Лекции по "Физиологии"

Функции отростков заключаются  в проведении информации к телу и от тела нейрона, в обеспечении взаимодействия нейронов с другими структурами.

По локализации нейроны  подразделяются на центральные и периферические. Центральными называются те нейроны, тела которых лежат в пределах ЦНС. Периферические нейроны принадлежат периферической нервной системе. Они могут залегать в спинно-мозговых ганглиях, в ганглиях черепно-мозговых нервов, в ганглиях вегетативной нервной системы.

В зависимости от выполняемой  функции нейроны делятся на 3 основные группы:

1. афферентные (чувствительные)
2. эфферентные (двигательные)
3. вставочные (контактные).

Афферентные нейроны обеспечивают восприятие раздражения и передачу информации в ЦНС.

Эфферентные нейроны обеспечивают передачу информации от ЦНС на периферию.

Вставочные нейроны обеспечивают передачу информации внутри ЦНС (с афферентных  нейронов на эфферентные).

В зависимости от эффекта  вставочные нейроны подразделяются на:

1. возбуждающие – оказывают возбуждающее влияние на эфферентные нейроны
2. тормозные – оказывают тормозное влияние на эфферентные нейроны.

В зависимости от вида медиатора  в синапсе нейрона различают:

1. холинергические нейроны (медиатор – ацетилхолин)
2. адренергические нейроны (медиаторы – адреналин и норадреналин)

Среди множества известных  функций нейрона: трофической, генераторной, проводящей возбуждение, наибольший интерес  представляет способность нейронов синтезировать и секретировать биологически активные вещества. Одна нервная клетка может синтезировать только один вид медиатора.

Аксонный транспорт заключается в передвижении от тела клетки к окончанию аксона синтезированных в клеточных органеллах секреторных гранул. Помимо прямого аксонного транспорта, существует и обратный (ретроградный), сущность которого заключается в захвате аксонными окончаниями (путем пиноцитоза) из синаптической щели неизрасходованных молекул вещества и сохранении их в теле нейрона в виде некоторого резерва. 

Понятие о нейроглии.

Нейроглия – это клетки, окружающие нейроны и входящие вместе с ними в состав ЦНС и ПНС. Количество глиальных клеток на порядок выше количества нервных клеток.

Функции нейроглии:

1. опорная – поддерживает нервные клетки
2. изолирующая – препятствует переходу нервных импульсов с тела одного нейрона на тело другого
3. регуляторная – участвует в регуляции работы ЦНС, в частности, обеспечивая передачу импульсов в нужном направлении
4. трофическая – участвует в обменных процессах нейронов
5. регуляторная – регулирует возбудимость нервных клеток.

 

 Физиология синапсов.

В ЦНС нервные клетки связаны  друг с другом посредством синапсов. Синапс – это структурно функциональное образование, которое обеспечивает передачу возбуждения или торможения с нервного волокна на иннервируемую клетку.

Синапсы по локализации делятся на центральные (расположены в пределах ЦНС, а также в ганглиях вегетативной нервной системы) и периферические (расположены вне ЦНС, обеспечивают связь с клетками иннервируемой ткани).

В функциональном отношении синапсы делятся на возбуждающие, в которых в результате деполяризации постсинаптической мембраны генерируется возбуждающий постсинаптический потенциал, и тормозные, в пресинаптических окончаниях которых выделяется медиатор, гиперполяризующий постсинаптическую мембрану и вызывающий возникновение тормозного постсинаптического потенциала.

По механизму передачи синапсы делятся на химические и электрические. Химические синапсы передают возбуждение или торможение за счет особых веществ – медиаторов. В зависимости от вида медиатора химические синапсы подразделяются на:

1. холинергические (медиатор – ацетилхолин)
2. адренергические (медиаторы – адреналин, норадреналин)

По анатомической классификации синапсы делятся на нейросекреторные, нервно-мышечные и межнейронные.

Синапс состоит из трех основных компонентов:

1. пресинаптической мембраны
2. постсинаптической мембраны
3. синаптической щели

Пресинаптическая мембрана является окончанием отростка нервной  клетки. Внутри отростка в непосредственной близости от мембраны имеется скопление  пузырьков (гранул), содержащих тот  или иной медиатор. Пузырьки находятся  в постоянном движении.

Постсинаптическая мембрана является частью клеточной мембраны иннервируемой ткани. Постсинаптическая  мембрана в отличие от пресинаптической имеет белковые хеморецепторы к биологически активным (медиаторам, гормонам), лекарственным и токсическим веществам. Важная особенность рецепторов постсинаптической мембраны – их химическая специфичность, т.е. способность вступать в биохимическое взаимодействие только с определенным видом медиатора.

Синаптическая щель представляет собой пространство между пре- и постсинаптичекой мембранами, заполненное жидкостью, близкой по составу к плазме крови. Через нее медиатор медленно диффундирует от пресинаптической мембраны к постсинаптической.

Особенности строения нервно-мышечного  синапса обусловливают его физиологические свойства.

1. Одностороннее проведение возбуждения (от пре- к постсинаптической мембране), обусловленное наличием чувствительных к медиатору рецепторов только в постсинаптической мембране.
2. Синаптическая задержка проведения возбуждения (время между приходом импульса в пресинаптическое окончание и началом постсинаптического ответа), связанная с малой скоростью диффузии медиатора в синаптическую щель по сравнению со скоростью прохождения импульса по нервному волокну.
3. Низкая лабильность и высокая утомляемость синапса, обусловленная временем распространения предыдущего импульса и наличием у него периода абсолютной рефрактерности.
4. Высокая избирательная чувствительность синапса к химическим веществам, обусловленная специфичностью хеморецепторов постсинаптической мембраны.

 

 Этапы синаптической передачи.

1. Синтез медиатора. В цитоплазме нейронов и нервных окончаний синтезируются химические медиаторы – биологически активные вещества. Они синтезируются постоянно и депонируются в синаптических пузырьках нервных окончаний.
2. Секреция медиатора. Высвобождение медиатора из синаптических пузырьков имеет квантовый характер. В состоянии покоя оно незначительно, а под влиянием нервного импульса резко усиливается.
3. Взаимодействие медиатора с рецепторами постсинаптической мембраны. Это взаимодействие заключается в избирательном изменении проницаемости ионоселективных каналов эффекторной клетки в области активных центров связывания с медиатором. Взаимодействие медиатора со своими рецепторами может вызвать возбуждение или торможение нейрона, сокращение мышечной клетки, образование и выделение гормонов секреторными клетками. В случае увеличения проницаемости натриевых и кальциевых каналов усиливается поступление Na и Ca в клетку с последующей деполяризацией мембраны, возникновением ПД и дальнейшей передачей нервного импульса. Такие синапсы называются возбуждающими. Если повышается проницаемость калиевых каналов и каналов для хлора, наблюдается избыточный выход К из клетки с одновременной диффузией в нее Cl , что приводит к гиперполяризации мембраны, снижению ее возбудимости и развитию тормозных постсинаптических потенциалов. Передача нервных импульсов затрудняется или совсем прекращается. Такие синапсы называются тормозными.

Рецепторы, взаимодействующие  с АХ, называются холинорецепторами. В функциональном отношении они разделяются на две группы: М - и Н-холинорецепторы. В синапсах скелетных мышц присутствуют только Н-холинорецепторы, тогда как в мышцах внутренних органов – преимущественно М-холинорецепторы.

Рецепторы, взаимодействующие  с НА, называются адренорецепторами. В функциональном отношении они делятся на альфа- и бета-адренорецепторы. В постсинаптической мембране гладкомышечных клеток внутренних органов и кровеносных сосудов часто соседствуют оба вида адренорецепторов. Действие НА является деполяризующим, если он взаимодействует с альфа-адренорецепторами (сокращение мышечной оболочки стенок кровеносных сосудов или кишечника), или тормозным – при взаимодействии с бета-адренорецепторами (их расслабление).

4. Инактивация медиатора.

Инактивация (полная потеря активности) медиатора необходима для  реполяризации постсинаптической  мембраны и восстановления исходного  уровня МП. Наиболее важным путем инактивации  является гидролитическое расщепление  с помощью ингибиторов. Для АХ ингибитором является холинэстераза, для НА и адреналина – моноаминоксидаза и катехолоксиметилтрансфераза.

Другой путь удаления медиатора  из синаптической щели – «обратный  захват» его пресинаптическими  окончаниями (пиноцитоз) и обратный аксонный транспорт, особенно выраженный для катехоламинов.

В основе координационной  деятельности ЦНС лежит взаимодействие процессов возбуждения и торможения.

Возбуждение – это активный процесс, представляющий собой ответную реакцию ткани на раздражение и характеризующийся повышением функций ткани.

Торможение – это активный процесс, представляющий собой ответную реакцию ткани на раздражение и характеризующийся снижением функций ткани.

Первичное торможение в ЦНС  возникает за счет тормозных нейронов. Это особый вид вставочных нейронов, которые при передаче импульса выделяют тормозной медиатор. Различают 2 вида первичного торможения: постсинаптическое и пресинаптическое.

Постсинаптическое торможение возникает, если аксон тормозного нейрона образует синапс с телом нейрона и, выделяя медиатор, вызывает гиперполяризацию клеточной мембраны, тормозя активность клетки.

Пресинаптическое  торможение возникает, когда аксон тормозного нейрона образует синапс с аксоном возбуждающего нейрона, препятствуя проведению импульса.

Физиология спинного мозга

Лекция 7

Нервная система – это главная система, координирующая и регулирующая все другие системы и органы человека, а также осуществляющая через органы чувств связь организма с внешней средой.

По анатомо-топографическому признаку различают:

- ЦНС – это головной мозг (ГМ) и спинной мозг (СМ)

- периферическая НС – это отходящие от спинного мозга спинномозговые нервы (СПН) и от головного мозга – черепно-мозговые нервы (ЧМН).

По функциональному  признаку НС делится на 2 отдела:

- соматическую, или анимальную НС – она осуществляет в основном связь организма с внешней средой, регуляцию скелетной мускулатуры;

- вегетативную, или автономную, НС – руководит внутренними процессами организма.

Спинной мозг. В позвоночном канале расположен спинной мозг, в котором условно выделяют пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый.

Из СМ отходит 31 пара корешков спинномозговых нервов. СМ имеет сегментарное строение. Сегментом считают отрезок СМ, соответствующий двум парам корешков. В шейной части – 8 сегментов, в грудной – 12, в поясничной – 5, в крестцовой – 5, в копчиковой – от одного до трех.

В центральной части спинного мозга находится серое вещество. На разрезе оно имеет вид бабочки  или буквы Н. Серое вещество состоит  преимущественно из нервных клеток и образует выступы — задние, передние и боковые рога. В передних рогах расположены эффекторные  клетки (мотонейроны), аксоны которых  иннервируют скелетные мышцы; в  боковых рогах — нейроны вегетативной нервной системы.

Вокруг серого вещества располагается  белое вещество спинного мозга. Оно  образовано нервными волокнами восходящих и нисходящих путей, соединяющих  различные участки спинного мозга  друг с другом, а также спинной  мозг с головным.

В состав белого вещества входят 3 вида нервных волокон:

- двигательные – нисходящие

- чувствительные – восходящие

- комиссуральные – соединяют  2 половины мозга.

Все спинно-мозговые нервы  смешанные, т.к. образованы от слияния  чувствительного (заднего) и двигательного  (переднего) корешка. На чувствительном корешке до его слияния с двигательным находится спинальный ганглий, в котором находятся чувствительные нейроны, дендриты которых идут с периферии, а аксон входит через задние корешки в СМ. Передний корешок образован аксонами мотонейронов передних рогов СМ.

Функции спинного мозга:

1. Рефлекторная – заключается в том, что на разных уровнях СМ замыкаются рефлекторные дуги двигательных и вегетативных рефлексов.

2. Проводниковая – через спинной мозг проходят восходящие и нисходящие пути, которые связывают все отделы спинного и головного мозга:

- восходящие, или чувствительные, пути проходят в заднем канатике от тактильных, температурных рецепторов, проприорецепторов и рецепторов боли к различным отделам СМ, мозжечку, стволовому отделу, КГМ;

- нисходящие пути, которые проходят в боковых и передних канатиках, связывают кору, ствол, мозжечок с двигательными нейронами СМ.

Рефлекс – ответная реакция организма на раздражающее воздействие. Совокупность образований, необходимых для осуществления рефлекса, называется рефлекторной дугой. Любая рефлекторная дуга состоит из афферентной, центральной и эфферентной частей.