Понятие о синапсе. Механизм проведения возбуждения через синапс

Синапс - место функционального контакта между нейронами. Структура, обеспечивающая предачу возбуждающих или тормозных влияний между двумя возбудимыми клетками.

Классификация синапсов.

1. По локализации выделяют аксодендритные, аксосоматические, аксоаксонные, дендросоматические, дендродендритные синапсы.

2. По способу передачи сигнала различают химические, электрические и смешанные. Химический тип преобладает.

3. По эффектору – возбуждающие и тормозные (препятствующие возникновению ПД).

Рис. 5. Схематическое изображение синапсов с химическими (А), электрическими (Б) и смешанными (B) механизмами передачи.

СП – синаптические пузырьки; М – митохондрии; 1 – пресинаптическая и 3 – постсинаптическая мембраны; 2 – синаптическая щель.

В строении химического синапса выделяют предсинаптический отдел (конец аксона), постсинаптический отдел (часть другой клетки), синаптическую щель. В предсинаптическом отделе есть несколько тысяч пузырьков (везикулы) с химическими веществами (медиаторами – ацетилхолин, серотонин, гистамин, аминокислоты, полипептиды и т.д.), митохондрии (обеспечивают энергией), пресинаптическая мембрана. Синаптическая щель имеет ширину 20-50 нм. Постсинаптическая мембрана – это утолщенная часть клеточной мембраны иннервируемой клетки, содержащая белковые рецепторы, способные связать молекулы медиатора.

Механизм передачи сигнала в химических синапсах.

Под действием возбуждения в предсинаптическом отделе деполяризуется мембрана, при этом открываются Са – каналы, они входят внутрь окончания и вызывают слияние синаптических пузырьков с внутренней поверхностью пресинаптической мембраны - лопаются пузырьки (часть), медиатор выливается, диффундирует и попадает в синаптическую щель, где действует на рецепторы постсинаптической мембраны другой клетки (повышает ее проницаемость для ионов Nа+ - возникает потенциал действия, затем распространяющийся.

Закономерности передачи возбуждения по синапсам: 1) химическая природа передачи, 2) утомляемость - расход медиатора, одностороннее проведение возбуждения; 3) одностороннее проведение возбуждения; 4) замедленное проведение сигнала – необходимо время для выделения медиатора; 5) низкая лабильность – 100-150 импульсов в 1с, из-за длительности процесса; 6) Проводимость легко блокируется и стимулируется под действием биологически активных веществ.

12. Понятие о рефлексе, рефлекторная дуга, рефлекторное кольцо.

Эти закономерности установлены выдающимися отечественными физиологами И.М. Сеченовым, И.П. Павловым, Н.Е. Введенским и др.

Механизм формирования ответной реакции организма на раздражение. При раздражении рецепторов органов чувств возникает возбуждение, которое по нервным волокнам немедленно передается в кору головного мозга, а там оно перерабатывается и трансформируется в виде ответных импульсов возбуждения к органам, в результате чего возникает ответная реакция организма.

Например, представьте себе идущего по улице человека, заметившего быстро мчащуюся на него машину. Всего за полсекунды в его нервной системе совершаются очень сложные процессы. Человек органами чувств воспринимает вид и шум движущейся на него машины. Возбуждение, возникшее в них, поступает в кору головного мозга, воспринимается как сигнал опасности, сопоставляется с сигналами, приходящими от других органов, обобщается, оценивается и формируется в виде наилучшего выхода из создавшегося положения. Принятое решение мгновенно оформляется в виде приказов, приводящих в движение в определенной последовательности соответствующие группы мышц. В результате этого, совершив ряд быстрых и сложных движений, человек избегает опасности.

Несколько нервных клеток объединяются для выполнения той или иной деятельности. Путь, по которому проходит возбуждение при осуществлении определенной деятельности НС называется рефлекторной дугой. Рефлекторная дуга состоит:

ü рецептор - окончание чувствительного нервного волокна (афферентные или центростремительные) - энергия раздражителя превращается в нервный импульс, в рецепторе возникает возбуждение;

ü афферентное волокно - передает возбуждение в ЦНС;

ü ЦНС - вставочный нейрон, функция - анализ и синтез возбуждения;

ü двигательное волокно - передает возбуждение к рабочему органу;

ü рабочий орган- эффектор, получает возбуждение и изменяет деятельность.

Рефлекторный принцип деятельности ЦНС.

Ответная реакция организма на раздражение, которая осуществляется при участии ЦНС, называется рефлексом.

Рефлекторная дуга - материальный носитель рефлекса. В 20 в. было выяснено, что рефлекторная дуга не является конечной. При изменении деятельности органа в его рецепторах возникает возбуждение, которое по чувствительному волокну идет в ЦНС.

Обратная афферентация - поток импульсов от органа к ЦНС. За счет обратной афферентации ЦНС получает информацию о качестве работы эффектора. Если работа эффектора недостаточна, то ЦНС вносит коррекцию в деятельность эффектора. Т.о., за счет обратной афферентации система замыкается, возникает рефлекторное кольцо. Рефлекс заканчивается в ЦНС.

Классификация рефлексов:

1) по происхождению - условные и безусловные;

2) по биологическому значению для организма - пищевые, защитные, ориентировочные, половые, локомоторные (перемещение в пространстве), позно-тонические (положение тела);

3) по рецепторам – экстерорецептивные (поверхность тела), проприорецептивные (мышцы), интерорецептивные (внутренние органы);

4) по вегетативному проявлению - сердечные, дыхательные, сосудистые;

5) по характеру ответной реакции - секреторные, двигательные, трофические;

6) от роли ЦНС - спинальные (сгибательный, коленный), бульбарные (сосательный, мигательный), мезенцефальные (зрачковый), диэнцефальные, кортикальные.

13. Понятие о нервном центре, свойства нервных центров.

Нервные центры - это функциональные объединения нейронов, деятельность которых необходима для осуществления определенного рефлекса.

Местоположение нервных центров устанавливается методами разрушения и раздражения.

Каждый нервный центр состоит из ядра и периферических элементов (могут находиться от ядра очень далеко). При повреждении ядра нарушаются функции центра. Нервные центры находятся в ЦНС, содержат большое количество синапсов.

Свойства нервных центров определяются свойствами синапсов:

1. Фоновая активность нервных центров (тонус) объясняется спонтанной активностью нейронов ЦНС; влиянием биологически активных веществ, циркуляцией возбуждения в ЦНС, суммацией миниатюрных потенциалов. Значение в обеспечении исходного деятельного состояния.

2. трансформация ритма - нервный центр может менять ритм приходящих импульсов, уменьшать или увеличивать;

3. Инерционность - сравнительно медленное возникновение возбуждения всего комплекса нейронов центра при поступлении к нему импульсов и медленное исчезновение возбуждения при прекращении импульсации. Инерционность связана с суммацией и последействием.

· суммация возбуждения (открыл И.М. Сеченов)в нервных центрах (временна¢я - последовательная, пространственная), слабые импульсы поступая одновременно (по разным волокнам на одну клетку) или последовательно (по одному волокну) в нервный центр вызывают возбуждение - потенциал действия;

· последействие - нервные центры продолжают посылать импульсы и после прекращения действия раздражителя, это связано с наличием кольцевых связей между нейронами нервного центра; играет важнейшую роль в механизме кратковременной памяти.

4. утомляемость – продемонстрировал Введенский, объясняется расходованием медиаторов, накоплением метаболитов, закислением среды при длительном проведении возбуждения, при этом развивается постсинаптическая депрессия (ослабление или отсутствие реакции центра).

5. большая чувствительность ЦНС к изменениям внутренней среды – к изменению содержания глюкозы в крови, газового состава крови, температуры, фарм. Препаратам. ПР: при снижении содержания глюкозы в 2 раза ниже нормы возникают судороги, при недостатке кислорода – потеря сознания, прекращение кровотока на 8-12 мин ведет к необратимым нарушениям.

6. одностороннее проведение возбуждения из-за структуры синапса.

7. пластичность нервных центров - способность перестраивать функции, принимать на себя функции других центров, перестройка происходит легче, чем моложе организм. Основные проявления этого свойства: синаптическое облегчение, доминанта, образование временных связей, а в патологических случаях – частичная компенсация нарушений.

· облегчение - для возникновения последующих потенциалов требуется меньшая сила раздражителя, это связано со смещением пузырьков в предсинаптическом отделе ближе к синаптической щели, что ведет к сокращению пути медиатора; значение заключается в улучшении процессов переработки информации на нейронах нервных центров; повторное возникновение явлений облегчения может вызвать переход центра из обычного состояния в доминантное;

· доминанта – господствующий очаг возбуждения в ЦНС, подчиняющий себе функции других нервных центров. Открыл Ухтомский. Свойства доминанты – инерционность, стойкость, способность «притягивать» к себе иррадиирующие по ЦНС возбуждения, способность оказывать угнетающие влияния на центры конкуренты и другие нервные центры. Значение заключается формировании на его базе приспособительной деятельности ПР: на базе доминантного состояния центра голода реализуется пищедобывательное поведение. Играет важную роль в координации деятельности ЦНС, в запоминании и переработке информации.

· Компенсация нарушенных функций после повреждения того или иного центра. За счет большей активности сохранившихся нейронов и вовлечения в деятельность «рассеянных» нейронов с подобными функциями.

Возрастные особенности н.ц.: пластичность уменьшается с возрастом, утомляемость с возрастом уменьшается (возрастает количество медиатора).

Дата добавления: 2014-11-18