Презентация на тему Физиология нервного волокна. Лекция № 2. Передача возбуждения по нервному волокну и через нервно-мышечный синапс

по миелиновым и безмиелиновым волокнам.
Функциональная классификация нервных волокон по

Эрлангеру-Гассеру.
Законы проведения возбуждения по нервным волокнам.
Структурно-функциональная характеристика нервно-мышечного синапса. Механизм проведения возбуждения через нервно-мышечный синапс.

специализированных клеток и органов, которые воспринимают изменения внутренней и

внешней среды организма;
Обрабатывать эту информацию и осуществлять соответствующую ответную реакцию, что называется нервной интеграцией;
Передавать эту информацию эффекторным клеткам и органам (собственно другим нейронам и их обраткам, мышечным и железистым клеткам), которые осуществляют ответную реакцию организма.

или функционально-дендритическая зона, где суммируются локальные потенциалы, генерируемые в

синаптических соединениях дендритов;
Тело нейрона – биосинтетический центр нейромедиаторов и обширная рецептивная область;
Аксональный холмик – место, где генерируются распространяющиеся потенциалы действия;
Аксональный отросток (или аксон), передающий распространяющиеся импульсы к нервным окончаниям;
Нервные окончания, в которых потенциалы действия вызывают высвобождение в синаптических щелях нейромедиаторов.

/ Kim E. Barrett, Susan M. Barman, Scott Boitano,

Heddwen L. Brooks. – McGrawHill Lange, 2010.)

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОЗАВИСИМЫХ NA+ КАНАЛОВ

нервное волокно имеет Na+ каналы на протяжении всей своей

длины.
Когда потенциал действия возникает в триггерной зоне, Na+ входит в аксон и диффундирует в смежные области прямо под плазматической мембраной.
Возникающая в результате деполяризация возбуждает потенциалозависимые Na+ каналы дистальнее потенциала действия (электротонически, механизм – локальные точки).
Натриевые и калиевые каналы открываются и закрываются так же, как в триггерной зоне, и возникает новый потенциал действия. В то же время проксимальный участок нервного волокна находится в рефрактерном периоде и не может возбудиться.
Эта цепная реакция продолжается, пока передающийся сигнал не достигнет конца аксона.

Na+ каналы в высокой концентрации находятся в перехватах и

практически отсутствуют в участках мембраны аксона под миелиновой оболочкой. Таким образом, потенциалы действия возникают только в перехватах Ранвье.
В момент возбуждения поверхность мембраны перехвата А становится электронегативной по отношению к следующему перехвату В. Это вызывает локальный ток, идущий к перехвату В.
Ток, идущий к перехвату В, возбуждает его и вызывает перезарядку его мембраны.
Возбуждение все еще продолжается в перехвате A, и он становится рефрактерным на некоторое время, так что перехват В способен возбудить только следующий перехват.
Сальтаторное проведение ПД возможно, поскольку амплитуда ПД в каждом перехвате в 5-6 раз выше порогового уровня, необходимого для возбуждения соседнего перехвата.
При определенных условиях, ПД может «перепрыгивать» через один-два межперехватных участка.

относительно большой участок нервного волокна, так что оно проводится

значительно быстрее, чем при непрерывном проведении по безмиелиновому волокну такого же диаметра. В миелиновых волокнах расстояние между соседними перехватами Ранвье пропорционально диаметру волокна в соотношении 1:10.
Сальтаторное проведение является энергосберегающим, поскольку возбуждается менее 1% поверхности мембраны. Таким образом, для восстановления ионной концентрации на работу Na+/K+ насоса затрачивается меньшее количество АТФ.

нервного волокна.
Анатомическая целостность волокна является обязательным условием для

проведения импульсов, поскольку перерезка нерва, так же, как и любое повреждение клеточной мембраны, препятствует проведению.
Проведение прерывается, если нарушена физиологическая целостность волокна (блокада натриевых каналов тетрадотоксином или местной анестезией, резкое охлаждение и др.). Проведение также нарушается во время длительной деполяризации мембраны (например, при накоплении ионов K+ в межклеточном пространстве при ишемии)

проведение возбуждения.
При стимуляции, возбуждение передается по нервному волокну как

в центробежном, так и в центростремительном направлении. Это может быть доказано следующим экспериментом.
Из начального сегмента аксона при нанесении на него раздражителя потенциал действия проводится в двух направлениях: по аксону к нервным окончаниям и по телу нейрона к дендритам.

возбуждения

В периферическом нерве импульсы проводятся по каждому волокну изолированно,

т.е. они не переходят с одного волокна на другое и вызывают ответную реакцию только в клетках, с которыми нервное волокно контактирует через синапс.
Это важно, поскольку любой периферический нерв состоит из большого количества нервных волокон – двигательных, сенсорных и вегетативных – которые иннервируют различные клетки и ткани, иногда расположенные на большом расстоянии и различные по структуре и функциям.
Изолированное проведение нервного импульса возможно благодаря тому, что сопротивление межклеточной жидкости значительно ниже сопротивления мембраны нервного волокна. Вот почему большая часть тока, возникающего между возбужденными (деполяризованными) участками мембраны и участками мембраны, находящимися в состоянии покоя, проходит по межклеточным щелям без проникновения в соседние волокна.

S, BROOKS H: GANONG’S REVIEW OF MEDICAL PHYSIOLOGY, 23TH

EDITION: HTTP://WWW.ASSECCMEDICINE.COM)

функциональное соединение между нервным волокном и иннервируемой тканью.
Функция:

синапс обеспечивает передачу возбуждения от нервного волокна к иннервируемой им ткани – мышечной, нервной или железистой.

Если нервное волокно иннервирует мышечную ткань, синапс называется нервно-мышечным.

Каждое разветвление аксона заканчивается аксон-терминалью выпуклостью, похожей на луковицу, это синаптическая пуговка, которая располагается в углублении сарколеммы. Эта часть сарколеммы называется концевой пластинкой.

сигнала в химический:
Потенциал действия (ПД) передается к пресинаптическому окончанию;
Деполяризация

пресинаптической мембраны и открытие Ca2+- каналов;
Ионы Ca2+ входят в пресинаптическое окончание;
Ферментативное разрушение везикул и высвобождение медиатора в синаптическую щель путем экзоцитоза (один ПД вызывает высвобождение 200-300 квантов медиатора);
Ацетилхолин (АХ) взаимодействует с рецепторами (N-холинорецепторами) на постсинаптической мембране.

II. Трансформация химического сигнала в электрический:
Открытие Na+ - каналов и Na+ входит в клетку по концентрационному и электрическому градиенту, а K+ выходит из клетки по градиенту концентрации. Преобладает ток Na+ в клетку;
Деполяризация постсинаптической мембраны – возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП), который в нервно-мышечном синапсе называется потенциалом концевой пластинки (ПКП). ВПСП имеет высокую амплитуду (30-40 мВ), которая превышает критический уровень деполяризации, вызывает ПД в миоците и распространение этого ПД без затухания с последующим сокращением мышц.
Излишки медиатора разрушаются ацетилхолинэстеразой до холина и ацетата.