Файл: Курс лекцій нормальної фізіології людини Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна Медичний факультет.pptx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 25
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
ФІЗІОЛОГІЯ НЕРВОВИХ ВОЛОКОН І СИНАПСІВ
Курс лекцій: нормальної фізіології людини
1. Фізіологічні властивості нервових волокон.
2. Механізми проведення нервового імпульсу мієліновими та безмієліновими нервовими волокнами.
3. Швидкість проведення збудження, фактори, від яких вона залежить.
4. Нервово-м’язовий синапс, його будова, функції.
5. Механізми хімічної передачі збудження через нервово-м’язовий синапс.
6. Потенціал кінцевої пластинки (ПКП).
7. Фізіологічні механізми блокади нервово-м’язової передачі.
Швидкість поширення імпульсу в таких волокнах 0,5-2 м/с.
• моноаміни (адреналін, норадреналін, ацетилхолін та ін.)
• амінокислоти (гамма-аміномасляна кислота (ГАМК), глутамат, гліцин, таурин)
• пептиди (ендорфін, нейротензин, бомбезин, енкефалін та ін.)
Поширення ПД в електричному синапсі:
Порівняння хімічного та електричного синапсів
ФІЗІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ТА ВЛАСТИВОСТІ НЕРВОВО М’ЯЗОВОГО СИНАПСА
ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ ПРОВЕДЕННЯ ЗБУДЖЕННЯ В НЕРВОВО М’ЯЗОВОМУ СИНАПСІ:
ФІЗІОЛОГІЯ НЕРВОВИХ ВОЛОКОН І СИНАПСІВ
Курс лекцій: нормальної фізіології людини
Харківський національний університет імені В.Н.Каразіна
Медичний факультет
Кафедра нормальної анатомії та фізіології людини
План лекції:
1. Фізіологічні властивості нервових волокон.
2. Механізми проведення нервового імпульсу мієліновими та безмієліновими нервовими волокнами.
3. Швидкість проведення збудження, фактори, від яких вона залежить.
4. Нервово-м’язовий синапс, його будова, функції.
5. Механізми хімічної передачі збудження через нервово-м’язовий синапс.
6. Потенціал кінцевої пластинки (ПКП).
7. Фізіологічні механізми блокади нервово-м’язової передачі.
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
- деполяризація перехвату до критичного рівня викликає
- Na входить в аксон
- виникає ПД
надходять до наступного перехвату через ділянку між
перехватами Ранв’є
зростання проникності його мембрани для Na
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:
- Ендо-плазматичний ретикулум
- Мікрофіламенти
- Синаптичні пухирці (везикули) з медіатором
Кінцева гілочка аксона, яка втрачає мієлінову оболонку і розширюється – цибулеподібна синаптична бляшка
Пресинаптична мембрана (потовщена мембрана бляшки)
- Постсинаптична частина:
- білкові молекули - рецептори медіатора
- канали і пори, через які в постсинаптичну мембрану надходять іони
Постсинаптична мембрана (потовщена мембрана іншої клітини)
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