Механизм проведения возбуждения через синапс.
Предположение о химической передаче информации через мионевральный синапс было впервые высказано и экспериментально доказано в 1924 г. русским физиологом А.Ф. Самойловым.
Современные представления о передаче возбуждения в химическом синапсе основаны на «квантовой» гипотезе выделения медиатора из пресинаптического окончания, согласно которой выделение ацетилхолина происходит квантами, или порциями. Один квант — 103-104 молекул ацетилхолина, которые находятся в одной везикуле. Количество квантов выделяемого медиатора определяется уровнем мембранного потенциала пресинаптической мембраны: увеличивается при деполяризации и уменьшается во время ее гиперполяризации. При этом ключевую роль в квантовом высвобождении медиатора играет входящий ток ионов кальция в пресинаптическую мембрану.
Суть работы химического синапса заключается в следующем. Кратковременная деполяризация пресинаптической мембраны, вызванная потенциалом действия нервного волокна, работает как инициатор нейросекреторного акта. В механизме нейросекреторного процесса важную роль играют ионы кальция внеклеточной жидкости: они поступают путем простой диффузии внутрь пресинаптического окончания по электровозбудимым кальциевым каналам и стимулируют практически синхронный выброс медиатора путем экзоцитоза, то есть перемещения пузырьков к пресинаптической мембране, слияния с ней и освобождения медиатора в синаптическую щель. Причем, высвобождение квантов ацетилхолина пропорционально количеству поступившего туда Са2+.
|
|
|
Выделившиеся через пресинаптическую мембрану кванты ацетилхолина диффундируют через синаптическую щель к постсинаптической мембране, где электростатически связываются с холинорецепторами. Образовавшийся на постсинаптической мембране комплекс «АХ — ХР» активирует хемовозбудимые мембранные каналы, что приводит к повышению проницаемости постсинаптической мембраны для ионов Na+ и К+. В результате возникает частичная деполяризация постсинаптической мембраны, которая проявляется в виде возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП). Для нервно-мышечного синапса ВПСП называют потенциалом концевой пластинки (ПКП).
Амплитуда ПКП зависит от концентрации ацетилхолина, действующего на мембрану: чем больше эта концентрация, тем выше до определенного предела ПКП. Таким образом, ПКП, в отличие от потенциала действия, градуален. В этом отношении он сходен с локальным ответом.
По мере развития ПКП между деполяризованной постсинаптической мембраной и недеполяризованной мембраной мышечного волокна, примыкающей к ней, возникает разность потенциалов. В результате появляются местные или круговые токи, вызывающие генерацию потенциала действия, распространяющегося по всему мышечному волокну.
|
|
|
Связь ацетилхолина с холинорецептором непрочная. Молекула ацетилхолина вступает в контакт с холинэстеразой, что приводит к распаду медиатора на холин и уксусную кислоту. В результате этого восстанавливается готовность синапса к проведению следующего возбуждения.
Т.О. для проведения возбуждения через синапс необходимо:
· распространяющееся возбуждение по нервному волокну,
· наличие Са++ в межклеточном пространстве
· определенное количество медиатора
· незаблокированные рецепторы.
В клинике применяют миорелаксанты. Их действие: блокада Са каналов нервного волокна.
Яд кураре (растение в Южной Америке). Механизм действия: взаимодействует с Н-рецепторами – стойкое соединение. Миорелаксант конкурирующего действия.
Физиологические свойства синапсов. Они базируются на особенностях строения и связаны с механизмом проведения возбуждения.
· Клапанное свойство – одностороннее проведение возбуждения через синапс.
· Свойство синаптической задержки – отмечено снижение скорости проведения возбуждения. Время расходуется:
|
|
|
- выделение медиатора,
- прохождение его через СЩ.
· Низкая лабильность синапсов (100-125 имп/сек), обусловлена синаптической задержкой.
· Потенциация (облегчение) – при проведении серии импульсов ч/з синапс, каждый следующий импульс проводится легче предшествующего, возникает больший по амплитуде ВПСП. Объяснение Са гипотеза: при прохождении серии импульсов внутриклеточная концентрация Са постепенно увеличивается. Это приводит к выделению большей порции медиатора и в результате ↑ амплитуда ВПСП.
· Суммация – при действии на ПрСМ одиночного раздражителя возбуждение не передается, но если действует серия подпороговых раздражителей – происходит возбуждение мышечной клетки. В основе лежит свойство потенциации, т.к. ↑ концентрация Са++ в нервном волокне приводит к увеличению медиатора в СЩ.
· Явление десенситизации – снижение чувствительности свободных рецепторов к действию медиатора.
· Быстрая (высокая) утомляемость – при длительной работе синапса возникает постепенное ухудшение проведения импульсов, вплоть до полной блокады:
- истощение запасов медиатора,
- истощение энергетических запасов.
· Утомление – процесс пассивный. Для восстановления медиатора (ресинтез) и энергетических ресурсов необходим отдых.
Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 85; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!