Файл: Курс лекцій нормальної фізіології людини Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна Медичний факультет.pptx

Типовий нейрон складається з тіла клітини(соми), дендритів та аксону. Дендрити являють собою відростки, що виходять з тіла клітини. Вони можуть тягнутися на сотні мікрон та багаторазово розгалужуватися.

Передача інформації – серія нервових імпульсів (ПД), що поширюються по нервовим волокнам

Нервові волокна – це відростки нервових клітин, що утворюють ланцюги

.

НЕРВОВІ ВОЛОКНА

мієлінізовані

безмієлінові

Рухові та чутливі входять до складу нервів, що забезпечують органи чуття, скелетні м’язи Вегетативні нерви

Деякі симпатичні нерви

БУДОВА БЕЗМІЄЛІНОВИХ НЕРВОВИХ ВОЛОКОН

Складається з 7 – 12 тонких аксонів, які оточені шваннівською клітиною

Аксоплазма містить нейрофібрили, між якими знаходиться велика кількість мітохондрій

Нейрофібрили забезпечують транспорт речовин по нервових волокнах від тіла до закінчень – білків, що формують іонні канали і насоси, медіатори та ін.

1 – ядро шваннівської клітини

2 – осьовий циліндр

3 – базальна мембрана

4 – мезаксон (зближення плазмолемми над циліндром)

співвідношення лемоцита та безмієлінових волокон

1 – лемоцит

4 – безмієліновое волокно

У немієлінізованому (безм'якотному) нервовому волокні ПД поширюється, охоплюючи послідовно всі ділянки волокна починаючи від місця виникнення.

Іони натрію, що входять всередину збудженної ділянки, є носіями електричного заряду, необхідного для виникнення ПД у прилеглих ділянках.

У цьому разі імпульс виникає між деполяризованою ділянкою мембрани і її незбудженою ділянкою. Різниця потенціалів, при цьому, буває у багато разів вища, ніж необхідна для того, щоб деполяризація мембрани досягла граничного рівню.

Швидкість поширення імпульсу в таких волокнах 0,5-2 м/с.

ПОШИРЕННЯПОТЕНЦІАЛУДІЇ

(ЗБУДЖЕННЯ)

Механізм поширення збудження вздовж нервового або м’язового волокна - утворення місцевих струмів, що виникають між збудженими та незбудженими ділянками мембрани

МЕХАНІЗМ ПОШИРЕННЯ ЗБУДЖЕННЯ У БЕЗМІЄЛІНОВОМУ ВОЛОКНІ – ПОСЛІДОВНА ДЕПОЛЯРИЗАЦІЯ ДІЛЯНОК МЕМБРАНИ

В кожнійділянціволокна

виникає критична деполяризація – надходження іонів Na в аксон - утворення ділянки позитивного заряду
виникає місцевий струм між активною та негативно зарядженою ділянками
місцевий струм знижує мембранний потенціал незбудженої ділянки
внаслідок деполяризації зростає проникність для Na, виникає ПД
збуджені раніше ділянки мембрани повертаються в стан спокою

Послідовна деполяризація нових і нових ділянок мембрани викликає поширення ПД вздовж волокна без зміни амплітуди

БУДОВА МІЄЛІНІЗОВАНИХ НЕРВОВИХ ВОЛОКОН

Мієлінова оболонка – результат багаторазового обертання шваннівської клітини навколо осьового циліндра і злиття її шарів

Мієлін – речовина ліпідної природи, має великий електричний опір і перешкоджає проходженню іонів (діє як ізолятор). Трофічна функція мієліну – участь в процесах обміну і росту осьового циліндру

Ділянки мембрани, позбавлені мієліну (1мкм) – перехвати Ранв’є

Відстань між перехватами пропорційна діаметру волокна (чим більший діаметр, тим довша міжперехватна ділянка)

Формування мієлінової оболонки навколо аксона на різних стадіях його розвитку (А – Г)

1 – лемоцит

2 – мієлінове волокно

3 – мієлінова оболонка

Розповсюдження в мієлінізованому волокні:

Такі нервові волокна характеризуються тим, що на мембрані лише в перехватах Ранв’є розміщенні потенціал-залежні іонні канали.

При утворенні мембранного потенціалу струм проходить від одного перехоплення Ранв'є до іншого, що дозволяє збільшити швидкість проведення нервового імпульсу, яка становить від 5 до 120 м/с.

Потенціал дії, який виник в одному з перехватів Ранв'є, викликає потенціали дії в сусідніх перехватах за рахунок виникнення електричного поля, яке викликає початкову деполяризацію в цих перехватах.

В кожному перехваті послідовно виникають

порогова деполяризація
вхід Na в аксон
виникнення зони позитивного заряду

МЕХАНІЗМ ПРОВЕДЕНЯ ЗБУДЖЕННЯ В МІЄЛІНІЗОВАНОМУ ВОЛОКНІ

МЕХАНІЗМ ПРОВЕДЕНЯ ЗБУДЖЕННЯ В МІЄЛІНІЗОВАНОМУ ВОЛОКНІ

виникнення місцевих деполяризуючих струмів, що

надходять до наступного перехвату через ділянку між

перехватами Ранв’є

деполяризація перехвату до критичного рівня викликає

зростання проникності його мембрани для Na

Na входить в аксон
виникає ПД

Імпульс переміщується стрибкоподібно від одного

перехвату до іншого – сальтоторне проведення

в стан збудження може перейти тільки ділянка мембрани наступного перехвату

МЕХАНІЗМ ПРОВЕДЕНЯ ЗБУДЖЕННЯ В МІЄЛІНІЗОВАНОМУ ВОЛОКНІ

ПЕРЕВАГИ САЛЬТАТОРНОГО ПРОВЕДЕННЯ НЕРВОВОГО ІМПУЛЬСУ ПЕРЕД БЕЗПЕРЕРВНИМ

Більш економічний з точки зору затрат енергії (тому що стану збудження досягають тільки перехвати Ранв’є (1 мкм), а не уся мембрана)
Втрата іонів в процесі передачі збудження мінімальна (енергетичні затрати для відновлення змінених іонних співвідношень між внутрішнім складом нервового волокна і тканинною рідиною мінімальні)
Більш швидка швидкість передачі нервового імпульсу (електричне поле розповсюджується далі, а мієлінові муфти, що виконують електроізоляційну функцію, зменшують розсіювання електричного поля)

Закони розповсюдження збудження по нервових волокнах

Анатомічної та фізіологічної безперервності волокна
Двохстороннього проведення збудження
Ізольованого проведення збудження

Тип	Діаметр (мкм)	Мієлінизація	Швидкість проведения (м/с)	Функціональне призначення
А alpha	12–20	сильна	70–120	Рухові волокна соматичнойї НС; чутливі волокна пропріорецепторів
А beta	5–12	сильна	30–70	Чутливі волокна шкіряних рецепторів
А gamma	3–16	сильна	15–30	Чутливі волокна пропріорецепторів
А delta	2–5	сильна	12–30	Чутливі волокна терморецепторів, ноцицепторів
В	1–3	незначна	3–15	Прегангліонарні волокна симпатичної НС
С	0,3–1,3	відсутня	0,5–2,3	Постгангліонарні волокна симпатичної НС; чутливі волокна терморецепторів, ноцицепторів, деяких механорецепторів

Типи нервових волокон, їх властивості та функціональне призначення

Загальні властивості нервових волокон

• практично невтомні • мають високу лабільність – відтворюють ПД з великою частотою

КЛАСИФІКАЦІЯ СИНАПСІВ:

За місцем знаходженням

нервово-

м’язові

нейро-

нейрональні

аксо-

аксональні

аксо-дендритні

Синапс - місце функціонального контакту двох збудливих клітин, одна з яких нервова.

нервово-залозисті

аксо-

соматичні

збуджуючі

гальмівні

під дією медіатора

відчиняються Na - та K –

канали, відбувається

деполяризація мембрани –

виникає збуджуючий

постсинаптичний потенціал

(ЗПСП)

медіатор підвищує

проникність постсинаптичної

мембрани для K та Cl , які

викликають

гіперполяризацію мембрани –

виникає гальмівний

постсинаптичний

потенціал (ГПСП)

КЛАСИФІКАЦІЯ СИНАПСІВ:

ЗА ДІЄЮ

ЗА МЕХАНІЗМОМ ПЕРЕДАЧІ СИГНАЛА

хімічні

медіатор

електричний струм

електричні

змішані

(електрохімічні)

Електричний синапс

КЛАСИФІКАЦІЯ СИНАПСІВ:

БУДОВА ХІМІЧНОГО СИНАПСА

Пресинаптична частина:

Кінцева гілочка аксона, яка втрачає мієлінову оболонку і розширюється – цибулеподібна синаптична бляшка

Ендо-плазматичний ретикулум
Мікрофіламенти
Синаптичні пухирці (везикули) з медіатором

Пресинаптична мембрана (потовщена мембрана бляшки)

Постсинаптична частина:

Постсинаптична мембрана (потовщена мембрана іншої клітини)

білкові молекули - рецептори медіатора
канали і пори, через які в постсинаптичну мембрану надходять іони

СИНАПТИЧНА ЩІЛИНА

БУДОВА ХІМІЧНОГО СИНАПСА

Етапи синаптичної передачі

Медіатор, що міститься у синаптичних пухирцях (везикулах) утворюється або в тілі нейрона або в самій бляшці.
У бляшці медіатор накопичується і упаковується у пухирці

( 3-10 тис. молекул).

3. Надходження нервового імпульсу (ПД) у бляшку викликає деполяризацію пресинаптичної мембрани - підвищення проникності для іонів Са.

4. Іони Са входять в бляшку, викликають

злиття пухирців з пресинаптичною мембраною та вихід медіатора у синаптичну щілину.

(Матеріал пухирців використовується для

утворення нових пухирців)

Дифузія молекул медіатора

через синаптичну щілину.

6. Молекули медіатора зв’язуються з рецепторами постсинаптичної мембрани (0,5 мс). Конфігурація рецепторів змінюється, що приводить до відкриття іонних каналів і надходження у постсинаптичну клітину іонів, що викликають деполяризацію або гіперполяризцію.

7. Молекули медіатора після дії на рецептор вилучаються із синаптичної щілини шляхом реабсорбції пресинаптичною мембраною або шляхом ферментного гідролізу

МЕДІАТОРИ

Медіатор (посередник) - хімічна речовина, яка забезпечує однобічну передачу збудження в хімічному синапсі
Ферменти, необхідні для синтезу медіатора, утворюються в тілі нейрона і доставляються в синаптичне закінчення шляхом повільного (1–3 мм/добу) аксонного транспорту
Медіатори (пептиди та ін.) синтезуються і упаковуються у везикули в тілі нейрона, готові везикули доставляються в синаптичну бляшку за рахунок швидкого (400 мм/добу) аксонного транспорту
Синтез медіатора і утворення синаптичних везикул здійснюється безперервно

МЕДІАТОРИ

За хімічною структурою

• моноаміни (адреналін, норадреналін, ацетилхолін та ін.)

• амінокислоти (гамма-аміномасляна кислота (ГАМК), глутамат, гліцин, таурин)

• пептиди (ендорфін, нейротензин, бомбезин, енкефалін та ін.)

• інші медіатори (NO , АТФ)

КЛАСИФІКАЦІЯ СИНАПСІВ:

Адренергічні
Холінергічні
Дофамінергічні
Пуринергічні
Пептидергічні
ГАМКергічні
Глутаматергічні
Аспартатергічні

містять адреналін
містять ацетилхолін
містять дофамін
містять пурини
містять пептиди
Містять ГАМК
Містять глутамат
містять аспартат

ЗА НЕЙРОМЕДІАТОРОМ

Властивості хімічного синапса

Однобічне проведення збудження від пресинаптичної мембрани до посинаптичної
Висока втома пов’язана з виснаженням запасів медіатору
Синаптична затримка (0,2-0,7мс) – вхід Са, екзоцитоз, дифузія медіатора
Чутливість до дії хімічних речовин, що впливають на синтез, секрецію медіатора, взаємодію з рецептором