Лекция «Проведение возбуждения в нервных проводниках и синапсах»

Лекция «Проведение возбуждения в
нервных проводниках и синапсах»
НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА - это аксоны
нервных клеток, окружённые
оболочкой из олигодендроглиоцитов в ЦНС и шванновских
клеток в периферических нервах,
с помощью которых
осуществляется связь между
нейронами, а также нейронов с
исполнительными клетками.
СТРОЕНИЕ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
НЕРВНЫХ ВОЛОКОН
• Высокая лабильность (МРВ=400имп/с)
• Высокие возбудимость и проводимость
• Сравнительно низкие энерготраты и
утомляемость
Классификация нервных волокон
Типы
Диаметр
(мкм)
Миелинизация
Скорость
проведения
(м/с)
Функциональное назначение
12-20
сильная
70-120
Двигателные волокна соматической
НС, чувствительные волокна от
проприорецепторов
A-beta
5-12
сильная
30-70
Чувствительные волокна от кожных
рецепторов
A-gamma
3-16
сильная
15-30
Чувствительные волокна от
проприорецепторов
A-delta
2-5
сильная
12-30
Чувствительные волокна от
терморецепторов, ноцицепторов
B
1-3
слабая
3-15
A-alpha
C
0,3-1,3
отсутствует
0,5-2,3
Преганглионарные волокна
симпатической НС
Постганглионарные волокна
симпатической НС, чувствительные
волокна от терморецепторов,
ноцицепторов, некоторых
механорецепторов
Механизм проведения возбуждения в
безмиелиновом волокне
Механизм проведения возбуждения в
миелиновом волокне
Этапы
распространения
возбуждения
Законы проведения возбуждения по
нервным проводникам
Закон анатомической и физиологической
непрерывности – возбуждение может распространяться
по нервному волокну только в случае его морфологической
и функциональной целостности.
 Закон двустороннего проведения возбуждения –
возбуждение, возникающее в одном участке нерва,
распространяется в обе стороны от места своего
возникновения.
Закон изолированного проведения – возбуждение,
распространяющееся по волокну, входящему в состав
нерва, не передается на соседние нервные волокна.
Особенности проведения возбуждения по
нервным проводникам
• Большая скорость проведения
(0,5-120 м/с)
• Малая утомляемость нервного
волокна
• Возможность функционального
блока проведения возбуждения
Синапс
Синапс специализированная
структура,
обеспечивающая
передачу
возбуждающих или
тормозных влияний
между двумя
возбудимыми
клетками.
Классификация синапсов
1)
По локализации:
центральные
межнейронные
периферические
нейро-рецепторные
нейро-эффекторные
аксо-аксональные
аксо-соматические
нервно-мышечные
аксо-дендритические и др.
2)
По механизму передачи возбуждения
─ химические
─ электрические
─ смешанные
3)
По виду основного медиатора
─ адренергические
─ холинергические
─ серотонинергические и др.
нервно-секреторные
СТРУКТУРА СИНАПСА
РОЛЬ СИНАПСА
• Способствуют упорядоченной
деятельности ЦНС
• Обладая пластичностью, участвуют в
научении и памяти
• Являются точкой приложения многих
фармакологических веществ
Функциональные свойства химических синапсов:
• односторонность проведения возбуждения - обусловлена
специфическими особенностями пре- и постсинаптических мембран,
способствует однонаправленным влияниям одной клетки на другую;
• наличие синаптической задержки проведения возбуждения, связанной с
химической природой синаптических процессов;
• низкая лабильность, обусловленная тем же;
• трансформация ритма возбуждения - обычно в сторону его урежения связана с низкой лабильностью синапса;
• способность к суммации возбуждения, обусловленная местным
характером постсинаптических потенциалов;
• способность к «облегчению», т.е. повышению в начале стимуляции величины
постсинаптических потенциалов от первого импульса примерно до десятого, в
связи с накоплением кальция в пресинаптических структурах;
• способность к депрессии - явлению, противоположному предыдущему
и обусловленному длительной (частой) стимуляцией;
• повышенная утомляемость и чувствительность к ядам, связанные с
химической природой синаптических процессов;
• способность к последействию, в связи с инертностью
постсинаптических процессов.
ВИДЫ СИНАПСОВ
химический
электрический
Синапсы на нейроне
МЕДИАТОРЫ
- являются средством
перекодирования информации с электрического
«языка» на химический (ацетилхолин, моноамины –
катехоламины, гистамин, серотонин; пептиды –
вещество Р, энкефалины, эндорфины, вазопрессин,
гастрин; аминокислоты – ГАМК, глицин, глутамат; пурины
– АТФ, аденозин и др.)
МОДУЛЯТОРЫ - вещества, модулирующие
синаптическое проведение (пептиды – энкефалины,
нейротензин; простагландины и др.)
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ МЕДИАТОРА
МЕДИАТОР
СИНАПТИЧЕСКАЯ ЩЕЛЬ
РАЗРУШЕНИЕ ФЕРМЕНТОМ
В СИНАПТИЧЕСКОЙ
ЩЕЛИ
ОБРАТНЫЙ ЗАХВАТ
ПРЕСИНАПТИЧЕСКИМИ
СТРУКТУРАМИ
СОЕДИНЕНИЕ С РЕЦЕПТОРАМИ
ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЙ
МЕМБРАНЫ
АКСОННЫЙ ТРАНСПОРТ
 антеградный (медиаторы, белки, трофогены)
 ретроградный (митохондрии, аппарат Гольджи,
неиспользованные медиаторы, «фактор роста» нервов)
Механизм передачи возбуждения в синапсе
потенциал действия
Ca++ связывается
с синапсином
Ca++
a++
Механизм передачи возбуждения в синапсе
Ca++ связывается
с синапсином
a++
Движение визикул и
слияние с
пресинаптической
мембраной
Механизм передачи возбуждения в синапсе
a++
Движение визикул и
слияние с мембраной
Выход медиатора
Взаимодействие с рецептором
Механизм передачи возбуждения в синапсе
a++
Na+
Na+
Na+
Взаимодействие с рецептором
Открытие ионных
каналов
ЭТАПЫ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ
Синаптические процессы в возбужденном и
невозбужденном синапсе
Возбуждающий постсинаптический
потенциал ( ВПСП)
мв
ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ
Na+
- 70
- 85
- 90
мс
0
4
8
12
Постсинаптическое торможение
Тормозной постсинаптический
потенциал ( ТПСП )
мв
Ек
- 90
- 94
Ео
ГИПЕРПОЛЯРИЗАЦИЯ
Саморегуляция работы синапса
(влияние медиатора на пресинаптическую
мембрану «своего» синапса)
Саморегуляция работы синапса
(ретроградное ингибирование)
АТФ (-)
метаболиты (-)
К + (-)
Регуляция работы синапса (накопление
ионов Ca++)
Ca++
Ca++
Ca
++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca
Ca++
Ca++
Ca++
++
Ca++
Ca++
Ca++
Регуляция работы синапса (усиление синтеза
белков-рецепторов на постсинаптической мембране)
увеличение числа рецепторов
Гетерорегуляция синапса
гормоны,
лекарственные
препараты
медиаторы
-антагонисты
Вторичные посредники
• цАМФ
• цГМФ
• Са2+
• Инозитол-3-фосфат
• Диацилглицерол
• Простагландины
Вторичные посредники – механизм
активации (на примере цАМФ)
Изменение
функциональной
активности клетки
G, S - белок
аденилатциклаза
АТФ
цАМФ
белки - ферменты