По двигательным нейронам нервные импульсы направляются от – Тест по теме «Нервная система человека.» в форме ЕГЭ с ответами — ГИА, ЕГЭ по биологии — Каталог файлов
Что проводится по нейронам ?
Структурно-функциональной единицей нервной системы является нейрон (нервная клетка, нейроцит) . Нейрон состоит из тела и отростков. Отростки, проводящие к телу нервной клетки нервный импульс, получили название дендритов. От тела нейрона нервный импульс направляется к другой нервной клетке или к рабочей ткани по отростку, который называют аксоном, или нейритом. Нервная клетка динамически поляризована, т. е. способна пропускать нервный импульс только в одном направлении от дендрита через тело клетки к аксону (нейриту) .Нейроны в нервной системе, вступая в контакт друг с другом, образуют цепи, по которым передаются (движутся) нервные импульсы. Передача нервного импульса от одного нейрона к другому происходит в местах их контактов и обеспечивается особого рода образованиями, получившими название межнейронных синапсов. Различают синапсы аксиоматические, когда окончания аксона одного нейрона образуют контакты с телом следующего, и аксодендритические, когда аксон вступает в контакт с дендритами другого нейрона. Контактный тип отношений в синапсе при различных физиологических состояниях может, очевидно, либо <создаваться>, либо <разрушаться>, обеспечивая возможность избирательной реакции на любое раздражение. Помимо этого, контактное построение цепочек нейронов создает возможность для проведения нервного импульса в определенном направлении. Благодаря наличию контактов в одних синапсах и разъединению в других проведение импульса может нарушаться.
В нервной цепочке различным нейронам присущи разные функции. В связи с этим выделяют три основных типа нейронов по их морфофункциональной характеристике.
1. Чувствительные, рецепторные, или афферентные, нейроны. Тела этих нервных клеток лежат всегда вне головного или спинного мозга, в узлах (ганглиях) периферической нервной системы. Один из отростков, отходящих от тела нервной клетки, следует на периферию к тому или иному органу и заканчивается там тем или иным чувствительным окончанием — рецептором, который способен трансформировать энергию внешнего воздействия (раздражения) в нервный импульс. Второй отросток направляется в ЦНС, спинной мозг или в стволовую часть головного мозга в составе задних корешков спинномозговых нервов или соответствующих черепных нервов.
Различают следующие виды рецепторов в зависимости от локализации:
1) экстероцепторы воспринимают раздражение из внешней среды. Они расположены в наружных покровах тела, в коже и слизистых оболочках, в органах чувств;
2) интероцепторы получают раздражение главным образом при изменениях химического состава внутренней среды организма и давления в тканях и органах;
3) проприоцепторы воспринимают раздражения в мышцах, сухожилиях, связках, фасциях, суставных капсулах.
Рецепцию, т. е. восприятие раздражения и начавшееся распространение нервного импульса по нервным проводникам к центрам, И. П. Павлов относил к началу процесса анализа.
2. Замыкательный, вставочный, ассоциативный, или кондукторный, нейрон. Этот нейрон осуществляет передачу возбуждения с афферентного (чувствительного) нейрона на эфферентные. Суть этого процесса заключается в передаче полученного афферентным нейроном сигнала эфферентному нейрону для исполнения в виде ответной реакции. И. П. Павлов определил это действие как <явление нервного замыкания>. Замыкательные (вставочные) нейроны лежат в пределах ЦНС.
3. Эффекторный, эфферентный (двигательный, или секреторный) нейрон. Тела этих нейронов находятся в ЦНС (или на периферии-в симпатических, парасимпатических узлах) . Аксоны (нейриты) этих клеток продолжаются в виде нервных волокон к рабочим органам (произвольным-скелетным и непроизвольным-гладким мышцам, железам).
otvet.mail.ru
Нервный импульс, его преобразование и механизм передачи
Нервная система человека выступает своеобразным координатором в нашем организме. Она передаёт команды от мозга мускулатуре, органам, тканям и обрабатывает сигналы, идущие от них. В качестве своеобразного носителя данных используется нервный импульс. Что он собой представляет? С какой скоростью работает? На эти, а также на ряд других вопросов можно будет найти ответ в этой статье.
Чем является нервный импульс?
Так называют волну возбуждения, что распространяется по волокнам как ответ на раздражение нейронов. Благодаря этому механизму обеспечивается передача информации от различных рецепторов к центральной нервной системе. А от неё, в свою очередь, к разным органам (мышцы и железы). А что же этот процесс являет собой на физиологическом уровне? Механизм передачи нервного импульса заключается в том, что мембраны нейронов могут менять свой электрохимический потенциал. И интересующий нас процесс совершается в области синапсов. Скорость нервного импульса может меняться в рамках от 3 до 12 метров за секунду. Более детально о ней, а также о факторах, что на неё влияют, мы ещё поговорим.
Исследование строения и работы
Впервые прохождение нервного импульса было продемонстрировано немецкими учеными Э. Герингом и Г. Гельмгольцем на примере лягушки. Тогда же и было установлено, что биоэлектрический сигнал распространяется с указанной ранее скоростью. Вообще, такое является возможным благодаря особенному построению нервных волокон. В некотором роде они напоминают электрический кабель. Так, если проводить параллели с ним, то проводниками являются аксоны, а изоляторами – их миелиновые оболочки (они являют собой мембрану шванновской клетки, которая намотана в несколько слоев). Причем скорость нервного импульса зависит в первую очередь от диаметра волокон. Вторым по важности считается качество электрической изоляции. Кстати, в качестве материала организмом используется липопротеид миелин, который обладает свойствами диэлектрика. При прочих равных условиях, чем больше будет его слой, тем быстрее будут проходить нервные импульсы. Даже на данный момент нельзя сказать, что эта система полноценно исследована. Многое, что относится к нервам и импульсам, ещё остаётся загадкой и предметом исследования.
Особенности строения и функционирования
Если говорить про путь нервного импульса, то необходимо отметить, что миелиновой оболочкой волокно покрывается не по всей своей длине. Особенности построения таковы, что сложившуюся ситуацию лучше всего будет сравнить с созданием изолирующих керамических муфт, что плотно нанизываются на стержень электрического кабеля (хотя в данном случае на аксон). Как результат – есть небольшие неизолированные электрические участки, с которых ионный ток может спокойно вытечь из аксона в окружающую среду (или наоборот). При этом раздражается мембрана. Вследствие этого вызывается генерация потенциала действия в участках, что не изолированы. Этот процесс называется перехватом Ранвье. Наличие такого механизма позволяет сделать так, чтобы нервный импульс распространялся значительно быстрее. Давайте об этом поговорим на примерах. Так, скорость проведения нервного импульса в толстом миелинизированном волокне, диаметр которого колеблется в рамках 10-20 микрон, составляет 70-120 метров за секунду. Тогда как у тех, у кого неоптимальная структура, этот показатель меньше в 60 раз!
Где они создаются?
Нервные импульсы возникают в нейронах. Возможность создания таких «посланий» является одним из основных их свойств. Нервный импульс обеспечивает быстрое распространение однотипных сигналов по аксонам на большое расстояние. Поэтому это самое важное средство организма для обмена информацией в нём. Данные о раздражении передаются с помощью изменения частоты их следования. Здесь работает сложная система периодики, которая может насчитывать сотни нервных импульсов в одну секунду. По несколько подобному принципу, хотя и значительно усложненному, работает компьютерная электроника. Так, когда нервные импульсы возникают в нейронах, то они кодируются определённым образом, а только потом уже передаются. При этом информация группируется в специальные «пачки», которые имеют разное число и характер следования. Всё это, сложенное вместе, и составляет основу для ритмической электрической активности нашего мозга, что можно зарегистрировать благодаря электроэнцефалограмме.
Типы клеток
Говоря про последовательность прохождения нервного импульса, нельзя обойти вниманием нервные клетки (нейроны), по которым и происходит передача электрических сигналов. Так, благодаря им обмениваются информацией разные части нашего организма. В зависимости от их структуры и функционала выделяют три типа:
- Рецепторные (чувствительные). Ими кодируются и превращаются в нервные импульсы все температурные, химические, звуковые, механические и световые раздражители.
- Вставочные (также называются кондукторными или замыкательными). Они служат для того, чтобы перерабатывать и переключать импульсы. Наибольшее их число находится в головном и спинном мозге человека.
- Эффекторные (двигательные). Они получают команды от центральной нервной системы на то, чтобы были совершены определённые действия (при ярком солнце закрыть рукой глаза и так далее).
Каждый нейрон имеет тело клетки и отросток. Путь нервного импульса по телу начинается именно с последнего. Отростки бывают двух типов:
- Дендриты. На них возложена функция восприятия раздражения расположенных на них рецепторов.
- Аксоны. Благодаря им нервные импульсы передаются от клеток к рабочему органу.
Интересный аспект деятельности
Говоря про проведение нервного импульса клетками, сложно не рассказать об одном интересном моменте. Так, когда они находятся в покое, то, скажем так, натриево-калиевый насос занимается перемещением ионов таким образом, чтобы достичь эффекта пресной воды внутри и соленой внешне. Благодаря получаемому дисбалансу разницы потенциалов на мембране можно наблюдать до 70 милливольт. Для сравнения – это 5% от обычных батареек АА. Но как только меняется состояние клетки, то получившееся равновесие нарушается, и ионы начинают меняться местами. Так происходит, когда через неё проходит путь нервного импульса. Благодаря активному действию ионов это действие и называют ещё потенциалом действия. Когда он достигает определённого показателя, то начинаются обратные процессы, и клетка достигает состояния покоя.
О потенциале действия
Говоря про преобразование нервного импульса и его распространение, следует отметить, что оно могло бы составлять жалкие миллиметры в секунду. Тогда бы сигналы от руки до мозга доходили бы за минуты, что явно нехорошо. Вот тут и играет свою роль в усилении потенциала действия рассмотренная ранее оболочка из миелина. А все её «пропуски» размещены таким образом, чтобы они только позитивно сказывались на скорости передачи сигналов. Так, когда импульсом достигается конец основной части одного тела аксона, то он передаётся либо следующей клетке, либо (если говорить о мозге) многочисленным ответвлениям нейронов. Вот в последних случаях работает немного другой принцип.
Как всё работает в мозгу?
Давайте поговорим, какая передаточная последовательность нервного импульса работает в наиболее важных частях нашей ЦНС. Здесь нейроны от своих соседей отделяются небольшими щелями, что называются синапсами. Потенциал действия не может переходить через них, поэтому он ищет иной способ, чтобы попасть к следующей нервной клетке. На конце каждого отростка есть небольшие мешочки, что называются пресинаптическими пузырьками. В каждом из них имеются особые соединения – нейромедиаторы. Когда к ним поступает потенциал действия, то высвобождаются из мешочков молекулы. Они пересекают синапс и присоединяются к особенным молекулярным рецепторам, что расположены на мембране. При этом нарушается равновесия и, вероятно, появляется новый потенциал действия. Достоверно это ещё не известно, нейрофизиологи занимаются изучениями вопроса и по сей день.
Работа нейромедиаторов
Когда они передают нервные импульсы, то существует несколько вариантов, что произойдёт с ними:
- Они будут диффундированы.
- Подвергнутся химическому расщеплению.
- Вернутся назад в свои пузырьки (это называется обратным захватом).
В конце 20-го века сделали поразительное открытие. Ученые узнали, что лекарства, что влияют на нейромедиаторы (а также их выброс и обратный захват), могут изменять психическое состояние человека коренным образом. Так, к примеру, ряд антидепрессантов вроде «Прозака» блокируют обратный захват серотонина. Есть определённые причины считать, что в болезни Паркинсона виноват дефицит в головном мозге нейромедиатора дофамина.
Сейчас исследователи, которые изучают пограничные состояния человеческой психики, пробуют разобраться, как же это всё влияет на рассудок человека. Ну а пока же у нас нет ответа на такой фундаментальный вопрос: что же заставляет нейрон создавать потенциал действия? Пока механизм «запуска» этой клетки для нас является секретом. Особенно интересным с точки зрения данной загадки является работа нейронов главного мозга.
Если кратко, то они могут работать с тысячами нейромедиаторов, которые посылаются их соседями. Детали относительно обработки и интеграции данного типа импульсов нам почти не известны. Хотя над этим работает много исследовательских групп. На данный момент получилось узнать, что все полученные импульсы интегрируются, а нейрон выносит решение – необходимо ли поддерживать потенциал действия и передавать их дальше. На этом фундаментальном процессе базируется функционирование головного мозга человека. Ну что ж, тогда это неудивительно, что мы не знаем ответа на эту загадку.
Некоторые теоретические особенности
В статье «нервный импульс» и «потенциал действия» использовались в качестве синонимов. Теоретически это верно, хотя в некоторых случаях необходимо учитывать некоторые особенности. Так, если вдаваться в детали, то потенциал действия является только частью нервного импульса. При детализированном рассмотрении ученых книг можно узнать, что так называют только изменение заряда мембраны с положительного на отрицательный, и наоборот. Тогда как под нервным импульсом понимают сложный структурно-электрохимический процесс. Он распространяется по мембране нейрона как бегущая волна изменений. Потенциал действия – всего лишь электрический компонент в составе нервного импульса. Он характеризирует изменения, что происходят с зарядом локального участка мембраны.
Где же создаются нервные импульсы?
Откуда они начинают свой путь? Ответ на этот вопрос может дать любой студент, который прилежно изучал физиологию возбуждения. Есть четыре варианта:
- Рецепторное окончание дендрита. Если оно есть (что не факт), то возможным является наличие адекватного раздражителя, что создаст сначала генераторный потенциал, а потом уже и нервный импульс. Подобным образом работают болевые рецепторы.
- Мембрана возбуждающего синапса. Как правило, такое возможно только при наличии сильного раздражения или их суммирования.
- Триггерная зона дентрида. В этом случае локальные возбуждающие постсинаптические потенциалы формируются как ответ на раздражитель. Если первый перехват Ранвье миелинизирован, то они на нём суммируются. Благодаря наличию там участка мембраны, которая обладает повышенной чувствительностью, здесь возникает нервный импульс.
- Аксонный холмик. Так называют место, где начинается аксон. Холмик – это наиболее частый создать импульсов на нейроне. Во всех остальных местах, которые рассматривались ранее, их возникновение гораздо менее вероятное. Это происходит из-за того, что здесь мембрана имеет повышенную чувствительность, а также пониженный критический уровень деполяризации. Поэтому, когда начинается суммирование многочисленных возбуждающих постсинаптических потенциалов, то раньше всего на них реагирует холмик.
Пример распространяющегося возбуждения
Рассказ медицинскими терминами может вызвать непонимание отдельных моментов. Чтобы устранить это, стоит кратко пройтись по изложенным знаниям. В качестве примера возьмем пожар.
Вспомните сводки из новостей прошлого лета (также это скоро можно будет услышать опять). Пожар распространяется! При этом деревья и кустарники, которые горят, остаются на своих местах. А вот фронт огня идёт всё дальше от места, где был очаг возгорания. Аналогичным образом работает нервная система.
Часто бывает необходимо успокоить начавшееся возбуждение нервной системы. Но это не так легко сделать, как и в случае с огнем. Для этого совершают искусственное вмешательство в работу нейрона (в лечебных целях) или используют различные физиологические средства. Это можно сравнить с заливанием пожара водой.
fb.ru
Строение нейрона и проведения нервного импульса. Нервы
Строение нейрона. Структурной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон. Нейрон имеет тело и отростки. Различают два вида отростков. Короткие, очень разветвленные отростки называют дендритами.
Долгое отросток носит название аксон. По дендритах нервный импульс идет к телу нейрона, по аксонам — от тела к другим нейронам или клеток (мышц, клеток внутренних органов). Таким образом, нейрон может проводить импульс только в одном направлении — от дендритов по аксону. Аксоны большинства нейронов покрыты многослойной миелиновой оболочкой, которая образуется из клеток нейроглии. Благодаря миелина скорость проведения импульса по аксону достигает 100-120 м / с; миелин изолирует возбуждения и препятствует его переходу на соседние нервные волокна.
Типы нейронов. В зависимости от функции выделяют три основных типа нейронов.
Чувствительные (афферентные, центростремительные) нейроны проводят нервный импульс от органов чувств к главному (спинного) мозга. Тела чувствительных нейронов лежат вне ЦНС. Дендриты этих нейронов хорошо развиты, один или несколько дендритов являются рецепторами. Рецепторы располагаются во внешних покровах тела, так и во внутренних органах (мышцах, сухожилиях, суставах, сосудах) и переводят сигналы внешнего (свет, звук) и внутреннего (растяжения органов, изменение химического состава крови) среды в нервные импульсы.
Двигательные (эфферентные, центробежные) нейроны имеют длинные аксоны и несут сигналы от головного и спинного мозга к внутренним органам, мышцам, железам. Если аксон двигательного нейрона заканчивается на скелетной мышце, то говорят о нервно-мышечный контакт (синапс). Медиатором здесь выступает ацетилхолин.
Вставные нейроны (интернейронов) соединяют двигательные и чувствительные нейроны между собой и с другими отделами нервной системы.
Синапсы. Участок контакта аксона с другой клеткой называется синапсом. В синапсе различают пресинаптическую часть (окончание аксона), постсинаптическую часть (участок клетки, с которой он контактирует) и синаптическую щель — пространство шириной не более 20 нм, заполненный жидкостью.
В пресинаптическом окончании аксона содержатся: гранулы с особой химическим веществом — медиатором. Во время прохождения нервного импульса по аксону молекулы медиатора выделяются у сына-птичну щель за очень короткое время достигают поверхности соседней клетки, на которой есть рецепторы к медиатору. Связывание медиатора с рецептором приводит к возникновению электрического импульса, который распространяется дальше. После выполнения своей функции передатчика медиаторы разрушаются специфическими ферментами. Нервы. Множество аксонов объединяются общей соединительнотканной оболочкой и образуют нервы. В соединительнотканной оболочке залегают кровеносные сосуды, которые питают нерв. Если в состав нерва входят только чувствительные или только двигательные волокна, то говорят о чувствительных или о двигательные нервы соответственно. Чаще нервы являются смешанными, то есть объединяют как чувствительные, так и двигательные волокна.
worldofscience.ru
Нейрон выполняет функцию проведения нервного импульса – клетка мозга
Биохимические особенности и взаимодействие нейронов и нейроглии
Введение
Одной из морфологических особенностей нервной ткани, отличающей ее от большинства других тканей, является крайне выраженная гетерогенность ее клеточного состава. Нейроны, осуществляющие специфические функции в ЦНС, составляют лишь небольшую часть клеточного фонда последней; глиальные клетки значительно преобладают над нервными и занимают весь объем между сосудами и нейронами.
Ярко выраженная гетерогенность нервной ткани заключается не только в том, что в ней присутствуют различные по морфологическим и функциональным свойствам крупные клеточные популяции, но и в том, что каждая клеточная популяция содержит клетки, резко различающиеся и по форме, и по функциям. Это характерно как для нейронов, так и для нейроглии.
Нейроны по форме делятся на пирамидные, веретенообразные и звездчатые. Каждой группе нейронов присущи свои метаболические и функциональные особенности.
Нейроглия состоит в основном из двух типов глиальных клеток: макро- и микроглии. Макроглия подразделяется на астроглию и олигодендроглию. Отличительной морфологической особенностью нейроглиальных клеток по сравнению с нейронами является отсутствие аксонов. Большинство центральных нейронов окружено клетками нейроглии – астроцитами и олиго-дендроцитами.
Роль нейроглиальных клеток в функциональной активности ЦНС изучена относительно слабо. Это в первую очередь обусловлено методическими трудностями, так как нейроны и нейроглия настолько тесно переплетаются, что нередко отделить чисто нейрональную фракцию от нейроглиальной чрезвычайно трудно. Нейроглиальные клетки являются основным звеном на пути продвижения веществ от кровеносных сосудов к нейронам. Мембраны нейронов непосредственно не контактируют с капиллярами, а отделены от них клетками нейроглии. Именно поэтому долгое время нейроглии приписывалась исключительно трофическая функция. Однако установлено, что глия не является лишь трофическим клеточным компонентом нервной системы, а наоборот, принимает активное участие в специфическом функционировании нервной ткани.
Глия вносит значительный вклад в электрогенез мозга. Так, исследование с применением антиглиальных сывороток позволило заключить, что в норме способность нейронов к гиперактивности может блокироваться благодаря тормозному влиянию со стороны глиальных клеток.
Одной из давно замеченных особенностей глии является то, что она содержит относительно высокие концентрации ионов калия, и глиальная мембрана менее проницаема для других ионов.
Механизм проведения нервного импульса
При прохождении нервного импульса происходит освобождение из нейронов в межклеточную щель значительных количеств К
Способность глии аккумулировать ионы калия связана с ее другой не менее важной функцией – способностью вовлекаться в процесс удаления медиаторов и других сильно действующих агентов, выделяющихся в течение нейрональной активности. В особенности это важно в отношении такого медиатора, как глу-таминовая кислота: превышение определенного уровня ее концентрации может вызывать необратимые повреждения нейронов. Глиальные клетки участвуют в механизме химической трансмиссии в ЦНС, особенно в активном поглощении, и в метаболизме возбуждающих и тормозных трансмиттеров. Клетки нейроглии участвуют в синтезе предшественников некоторых регуляторов, передаваемых затем нейронам. Примером является синтез ряда нейротрофинов, а также особого глиального ростового фактора, участвующего в трофике и репарации мотонейронов.
Наконец, в последние годы установлена способность астро-цитов к своеобразной форме передачи сигнала. Процессы возбуждения нейронов сопровождаются изменениями концентрации Са+ в ближнем окружении. Астроциты, отростки которых тесно переплетены с дендритами и охватывают терминали, реагируют на эти изменения реципрокными изменениями внутриклеточной концентрации Са+ . Далее следует «волна» миграций Са+ между астроцитами, тесно контактирующими друг с другом. В результате в определенных зонах мозга возникает осцилляция концентраций Са+ , которая в свою очередь может модулировать состояние многих нейронов.
Различия в функциональной активности нейронов и ней-роглии во многом обусловлены особенностями химического состава и метаболизма этих клеточных популяций головного мозга.
1. Состав и метаболизм нуклеиновых кислот
Содержание ДНК в нейронах колеблется в пределах 6–8 нг на клетку, в астроцитах оно достигает 11 нг. Олигодендроциты характеризуются меньшим содержанием ДНК, что свидетельствует о практическом отсутствии полиплоидии и невысоком содержании митохондрий в олигодендроглиальных клетках.
Большое значение для сравнения метаболических превращений и роли ДНК в глии и нейронах имеет исследование путей ее синтеза и деградации. К сожалению, таких сравнительных работ еще недостаточно, чтобы сделать окончательные выводы. Однако установлены некоторые различия в каталитических свойствах ДНК-полимераз, выделенных из нейронов и нейроглии. Эти различия касаются предпочтительного использования матриц, субстратной специфичности и отношения к ингибиторам и отражают способность глиальных клеток к интенсивному размножению.
Качественный состав РНК в основном сходен в нейронах и нейроглии, хотя количество отдельных фракций РНК различается. Так, в глии обнаружено больше 4S РНК, Кроме того, РНК нейронов и нейроглии отличаются по общему нуклеотидному составу. Наибольшие различия касаются таких оснований, как аденин и цитозин. Исследование метаболизма РНК в нейронах и нейроглии проводится с использованием различных меченых предшественников. Установлено, что включение Н-аденина и Н-цитозина в нуклеотиды нейроглии происходит более интенсивно по сравнению с нейронами. Удалось установить цикличность биосинтеза РНК нейроглии, что дает основание предполагать существование в глиальных клетках двух пулов РНК, обладающих различной метаболической активностью.
2. Состав и метаболизм аминокислот и белков
Впервые сравнительное исследование аминокислотного состава нейронов и нейроглии было проведено Г. Роузом. Полученные экспериментальные данные позволили сделать заключение о том, что содержание свободных аминокислот в нейронах выше по сравнению с нейроглией. Исключение отмечено лишь для глутаминовой кислоты, содержание которой несколько выше в клетках нейроглии.
Одновременно с изучением распределения свободных аминокислот был исследован их метаболизм. Оказалось, что при использовании в качестве предшественника биосинтеза аминокислот иС-глюкозы или иС-пирувата нейроглиальные аминокислоты включают радиоактивный углерод в среднем в три раза интенсивнее. Несмотря на то, что эти исследования, выполненные в опытах invitro, естественно, не могут в полной мере охарактеризовать свойства нейронов и нейроглии, все-таки можно предположить, что одной из характерных особенностей нейроглиальных клеток является более высокий метаболизм свободных аминокислот.
Особое положение занимает вопрос о взаимопревращениях глутамата и глутамина в клетках нейроглии и нейрона. В экспериментах с интрацеребральным введением С-глутамата через 15–30 мин удельная радиоактивность глутамина в нейронах была ниже, чем глутамата. Напротив, в нейроглии уровень радиоактивности глутамина превышал средний уровень радиоактивности глутамата. Это были первые указания на существование нескольких метаболических компартментов для глутамата и на своеобразное «разделение труда» между нейронами и глией в отношении синтеза, распада и перемещений двух нейромедиа-торов – глутамата и гамма-аминомасляной кислоты. Особенностью внешней мембраны нейрона явилась низкая проницаемость для глутамата и высокая для глутамина. Пока трудно дать хорошо обоснованное объяснение этому факту. Можно лишь полагать, что это связано с двойственной ролью глутамата в ЦНС: обычной – в качестве компонента синтезируемых белков, и специальной – как нейромедиатора и как предшественника другого нейромедиатора – ГАМК. В результате глута-мат из внеклеточной среды поглощается глией, превращающей его в форму, способную войти в нейроны, – глутамин. Последний, выйдя из глии и войдя в глутаматергические нейроны, дезаминируется, образуя вновь глутамат. Далее он включается в синаптические Лузырьки – хранители медиатора. При прохождении импульса они опорожняются в синаптическую щель, глутамат опять поступает в глию и таким образом цикл замыкается- В нейронах другого типа – ГАМКергических – поступивший глутамин не только вновь превращается в глутамат, но и декарбоксилируется, превращаясь в ГАМК. Последняя, опять-таки при прохождении импульса, выходит в синап-тическую щель, и часть ее поступает в глию, где участвует в процессах ресинтеза глутамина. Понятны и важны в этом плане данные о способности нейроглиальных клеток очень активно поглощать аминокислоты из инкубационной среди против градиента концентрации на фоне очень слабой аккумуляции аминокислот нейронами. Наиболее активно глиальные клетки поглощают ГАМК и глутамат. Отношение содержания ГАМК в клетках нейроглии к ее содержанию в инкубационной среде достигает 100, в то время как для нейронов эта величина колеблется в пределах 10. Процесс поглощения ГАМК глиальными клетками зависит от таких факторов, как температура инкубационной среды и наличие ионов К+ , Na+ и Mg^+ . Ионы К+ стимулируют высвобождение ГАМК из нейронов. Пикротоксин и стрихнин не влияют на захват ГАМК нейронами, тогда как в глии наблюдается усиление поступления ГАМК при действии этих фармакологических веществ; аминазин, напротив, неконкурентно ингибирует процесс поглощенная ГАМК глией.
laservirta.ru
Нейрон, функциональные свойства нейронов
Нейрон — основная структурная единица нервной системы
Нервная система образована нервной тканью, состоящей из нервных клеток — нейронов (1011 в ЦНС) и нейроглии (макроглии: олигодендроглии, астроглии, эпендимы и микроглии) в 10 — 50 раз больше количества нейронов.
Определение 1
Нейрон — это специализированная нервная клетка, являющаяся основной структурной и функциональной единицей нервной системы.
Нейрон состоит из тела (сомы), от которого отходят два типа отростков:
- аксон — длинный,
- дендриты — короткие и сильно ветвящиеся.
Дендриты* (от греч. дендрон — «дерево») — относительно короткие отростки, которые воспринимают и передают информацию к телу клетки. Каждая клетка обычно имеет несколько дендритов.
Аксон (от греч. аксон — «ось») — длинный отросток,с помощью которого передаются импульсы от нервной клетки к другим нервным клеткам или рабочим органам. Каждая клетка имеет лишь один аксон.
Аксоны образуют нервные волокна.
Замечание 1
Дендриты и аксоны впервые описал испанский нейрогистолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль. В 1894 году он создал теорию о нейронах как структурной единице нервной системы. Вместе с К. Гольдхи в 1906 г. получил Нобелевскую премию.
Нейроглия заполняет промежутки между нейронами (опорная функция), по ней к нейронам поступают кислород и питательные вещества (дыхательная и трофическая, или питательная, функция). Она препятствует попаданию к нейронам различных токсических веществ (защитная функция) и вырабатывает биологически активные вещества (секреторная функция).
Основными функциями нейронов являются:
- восприятие раздражений,
- их обработка,
- передача информации (нервных импульсов,
- формирование соответствующей реакции.
По выполняемым функциям нейроны делятся на:
- рецепторные (чувствительные) — по них возбуждение передаётся из периферии к нервной системе;
- вставочные (промежуточные, интеркалярные) — передают импульсы внутри нервной системы;
- двигательные (эффекторные, мотонейроны) — по них импульс направляется к рабочим органам (эффекторам) — мышцам, железам и т. п.
Замечание 2
По некоторым данным у человека и других приматов не менее 70% всех нервных клеток ЦНС локализированно в коре больших полушарий головного мозга.
Синаптическая передача возбуждения. Медиаторы
Определение 2
Синапс — это специализированное отверстие, обеспечивающее переход возбуждения от одного нейрона на другой или возбуждающуюся клетку (мышечную или секреторную).
Замечание 3
В среднем один аксон образует более 2000 синаптических окончаний.
Термин «синапс» происходит от греческого слова «застёгивать». Его ввёл Ч. Шеррингтон в 1897 г., а на полстолетия раньше К. Бернар отметил, что контакты, которые нейроны формируют с клетками — мишенями, специализированны, и, как результат, природа сигналов, распространяющихся между нейронами и клетками — мишенями, каким — то образом способна изменяться в месте этого контакта.
Критические данные о морфологии существования синапсов появились уже позже. Оказалось, что все синапсы состоят из трёх элементов — пресинаптической мембраны, постсинаптической мембраны и синаптической щели.
Синапсы по способу передачи сигналов делят на:
- химические,
- электрические;
а по знаку на:
- возбуждающиеся,
- тормозящие.
Синапсы содержат синаптические пузырьки с медиатором.
Определение 3
Под медиаторами понимают биологически активные вещества, выделяющиеся нервными окончаниями и являющимися посредниками в процессе синаптической передачи.
Медиаторы по способу действия делятся на:
- возбуждающие (ацетилхолин),
- тормозящие (гаммааминомасляная кислота ГАМК).
Замечание 4
В даное время идентифицировали около 100 веществ, которые исполняют роль нейромедиаторов.
spravochnick.ru
Тест по теме «Нервная система человека.» в форме ЕГЭ с ответами — ГИА, ЕГЭ по биологии — Каталог файлов
Нервная система человека.
Задания с выбором одного верного ответа.
А1. Нервная регуляция функций в теле человека осуществляется с помощью:
- электрических импульсов,
- механических раздражений,
- гормонов,
- ферментов.
А2. Структурной и функциональной единицей нервной системы считают:
- нейрон,
- нервную ткань,
- нервные узлы,
- нервы.
А3. Основу нервной деятельности человека и животных составляет:
- мышление,
- рассудочная деятельность,
- возбуждение,
- рефлекс.
А4. Рецепторы – это чувствительные образования, которые:
- передают импульсы в центральную нервную систему,
- передают нервные импульсы со вставочных нейронов на исполнительные,
- воспринимают раздражения и преобразуют энергию раздражителей в процесс нервного возбуждения,
- воспринимают нервные импульсы от чувствительных нейронов.
А5. Наиболее чувствительны к недостатку кислорода клетки:
- спинного мозга,
- головного мозга,
- печени и почек,
- желудка и кишечника.
А6. Пучки длинных отростков нейронов, покрытые соединительнотканной оболочкой и расположенные вне центральной нервной системы, образуют:
- нервы,
- мозжечок,
- спинной мозг,
- кору больших полушарий.
А7. Произвольные движения человека обеспечивают:
- мозжечок и промежуточный мозг,
- средний и спинной мозг,
- продолговатый мозг и мост,
- большие полушария переднего мозга.
А8. Регуляцию и согласование физиологических процессов, протекающих во внутренних органах, обеспечивает:
- промежуточный мозг,
- средний мозг,
- спинной мозг,
- мозжечок.
А9. Соматическая нервная система, в отличие от вегетативной, управляет работой:
- скелетных мышц,
- сердца и сосудов,
- кишечника,
- почек.
А10. Нервные импульсы передаются в мозг по нейронам:
- двигательным,
- вставочным,
- чувствительным,
- исполнительным.
А11. Центры глотательных, дыхательных, сердечно-сосудистых и других жизненно важных рефлексов располагаются в:
- мозжечке,
- среднем мозге,
- продолговатом мозге,
- промежуточном мозге.
А12. Вегетативная нервная система участвует в:
- осуществлении произвольных движений,
- восприятии зрительных, слуховых и вкусовых раздражений,
- регуляции обмена веществ и работы внутренних органов,
- формировании звуков речи.
А13. Нервным импульсом называют:
- электрическую волну, бегущую по нервному волокну,
- передачу информации с одного нейрона на следующий,
- передачу информации от клетки к клетке,
- процесс, обеспечивающий торможение клетки-адресата.
А14. По чувствительному нейрону возбуждение направляется:
- в центральную нервную систему,
- к исполнительному органу,
- к рецепторам,
- к мышцам.
А15. Нервные импульсы передаются от органов чувств в мозг по:
- двигательным нейронам,
- вставочным нейронам,
- чувствительным нейронам,
- коротким отросткам двигательных нейронов.
А16. Внешние раздражители преобразуются в нервные импульсы в:
- нервных волокнах,
- телах нейронов центральной нервной системы,
- рецепторах,
- телах вставочных нейронов.
А17. У человека за расширение зрачка отвечает:
- симпатический отдел нервной системы,
- парасимпатический отдел нервной системы,
- соматическая нервная система,
- центральная нервная система.
А18. Короткий отросток нервной клетки называется:
- аксон,
- нейрон,
- дендрит,
- синапс.
А19. Длинный отросток нервной клетки называется:
- аксон,
- нейрон,
- дендрит,
- синапс.
А20. Место контактов двух нервных клеток друг с другом называется:
- аксон,
- нейрон,
- дендрит,
- синапс.
А21. Нервы – это:
- нейронная цепь,
- скопление тел нейронов,
- пучки аксонов, выходящие за пределы мозга,
- рецепторы.
А22. Полушария головного мозга соединяются друг с другом:
- мостом,
- мозолистым телом,
- средним мозгом,
- промежуточным мозгом.
А23. Влияние парасимпатической нервной системы на сердечную деятельность выражается в:
- замедлении сердцебиения,
- учащении сердцебиения,
- остановке сердца,
- аритмии.
А24. Нервная система – это:
- орган,
- ткань,
- система органов,
- органоид.
А25. Нервная система человека, в отличие от эндокринной:
- реагирует на внешние, а не на внутренние воздействия,
- полностью подчинена сознанию,
- действует быстрее,
- не работает во время сна.
А26. Рефлексы, которые не могут быть усилены или заторможены по воле человека, осуществляются через нервную систему:
- центральную,
- вегетативную,
- соматическую,
- периферическую.
А27. Аксоны – отростки нервных клеток, которые выходят за пределы центральной нервной системы, собираются в пучки и образуют:
- подкорковые ядра,
- нервные узлы,
- кору мозжечка,
- нервы.
А28. Нейрон – это:
- многоядерная клетка с отростками,
- одноядерная клетка с отростками,
- безъядерная клетка с отростками,
- многоядерная клетка с ресничками.
А29. В приспособительных реакциях организма на изменения условий среды ведущую роль играет:
- головной мозг,
- вегетативная нервная система,
- соматическая нервная система,
- органы чувств.
А30. Нервные клетки отличаются от остальных наличием:
- ядра с хромосомами,
- отростков разной длины,
- многоядерностью,
- сократимостью.
А31. Передача возбуждения по нерву или мышце объясняется:
- разностью концентраций ионов натрия и калия внутри и вне клетки,
- разрывом водородных связей между молекулами воды,
- изменением концентрации водородных ионов,
- теплопроводностью воды.
А32. Рефлекс, нервный центр которого лежит за пределами продолговатого мозга:
- кашель,
- глотание,
- слюноотделение,
- коленный.
А33. Промежуточный мозг регулирует:
- обмен веществ,
- потребление пищи и воды,
- поддержание постоянной температуры тела,
- верны все ответы.
А34. В продолговатом мозге расположен центр рефлекса:
- чихания,
- мочеиспускания,
- дефекации,
- коленного.
А35. Центры кашля и чихания находятся в:
- спинном мозге,
- продолговатом мозге,
- среднем мозге,
- переднем мозге.
А36. Парасимпатическая нервная система снижает:
- частоту сердечных сокращений,
- силу сердечных сокращений,
- уровень глюкозы в плазме,
- все перечисленные параметры.
Задания с выбором нескольких верных ответов.
В1. Белое вещество переднего отдела головного мозга:
А) образует его кору,
Б) расположено под корой,
В) состоит из нервных волокон,
Г) образует подкорковые ядра,
Д) соединяет кору головного мозга с другими отделами головного мозга и со спинным мозгом,
Е) выполняет функцию высшего анализатора сигналов от всех рецепторов тела.
В2. Деятельность каких органов регулирует вегетативная нервная система человека?
А) мышц верхних и нижних конечностей,
Б) сердца и кровеносных сосудов,
В) органов пищеварения,
Г) мимических мышц,
Д) почек и мочевого пузыря,
Е) диафрагмы и межрёберных мышц.
В3. К периферической нервной системе относят:
А) мост,
Б) мозжечок,
В) нервные узлы,
Г) спинной мозг,
Д) чувствительные нервы,
Е) двигательные нервы.
В4. В мозжечке лежат центры регуляции:
А) мышечного тонуса,
Б) сосудистого тонуса,
В) позы и равновесия тела,
Г) координации движений,
Д) эмоций,
Е) вдоха и выдоха.
Задания на установление соответствия.
В5. Установите соответствие между отдельной функцией нейрона и типом нейрона, который эту функцию выполняет.
ФУНКЦИИ НЕЙРОНОВ ТИПЫ НЕЙРОНОВ
1) осуществляют передачу с одного нейрона А) чувствительные,
на другой в головном мозге, Б) вставочные,
2) передают нервные импульсы от органов В) двигательные.
чувств в мозг,
3) передают нервные импульсы мышцам,
4) передают нервные импульсы от внутренних органов в мозг,
5) передают нервные импульсы к железам.
В6. Установите соответствие между отделами нервной системы и их функциями.
ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ФУНКЦИИ ОТДЕЛ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
1) сужает сосуды, А) симпатическая,
2) урежает ритм работы сердца, Б) парасимпатическая.
3) сужает бронхи,
4) расширяет зрачок.
В7. Установите соответствие между строением и функциями нейрона и его отростками.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОТРОСТОК НЕЙРОНА
1) проводит сигнал к телу нейрона, А) аксон,
2) снаружи покрыт миелиновой оболочкой, Б) дендрит.
3) короткий и сильно ветвится,
4) участвует в образовании нервных волокон,
5) проводит сигнал от тела нейрона.
В8. Установите соответствие между свойствами нервной системы и её типами, которые этими свойствами обладают.
СВОЙСТВА ТИП НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
1) иннервирует кожу и скелетные мышцы, А) соматическая,
2) иннервирует все внутренние органы, Б) вегетативная.
3) способствует поддержанию связи организма
с внешней средой,
4) регулирует обменные процессы, рост организма,
5) действия подконтрольны сознанию (произвольны),
6) действия неподвластны сознанию (автономны).
В9. Установите соответствие между примерами нервной деятельности человека и функциями спинного мозга.
ПРИМЕРЫ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФУНКЦИИ СПИННОГО
МОЗГА
1) коленный рефлекс, А) рефлекторная,
2) передача нервного импульса из спинного Б) проводниковая.
мозга в головной,
3) разгибание конечностей,
4) отдёргивание руки от горячего предмета,
5) передача нервного импульса из мозга
к мышцам конечностей.
В10. Установите соответствие между особенностью строения и функцией головного мозга и его отделом.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ОТДЕЛЫ ГОЛОВНОГО
И ФУНКЦИЙ МОЗГА
1) содержит дыхательный центр, А) продолговатый мозг,
2) поверхность поделена на доли, Б) передний мозг.
3) воспринимает и обрабатывает информацию от
органов чувств,
4) регулирует деятельность сердечно-сосудистой системы,
5) содержит центры защитных реакций организма – кашля
и чихания.
Задания на определение последовательности.
В11. Установите правильную последовательность расположения отделов ствола головного мозга, по направлению от спинного мозга.
А) промежуточный мозг,
Б) продолговатый мозг,
В) средний мозг,
Г) мост.
Задания со свободным ответом
С1. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, которых сделаны ошибки, объясните их.
1. Кора больших полушарий образована серым веществом.
2. Серое вещество состоит из отростков нейронов.
3. Каждое полушарие разделяется на лобную, теменную, височную и затылочную доли.
4. Зрительная зона находится в лобной доле.
5. Слуховая зона находится в теменной доле.
С2. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки, объясните их.
1. Нервная система делится на центральную и соматическую.
2. Соматическая нервная система делится на периферическую и вегетативную.
3. Центральный отдел соматической нервной системы состоит из спинного и головного мозга.
4. Вегетативная нервная система координирует деятельность скелетной мускулатуры и обеспечивает чувствительность.
Ответы к заданиям части А
№ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
ответ | 1 | 1 | 4 | 3 | 2 | 1 | 4 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 |
№ | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
ответ | 1 | 1 | 3 | 3 | 1 | 3 | 1 | 4 | 3 | 2 | 1 | 3 |
№ | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
ответ | 3 | 2 | 4 | 2 | 3 | 2 | 1 | 4 | 4 | 1 | 2 | 4 |
Ответы к заданиям части В
№ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
ответ | БВД | БВД | ВДЕ | АВГ | БАБАБ | АББА |
№ | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
|
ответ | БАБАА | АБАБАБ | АБААБ | АББАА | БГВА |
|
pro100marisha.ucoz.ru
Двигательные нервы и управление мышцами
Двигательные нейроны
Двигательные нейроны — это нервные клетки, которые передают информацию от центральной нервной системы к мышцам и железам. Электрические импульсы в двигательном нейроне следуют в обратном направлении, в отличие от сенсорного нейрона. Стрелки на иллюстрации показывают направление движения импульсов.Дендриты получают сигналы от нервных волокон в центральной нервной системе. Они передаются телу клетки и через аксон к концевой пластинке двигательного нерва на мышце, которая возбуждает орган эффектора. Например, они могут заставить железу выделять гормоны или заставить мышцу сократиться или расслабиться.
Все или ничего
Электрический импульс нервного волокна преобразуется в сокращение мышцы с помощью ацетилхолина нейротрансмиттера, который проходит от нервного волокна к волокну мышцы. В мышцах находится огромное количество мышечных волокон. У каждого волокна есть реакция по типу «все или ничего». Оно или сокращается полностью, или не сокращается вообще. Сила мышцы зависит от количества в ней волокон, которые стимулируются нервами.Двигательные единицы
Мышечные волокна должны быстро сокращаться при получении сигнала, чтобы выполнить требуемое действие. Чтобы это произошло, они обслуживаются нервами, отходящими от центральной нервной системы — головного и спинного мозга. Одиночный нейрон (нервная клетка) и все мышечные волокна, получившие сигнал, называются двигательной единицей.Различные мышцы имеют разное количество двигательных единиц. Количество мышечных волокон в двигательной единице варьируется от четырех до нескольких сотен. Мышцы, которые требуют очень точного движения, имеют маленькие двигательные единицы. Мышцы, которые производят сильные, но менее точные действия, имеют много больших двигательных единиц.
Структура
Каждая двигательная единица обслуживается одним двигательным нервом, в котором находится множество двигательных нейронов. Окончания аксонов двигательных нейронов прикрепляются к мышечным волокнам в точках, называемых концевыми пластинками двигательных нервов на мышце.Структура двигательной единицы
И.А. Борисова
medbe.ru