Функциональные особенности межнейронных взаимодействий ЦНС: нейронные цепи и физиологические основы их функционирования.
Межнейронные взаимодействия осуществляются посредством синапсов.
Синапс - это место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться.
Синапс - представляет собой сложное структурное образование, состоящее из пресинаптической мембраны (чаще всего это концевое разветвление аксона), постсинаптической мембраны (чаще всего это участок мембраны тела или дендрита другого нейрона), а так же синаптической щели.
Между контактами передатчика (трансмиттера) и приёмника (рецептора) существует синаптическая щель шириной так называемый щелевой контакт или нексус. Через синаптическую щель передача нервного импульса осуществляется при помощи нейромедиаторов или ионов. Существуют комбинированные (смешанные) синапсы, где нервные импульсы передаются нейромедиаторами и ионами. Структуры мозга, содержащие нейроны с синаптическими связями называются нейронными сетями.
Формы синаптических связей в нейронных сетях могут быть:
между дендритами и аксонами;
между аксоном и телом нейрона;
между дендритами и телом нейрона.
Синапсы можно разделить на следующие виды:
1) по способу передачи возбуждения – электрические, химические;
2) по локализации – центральные, периферические;
|
|
|
3) по функциональному признаку – возбуждающие, тормозные;
Центральные синапсыможно в свою очередь разделить на аксо-аксональные, аксо-дендритические (дендритные), аксо-соматические, дендро-дендритические, дендро-соматические
Любой химический синапс, независимо от природы медиатора и хеморецептора, активируется под влиянием потенциала действия, прибегающего к пресинапсу от тела нейрона. В результате - происходит деполяризация пресинаптической мембраны, что повышает проницаемость кальциевых каналов пресинаптической мембраны и приводит к увеличению входа в пресинапс ионов кальция. В ответ на это происходит высвобождение квантов (выход из пресинапса) - 100-200 порций (квантов) медиатора. Выйдя в синаптическую щель, медиатор взаимодействует со специфическим рецептором постсинаптической мембраны, что вызывает изменение ионной проницаемости. В синапсах, в которых осуществляется возбуждение постсинантической структуры, обычно происходит повышение проницаемости для ионов натрия, что вызывает деполяризацию постсинаптической мембраны. Эта деполяризация получила определенное название: возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). Если его величина достаточно велика и достигает критического уровня деполяризации, то генерируется ПД. В тормозных синапсах в результате взаимодействия медиатора с рецепторами, наоборот, происходит гиперполяризация (за счет, например, увеличения проницаемости для ионов калия и хлора). Это называется тормозным постсинаптическим потенциалом (ТПСГ1). В гиперполяризоваином состоянии клетка снижает свою возбудимость и благодаря этому прекращает отвечать на внешние раздражители или (если она обладала свойством автоматии) уменьшает спонтанную активность.
|
|
|
После каждого цикла проведения импульса медиатор разрушается, например, ацетилхолин разрушается ацстилхолинэстеразой,либо идет обратный захват в преси-наптическую структуру.
3)Физиологическая сущность понятия "нервный центр", особенности его структурно-функциональной организации
Нервный центр - совокупность нервных клеток, расположенных в определенных отделах центральной нервной системы и регулируют одну и ту же функцию организма. Например, дыхательный, слюноотделительный, мочеполовой и другие центры. Нервные клетки в центре объединяются через синапсы.
Свойства:
Одностороннее проведение возбуждения. В нервном центре развиваются процессы возбуждения (если информация проходит через возбуждающие синапсы) и торможения. Возбуждение передается только в одном направлении от пре- к постсинаптичной мембраны, объясняется движением медиатора из синаптической бляшки.
|
|
|
Трансформация ритма возбуждения. Нервные центры способны изменять ритм импульсов, приходящих к ним. Это свойство называется трансформацией ритма возбуждений. Нервный центр никогда не посылает по нервам на периферию к рабочему органу один импульс возбуждения. Всегда направляется целый ряд импульсов, идущих друг за другом с частотой от 50 до 200 в секунду. Этим можно объяснить тот факт, что скелетные мышцы в организме сокращаются всегда тетанических.
Суммация возбуждения. Следующей особенностью нервных центров есть явление суммации возбуждения в них, открытое И.М. Сеченова. Если нанести на рецептор (например, на коже) одиночное допороговых раздражение, то возбуждение в нервном центре не возникает и, соответственно, не будет проявляться деятельность рабочего органа. Если же нанести быстро несколько последовательных допороговых раздражений или несколько одновременно действующих допороговых раздражений, но по разным рецепторных полей, то в нервном центре разовьется возбуждения и вследствие этого начнется деятельность рабочего органа. Это явление получило название суммации возбуждения.
|
|
|
Иеется 2 вида суммации: временная и пространственная.
Временная суммация — возникает ответная реакция при действии нескольких следующих друг за другом раздражителей. Механизм: суммируются возбуждающие постсинаптические потенциалы рецептивного поля одного рефлекса. Происходит суммация во времени потенциалов одних и тех же групп синапсов.
Пространственная суммация — возникновение ответной реакции при одновременном действии нескольких подпороговых раздражителей. Механизм: суммация возбуждающего постсинаптического потенциала от разных рецептивных полей. Суммируются потенциалы разных групп синапсов.
Суммирование объясняется тем, что каждое возбуждение, поступило в нервный центр, повышает возбудимость нервного центра. Следующие раздражение поступают в период повышенной возбудимости и, суммируясь, становятся достаточными для возникновения возбуждения нервного центра.
Центральное облегчение — объясняется особенностями строения нервного центра. Каждое афферентное волокно входя в нервный центр иннервирует определенное количество нервных клеток. Эти нейроны — нейронный пул. В каждом нервном центре много пулов. В каждом нейронном пуле — 2 зоны: центральная (здесь афферентное волокно над каждым нейроном образует достаточное для возбуждения количество синапсов), периферическая или краевая кайма (здесь количество синапсов недостаточно для возбуждения). При раздражении возбуждаются нейроны центральной зоны. Центральное облегчение: при одновременном раздражении 2-х афферентных нейронов ответная реакция может быть больше арифметической суммы раздражения каждого из них, т. к. импульсы от них отходят к одним и тем же нейронам периферической зоны.
Окклюзия — при одновременном раздражении 2-х афферентных нейронов ответная реакция может быть меньше арифметической суммы раздражения каждого из них. Механизм: импульсы сходятся к одним и тем же нейронам центральной зоны. Возникновение окклюзии или центрального облегчения зависит от силы и частоты раздражения. При действии оптимального раздражителя, (максимального раздражителя (по силе и частоте) вызывающего максимальную ответную реакцию) — появляется центральное облегчение. При действии пессимального раздражителя (с силой и частотой вызывающих снижение ответной реакции) — возникает явление окклюзии.
Посттетаническая потенция — усиление ответной реакции, наблюдается после серии нервных импульсов. Механизм: потенциация возбуждения в синапсах;
Рефлекторное последействие — продолжение ответной реакции после прекращения действия раздражителя:кратковременное последействие — в течение нескольких долей секунды. Причина — следовая деполяризация нейронов;длительное последействие — в течение нескольких секунд. Причина: после прекращения действия раздражителя возбуждение продолжает циркулировать внутри нервного центра по замкнутым нейронным цепям.
Тонус нервного центра — умеренное возбуждение нейронов, которое регистрируется даже в состоянии относительного физиологического покоя. Причины: рефлекторное происхождение тонуса, гуморальное происхождение тонуса (действие метаболитов), влияние вышележащих отделов центральной нервной системы.
Утомляемость нервных центров. Нервный центр очень быстро устает, в отличие от нервов, которые практически не испытывают усталости. Это свойство было обнаружено экспериментально М.Е. Введенским. При раздражении нерва, идущего к нервному центру (нерв центростремительное), через 10-40 секунд наблюдали ослабление и полное прекращение сокращения мышцы, регулируемого этим центром. Перенося раздражение на соседней центростремительного нерв, М.Е. Введенский наблюдал появление сокращений. Это говорит о том, что утомляемость наступает именно в нервном центре.
Нервные центры очень чувствительны к недостатку кислорода — гипоксии.
Гипоксия быстро приводит к снижению возбудимости, а затем к гибели нейронов. Деятельность нервных центров, таким образом, зависит от нормального мозгового кровообращения. При его нарушении теряется возбудимость нервных клеток, человек теряет сознание.
Меняют возбудимость нервных центров и нервные яды, действующие преимущественно на мозг. Например, стрихнин, который повышает возбудимость нейронов. Если в лимфатический мешок лягушки ввести стрихнин, то даже стук по столу, на котором она лежит, вызывает у нее судороги.
Нервными ядами есть и наркотические вещества, алкоголь, хлороформ, эфир и др. Они вызывают сначала повышение, а затем резкое угнетение возбудимости нервных центров, особенно больших полушарий.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 658; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!