Тканевой уровень нервной системы
Время- 2 часа
Мотивационно-воспитательная характеристика темы: Знание процессов, лежащих в основе деятельности нервной системы (формирование возбуждения в нервных клетках, проведение возбуждения по нервным волокнам и в синапсах ) необходимо в практической деятельности врача для оценки функционального состояния нервной системы и регуляции двигательных функций.
Учебная цель: Уяснить особенности строения и функционирования нервных клеток, законы и механизмы проведения возбуждения по нервным волокнам, особенности передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе, усвоить сущность парабиоза.
Содержание занятия
Этапы занятия | Цель данного этапа | Время |
1. Вводный контроль | Проверка исходного уровня знаний с помощью тестового контроля | 10 мин. |
2. Опрос-беседа | Разбор темы по предложенным вопросам с коррекцией исходного уровня | 25 мин. |
3. Самостоятельная работа студентов с консультациями преподавателя | Закрепление теоретических знаний при выполнении практических заданий, анализ полученных результатов, формулировка выводов, оформление протоколов практических работ | 45 мин. |
4 Завершающий этап | Оценка знаний и умений при решении ситуационных задач и проверке протоколов | 10 мин. |
Вопросы для самоподготовки
1.Структурно-функциональная единица нервной системы. Особенности строения и функционирования нервной клетки. Функциональные зоны нейрона.
2. Классификация нервных клеток.
3. Функциональное значение нейроглии.
4. Классификация нервных волокон.
5. Особенности распространения возбуждения по мякотным и безмякотным нервным волокнам.
6. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам
7. Парабиоз. Фазы парабиоза.
8. Механизм передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе.
9. Свойства химических синапсов.
Домашнее задание
- Зарисовать схему нервно-мышечного синапса, обозначить его структурные компоненты.
- Записать последовательно процессы, обеспечивающие передачу возбуждения в нервно-мышечном синапсе.
- Перечислить основные свойства нервно-мышечного синапса.
Самостоятельная работа на занятии
Задание | Объект | Программа действия | Ориентировочные основы действия |
1. Выявление закона изолированного проведения возбуждения по нерву | лягушка | Приготовить реоскопическую лапку. Обнажить корешки седалищного нерва. Взять отдельно несколько корешков на лигатуру. Раздражая каждый изолированный участок, наблюдать за сокращением мышц. | Сокращение отдельных групп мышц говорит о том, что к ним подходят изолированные нервные проводники |
2. Выявление закона двустороннего проведения возбуждения по нерву | лягушка | Отпрепарировать седалищный нерв, не повреждая мышцу бедра. Рассечь мышцу вдоль на две части таким образом, чтобы каждая из частей была иннервированной .Раздражать нервное волокно, идущее к одной из частей мышцы. Наблюдать за сокращением второй половины мышцы | Сокращение обеих половин мышцы говорит о том, что возбуждение переходит на другую половину через нервные отростки вследствие двустороннего проведения возбуждения по нерву |
3.Выявление закона физиологической непрерывности нерва | Нервно-мышечный препарат лягушки | Раздражать нерв, вызывая сокращение мышцы. Между мышцей и местом раздражения поместить ватку, смоченную в эфире. Вновь нанести раздражение, наблюдая за мышцей | Эфир вызывает функциональные изменения в нерве (состояние парабиоза), в результате чего он теряет способность проводить возбуждение |
4. Выявление закона анатомической целостности нерва | Нервно-мышечный препарат лягушки | Действовать током на нерв, вызывая сокращение мышцы. Нерв на участке между местом раздражения и мышцей перевязать или перерезать. Вновь нанести раздражение, наблюдая за мышцей | Отсутствие эффекта свидетельствует о тесной связи функции со структурой. |
Вопросы для самоконтроля
- Какие отростки нейрона воспринимают возбуждение?
- По какому отростку возбуждение передаётся от нейрона?
- В какой части нейрона возникает потенциал действия?
- Чем отличается проведение возбуждения по мякотным и безмякотным нервным волокнам?
- По какой структуре нервного волокна передаётся возбуждение?
- Волокна какого типа проводят возбуждения с наибольшей скоростью?
- Что понимают под функциональной непрерывностью нервного волокна?
- С какими изменениями на мембране связано явление парабиоза?
- Как реагирует возбудимая ткань на действие слабого и сильного раздражителя в уравнительную и парадоксальную фазы парабиоза?
- Какой медиатор обеспечивает передачу возбуждения с нерва на мышцу?
- Какие ионы способствуют выбросу медиатора из пресинапса?
- Чем отличается постсинаптическая мембрана электрического и химического синапсов?
- Как называется постсинаптический потенциал нервно-мышечного синапса?
- Как изменится лабильность нервно-мышечного синапса при действии антихолинэстеразным препаратом?
Тестовый контроль
1 Потенциал действия в нейроне в естественных условиях возникает в: 1) в ядре тела клетки; 2) в начальном сегменте аксона – аксоном холмике; 3) аксо-соматическом синапсе; 4) дендритах нервной клетки.
2. Что определяет скорость проведения возбуждения по нервному волокну? 1) поперечное сечение волокна; 2) длина волокна.
3. Парабиотический участок способен полностью воспроизводить лишь небольшую частоту импульсов, при большом потоке ответ приближается к эффекту слабого раздражения. Какая это стадия парабиоза? 1) уравнительная; 2) парадоксальная; 3) тормозная.
4. Какой потенциал возникает внутри клетки нейрона во время её возбуждения? 1) отрицательный; 2) положительный.
5. Свойство какого возбуждения отражает потенциал концевой пластинки? 1) местное возбуждение; 2) распространяющееся возбуждение; 3) стойкое возбуждение.
6. Какой медиатор участвует в передаче возбуждения в нервно-мышечном синапсе? 1) норадреналин; 2) ацетилхолин; 3) серотонин.
7. Поставьте по порядку стадии развития ПД нейрона: 1) пик ПД; 2) локальный ответ; 3) положительный следовой потенциал; 4) отрицательный следовой потенциал.
8. Какие структуры двигательной единицы утомляются быстрее? 1) нервное волокно; 2) мышечное волокно; 3) синапс.
9. Наиболее существенным изменением при воздействии антихолинэстеразным препаратом будет: 1) снижение лабильности нервно-мышечного синапса; 2) повышение лабильности нервно-мышечного синапса; 3) усиление мышечных сокращений в ответ на прямое раздражение; 4) ослабление мышечных сокращений в ответ на прямое раздражение.
10. Может ли парабиоз носить необратимый характер? 1) да; 2) нет.
Ответы: 1 – 2 ; 2- 1; 3-1; 4-2; 5-1; 6-2; 7-2,1,4,3.; 8-3; 9-1; 10-1.
Ситуационные задачи:
- При раздражении нерва нервно-мышечного препарата мышца доведена до утомления. Что произойдет, если в это время подключить прямое раздражение мышцы?
- В несвежих продуктах (мясо, рыба, консервы) может содержаться микробный токсин ботулин. Он действует на нервно-мышечные синапсы подобно устранению ионов кальция. Почему отравление может оказаться смертельным?
- Какая из 3-х реакций может иметь место при действии кураре: 1) возникает ПКП и затем ПД; 2) ПКП есть, а ПД нет; 3) ПД есть, а ПКП нет?
- Мышца сокращается тетанически. Как изменится ритм её сокращения, если в перфузируемый раствор ввести холинолитик?
- После длительной работы на морозе без перчаток у рабочего ремонтной бригады кончики пальцев ощущали только лёгкое прикосновение, а на довольно сильный укол иглой не реагировали. Как вы оцените состояние экстерорецепторов данной области? Чем характеризуется данное состояние ?
Ответы:
- Мышца снова начнёт сокращаться, т.к. при раздражении нерва нервно-мышечного препарата утомление раньше всего наступает в синапсе
- Ионы кальция способствуют выделению медиатора в синаптическую щель. При отсутствии кальция медиатор не освобождается, и нарушается переход возбуждения с нерва на мышцу. Но прекращение работы скелетных мышц само по себе не является смертельны. Значит, дело в мышцах, обеспечивающих жизненно важные функции. Таковыми являются дыхательные мышцы. Прекращение их возбуждения приводит к остановке дыхания.
- Все 3 ответа не верны. Кураре блокирует холинорецепторы, поэтому не может возникнуть ПКП (потенциал концевой пластинки), а без него не будет развиваться ПД (потенциал действия)
- Мышца расслабится, т.к. холинолитик блокирует передачу импульсов в холинергических синапсах
- Экстерорецепторы находятся в парадоксальной фазе парабиоза, для которой характерно проявление более выраженной ответной реакции на слабый раздражитель (прикосновение), чем на сильный (укол иглой)
Литература:
1. Физиология человека. Учебник. /Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько.- М.: Медицина, 2003, с.58-74
2. Физиология человека. / Под ред. Н.А. Агаджаняна, В.И.Циркина.- СПб: СОТИС, 1998, 2000, 2002, с .27-33;41-42.
3. Физиология человека..Учебник. /Под ред. В.М.Смирнова. М.:Медицина, 2002, с.31-33
5. Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. Г.И.Косицкого и В.А Полянцева.- М.: Медицина, 1988, с.86-90.
Б) Дополнительная:
1 Основы физиологии человека. /Под ред. Б.И.Ткаченко.- СПб,1994, т.1, с. 97-103.
.2 Физиология человека. /Под ред. Г.И.Косицкого.- М.: Медицина, 1985, .
3 Физиология человека. /Под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса,- М.: Мир, 1996, т.1, 4.Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. К.В.Судакова- М, 2002, с. 67-76.
5 Основы физиологии человека / Под ред. Н.А.Агаджаняна- М: изд-во РУДН, 2001, с.25-29
6 Орлов Р.С., Ноздрачев А.Д. Нормальная физиология. Учебник- ГЭОТАР-Медиа,2005,с.69-88
7 Физиология. Основы и функциональные системы: курс лекций /Под ред. К.В.Судакова – М., Медицина, 2000 с. 9-27
8 Избранные вопросы клинической психологии / Под ред. Ю.В.Каминского. Т.1.: Нормальная анатомия, физиология и патология нервной системы.- Владивосток, Медицина ДВ,2006, с.222-232
Краткое теоретическое содержание темы:
4.1 Особенности строения и функционирования нейронов.
Современные представления о структурно-функциональной организации нервной системы базируются на нейронной теории, согласно которой структурной и функциональной единицей нервной системы является нервная клетка- нейрон. Это специализированные клетки, способные принимать, обрабатывать, передавать и хранить информацию, формировать ответные реакции на раздражение. Всё это связано с уникальной способностью нейронов генерировать электрические потенциалы благодаря особым свойствам клеточной мембраны. Нейрон обладает всеми свойствами возбудимой структуры: возбудимостью, проводимостью, функциональной лабильностью.
Самая высокая возбудимость мембраны в области аксонного холмика (место перехода тела нейрона в аксон), именно здесь возникает потенциал действия, который распространяется в другие отделы нейрона. Самая низкая возбудимость в области дендритов. В нейроне можно выделить 3 функциональные зоны: воспринимающую - дендриты и мембрана сомы нейрона; интегративную- тело нейрона с аксонным холмиком; передающую – аксонный холмик с аксоном. Потенциал действия многих нейронов характеризуется длительной следовой гиперполяризацией, что регулирует частоту ПД, генерируемых нервной клеткой ( это характерно, в частности, для мотонейронов). Важной особенностью функционирования нейронов является высокая интенсивность энергетического и пластического обмена. Об этом свидетельствует наличие большого количества митохондрий и рибосом, которые вместе с эндоплазматической сетью формируют базофильное вещество ( вещество Ниссля или тигроид). Длительное возбуждение клетки приводит к исчезновению базофильного вещества, а значит , и к прекращению синтеза специфического белка. Следовательно, по состоянию базофильного вещества можно судить о функциональной активности нейрона. Синтезируемые в теле клетки вещества с током аксоплазмы перемещаются в аксон, где участвуют в образовании специфических веществ – передатчиков возбуждения – нейромедиаторов или нейротрансмиттеров.
Функциональная классификация нейронов. Выделяют три типа нейронов:
- афферентные нейроны – нейроны, воспринимающие информацию и передающие её в вышележащие структуры ЦНС;
- вставочные нейроны ( интернейроны) - обрабатывают информацию, получаемую от афферентных нейронов и передают её на другие вставочные или эфферентные нейроны, т.е обеспечивают взаимодействие между нейронами;
- эфферентные нейроны – передают информацию в нижележащие структуры ЦНС или к исполнительным органам. Среди эфферентных нейронов различают двигательные ( мотонейроны) и вегетативные нейроны.
В зависимости от синтезируемых медиаторов нейроны могут быть холинергические, адренергические , серотонинергические, дофаминергические и т.д.
По расположению нейронов в нейронной сети выделяют первичные, вторичные и т.д. ( или нейроны 1-го , 2-го порядка и т.д). Следовательно, среди афферентных нейронов могут быть первичные чувствительные нейроны, вторичные чувствительные нейроны и т.д. То же самое может быть и среди вставочных и эфферентных нейронов.
По чувствительности к действию раздражителей различают моносенсорные ( воспринимают действие раздражителей одной модальности) и полисенсорные ( реагирующие на разномодальные раздражители).
4.2. Нейро-глиальные взаимоотношения.
4.3. Проведение возбуждения по нервным волокнам.
1 – закон анатомической и физиологической непрерывности. Проведение возбуждения возможно только при сохранении структуры мембраны осевого цилиндра. (анатомическая непрерывность) и сохранения активности натриевых каналов (физиологическая непрерывность). Блокада натриевых каналов, накопление калия в межклеточном веществе, приводящие к стойкой деполяризации мембраны , снижает возбудимость и делает невозможным проведение возбуждение по нервному волокну ( что,например, имеет место при парабиозе). Нарушение физиологической непрерывности является обратимой в отличие от анатомической.
2- закон двустороннего проведения возбуждения. По нервному волокну возбуждение проводится как в центростремительном ( к телу нейрона) так и в центробежном ( к окончанию аксона) направлениях.
3 – закон изолированного проведения возбуждения. Нервный импульс не переходит с одного волокна на другое и оказывает действие только на те клетки, с которыми контактирует. Это имеет важное значение, так как нервный ствол содержит большое количество нервных волокон, иннервирующих различные клетки и ткани. Изолированное проведение обусловлено тем, что сопротивление жидкости в межклеточных щелях ниже, чем мембраны нервных волокон, поэтому ток идет по межклеточным щелям, не заходя в соседние волокна.
4 – закон относительной неутомляемости нервов. Н.Е. Введенский установил, что нерв практически неутомляем. Это связано с тем, что при возбуждении нерва тратится сравнительно мало энергии, процессы ресинтеза АТФ покрывают все энергетические затраты, связанные с работой натрий-калиевого насоса . Тонкие волокна утомляются быстрее, чем толстые, так как у них потеря ионов больше.
5 –закон функциональной неспецифичности нервных волокон. Проведение возбуждения по нервным волокнам зависит от типа волокна ( его строения и толщины) а не от функциональной принадлежности, что делает возможным пластику нервов.
Классификация нервных волокон основана на различии строения, скорости проведения возбуждения, длительности различных фаз ПД. Выделяют 3 типа нервных волокон: 1 – тип А , включает подгруппы альфа, бетта, гамма и дельта. Это толстые мякотные волокна с высокой скоростью проведения возбуждения. Самые быстрые – волокна А –альфа, иннервирующие скелетные мышцы, проводят возбуждение со скоростью 70- 120 м/сек; Волокна А – гамма иннервируют мышечные рецепторы, А-бетта и А –дельта являются чувствительными, их скорость от 30 до 60 м/сек.; 2 – тип В – мякотные волокна с меньшим ( по сравнению с типом А) диаметром , со скоростью проведения возбуждения 3- 18 м/сек. К этим волокнам относятся преганглионарные волокна вегетативной нервной системы и некоторые чувствительные; 3 – тип С –тонкие безмякотные волокна с самой низкой скоростью проведения возбуждения ( до 3 м/сек.). Этими волокнами являются постганглионарные волокна вегетативной нервной системы и некоторые чувствительные (в частности, волокна болевой чувствительности.). Для них характерны длительные следовые потенциалы и низкая возбудимость.
3.13. Явление парабиоза. Открыто в 1902г Н.Е.Введенским, характеризуется снижением функциональной лабильности ткани в результате удлинения периодов рефрактерности. Это пограничное состояние ткани, оно может развиться вследствие обычных физиологических процессов ( под влиянием слишком частых импульсов) или под воздействием различных физических, химических и др. факторов (парабиотиков) ; оно обратимо, но при усилении и углублении действия вызвавшего его агента может привести к необратимым нарушениям жизнедеятельности. Парабиоз может быть следствием развития стойкой деполяризации мембраны клетки при блокаде натриевых каналов. При глубоком парабиозе нарушается основной закон реагирования – закон силовых отношений. Ткань начинает реагировать неадекватно на действие сильных и слабых раздражителей , при этом наблюдается развитие следующих фаз: 1- уравнительная – характеризуется одинаковой ответной реакцией на действие сильных и слабых раздражителей.; 2 – парадоксальная – ткань реагирует на слабые, но не реагирует ( или реагирует очень слабо ) на действие сильных раздражителей; 3 – тормозная – выражается в отсутствии реакции на действие любых раздражителей.
6.2.Передача возбуждения в нервно-мышечном синапсе
Краткое содержание темы
Нервная система, наряду с иммунной и эндокринной, относится к интегративным системам организма, выполняя ведущую роль в физиологической регуляции соматических органов и обеспечивая высшие психические функции: сознание, память, мышление. Она совершенствовалась совместно с развитием жизни и прошла в своем филогенезе 4 этапа.
Этапы развития нервной системы: 1) система одиночных униполярных нейронов - каждая нервная клетка иннервирует один миоцит (современные гидроидные полипы); 2) сетевидная или диффузная нервная система - между одиночными нейронами формируются связи; на любое раздражение организм отвечает всем своим существом (медузы); 3) ганглионарная, или узловая, нервная система (большинство первично-ротых); 4) цереброспинальная нервная система позвоночных.
Эволюция нервной системы совершается 3 механизмами: 1) поляризация и мультипликация нейронов - из униполярных нейронов возникают муль-типолярные клетки; 2) про/шферация и умножение числа нейронов; 3) нейрохимическая дивергенция нейронов (по их медиаторной специализации).
Гистогенез нервной системы. Источник развития нервной ткани - ней-роэктодерма, из которой образуются два основных зачатка: нервная трубка и нервный гребень. Из нервной трубки развиваются нейроциты и макрог-лия центральной нервной системы. Из клеток нервного гребня - нейроциты и макроглия спинномозговых и вегетативных узлов, клетки диффузной эндокринной системы, мозговое вещество надпочечников, меланоциты.
Уровни организации нервной системы: 1) клеточный - нейроны, клетки глии; 2) тканевой - нейральная ткань (образована нейронами) и глиальная ткань; 3) уровень морфофункциональных единиц - цереброспинальный паттерный уровень (группа изогенных и изофункци-ональных клеток); модули (образуются из паттернов, расположенных на разных уровнях цереброспинальной нервной системы); распределительные системы; 4) органный - спинной мозг, головной мозг, вегетативные и чувствительные ганглии и т.д.; 5) системный.
Морфологическая классификация нейронов: униполярные; монополярные; псевдоуниполярные; биполярные; мультиполярные. По форме перикариона: звездчатые, пирамидные, грушевидные, веретеновидные и др.
Функциональная классификация: 1) моторные или двигательные (эфферентные, эффекторные) нейроны - передают сигнал на рабочий орган; 2) чувствительные (афферентные, сенсорные) нейроны - их дендриты заканчиваются чувствительными нервными окончаниями, раздражение которых приводит к генерации нервного импульса и передачи его далее по аксону на моторные или на ассоциативные нейроны; 3) вставочные (ассоциативные, интернейроны) - осуществляют связь между нейронами; 4) нейросекреторные нейроны - специализируются на секреторной функции.
Нейрохимическая классификация: 1) холинергические нейроны - передают импульс с помощью ацетилхолина; 2) моноаминергические или адренергические - передают импульс с помощью моноаминов; 3) пуринерги-ческие - с помощью пуринов; 4) пептидергические - с помощью пептидов; 5) ГАМКергические - медиатором является гаммааминомасляная кислота.
Главным элементом цереброспинальной нервной системы является нейрон. Нейрон - специализированная клетка нервной системы, отвечает за рецепцию, обработку стимулов, проведение импульса. Нервные импульсы притекают по дендритам и оттекают по аксонам (закон динамической поляризации Рамон-и-Кахаля). Дендриты - короткие, толстые, маловетвящиеся отростки; имеют на своей поверхности рецептивные площадки (шипики); по дендритам нервный импульс передается к перикариону. Аксоны - ветвящиеся отростки, масса их ветвления превосходит массу тела нейрона; передает нервный импульс от тела нейроцита к другим нервным клеткам или на рабочий орган. Каждый аксон начинается с аксонального холмика, где формируется окончательный нервный импульс на раздражение. В аксонах совершается аксо-плазматический ток: а) антеградный - быстрый, от нейрона к периферии (в область синапсов); б) ретроградный - медленный, от окончаний к: нейрону. В нейроне присутствуют те же органеллы и включения, которые встречаются в любой клетке, но есть и свои особенности. Цитоплазма делится на перикарион (часть цитоплазмы, окружающая ядро) и аксоплазму (цитоплазма отростков). Хорошо развита гранулярная ЭПС (базофильное вещество, тигроид); выявляется в теле нейрона и в дендритах. Нейрофибриллярный аппарат - нити толщиной 0,5-3 мкм, они идут в разных направлениях и представляют собой компоненты цитоскелета, склеившиеся в пучки при фиксации материала (т.е. фибриллы по своей сути являются артефактом). Пигментные включения - меланин, липофусцин.
Нейроглия - определенная среда, в которой существуют и функционируют нейроны. Функции: опорная, трофическая, разграничительная, защитная, секреторная. Делится на макроглию (эпендимоглия, астроглия, олигодендроглия) и микроглию (глиальные макрофаги).
Энендимная глия - выстилает канал спинного мозга, полости желудочков головного мозга; представляет собой однослойный эпителий; на апикальной поверхности есть реснички; от базальной поверхности отходят отростки, идущие через всю толщу спинного или головного мозга, соединяющиеся друг с другом на наружной поверхности и участвующие в образовании наружной глиальной пограничной мембраны. Функции: опорная, защитная, секреторная, разграничительная, трофическая.
Астроцитарная глия - две разновидности: а) плазматическая - преобладает в сером веществе; плазматические астроциты имеют короткие толстые отростки; б) волокнистая - преобладает в белом веществе; волокнистые астроциты имеют тонкие длинные отростки. Функции: опорная, барьерно-защитная, разграничительная, транспортная, трофическая, метаболическая, пластическая.
Олигодендроглия - олигодендроциты имеют небольшое число тонких отростков, тела клеток небольших размеров и треугольной формы; окружают сосуды, образуют оболочки вокруг тел нейронов и их отростков. Олигодендроциты делятся на несколько групп: 1) мантийные (сателлитные) - окружают тела нейронов; 2) леммоци-ты (шванновские клетки) - формируют оболочки вокруг отростков нейронов; 3) свободная олигодендроглия ЦНС; 4) олигодендроглия, участвующая в образовании нервных окончаний. Функции: барьерно-защитная, изоляция рецептивных зон и отростков нейроцитов, выработка миелина, участие в проведении нервного импульса; регуляция метаболизма нейроцитов.
Микроглия- образуется из моноцитов крови; клетки небольших размеров, с тонкими ветвящимися отростками; в цитоплазме много лизосом; выполняют фагоцитарную функцию.
Основные положения нейронной теории сформулированы в начале века; в ее разработке принимали участие С. Рамон-и-Кахаль, А. С. Догель, Б. И. Лаврентьев:
1. Структурно-функциональной, медиаторной и метаболической единицей нервной ткани и нервной системы является нейрон.
2. Нейрон - клетка, состоящая из перикариона, аксона, дендритов и их терминальных ветвлений.
3. Функционирование нейронов возможно только при тесной интеграции их с различными видами нейроглии,
4. Нейроны взаимодействуют друг с другом при помощи синапсов.
5. Совокупность нейронов, связанных синапсами, формирует рефлекторные дуги (основной субстрат нервной системы).
6. Возбуждение в синапсах и в рефлекторных дугах передается только в одном направлении.
На современном этапе нейронная теория включает:
1. Нейроны - самостоятельные морфологические единицы, а нервная система имеет расчлененную организацию.
2. Нейроны собраны в структурно-функциональные единицы - паттерны, модули распределительной системы.
3. Нервная система имеет многоуровневую и иерархическую организацию, в которой исполнительные нейроны регулируются командными нейронами.
Хронокарта
1. Организационная часть с мотивацией темы - 5 мин.
2. Программированный контроль - 10 мин.
3. Опрос-беседа - 35 мин.
4. Объяснение препаратов - 40 мин.
5. Перерыв - 10 мин.
6. Контроль за самостоятельной работой студентов. Помощь в работе с препаратами - 65 мин.
7. Подведение итогов. Проверка альбомов - 10 мин. Время лабораторного занятия: 3 часа.
4.1 Особенности строения и функционирования нейронов.
Современные представления о структурно-функциональной организации нервной системы базируются на нейронной теории, согласно которой структурной и функциональной единицей нервной системы является нервная клетка- нейрон. Это специализированные клетки, способные принимать, обрабатывать, передавать и хранить информацию, формировать ответные реакции на раздражение. Всё это связано с уникальной способностью нейронов генерировать электрические потенциалы благодаря особым свойствам клеточной мембраны. Нейрон обладает всеми свойствами возбудимой структуры: возбудимостью, проводимостью, функциональной лабильностью.
Самая высокая возбудимость мембраны в области аксонного холмика (место перехода тела нейрона в аксон), именно здесь возникает потенциал действия, который распространяется в другие отделы нейрона. Самая низкая возбудимость в области дендритов. В нейроне можно выделить 3 функциональные зоны: воспринимающую - дендриты и мембрана сомы нейрона; интегративную- тело нейрона с аксонным холмиком; передающую – аксонный холмик с аксоном. Потенциал действия многих нейронов характеризуется длительной следовой гиперполяризацией, что регулирует частоту ПД, генерируемых нервной клеткой ( это характерно, в частности, для мотонейронов). Важной особенностью функционирования нейронов является высокая интенсивность энергетического и пластического обмена. Об этом свидетельствует наличие большого количества митохондрий и рибосом, которые вместе с эндоплазматической сетью формируют базофильное вещество ( вещество Ниссля или тигроид). Длительное возбуждение клетки приводит к исчезновению базофильного вещества, а значит , и к прекращению синтеза специфического белка. Следовательно, по состоянию базофильного вещества можно судить о функциональной активности нейрона. Синтезируемые в теле клетки вещества с током аксоплазмы перемещаются в аксон, где участвуют в образовании специфических веществ – передатчиков возбуждения – нейромедиаторов или нейротрансмиттеров.
Функциональная классификация нейронов. Выделяют три типа нейронов:
- афферентные нейроны – нейроны, воспринимающие информацию и передающие её в вышележащие структуры ЦНС;
- вставочные нейроны ( интернейроны) - обрабатывают информацию, получаемую от афферентных нейронов и передают её на другие вставочные или эфферентные нейроны, т.е обеспечивают взаимодействие между нейронами;
- эфферентные нейроны – передают информацию в нижележащие структуры ЦНС или к исполнительным органам. Среди эфферентных нейронов различают двигательные ( мотонейроны) и вегетативные нейроны.
В зависимости от синтезируемых медиаторов нейроны могут быть холинергические, адренергические , серотонинергические, дофаминергические и т.д.
По расположению нейронов в нейронной сети выделяют первичные, вторичные и т.д. ( или нейроны 1-го , 2-го порядка и т.д). Следовательно, среди афферентных нейронов могут быть первичные чувствительные нейроны, вторичные чувствительные нейроны и т.д. То же самое может быть и среди вставочных и эфферентных нейронов.
По чувствительности к действию раздражителей различают моносенсорные ( воспринимают действие раздражителей одной модальности) и полисенсорные ( реагирующие на разномодальные раздражители).
4.2. Нейро-глиальные взаимоотношения.
4.3. Проведение возбуждения по нервным волокнам.
1 – закон анатомической и физиологической непрерывности. Проведение возбуждения возможно только при сохранении структуры мембраны осевого цилиндра. (анатомическая непрерывность) и сохранения активности натриевых каналов (физиологическая непрерывность). Блокада натриевых каналов, накопление калия в межклеточном веществе, приводящие к стойкой деполяризации мембраны , снижает возбудимость и делает невозможным проведение возбуждение по нервному волокну ( что,например, имеет место при парабиозе). Нарушение физиологической непрерывности является обратимой в отличие от анатомической.
2- закон двустороннего проведения возбуждения. По нервному волокну возбуждение проводится как в центростремительном ( к телу нейрона) так и в центробежном ( к окончанию аксона) направлениях.
3 – закон изолированного проведения возбуждения. Нервный импульс не переходит с одного волокна на другое и оказывает действие только на те клетки, с которыми контактирует. Это имеет важное значение, так как нервный ствол содержит большое количество нервных волокон, иннервирующих различные клетки и ткани. Изолированное проведение обусловлено тем, что сопротивление жидкости в межклеточных щелях ниже, чем мембраны нервных волокон, поэтому ток идет по межклеточным щелям, не заходя в соседние волокна.
4 – закон относительной неутомляемости нервов. Н.Е. Введенский установил, что нерв практически неутомляем. Это связано с тем, что при возбуждении нерва тратится сравнительно мало энергии, процессы ресинтеза АТФ покрывают все энергетические затраты, связанные с работой натрий-калиевого насоса . Тонкие волокна утомляются быстрее, чем толстые, так как у них потеря ионов больше.
5 –закон функциональной неспецифичности нервных волокон. Проведение возбуждения по нервным волокнам зависит от типа волокна ( его строения и толщины) а не от функциональной принадлежности, что делает возможным пластику нервов.
Классификация нервных волокон основана на различии строения, скорости проведения возбуждения, длительности различных фаз ПД. Выделяют 3 типа нервных волокон: 1 – тип А , включает подгруппы альфа, бетта, гамма и дельта. Это толстые мякотные волокна с высокой скоростью проведения возбуждения. Самые быстрые – волокна А –альфа, иннервирующие скелетные мышцы, проводят возбуждение со скоростью 70- 120 м/сек; Волокна А – гамма иннервируют мышечные рецепторы, А-бетта и А –дельта являются чувствительными, их скорость от 30 до 60 м/сек.; 2 – тип В – мякотные волокна с меньшим ( по сравнению с типом А) диаметром , со скоростью проведения возбуждения 3- 18 м/сек. К этим волокнам относятся преганглионарные волокна вегетативной нервной системы и некоторые чувствительные; 3 – тип С –тонкие безмякотные волокна с самой низкой скоростью проведения возбуждения ( до 3 м/сек.). Этими волокнами являются постганглионарные волокна вегетативной нервной системы и некоторые чувствительные (в частности, волокна болевой чувствительности.). Для них характерны длительные следовые потенциалы и низкая возбудимость.
4.4. Межнейронные взаимодействия.
4.5. Передача возбуждения в синапсах.
4.6. Свойства химических синапсов.
Передача возбуждения в химических синапсах имеет ряд особенностей, отличающих их от электрических синапсов и нервных проводников:
1 – одностороннее проведение возбуждения. Поскольку медиатор находится только в пресинапсе , то возбуждение проходит строго в одном направлении- от пресинапса в постсинапс.
2 – наличие синаптической задержки. Все процессы, происходящие в синапсе длятся 2-3 мсек.
3 – низкая функциональная лабильность. В связи с задержкой возбуждения синапсы не способны пропускать через себя большое количество импульсов.
4 – обеспечивают как возбуждение, так и торможение постсинаптического нейрона, так как при химической передаче активные процессы возникают на постсинаптической мембране, а при электрической передачи – на пресинаптической (передается только возбуждение)
5– при химической передаче синапс сохраняет следы предшествующей активности.
7- химические синапсы более чувствительны к действию различных химических веществ и ядов.
8- химические синапсы быстро утомляются, что связано с истощением запасов заготовленного медиатора и понижением чувствительности к медиатору постсинаптической мембраны.
4.7. Медиаторы нервной системы.
В настоящее время выделено большое количество химических веществ, участвующих в передаче возбуждения, т.е. обладающих медиаторной функцией. Медиаторная функция химических веществ определяется по ряду критериев:
1 – наличие их (веществ) в пресинапсе;
2- выделение этих веществ под влиянием нервного импульса;
3- действие их на постсинаптическую мембрану( наличие соответствующего хеморецептора на постсинаптической мембране);
4- наличие в синаптической щели фермента, разрушающего и инактивирующего данное вещество.
2- нейропептиды обладают высокой биологической активностью;
3- эти вещества способны индуцировать выход во внутреннюю среду (кровь, лимфу и т.д.) других пептидов. Они запускают каскад процессов, которые развертываются уже без участия исходного пептида.
4- нейропептиды полифункциональны. Они участвуют в регуляции множества мозговых функций. Например, эндогенные опиаты (эндорфины и энкефалины) участвуют в защитных реакциях при стрессе, обезболивании, вызывают положительные эмоции и т.д.
5- нейропептиды являются совершенным инструментом осуществления интегративной деятельности мозга, они способны инициировать целостное поведение или отдельные поведенческие акты. Они составляют биохимическую основу для формирования следов памяти;
6- основное место действия нейропептидов – неспецифические структуры мозга, участвующие в регуляции функционального состояния мозга.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Читайте также: