9. Нервные волокна – строение, свойства, механизм проведения возбуждения.

Нервные волокна — длинные отростки нейронов, покрытые глиальными оболочками. По нервным волокнам распространяются нервные импульсы, по каждому волокну изолированно, не заходя на другие

В различных отделах нервной системы оболочки нервных волокон значительно различаются по своему строению, что лежит в основе деления всех волокон на миелиновые и безмиелиновые. Те и другие состоят из отростка нервной клетки, лежащего в центре волокна, и поэтому называемогоосевым цилиндром (аксоном), и, в случае миелиновых волокон, окружающей его оболочкой. В зависимости от интенсивности функциональной нагрузки нейроны формируют тот или иной тип волокна. Для соматического отдела нервной системы, иннервирующей скелетную мускулатуру, обладающую высокой степенью функциональной нагрузки, характерен миелиновый (мякотный) тип нервных волокон, а для вегетативного отдела, иннервирующего внутренние органы — безмиелиновый (безмякотный) тип.

Покрытые оболочкой сплетения пучков нервных волокон образуют нервы.

Процессы метаболизма в безмиелиновыхволокнах не обеспечивают быструю компенсацию расхода энергии. Распространение возбуждения будет идти с постепенным затуханием – с декрементом. Декрементное поведение возбуждения характерно для низкоорганизованной нервной системы. Возбуждение распространяется за счет малых круговых токов, которые возникают внутри волокна или в окружающую его жидкость. Между возбужденными и невозбужденными участками возникает разность потенциалов, которая способствует возникновению круговых токов. Ток будет распространяться от «+» заряда к«—». В месте выхода кругового тока повышается проницаемость плазматической мембраны для ионов Na, в результате чего происходит деполяризация мембраны. Между вновь возбужденным участком и соседним невозбужденным вновь возникает разность потенциалов, что приводит к возникновению круговых токов. Возбуждение постепенно охватывает соседние участки осевого цилиндра и так распространяется до конца аксона.

В миелиновых волокнах благодаря совершенству метаболизма возбуждение проходит, не затухая, без декремента. За счет большого радиуса нервного волокна, обусловленного миелиновой оболочкой, электрический ток может входить и выходить из волокна только в области перехвата. При нанесения раздражения возникает деполяризация в области перехвата А, соседний перехват В в это время поляризован. Между перехватами возникает разность потенциалов, и появляются круговые токи. За счет круговых токов возбуждаются другие перехваты, при этом возбуждение распространяется сальтаторно, скачкообразно от одного перехвата к другому. Сальтаторный способ распространения возбуждения экономичен, и скорость распространения возбуждения гораздо выше (70—120 м/с), чем по безмиелиновым нервным волокнам (0,5–2 м/с).

10. Синапсы – виды, свойства, механизм передачи возбуждения.

Синапсы — специализированные структуры, которые обеспечивают передачу возбуждения с одной возбудимой клетки на другую.

Классификация синапсов:

По медиатору

Аминергические, содержащие биогенные амины (например, серотонин, дофамин); в том числе адренергические, содержащие адреналин или норадреналин;

Холинергические, содержащие ацетилхолин;

Пуринергические, содержащие пурины;

Пептидергические, содержащие пептиды.

При этом в синапсе не всегда вырабатывается только один медиатор. Обычно основной медиатор выбрасывается вместе с другим, играющим роль модулятора.

По знаку действия: Возбуждающие и Тормозные

По их местоположению и принадлежности структурам

Периферические

нервно-мышечные

нейросекреторные (аксо-вазальные)

рецепторно-нейрональные

Центральные

аксо-дендритические — с дендритами, в том числе

аксо-шипиковые — с дендритными шипиками, выростами на дендритах;

аксо-соматические — с телами нейронов;

аксо-аксональные — между аксонами;

дендро-дендритические — между дендритами;

СВОЙСТВА

Пластичность

1) в неравномерности созревания синапсов (сначала в наиболее функционально значимых отделах НС);

2) зависимости числа синапсов (до 10 000 на 1 нейроне) от индивидуальных особенностей организма (хода развития, обучения);

3) зависимости числа синапсов от функционального состояния (резко уменьшается в период функционального покоя, например при зимней спячке, бездействии).

Одностороннее проведение возбуждения

Низкая лабильность и высокая утомляемость (истощение запасов медиатора), в связи с чем синапсы способны трансформировать возбуждение.

Высокая чувствительность к некоторым химическим веществам

Синаптическая задержка, т.е. время между приходом импульса в пресинаптическое окончание и началом возбуждение на постсинаптической мембране

Суммация возбуждения определяется переходом серии местных (подпороговых) возбуждений в распространяющееся (сверхпороговое).

Механизм передачи возбуждения в синапсах:

1) В соме(теле) клетки возникает потенциал действия (ПД), который по аксонам движется к пресинаптической части. Приход ПД активирует Са²⁺- каналы. По этим каналам ионы Са²⁺ поступают в цитоплазму клетки и запускают ряд молекулярных процессов, что приводит к слиянию везикул с цитоплазматической мембраной клетки и таким образом медиатор поступает в синаптическую щель.

2) Далее молекулы медиатора диффундируют к постсинаптической мембране, где присоединяются к рецепторам ионных каналов постсинаптической мембраны и активируют открытие Na⁺-каналов (если синапс возбуждающий) или К⁺- и Cl⁻- каналов (если синапс тормозный). В результате входа в клетку положительно заряженных ионов происходит локальная деполяризация постсинаптической мембраны, которую называют возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). ВПСП и ТПСТ (тормозный …) распространяются по мембране нервной клетки с затуханием.

3) Инактивация медиатора: Ферменты, находящиеся в синаптической щели, разрушают молекулы медиатора. В результате происходит закрытие Na⁺- каналов и восстановление МП(мембранный потенциал) постсинаптической клетки. Некоторые медиаторы (например, адреналин) не разрушаются ферментами, а удаляются из синаптической щели путем быстрого обратного всасывания (пиноцитоза) в синаптическое окончание.

4) Генерация ПД: В нейро-мышечном синапсе амплитуда единичного ВПСП достаточно велика. Поэтому для генерации ПД в мышечной клетке достаточно прихода одного нервного импульса. Генерация ПД в мышечной клетке происходит в области, окружающей постсинаптическую мембрану. В нейронейрональном синапсе амплитуда ВПСП значительно меньше, поэтому чтобы регенерировать ПД ВПСП разных синапсов суммируются.