Схема распределения ионов в клетке, поре и
Лекция 1
НЕЙРОНАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ. ФИЗИОЛОГИЯ НЕЙРОНА. ИНТЕГРАТИВНАЯ ФУНКЦИЯ НЕЙРОННЫХ ЦЕПЕЙ ВОЗБУЖДЕНИЕ И ТОРМОЖЕНИЕ В ЦНС.
1. Физиология нейрона.
2. Классификация нейронов.
3. Биоэлектрические явления в нервной клетке. Мембранный потенциал и его природа. Потенциал действия.
4. Понятие о деятельности Na+/K+ насоса.
5. Отростки нейронов.
6. Классификация нервных волокон по функциональным свойствам.
7. Законы проведения возбуждения по нервам.
8. Представления о принципах фармакологической регуляции проведения возбуждения по нерву.
9. Понятие о нейроглии.
10. Физиология синапсов.
11. Классификация синапсов.
12. Физиологические свойства химических синапсов.
13. Механизмы передачи возбуждения в возбуждающих и тормозных синапсах.
14. Нервные центры ЦНС и их функциональные особенности.
15. Координационная деятельность ЦНС.
16. Основные формы регуляции физиологических функций.
ФИЗИОЛОГИЯ НЕЙРОНА. Нейрон — анатомо-гистологическая единица центральной нервной системы (ЦНС). Он состоит из тела (сомы) и отростков. Тела нейронов составляют серое вещество головного мозга. Основными функциями нервной клетки являются восприятие внешних раздражении (рецепторная функция), их переработка (интегративная функция) и передача нервных влияний на другие нейроны или различные рабочие органы (эффекторная функция), а также в питании отростков.
Классификация нейронов. Нейроны по локализации подразделяются на центральные нейроны, тела которых лежат в пределах ЦНС и периферические нейроны принадлежат периферической нервной системе. Они могут залегать в спинномозговых ганглиях, в ганглиях черепно-мозговых нервов, в ганглиях вегетативной нервной системы.
|
|
|
В зависимости от выполняемой функции нейроны делятся на 3 основные группы:
Афферентные нейроны (чувствительные) обеспечивают восприятие раздражения и передачу информации в ЦНС.
Эфферентные (двигательные) нейроны обеспечивают передачу информации от ЦНС на периферию.
Вставочные (контактные, ассоциативные) нейроны обеспечивают передачу информации внутри ЦНС (с афферентных нейронов на эфферентные). В зависимости от эффекта вставочные нейроны подразделяются на:
— возбуждающие — оказывают возбуждающее влияние на эфферентные нейроны;
— тормозные — оказывают тормозное влияние на эфферентные нейроны.
В зависимости от вида медиатора в синапсе нейрона различают:
— холинергические нейроны (медиатор – ацетилхолин);
— адренергические нейроны (медиаторы – адреналин и норадреналин).
По характеру влияния на эффекторный орган нейроны делятся на пусковые (переводят ткань из состояния физиологического покоя в состояние активности) и корригирующие (изменяют активность функционирующего органа).
|
|
|
Основные формы регуляции физиологических функций.
Нервная ткань относитсяк возбудимым тканям, в связи с этим, нейрон обладает раздражимостью, возбудимостью, проводимостью, лабильностью. Нейрон способен генерировать, передавать, воспринимать действие потенциала, интегрировать воздействия с формированием ответа.
Нейроны обладают фоновой (без стимуляции) и вызванной (после стимула) активностью.
Нейроны обладают трофической функцией – обеспечивают метаболизм и сохранение структуры иннервируемой ткани. В свою очередь, нейрон, лишившийся объекта иннервации, погибает.
Среди множества известных функций нейрона: трофической, генераторной, проводящей возбуждение, наибольший интерес представляет способность нейронов синтезировать и секретировать биологически активные вещества. Одна нервная клетка может синтезировать только один вид медиатора.
К свойствам возбудимых тканей относятся:
Раздражимость — способность живых систем под влиянием раздражителей переходить из состояния физиологического покоя в состояние активности. При этом совершается та или иная работа, происходит движение, изменяется обмен веществ, образуются различные химические соединения.
|
|
|
Раздражение —это действие различных форм движения материи (раздражителей) на организм или его органы, ткани и клетки.
На организм действуют три группы раздражителей: физические (температура, давление, свет, звук), химические (химические вещества пищи, химические соединения, образующиеся в организме — гормоны, продукты обмена веществ) и биологические. Физические и химические раздражители могут действовать одновременно — физико-химические раздражители (изменение осмотического давления, активной реакции среды, электролитного состава, коллоидного состояния).
Раздражители могут быть внешними — влияние раздражителей внешней среды и внутренними — изменение химического состава внутренней среды.
Естественными раздражителями клеток, вызывающими их деятельность, являются нервные импульсы, действующие в обычных условиях — адекватные раздражители, к которым приспособлены определенные рецепторы и неадекватными — к восприятию, которых рецепторы не приспособлены.
Однако возбуждение ткани может вызвать не всякое по силе раздражение. Сила раздражения, которая не вызывает возбуждение ткани называют подпороговым. Наименьшая сила раздражения, которая вызывает небольшое возбуждение, например слабое сокращение мышцы, называют пороговым и раздражения более сильные, чем пороговые являются надпороговыми.
|
|
|
Согласно закону «всё или ничего» на подпороговое раздражение возбудимая клетка не дает ответа, а на пороговое раздражение дает сразу максимальный ответ.
Для проявления возбудимости ткани имеет значение не только сила раздражителя (закон раздражения — чем больше сила раздражения, тем выше уровень возбуждения), но и продолжительность его действия. Эта зависимость необходима для появления минимальной ответной реакции.
Минимальная сила тока (напряжение), способная вызвать возбуждение называется реобазой,а минимальное время необходимое для возбуждения ткани при действии тока равного удвоенной реобазы называют хронаксией (порог времени раздражения). По величине хронаксии судят о скорости появления возбуждения в ткани, чем меньше хронаксия, тем быстрее возникает возбуждение. Хронаксия измеряется тысячными долями секунды и определяется специальным прибором хронаксиметром, который используют в клинике.
Приспособление возбудимой ткани к медленному нарастанию силы раздражения называется аккомодацией, в течение которой в тканях происходят активные изменения, повышающие порог раздражения и препятствующие развитию возбуждения.
Скорость нарастания раздражения во времени — это градиент раздражения, чем он выше, тем сильнее (до определенных пределов) ответная реакция возбудимого объекта (закон градиента раздражения).
Биоэлектрические явления в нервной клетке. Мембранный потенциал и его природа. Потенциал действия. Возникновение и распространение возбуждения связано с изменением электрического заряда живой ткани, с так называемыми биоэлектрическими явлениями.
Возникновение и распространение возбуждения сопровождается электрическими явлениями в тканях, которые были открыты в 1780 году Луиджи Гальвани. В настоящее время известно, что жизнедеятельность любой клетки сопровождается определенными электрическими явлениями. Особенно они хорошо выражены в мышечных и нервных клетках.
С помощью микроэлектрода диаметром около 0,1 мкм, который вводится вовнутрь клетки не повреждая мембраны и электрода помещенного в окружающей среде (физиологический раствор) выявлено, что существует разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами поверхностного слоя клетки. Эту разность потенциалов назвали мембранным потенциалом, или потенциалом покоя. В покое величина 
разности потенциалов наружной и внутренней поверхности мембраны (потенциал покоя) у разных клеток не одинаков, у высокодифференцированных клеток он больше, чем у недифференцированных. У нервных и мышечных клеток он выше, чем у эпителиальных (для клеток нервной и мышечной тканей он составляет 80-90 мВ, а для эпителиальной ткани — 18-20 мВ.). С возрастом мембранный потенциал изменяется. Величина мембранного потенциала у большинства клеток меньше 100 мВ, для нервных клеток в опыте она составляет 50-60 мВ.
Потенциал действия или потенциал возбуждения — это разность потенциалов, которая возникает между возбужденным и невозбужденным участками ткани. При этом невозбужденный участок имеет положительный заряд (+), а возбужденный — отрицательный (–). В потенциале действия различают местные колебания мембранного потенциала, пик потенциала действия и следовые потенциалы — отрицательный и положительный. Продолжительность потенциала действия в мышечных волокнах составляет 0,1–5,0 мс.
Понятие о деятельности Na+/K+ насоса. В развитии потенциала покоя и потенциала действия играет система проникающих каналов в мембране клетки для ионов Na+, K+, Cl-,Ca++. Мембрана клетки имеет очень узкие промежутки диаметром в десятые доли нанометра — поры, которые меняют свой диаметр при возбуждении и при покое. Их называют специфическими натриевыми, калиевыми, хлорными, и кальциевыми каналами, которые и объясняют избирательную проницаемость мембраны клетки.
При покое в тканевой жидкости, омывающей клетки, содержится больше ионов Na+ и меньше ионов K+. Внутри клетки ионов K+ больше в 20-50 раз и в 10-12 раз меньше ионов Na+, в 14-50 раз меньше ионов Cl-, чем в тканевой жидкости. Ионы K+ проходят через мембрану и образуют слой катионов K+ на поверхности клетки. Предполагается, что в покое поры мембраны, через которые проходят ионы Na+, закрыты ионами Ca++, которые и задерживают электростатически вход в клетку ионов Na+.
Схема распределения ионов в клетке, поре и
Тканевой жидкости при покое
Анионы Cl-, не выходят через мембрану клетки, а медленно диффундируют из тканевой жидкости в цитоплазму, накапливаясь у внутренней поверхности клетки вместе с органическими анионами клетки и электростатически удерживают ионы Na+ и K+. Поэтому в покое наружная поверхность мембраны клетки заряжена электроположительно (+), а ее внутренняя поверхность — электроотрицательно (–).
При возбуждении проницаемость мембраны изменяется ко всем ионам в месте раздражения, или возбуждения, особенно для ионов Na+, она примерно в 10 раз превосходит проницаемость ионов K+, при этом исчезает разница в концентрации ионов и разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностями мембраны клетки. Происходит деполяризация мембраны .
При возбуждении ионы Ca++, удаляются и открывают поры, по которым Na+ проникает вовнутрь клетки. Переносимые ионами Na+ внутрь клетки положительные заряды заряжают мембрану в противоположном направлении. Следовательно, происходит не деполяризация, а реверсия, или извращение, разности потенциалов наружной поверхности мембраны.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 787; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!