Изменение возбудимости в процессе возбуждени

Проведение возбуждения по нервному волокну

Роль мембрану нервного и мышечного волокна состоит в распространении информации, т. е. в проведении возбуждения (проводящая мембрана).

Проведение возбуждения, т. е. ПД по нервному волокну осуществляется при помощи чвкгдазываемкк местных (локальных) токов, возникающих. м£ жду.„вазбужденным (деполяризованным при возникновении ПД) и покоящимся (нормально поляризованным) участками нервного волокна. Проведение нервных импульсов является специализированной функцией отростков нервных клеток.

Классификация нервных волокон В составе нервов могут находиться нервные волокна разных типов. Они отличаются диаметром, скоростью проведения возбуждения (см. табл. 2), а также фактом наличия или отсутствия миелиновой оболочки. Миелинизированные нервные волокна проводят возбуждение гораздо быстрее и е меньшими затратами энергии АТФ. В зависимости от выполняемой органом функции, природа использует разные типы нервных волокон. В сенсорных системах различия в проведении возбуждения разными нервными волокнами используются как один из механиз-мглзкодирования сенсорных сигналов.

Классификация синапсов

1.По месту расположения в организме (морфологически):

Центральные (между двумя нервными клетками).

Периферические (нервно-мышечные, нервно-железистые).

2.По способу воздействия на другие клетки (физиологически):

Возбуждающие.

Тормозящие.

3.По химической природе выделяемого медиатора (химически):

Холинергические (медиатор ацетилхолин).

Адренергические (медиатор норадреналин).

Серотонинергические (медиатор серотонин) и т. д.

4.По механизму передачи возбуждения:

Химические (в организме человека их много).

Электрические (в организме человека их мало).

Смешанные.

Механизм передачи возбуждения в синапсах ЦНС

Структура центрального синапса имеет классический характер. Аксон, подходя к телу другого нейрона, образует расширение, которое \ называется пресинаптическим окончанием. Его мембрана называется пресинаптической мембраной. Пресинаптическое окончание содержит! везикулы с медиатором (рис. 6).

Под влиянием поступающих по нервному волокну импульсов (ПД) происходит деполяризация пресинаптической мембраны, открытие потенциал-зависимых Са2+ каналов и поступление ионов Са2+ в пресинаптическое окончание. Входящий Са2+ ток выполняет пусковую функцию - обеспечивает выход квантов медиатора в синаптическую щель с помощью ряда Са2+- связывающих белков (синапсин и др.)

Выделившийся медиатор диффундирует через синаптическую щель к постсинаптической мембране, где связывается со специфическими молекулярными рецепторами. Это приводит к открытию лиганд-эависимых ионных каналов и генерации постсинаптичеекого потенциала. Далее за счет локальных круговых токов постсинаптический потенциал генерирует ПД уже на проводящем участке мембраны клетки.

В зависимости от природы медиатора и типа рецептора постсинаптическая мембрана может либо деполяризоваться, что характерно для возбуждения (возбуждающие синапсы), либо гиперполяризоваться, что характерно для торможения (тормозные синапсы).

14.Нервная система играет важнейшую роль в регуляции функций организма. Она обеспечивает согласованную работу клеток, тканей, органов и их систем. Организм функционирует как единое целое. Благодаря нервной системе осуществляется связь организма с внешней средой. Деятельность нервной системы лежит в основе чувств, обучения, памяти, речи и мышления - психических процессов, с помощью которых человек не только познает окружающую среду, но и может активно ее изменятьИнтегративные функции головного мозгапуть эволюции лежал от одноклеточных к многоклеточным организмам. Появление последних сопровождалось развитием механизмов межклеточной интеграции, а в последующем привело к развитию специализированных систем интеграционного характера - системы крови, эдокринной системы и, наконец, нервной системы, которая являет собой наиболее сложную систему интеграционного типа.Интеграция (научное) - объединение в целое каких-нибудь частей или элементов в процессе
развития.

Каковы основные цели (уровни) интеграционной функции ЦНС?

1.Прежде всего, это реализация функционирования самой ЦНС как специализированной интегрирующей системы.

2.Обеспечение целостности организма, т. е. объединение его органон и систем вне ЦНС в единое целое.

И.П. Павлов именно эту интегрирующую функцию ЦНС по объединению органов и систем в единый организм и понимал как низшую Hервную деятельность.

3. Интеграция организма во внешние условия, в среду обитания,
реализующуюся в целенаправленном поведении.

Именно эту часть интегрирующей деятельности ЦНС И.П. Павлов характеризовал понятием высшей нервной деятельности (ВИД).

" Интегративными" называются такие функции ЦНС, которые не связаны непосредственно с обработкой сенсорных сигналов или управлением двигательными и вегетативными центрами. Они лежат в основе цикла сон-бодрствование, сознания, речи, мышления (понимания и манипулирования понятиями), памяти (включая процессы научения) и эмоций (см. гл. 9-14).

Нейрон.

Основная структурно-функпионяльняя елинитта TIHC - нейрон, g мозге более 25 млрд. нейронов, которые соединены между собой благодаря синапсам (на теле каждого нейрона многие тысячи синапсов).

Нейрон включает сому (тело), отростки - дендрит(ы) и 1 аксон. Дсндриты ветвятся и имеют много синапсов с другими клетками. Аксон отходит от аксонального холмика - самой возбудимой части мембраны.

По проявлению активности нейроны бывают: фоновоактивные (генерируют импульсы непрерывно с разной частотой) и молчащие (реагируют только на предъявление раздражения).

Возбудимость нейрона снижается при гиперполяризации и увеличивается при деполяризации заряда его мембраны. При деполяризации мембраны до критического уровня - Екр (обычно - 40-50 мВ) возникает потенциал действия.

Общие свойства нейронов: возбудимость (ПД); проводимость (проведение ПД); лабильность, т. е. способность генерировать ПД с определенной частотой (если чаще - лабильность больше); тонус, т. е. тоническое

возбуждение за счет афферентных импульсов; высокая чувствительность нейронов к недостатку кислорода - гипоксии (кора погибает через 5-6 минут, ствол мозга через 15-20 минут, спинной мозг через 20-30 минут после прекращения притока кислорода). Мозг потребляет 15-20 % всего 02. Прекращение кровотока на 10 сек. ведет к потере сознания.

Капилляры мозга не пропускают крупные молекулы. Легко проходят 02, С02, глюкоза, незаменимые аминокислоты. Это ограничение диффузии веществ называется гематоэнцефалическим барьером - ГЭБ. I ЭБ - защита мозга от многих веществ из крови.

Классификация нейронов (функционально):

Афферентные нейроны (от рецептора в ЦНС).

Вставочные нейроны (нейрон-нейрон) Они бывают как возбуждающие, так и тормозные.

3. Эфферентные нейроны (нервный центр —» другой нервный
центр или орган-исполнитель). Аксон у них длинный с высокой скоро-
стью проведения ПД.

.Нейронные цепи. Функциональные возможности нервной системы во многом обеспечиваются наличием нейронных цепей. К наиболее распространенным нейронным цепям относят: локальные, иерархические и дивергентные нейронные цепи с одним входом (рис. 6.3)

Локальные нейронные цепи могут выполнять функцию ловушек, в которых возбуждение способно длительное время бежать по кругу, образованному несколькими нейронами. Возможность длительного существования однократно возникшей за счет движения по кольцевой структуре волны возбуждения впервые экспериментально показал проф. И.А. Ветохин в опытах на нервном кольце медузы. Круговое движение возбуждения по нейронным цепям выполняет функцию трансформации ритма возбуждений, обеспечивает возможность длительного возбуждения нервных центров после устранения раздражения, участвует в механизмах запоминания поступающей информации.

Возбуждение, возникшее в мотонейроне, по ответвлению аксона активирует клетку Реншо, которая тормозит а-мотонейрон. Таким образом реализуется так называемое возвратное торможение.

Иерархические цепи обеспечивают связь и быструю передачу управляющих сигналов между высшими и низшими отделами нервной системы. Например, кора мозга управляет сокращением скелетных мышц за счет передачи команд по иерархическим нервным цепям, обеспечивающим надежную и быструю передачу возбуждений к мотонейронам спинного мозга и черепным нервам. В такую цепь кроме нейрона моторной зоны коры могут входить нейроны ствола головного мозга и спинного мозга.

Дивергентные цепи с одним входом выполняют роль множительной системы, передающей возбуждение от одного нейрона сразу на многие нейроны. Это достигается за счет сильного ветвления (образования до 20 ООО коллатералей) аксона. Такие нейроны часто встречаются в ядрах ретикулярной формации ствола мозга. Они обеспечивают быстрое повышение возбудимости многочисленных отделов мозга и мобилизацию его функциональных резервов.

. Кроме того, в ЦНС имеется нейроглия. Число глиальных клеток приблизительно в 10 раз превышает число нейронов, и эти клетки составляют большую часть массы ЦНС. Нейроны и глиальные клетки разделены межклеточными щелями (15— 20 нм). Эти взаимосвязанные межклеточные щели называют интерстициальным пространством. Интерстициальное пространство занимает до 12—14% объема мозга.

Глиальные клетки служат опорным и защитным (входят в структуру гематоэнцефалического барьера) аппаратом для нейронов. Кроме того, нейроглия может влиять на возбудимость нейронов благодаря своей способности поглощать некоторые ионы (особенно калия), выходящие в интерстициальное пространство при высокой функциональной активности нейронов.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 Следующая ⇒