторяет основные этапы развития всего радя предковых форм-филогенеза.

В пренатальном периоде у чел-ка выдел 4 стадии развит нервн деят-ти мозга

1)первичные локальные рефлексы(критический пер-д

2)первичная генерализация рефлексов в форме быстрых рефлекторных реаклий головы,туловища и всех конечностей

3)вторичн генер-я рефл-в в виде медленных тонических движений всей мускулатуры тела

4)специализация рефлексов,выражающаяся в координированном движении всех отдельных частей тела.

В постанатальном понтогенезе 4 стадии:

1)преимущественно безусловно-рефлекторная адаптация(врожденные рефл)

2)первичн условно-рефл-я адапт(преобретенные)

3)вторичная условн-рефл адапт (условные рефл на основе ассоциаций,критический период)

4)формирование индивидуальных и типологических особенностей НС

8) Общепринятой теорией возникновения биопотенциалов является
мембранно-ионная теория. Согласно ей причина возникновения разности
потенциалов - неравномерное распределение ионов по обе стороны клеточной
мембраны клеточная мембрана имеет каналы, через которые проходят ионы; клеточная мембрана обладает избирательной проницаемостью; потенциал образующие ионы неравномерно распределены по обе стороныклеточной мембраны.Мембранный потенциал или потенциал покоя - разность потенциалов, котораярегистрируется трансмембранным способом в состоянии относительногофизиологического покоя Местное возбуждение - наиболее древний вид (низшие формы организмов и
низковозбудимые ткани - например, соединительная ткань). Местное
возбуждение возникает и в высокоорганизованных тканях под действием
подпорогового раздражителя или как компонент потенциала действия. При
местном возбуждении нет видимой ответной реакции.

Особенности местного возбуждения:

нет латентного (скрытого) периода - возникает сразу же при действии
раздражителя;

нет порога раздражения;

местное возбуждение градуально - изменение заряда клеточной мембраны
пропорционально силе подпорогового раздражителя;

нет рефрактерного периода, наоборот характерно небольшое повышение
возбудимости;

распространяется с декрементом (затуханием).

9) Нервный импульс (потенциал действия).
Мгновенное увеличение проницаемости для ионов натрия и их проникновение в клетку достаточно, чтобы изменить знак мембранного потенциала и возникает потенциал действия (ПД), который распространяется по аксону с довольно большой скоростью. Длительность ПД обычно составляет 1-3 мс.

10) Потенциа́л де́йствия — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны. Потенциал действия является физической основой нервного или мышечного импульса, играющегосигнальную (регуляторную) роль.Потенциалы действия могут различаться по своим параметрам в зависимости от типа клетки и даже на различных участках мембраны одной и той же клетки. Наиболее характерный пример различий: потенциал действия сердечной мышцы и потенциал действия большинства нейронов. Тем не менее, в основе любого потенциала действия лежат следующие явления:

1. Мембрана живой клетки поляризована — её внутренняя поверхность заряжена отрицательно по отношению к внешней благодаря тому, что в растворе возле её внешней поверхности находится бо́льшее количество положительно заряженных частиц (катионов), а возле внутренней поверхности — бо́льшее количество отрицательно заряженных частиц (анионов).

2. Мембрана обладает избирательной проницаемостью — её проницаемость для различных частиц (атомов или молекул) зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств.

3. Мембрана возбудимой клетки способна быстро менять свою проницаемостъ для определённого вида катионов, вызывая переход положительного заряда с внешней стороны на внутреннюю (Рис.1).

Первые два свойства характерны для всех живых клеток. Третье же является особенностью клеток возбудимых тканей и причиной, по которой их мембраны способны генерировать и проводить потенциалы действия.

1. Предспайк — процесс медленной деполяризации мембраны до критического уровня деполяризации (местное возбуждение, локальный ответ).

2. Пиковый потенциал, или спайк, состоящий из восходящей части (деполяризация мембраны) и нисходящей части (реполяризация мембраны).

3. Отрицательный следовой потенциал — от критического уровня деполяризации до исходного уровня поляризации мембраны (следовая деполяризация).

4. Положительный следовой потенциал — увеличение мембранного потенциала и постепенное возвращение его к исходной величине (следовая гиперполяризация).

Лабильность(функциональная подвижность). Введенский исследовал особенности процессов возбуждения,установил,что возбудимые ткани могут отвечать разным кол-вом потенциалов действия на определенную частоту наносимых импульсов.

Лаб-ть – это св-во возбудимой ткани воспроизводить максимальное число потенциалов действия в единицу времени. Из возбудимых тканей максимальная лабильность проявляется у нервной ткани,т.к. она может по-разному реагировать:

1) оптимальная – максимальная реакция,вызвваемая частотой раздражителя

2)частота раздражений,вызывающая угнетение реакций- пессимиальная

Нервн вол-но до 1000имп/сек

Мыщца 200-250имп/сек

Нервн ткань явл-ся наивысшей лабильностью,а медленнее всего синапсы(см св-ва синапсов)

Пессимум - активная реакция тканей н, направленная на ее защиту от чрезмерного возбуждения

Правило золотой серидины – возбуждение и торможение противоположны по значению,саморегулирующиеся по значению определения(процессы). Установление среднего уровня взаимоотношений организма и среды.

Пессимум – одна из форм торможения.

Ф-ция нерн вол-н – проведение нерн импульсов,скорость зависит от:

1)толщины вол-н(толще-быстрее)

2)строения оболочки(миелиновые,безмиелиновые,см вопр 15)

11,12) Все клетки и ткани живого организма под дейтсвием раздражителя переходят в состояние возбуждения(состояние активности).Наибольшая степень активности

Наблюд-ся у возбудимых тканей:мышечная,нервная.

Гл. св-ва возбуд-й ткани:

-ВОЗБУДИМОСТЬ

-ПРОВОДИМОСТЬ

-РЕФРАКТЕРНОСТЬ

-ЛАБИЛЬНОСТЬ

Изменения,происходящие в окр. Среде назыв-ся раздражителями,а общ-е св-во живых организмов-раздражимость.

Качественной мерой возбудимости явл-ся порог возбудимости.Пор.возб - минимальная сила раздражителя,которая способна вызвать ответную реакцию ткани.

Для возбуд. Тканей порог возбудимости ниже,чем дл эпителиальной и соединительной

А)надпороговая величина

Б)подпороговаяв.

Возбуждение-изменение обмена в-в в тканях,оно вызвано изменением проницаемости кл.мембраны для ионо Na,K.Появление разности потенциала между наружн и внутр. стороной кл. мембраны.Иетергальняе белки служат ионными каналами,через котор. Из/в клетку переходят ионы натрия и калия.Проницаемость зависит от интегр. белков. Основой возбудимости клетки определяется проницаемость мембраны по отношению к натрию и калию.

13) ОСНОВЫ НЕЙРОННОЙ ТЕОРИИ
Нервная ткань образована двумя отличающимися морфологически и функционально типами клеток. К одному их них относятся собственно нервные клетки или нейроны, а к другому - клетки нейроглии или просто глии. И те, и другие происходят из общей популяции клеток-предшественниц, существующих только на ранней стадии эмбрионального развития мозга. В процессе дифференцировки два этих клеточных типа обособляются и затем специализируются на выполнении разных задач.
Путь к изучению морфологии т.е. внешнего вида, нейронов впервые нашёл в конце 60-х - начале 70-х годов XIX века итальянский врач и анатом Камилло Гольджи (Golgi С.). Однажды он решил использовать для окраски препаратов мозга нитрат серебра и обнаружил, что это вещество избирательно поглощается нервными клетками. В дальнейшем этот метод усовершенствовал знаменитый испанский гистолог Сантьяго Рамон-и-Кахал (Ramon y Cajal S.) и, пользуясь им, получил данные, которые позволили создать основы нейронной теории. В 1906 году Гольджи и Рамон-Кахал были награждены Нобелевской премией по физиологии и медицине "за работы по исследованию строения нервной системы".
Ещё в конце XVIII века итальянец Луиджи Гальвани (Galvani L.) обнаружил, что мышцы и нервные клетки животных производят электричество. В середине XIX века в Германии Эмиль Дюбуа-Реймон (DuBois-Reymond E.) уже располагал достаточно совершенной техникой для того, чтобы зарегистрировать биоэлектрические сигналы в нервном волокне. Герман Гельмгольц (von Helmholtz Н.) в 1854 году сумел измерить скорость прохождения нервных импульсов.
С той поры было выполнено огромное количество исследований структуры и функции нейронов, что это позволило сформулировать основы нейронной теории.

Рефрактерность -временное снижение возбудимости ткани, которое возникает при появлении ПД.

Дата добавления: 2015-06-04