Виды синапсов физиология – Значение синапсов в передаче возбуждения. Виды синапсов. Особенности строения синапсов. Механизм передачи возбуждения через синапс. Физиологические свойства синапсов.

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.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Какие бывают виды синапсов

В ГАМК-эргических видах синапсов постсинаптическая мембрана содержит рецепторы к медиатору. Это ГАМК α– и β-рецепторы. Первые локализуются лишь в ЦНС, вторые, кроме центральных отделов нервной системы, находятся в ганглиях сердца, кишечника и т.д.

Какие бывают виды синапсов?

Постсинаптические мембраны гистаминэргических синапсов

Н1– и Н2-рецепторы содержат постсинаптические мембраны гистаминэргических синапсов. Возбуждение этих рецепторов в синапсах ЖКТ оказывает противоположный холиновым нервным волокнам эффект.

В серотонинэргических синапсах постсинаптическая мембрана несет четыре вида рецепторов к серотонину: 5НТ1, 5НТ2, 5НТз, 5НТ4. Такие виды синапсов находятся в основном в органах ЖКТ.

Дофаминэргические синапсы

Дофаминэргические синапсы содержат Д1– и Д2-рецепторы к дофамину. Эти образования локализуются в большом количестве в ЦНС (черная субстанция среднего, базальные ядра конечного мозга). В результате взаимодействия вышеупомянутых рецепторов со специфичными для этих рецепторов медиаторами меняется проницаемость хемовозбудимых каналов, локализованных на постсинаптической мембране. Как правило, происходит открытие натриевых, кальциевых каналов, и эти ионы поступают внутрь клетки. В ряде случаев возможно закрытие каналов.

Перемещение ионов через постсинаптическую мембрану вызывает возникновение локального электрического ответа, который может нести как возбуждающий (сопровождающийся деполяризацией мембраны), так и тормозной (гиперполяризация) характер. Деполяризация мембраны (возбуждающий постсинаптический потенциал – ВПСП) возникает благодаря активации хемозависи-мых натриевых каналов, через которые осуществляется лавинообразное движение натрия в клетку. Значение в формировании ВПСП имеют также ионы кальция, поступающие в клетку, и выходящие ионы калия. Длительность ВПСП составляет около 5 мсек, амплитуда – примерно 20мВ.

Тормозной постсинаптический потенциал формируется в результате гиперполяризации мембраны за счет выхода ионов калия по градиенту концентрации из клетки и входа ионов хлора внутрь клетки. Самую важную роль играют ионы хлора. Возможно возникновение ТПСП без гиперполяризации. Это возникает, когда мембранный потенциал нейрона более отрицателен, чем равновесный хлорный потенциал (70мВ). В этом случае ионы хлора покидают клетку через открытые каналы, развивается деполяризация мембраны до уровня равновесия потенциалов по хлору, но синапс будет все равно тормозным, так как дальнейшая деполяризация мембраны невозможна из-за нейтрализации зарядов входящих ионов натрия входящими ионами хлора и выходящим калием. Длительность ТПСП составляет 2–5 с, амплитуда равна 10мВ.

Таким образом, сущность механизма передачи импульса через химический синапс заключается в преобразовании электрической энергии в энергию химических связей, обусловливающую взаимодействие медиатора с рецептором, а затем – опять в электрическую энергию формирующегося потенциала действия (ТПСП и ВПСП).

Электрические синапсы

Электрические синапсы были открыты Дж. Экклсом в 1961г. Главным отличием их от химических является отсутствие посредника; осуществляется прямая передача потенциала действия с одной клетки на другую. Главным структурным отличием можно считать узкую синаптическую щель (2–4 нм). Через нее в электрических синапсах протянуты белковые каналы (диаметр до 2 нм), способные пропускать ионы и низкомолекулярные вещества. ПД не затухает в межклеточной жидкости синаптической щели, входит внутрь иннервируемой клетки, затем через постси-наптическую мембрану выходит на ее поверхность, вызывая деполяризацию.

В организме человека электрических видов синапсов значительно меньше, чем химических, причем в эмбриогенезе их больше, чем в постнатальном периоде. Они встречаются в структурах ЦНС (ядра тройничного, глазодвигательного нервов, вестибулярные ядра Дейтерса), вставочные диски (нексусы кардиомиоцитов) также пример электрических синапсов.

Электрические виды синапсов обладают рядом преимуществ перед химическими

  • высокая лабильность из-за малой синаптической задержки – 0,1 мсек,
  • низкая утомляемость,
  • надежность передачи

но и обладают некоторыми недостатками, главным среди которых можно назвать почти полное отсутствие одностороннего проведения возбуждения. Возможно, именно это сыграло главную роль в том, что в процессе эволюции электрические синапсы большей частью возникли из нервных систем высших позвоночных.

Нейроэффекторные и нейрорецепторные синапсы

Кроме межнейронных синапсов (иннервируемая клетка – нейрон), существуют также нейроэффекторные и нейрорецептор-ные. Нейроэффекторные синапсы подразделяются на нервно-мышечные (мионевральные) и нервно-железистые.

Мионевральный синапс представляет собой контакт многочисленных ветвлений осевого цилиндра аксона и участка мышечного волокна. Разветвленные терминали аксона, погружаясь в мышечное волокно, вовлекают за собой сарколемму; этот участок и является постсинаптической мембраной мионеврального синапса.

Плазмолеммы клеток (пре– и постсинаптические) разделены синаптической щелью порядка 50 нм. Кроме того, существуют вторичные синаптические щели, образованные многочисленными складками сарколеммы и представляющие собой ветвления первичной синаптической щели. Пресинаптическое окончание аналогично таковому в межнейронных синапсах. Везикулы содержат медиатор ацетил-холин.

Саркоплазма возле постсинаптической мембраны содержит большое число митохондрий, скопление овальных ядер; мышечное волокно в этом месте не имеет типичной поперечной исчерченности.

Постсинаптическая мембрана мионевральных синапсов

Постсинаптическая мембрана мионевральных синапсов так же, как и в холинэргических межнейронных синапсах, содержит белки холинорецептор и холинэстеразу. Механизм передачи потенциала действия нервно-мышечного синапса аналогичен таковому в межнейронных.

Особенностью мионевральных контактов в гладкой мышечной ткани является то, что терминали аксона около миоцитов образуют варикозы – четкообразные расширения, содержащие везикулы с ацетилхолином и норадреналином.

Нейросекреторные синапсы

Нейросекреторные синапсы устроены значительно проще, чем мионевральные. Они представляют собой лишь утолщение терминалей аксона, содержащее в основном ацетилхолин. Медиатор нервных окончаний поступает непосредственно в межклеточное пространство.

Нейрорецепторные синапсы, представляющие собой контакт нервной клетки с вторично-чувствующей клеткой органов вкуса, равновесия и слуха, а также контакты нервных клеток со специальными клетками соединительной, мышечной тканей и некоторыми клетками глии. В органах вкуса, слуха и равновесия потенциал действия возникает на сенсоэпителиальной клетке и обусловлен либо изменением ее биохимического состава, либо реакцией с рецепторов на поверхности клетки (волосковые клетки органа слуха и равновесия) при взаимодействии их с медиатором из внеклеточной среды (ацетилхолин, содержащийся в эндолимфе).

Потенциал действия с мембраны сенсоэпителиальной клетки переходит на неврилемму нервного окончания, запуская афферентный импульс.

К контактам отростков нервных клеток с клетками глии и соединительной ткани относятся чувствительные инкапсулированные окончания в виде пластинчатых и осязательных телец. В обоих случаях нервная клетка напрямую контактирует только с видоизмененными леммоцитами, соединительная ткань образует капсулу окончания.

Контакт чувствительных нервных клеток с клетками мышечной ткани сформировался в виде рецепторов нервно-мышечных веретен. Мышечные волокна, участвующие в контакте и окруженные соединительно-тканной капсулой, называются интрафузальными (два типа: с ядерной сумкой и с ядерной цепочкой). Импульс на мембране нервных клеток нервно-мышечных веретен возникает вследствие скольжения интрафузальных мышечных волокон вдоль нервного окончания.

Существуют также нервно-сухожильные волокна, в основе которых лежит контакт разветвленной нервной терминали с коллагеновыми сухожилиями.

Физиология межнейронных связей — синапсов

Несколько слов нужно сказать также о межнейронных связях — синапсах. Физиология синапсов в биологической системе аналогична «шинам» в искусственной матрице памяти.

Разница в том, что природа смогла создать их настолько миниатюрными, что в мозгу их насчитывается не менее чем 1014 степени, что позволяет мозгу развивать эквивалентную вычислительную мощность порядка 10степени.

Обычная вычислительная мощность ЭВМ составляет в среднем 109 степени. Реальная же разница в скорости обработки информации машиной и человеком есть результат различия протекания электронных процессов в искусственной среде и скорости срабатывания биологических элементов (нервных клеток).

В последнем случае имеет место более инерционный, но более эффективный — ассоциативный процесс. При этом один образ может вызывать появление других образов, что, собственно, и реализуется в нервных клетках мозга — нейронах, которые являются жестко специализированными по всем известным человеку признакам:

  • по гомеостазу,
  • по эмоциональной напряженности,
  • по социальным событиям,
  • по любви,
  • по сексу,
  • по криминалу и пр. -все невозможно перечислить.

Лабораторные исследования синапсов

И это один из основополагающих моментов. Лабораторные исследования физиологии синапсов нейрофизиологов Ю.В. Гринченко, А.А. Созинова и других показали: кролик с вживленными в мозг электродами имел свободный доступ к двум одинаковым педалям, нажав одну из которых он получал пищу.

Казалось бы, обе педали одинаковы, и можно нажать любую из них, чтобы получить пищу, но активация нейрона происходила только в том случае, если кролик подходил к правой педали. Это не единственный случай подобного лабораторного опыта. Широко известен, например, опыт Рэнка-младшего, который он назвал эффектом зеленого крокодилъчика, — возбуждение нейрона в мозгу крысы при виде игрушки зеленого крокодильчика.

www.astromeridian.ru

Синапс (виды, строение) | Физиология. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Многие нейроны передают информацию, вы­деляя химические вещества — нейромедиаторы и нейромодуляторы. Они высвобождаются из окончаний нервных клеток строго в специальные места контакта с другими клетками, называемые синапсами. Это либо участок соседнего нейрона, либо мышечная клетка. Число синапсов чрезвычайно велико, что обеспечивает большую площадь для передачи информации. Кроме того, между двумя клетками синап­тический контакт в свою очередь может соответствовать тысячам со­единений.

Различают несколько типов синапсов: химический, электрический и нервно-мышечный, который часто называют нервно-мышечным со­единением.

Химический синапс

Химический синапс имеет следующее строение. На нерв­ном окончании есть вздутие наподобие луковицы, которое называют синаптической бляшкой. В цитоплазме бляшек находятся митохонд­рии, некоторые другие органоиды клеток, но главным образом синап­тические пузырьки. В них содержится нейромедиатор, то самое веще­ство, с помощью которого нервный сигнал передается через синапс. Мембрана синаптической бляшки в месте синапса уплотняется и становится толстой, образуя пресинаптическую мембрану. Мембрана дендрита в области синапса тоже утолщена и образует постсинаптическую мембрану (рис. 34). Между двумя мембранами имеется промежуток шириной около 20 нм — синаптическая щель. В синапти­ческих пузырьках накапливаются нейромедиаторы, в частности ацетилхолин, которые затем выходят в синаптическую щель. Потенциал действия вызывает одновременный выброс нейромедиатора из множе­ства пузырьков. Постсинаптическая мембрана содержит белковые мо­лекулы, которые выполняют функцию рецепторов медиаторов, а так­же каналы, через которые в постсинаптический нейрон могут посту­пать ионы.




Электрический си­напс

У многих животных, например у книдарий, передача импульсов через синапсы осуществляется путем прохождения электрического то­ка между пре- и постсинаптическими нейронами. В электрических си­напсах ширина синаптической щели очень мала, не более 2 нм. Им­пульсы проходят через синапсы без задержки. Таким образом, клетки стимулируют друг друга без участия медиаторов и рецепторов. В ряде случаев происходит интеграция нескольких клеток в единую функ­циональную единицу. При этом действие всей группы клеток осуще­ствляется одновременно. Такое явление, в частности, характерно для эмбриональных нейронов. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Нервно-мышечный синапс (соеди­нение)

Особый вид синапса представляет собой нервно-мышечное соеди­нение. Это специализированное соединение между окончанием мо­торного нейрона и мышечным волокном (рис. 36). Аксоны моторного нейрона разветвляются на мышечной мембране. Последняя, так назы­ваемая сарколемма, образует многочисленные постсинаптические складки. Окончания мотонейрона секретируют цитоплазму, сходную с содержимым синаптической бляшки, и во время стимуляции из нее высвобождается медиатор — ацетилхолин. Проницаемость поверхно­сти сарколеммы для ионов натрия и калия изменяется и в результате происходит местная деполяризация. Она достаточна для возникнове­ния потенциала действия, который и вызывает сокращение мышцы.

Рис. 36. Нервно-мышечный синапс: 1 — аксон; 2 — постсинаптическая мембрана; 3 — миофибриллы; 4 — складки сарколеммы в области синапсиса; 5 — пресинаптическая мембрана


На этой странице материал по темам:

  • Синапс в биологии это кратко

  • Синапс строение презентация

  • Синапс кратко реферат

  • Строение синапса кратко

  • Физиология нервно-мышечного синапса доклад



doklad-referat.ru

Строение и классификация синапсов

Строение и классификация синапсов

Синапс – это морфофункциональное образование
ЦНС, которое обеспечивает передачу сигнала с нейрона на другой нейрон или на
эффекторную клетку (мышечную, секреторную). Синапс включает три компонента:
пресинаптическая мембрана, постсинаптическая мембрана и синаптическая щель, т. е.
содержит элементы и первого и второго контактирующих нейронов.

По локализации синапсы
делятся на центральные и периферические. Центральные подразделяются на
аксо-аксональные, аксо-дендрические, аксо-соматические, дендро-дендрические и т.
д.; по развитию в онтогенезе различают стабильные и динамические синапсы, по
конечному эффекту – тормозные и возбуждающие. По механизму передачи сигнала
синапсы бывают электрические, химические и смешанные.


Строение синапса

Электрический синапс
представляет собой щелевидное образование с ионными мостиками-каналами между
двумя контактирующими клетками. При наличии ПД ток почти беспрепятственно
перескакивает через щелевидный контакт и индуцирует генерацию ПД в другой
клетке, таким образом происходит быстрая передача возбуждения. Но электрические
синапсы в основном обладают двусторонней проводимостью. Кроме того с их помощью
нельзя заставить эффекторную клетку тормозить свою активность. С другой
стороны, передача сигнала происходит почти без синаптической задержки и почти
без утечки токов через внеклеточную среду. Электрические синапсы широко
распространены в нервной системе беспозвоночных и низших позвоночных. В стволе
мозга млекопитающих они имеются в ядрах тройничного нерва и некоторых других
ядрах ствола.

Химические синапсы
передачу нервного сигнала осуществляют с помощью химических веществ –
медиаторов, которые содержатся в синаптических визикулах. Химические
синапсы классифицируют по природе медиатора, который они используют:
холинэргические (ацетилхолин), адренергические (адреналин), дофаминергические
(дофамин) и др.

Физиология синаптической передачи в химическом синапсе

Потенциал действия,
пришедший по пресинаптическому волокну к синапсу, вызывает деполяризацию
мембраны, которая включает кальциевый насос, и ионы кальция поступают в синапс.
Попадая в цитоплазму синаптического окончания, кальций связывается с белками
оболочки синаптических везикул (пузырьков, в которых хранятся медиаторы), что
приводит к выделению медиаторов в синаптическую щель, которая отделяет мембрану
одного нейрона от мембраны другого. Так возбуждение (электрический потенциал
действия) нейрона в синапсе превращается из электрического импульса в импульс химический,
т. е. каждое возбуждение нейрона сопровождается выбросом в окончании его аксона
порции биологически активного вещества – медиатора. Далее молекулы медиатора
связываются со специальными белковыми молекулами, которые находятся на мембране
другого нейрона. Эти молекулы называются рецепторами. Рецепторы устроены
уникально и связывают только один тип молекул (которые подходят как » ключ
к замку»). Рецепторы – белковые структуры, которые являются интегральными
белками плазматической мембраны. Они синтезируются в рибосомах эндоплазматического
ретикулюма клетки, затем встраиваются в мембраны. Функциональная активность
синапса зависит от количества рецепторов, а также от их сродства к медиатору
(лиганду). Искусственно созданные лиганды, обладающие высоким специфическим (т.
е. действующим только на определенный тип либо подтип рецептора) сродством к
рецепторам, способны вызывать такой же функциональный ответ клетки, как и
нативные медиаторы. Рецептор состоит из двух частей. Одну можно назвать » узнающим
центром», другую – » ионным каналом».

Если молекулы медиатора
заняли определенные места (узнающий центр) на молекуле рецептора, то ионный
канал открывается и ионы начинают входить в клетку (ионы натрия) или выходить
(ионы калия) из клетки. Другими словами, через мембрану протекает ионный ток,
который вызывает изменение потенциала на мембране. Этот потенциал получил
название постсинаптического потенциала. В зависимости от характера открытых
ионных каналов возникает возбудительный (открываются каналы для ионов натрия и
калия) постсинаптсинаптический потенциала (ВПСП) или тормозной (открываются
каналы для ионов хлора) постсинаптический потенциал (ТПСП). На мембране одного
нейрона могут одновременно находиться два вида синапсов: тормозные и
возбудительные. Все определяется устройством ионного канала мембраны. Мембрана
возбудительных синапсов пропускает как ионы натрия, так и ионы калия. В этом
случае мембрана нейрона деполяризуется. Мембрана тормозных синапсов пропускает
только ионы хлора и гиперполяризуется. Очевидно, что если нейрон заторможен,
потенциал мембраны увеличивается (гиперполяризация). Таким образом, нейрон
благодаря воздействию через соответствующие синапсы может возбудиться или
прекратить возбуждение, затормозиться. Все эти события происходят на соме и
многочисленных отростках дендрита нейрона (на последних находится до нескольких
тысяч тормозных и возбудительных синапсов).

После каждого проведения
импульса медиаторы разрушаются специфическими ферментами либо происходит их
обратный захват в пресинаптическое окончание. В синапсах существует широко
распространенное в физиологии явление обратной связи: медиатор из синаптической
щели может взаимодействовать с рецепторами на пресинаптической мембране (ауторецепторами),
что приводит к прекращению выброса медиатора. Активность синапса может
модулироваться действием модулирующих нейромедиаторов, рецепторы которых
располагаются на аксоне или даже дендритах и теле синапса. Если через синапс
проходит много импульсов, то рецепторы могут уменьшить свою чувствительность к
нейромедиатору (это свойство рецепторов обеспечивает процессы адаптации на
нейрональном уровне). Важно помнить, что между химической природой синапса и
знаком его синаптического действия (возбуждающий или тормозной) нет однозначной
зависимости: один и тот же медиатор может оказывать как тормозное, так и
возбуждающее действие. Знак синаптического действия определяется свойствами
постсинаптической мембраны, т. е. составом рецепторов, которые могут разным
образом реагировать с медиатором и контролировать проводимость разных ионных
каналов.



biofile.ru

Физиология возбудимых тканей. Синапсы и их строение. Классификация синапсов

ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ

Лекция 2

СИНАПСЫ.

Синапсами называют контакты, которые устанавливают
нейроны как самостоятельные образования. Выделено несколько свойств синапсов:

1. Обеспечивают функциональные контакты между нервом и
органом.

2. Способствуют упорядоченной деятельности ЦНС.

3. Обладают пластичностью (количество импульсов,
проходящих через синапс может изменяться, что имеет важное функциональное
значение).

4. Участвуют в формировании памяти.

5. Являются местом действии блокаторов, психомиметиков.

СТРОЕНИЕ СИНАПСА.

Нервное волокно, подходя к клетке, образует утолщение,
которое контактирует с клеткой. Этот участок называется пресинаптической
мембраной. Противоположная мембрана называется постсинаптической. Между ними
имеется щель, заполненная жидкостью, сходной с плазмой. В пресинаптическом
окончании содержится нейромедиаторы, которые способны возбуждать или тормозить
иннервируемую клетку.

Миелиновые нервные волокна, подходя к скелетной мышце,
дают веерообразные разветвления на концевые волокна (терминали). Область
образования синапсов между нервными окончаниями и мышцами называется
двигательной концевой пластинкой. Постсинаптическая мембрана мышечного волокна
толще и образует регулярные складки, которые увеличивают площадь поверхности
постсинаптической мембраны. Поэтому большее количество медиатора может
контактировать с постсинаптической мембраной мышечного волокна.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИНАПСОВ

1. По виду выделяемого медиатора выделяют химические
синапсы двух видов:

а) адренергические (медиатором является адреналин).

б) холинергические (медиатором является ацетилхолин).

2. Электрические синапсы. Передают возбуждение без
участия медиатора с большой скоростью и обладают двухсторонним проведением
возбуждения. Структурной основой электрического синапса является нексус.
Встречаются эти синапсы в железах внутренней секреции, эпителиальной ткани,
ЦНС, сердце. В некоторых органах возбуждение может передаваться и через
химические и через электрические синапсы.

3. По эффекту действия:

а) возбуждающие

б) тормозные

4. По месту расположения:

а) аксоаксональные

б) аксосоматические

в) аксодендрические

г) дендродендрические

д) дендросоматические.

Механизм передачи возбуждения в нервно-мышечном
синапсе.

ПД достигая нервного окончания (пресинаптической
мембраны) вызывает его деполяризацию. В результате этого внутрь окончания
поступают ионы кальция. Увеличение концентрации кальция в  нервном окончании
способствует освобождению ацетилхолина, который выходит в синаптическую щель.
Медиатор достигает постсинаптической мембраны и связывается там с рецепторами.
В результате внутрь постсинаптической мембраны поступают ионы натрия и эта
мембрана деполяризуется.

Если исходный уровень МПП составлял 85 мВ, то он может
снижаться до 10 мВ, т.е. происходит частичная деполяризация, т.е. возбуждение
пока еще не распространяется дальше, а находится в синапсе. В результате этих
механизмов развивается синаптическая задержка, которая составляет от 0,2 до 1
мВ. частичная деполяризация постсинаптической мембраны называется возбуждающим
постсинаптическим потенциалом (ВПСП).

Под влиянием ВПСП в соседнем чувствительном участке
мембраны мышечного волокна возникает распространяющийся ПД, который и вызывает
сокращение мышцы.

Ацетилхолин из пресинаптического окончания выделяется
постоянно, но его концентрация невысока, что необходимо для поддержания тонуса
мышцы в покое.

Для заблокирования передачи возбуждения через синапс
применяют яд кураре, который связывается с рецепторами постсинаптической
мембраны и препятствует их взаимодействию с ацетилхолином. Заблокировать
проведение возбуждения через синапс может яд бутулин и другие вещества.

На наружной поверхности постсинаптической мембраны
содержится фермент ацетилхолинэстераза, который расщепляет ацетилхолин и
инактивирует его.

Принципы и особенности передачи возбуждения в
межнейральных синапсах.

Основной принцип передачи возбуждения в межнейральных
синапсах такой же как и в нейромышечном синапсе. Однако существуют свои
особенности:

1. Многие синапсы являются тормозными.

2. ВПСП при деполяризации одного синапса недостаточно
для вызова распространяющегося потенциала действия, т.е. необходимо поступление
импульсов к нервной клетке от многих синапсов.

Восприятие раздражения из вне (рецепция).

Рецепторы – конечные специфические образования,
которые преобразуют энергию раздражителя в электрохимический потенциал и затем
в форму нервного возбуждения.

Классификация рецепторов:

По характеру ощущений:

1)  зрительные

2)  слуховые

3)  обонятельные

4)  вкусовые

5)  осязательные

По месту расположения:

1) 
экстерорецепторы – внешние (слуховые,
зрительные)

2) 
интерорецепторы – внутренние
(вестибулорецепторы, проприорецепторы)

По характеру раздражителя:

1) 
фоторецепторы — (зрительные)

2) 
механорецепторы – (прикосновения и
давления)

3) 
терморецепторы – (холодовые и
тепловые)

4) 
терморецепторы – (вкусовые, обонятельные)

5) 
ноцицептивные (болевые)

По месту расположения раздражителя:

1) 
дистантные — (слуховые,
зрительные)

2) 
контактные – (вкусовые,
температурные, рецепторы давления)

Все рецепторы обладают адаптацией.
Адаптация это снижение чувствительность к длительному действию раздражителя.

Преобразование энергии
раздражителя.

В результате взаимодействия раздражителя и
мембраны рецептора возникает рецепторный потенциал (РП). Каким образом это
происходит?

При контакте раздражителя с мембраной
рецептора происходит увеличение проницаемости мембраны для ионов натрия и он
входит в чувствительное окончание, которое деполяризуется и возникает
рецепторный потенциал.

Первичная трансформация стимула в
рецепторный потенциал называется преобразованием.

РП возбуждает начальный сегмент
чувствительного нерва и возникает нервный импульс, частота которых зависит от
силы РП.

Различают первичные рецепторы, которые
представляют собой окончание чувствительного нерва и вторичные рецепторы –
отдельная клетка, которая воспринимает раздражение. Эта клетка имеет контакт с
окончанием чувствительного нерва. Из этой клетки выделяется медиатор который и
приводит к образованию нервного импульса.

Совокупность рецепторов, которые приводят
к возбуждению собственного нейрона называют рецептивным полем, а области
сосредоточения рецепторов, которые принадлежат к определенным сенсорным
системам – рефлексогенными зонами.

ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ.

В организме человека по структуре и
физиологическим свойствам выделяют 3 типа мышечной ткани:

1. Скелетная.

2. Гладкая.

3. Сердечная.

Все типы мышц обладают некоторыми
свойствами:

1. Возбудимость.

2. Проводимость.

3. Сократимость – изменение длины или
напряжения

4. Способность расслабляться.

В естественных условиях деятельность мышц
носит рефлекторный характер. Зарегистрировать электрическую активность мышцы
можно с помощью электромиографа. Электромиография используется в спортивной
медицине.

Формы и типы мышечного
сокращения
.

Различают несколько форм и типов мышечных
сокращений.

1. Динамическая форма мышечного сокращения.
При таком типе сокращений изменяется длина мышцы, но не изменяется напряжение.
Эта форма включает два типа:

vunivere.ru

Тема 7 Физиология синапса Синапс

Тема 7

Физиология синапса

Синапс – это специализированное структурное соединение между клетками, обеспечивающее взаимное влияние между ними. Через синапсы передаются возбуждающие и тормозные влияния между двумя возбудимыми клетками, осуществляется трофическое влияние, синапсы играют важную роль в реализации механизмов памяти.

Все синапсы классифицируются по следующим критериям:

  1. По виду соединяемых клеток:

    • межнейронные – локализуются в ЦНС и вегетативных ганглиях;

    • нейроэффекторные – соединяют эфферентные нейроны соматической и вегетативной нервной системы с исполнительными клетками;

    • нейрорецепторные – осуществляют контакты во вторичных рецепторах между рецепторной клеткой и дендритом афферентного нейрона.

  2. По эффекту: возбуждающие и тормозящие.

  3. В зависимости от местоположения в ЦНС: аксосоматические, аксодендритные, аксоаксональные, дендросоматические и дедродендритные.

  4. По способу передачи сигналов:

    • Химические – наиболее распространенные в ЦНС, в которых посредником (медиатором) передачи является химическое вещество. Химические синапсы по природе медиатора делят на холинэргические (медиатор – ацетилхолин), адренэргические ( норадреналин), дофаминэргические (дофамин), ГАМК-эргические (γ-аминомасляная кислота) и т.д.

    • Электрические, в которых сигналы передаются электрическим током;

    • Смешанные синапсы – электрохимические.

Механизм синаптической передачи сигналов.

Химические синапсы – это преобладающий тип синапсов в мозгу млекопитающих и человека. В химическом синапсе выделяют пресинаптическое окончание, синаптическую щель и постсинаптическую мембрану.

В пресинаптическом окончании находятся синаптические пузырьки – везикулы – диаметром до 200 нм, которые образуются либо в теле нейрона и с помощью аксонного транспорта доставляются в пресинаптическое окончание, либо синтезируются (или ресинтезируются) в самом пресинаптическом окончании. Везикулы содержат медиаторы, необходимые для передачи влияния одной клетки на другую. Для синтеза медиатора нужны ферменты, которые образуются в теле клетки на рибосомах и доставляются в пресинаптическое окончание аксонным транспортом. Кроме везикул с медиатором в пресинаптическом окончании имеются митохондрии, которые обеспечивают энергией процесс синаптической передачи. Эндоплазматическая сеть окончания содержит депонированный Са+. Микротрубочки и микрофиламенты участвуют в передвижении везикул. Пресинаптическое окончание имеет пресинаптическую мембрану. Пресинаптической мембраной называют часть пресинаптического окончания, которая ограничивает синаптическую щель.

Синаптическая щель имеет ширину 20-50 нм. В ней содержится межклеточная жидкость и вещество мукополисахаридной природы в виде тяжей между пре- и постсинаптической мембранами. В синаптической щели также находятся ферменты, которые могут разрушать медиатор.

Постсинаптическая мембрана – утолщенная часть клеточной мембраны иннервируемой клетки, содержащая белковые рецепторы, имеющие ионные каналы и способные связывать молекулы медиатора. Постсинаптическую мембрану нервно-мышечного синапса называют также концевой пластинкой.

В процессе передачи сигнала в химическом синапсе можно выделить следующие этапы (см. схему):

  1. Потенциал действия поступает в пресинаптическое окончание.

  2. После поступления ПД к пресинаптическому окончанию происходит деполяризация мембраны окончания, активируются потенциал-зависимые кальциевые каналы и в синаптическую терминаль входит Са+.

  3. Повышение концентрации ионов Са+ активирует транспортную систему, что инициирует их экзоцитоз.

  4. Содержимое везикул выделяется в синаптическую щель.

  5. Молекулы медиатора, диффундируются в синаптической щели, связываются с рецепторами постсинаптической мембраны.

  6. Рецепторы постсинаптической мембраны активируют ионные каналы.

  7. В результате под действием медиатора происходит активация ионных каналов и переход по этим каналам ионов К+ и Nа+ по их градиентам концентрации. Движение ионов формирует постсинаптический потенциал, который по своим свойствам является локальным ответом.

  8. Медиатор, находящийся в контакте с рецепторами постсинаптической мембраны и в синаптической щели, разрушается ферментами.

  9. Продукты разрушения медиатора и не разрушенный медиатор всасываются преимущественно в пресинаптическое окончание, где осуществляется ресинтез медиатора и помещение его в везикулы.

На все эти процессы требуется определенное время, которое получило название синаптической задержки и составляет 0,2-0,5 мс. Синаптическая задержка пропорционально зависит от температуры.

Выделение молекул медиатора из пресинаптического окончания пропорционально количеству поступившего туда Са+ в степени n = 4. Следовательно, химическое звено пресинаптического окончания работает как усилитель электрических сигналов.

Химическая передача осуществляет как возбуждающее, так и тормозное действие на постсинаптическую мембрану и зависит от медиатора и рецепторов постсинаптической мембраны. Из пресинаптического окончания выделяются следующие медиаторы:

  • Ацетилхолин – встречается в различных отделах ЦНС (кора большого мозга, ретикулярная формация ствола мозга, гипоталамус, спинной мозг). Известен в основном как возбуждающий медиатор (например, он является медиатором ά-мотонейронов спинного мозга). Тормозное влияние ацетилхолин оказывает в глубоких слоях коры большого мозга, стволе мозга и в хвостатом ядре.

  • Катехоламины (норадреналин, дофамин, серотонин, гистамин) в основном содержатся в нейронах ствола мозга, в меньших количествах в других отделах ЦНС. Например, амины обеспечивают возникновение процессов возбуждения и торможения в промежуточном мозге, черной субстанции, лимбической системе, полосатом теле.

    1. Норадреналин. Норадренэргические нейроны сконцентрированы в основном в области голубого пятна (средний мозг). Норадреналин является тормозным медиатором клеток Пуркинье мозжечка и возбуждающим – в гипоталамусе, ядрах эпиталамуса. В ретикулярной формации ствола мозга и в гипоталамусе обнаружены ά – и β – адренорецепторы. Норадреналин регулирует настроение, эмоциональные реакции, обеспечивает поддержание бодрствования, участвует в механизмах формирования некоторых фаз сна, сновидений.

    2. Дофамин. Дофаминэргические нейроны имеются в составе полосатого тела, в гипофизе. Дофамин участвует в формировании чувства удовольствия, регуляции эмоциональных реакций, поддержании бодрствования. Дофамин полосатого тела регулирует сложные мышечные движения.

    3. Серотонин. Серотонин содержится главным образом в структурах, имеющих отношение к регуляции вегетативных функций. С помощью серотонина в нейронах ствола мозга передаются возбуждающие и тормозящие влияния, в коре – тормозящие. Серотонин ускоряет процессы обучения, формирование болевых ощущений, сенсорное восприятие, засыпание.

    4. Гистамин в довольно высокой концентрации обнаруживается в гипофизе и срединном возвышении гипоталамуса. В остальных отделах содержание гистамина очень низко.

  • Аминокислоты. Кислые аминокислоты (глицин, γаминомасляная кислотаГАМК) являются тормозными медиаторами в синапсах ЦНС. Глицин работает в спинном мозге, ГАМК – в коре больших полушарий, мозжечке, стволе мозга, спинном мозге. Нейтральные аминокислоты глутамат, άаспартат) передают возбуждение: глутаминовая кислота является основным возбуждающим медиатором. Рецепторы глутамата и аспарагиновой кислоты имеются на клетках спинного мозга, мозжечка, таламуса, гиппокампа, коры большого мозга.

  • Полипептиды. К ним относят энкефалины, эндорфины, ангиотензин, люлиберин, олигопептиды, субстанцию Р и пептид, вызывающий δ-сон.

    1. Энкефалины и эндорфины – медиаторы нейронов, блокирующих болевую импульсацию. Они реализуют свое влияние посредством опиатных рецепторов, которые особенно плотно располагаются на клетках лимбической системы, черной субстанции, ядрах промежуточного мозга и голубого пятна спинного мозга. Энкефалины и эндорфины дают антиболевые реакции, повышение устойчивости к стрессу и сон.

    2. Пептид, вызывающий δ-сон также дает антиболевые реакции, повышение устойчивости к стрессу и сон.

    3. Ангиотензин участвует в передаче информации о потребности организма в воде, повышает артериальное давление, тормозит синтез катехоламинов, стимулирует секрецию гормонов, информирует ЦНС об осмотическом давлении крови.

    4. Люлиберин участвует в передаче информации о потребности организма в половой активности.

    5. Олигопептиды – медиаторы настроения, полового поведения, передачи ноцицептивного возбуждения от периферии в ЦНС, формирования болевых ощущений.

    6. Субстанция Р – является медиатором нейронов, передающих болевую информацию. Особенно много этого полипептида содержится в дорсальных корешках спинного мозга.

Кроме выше перечисленных медиаторов, существуют химические вещества, циркулирующие в крови, которые оказывают модулирующее действие на активность синапсов. К ним относятся простагландины и нейрогормоны. Простагландины влияют на секрецию медиатора и работу аденилатциклаз. Гипоталамические гормоны, регулирующие функцию гипофиза, также выполняют медиаторную функцию.

Эффект действия медиатора зависит в основном от свойств ионных каналов постсинаптической мембраны и вторых посредников. Например, ацетилхолин в коре большого мозга может вызвать и возбуждение и торможение, в синапсах сердца – торможение, в синапсах гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта – возбуждение. Катехоламины стимулируют сердечную деятельность, но тормозят сокращения желудка и кишечника.

Эффективность передачи в синапсе зависит от интервала следования сигналов через синапс. Если учащать подачу импульса по аксону, то на каждый последующий потенциал действия ответ постсинаптической мембраны, выраженный величиной изменения трансмембранного потенциала, будет возрастать. Это явление облегчает передачу сигнала в синапсе, усиливая ответ постсинаптического нейрона на очередной раздражитель. Подобное явление получило название «облегчение» или «потенциация». В основе этого процесса лежит накопление кальция внутри пресинаптического окончания при достаточно интенсивной стимуляции. Увеличение количества ионов кальция вызывает экзоцитоз большого количества везикул и, следовательно, большого количества медиатора. Таким образом, большее количество рецепторов на постсинаптической мембране будет активировано и откроется больше ионных каналов, что приведет к большому изменению трансмембранного потенциала на постсинаптической мембране.

Если частота возбуждения пресинаптического окончания в течение короткого времени окажется значительной, то в течение 2-5 минут после ее окончания в ответ на одиночный разряд наблюдается рост амплитуды изменения трансмембранного потенциала в постсинаптической элементе. Механизм этого процесса связывают не только с накоплением ионов кальция в пресинаптической мембране, но и с фосфорилированием белков. Подобный процесс получил название посттетаническая потенциация.

В том случае, когда изменения сохраняются не несколько минут, а в течение десятков минут или даже дней, то говорят о долговременной потенциации. В подобном процессе участвуют сложные метаболические механизмы.

При чрезмерном раздражении пресинаптического окончания в нем происходит истощение медиатора, что приводит к уменьшению амплитуды трансмембранного потенциала на постсинаптической мембране. Этот процесс называется кратковременная депрессия. Он развивается и взаимодействует с посттетанической потенциацией.

В том случае если стимуляция синапса низкочастотна, то возникает десинхронизация по времени активации пре- и постсинаптической мембраны, что приводит в свою очередь к долговременной депрессии данного синапса.

Различная интенсивность использования синапса приводит к его модификации, вызывая улучшение или ухудшение передачи через него сигнала. Синаптическая пластичность имеет большое значение в процессах обучения, забывания, памяти, условных рефлексах.

На постсинаптической мембране под действием медиатора может происходить два основных процесса, связанных с возбуждением и торможением. Электрофизиологическим субстратом этих процессов являются изменения трансмембранного потенциала постсинаптической мембраны, получившие названия возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП) и тормозного постсинаптического потенциала (ТПСП).

Возбуждающий постсинаптический потенциал. В синапсах, в которых осуществляется возбуждение постсинаптической структуры, обычно происходит повышение проницаемости для ионов натрия. По градиенту концентрации Na+ входят в клетку, что вызывает деполяризацию постсинаптической мембраны. Эта деполяризация получила название: возбуждающий постсинаптический потенциалВПСП. ВПСП относится к локальным ответам и, следовательно, обладает способностью к суммации. Выделяют временную и пространственную суммацию.

Принцип временной суммации заключается в том, что импульсы поступают к пресинаптическому окончанию с периодом меньшим, чем период ВПСП. Как следствие, новые порции медиатора выделяются в тот момент, когда трансмембранный потенциал еще не вернулся к уровню мембранного потенциала покоя (МПП). Далее новая деполяризация развивается не с уровня МПП, а с текущего уровня трансмембранного потенциала, который ближе к критическому уровню деполяризации (КУД).

Сущность пространственной суммации заключается в одновременной стимуляции постсинаптической мембраны синапсами, расположенными близко друг от друга. В этом случае ВПСП каждого синапса суммируются.

Если величина ВПСП достаточно велика и достигает критического уровня деполяризации (КУД), то генерируется ПД. Однако не все участки мембраны обладают одинаковой способностью к генерации ВПСП. Так, аксонный холмик, являющийся начальным сегментом аксона относительно сомы, имеет приблизительно в 3 раза более низкий порог электрического раздражения. Следовательно, синапсы, расположенные на аксональном холмике, обладают большей возможностью к генерации ПД, чем синапсы дендритов и сомы. От аксонального холмика ПД распространяется в аксон, а также ретроградно в сому.

Тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП). Задачей постсинаптического торможения является снижение возбудимости мембраны нейрона, которое достигается применением тормозящих медиаторов. Например, ГАМК или глицина. Первая, взаимодействуя с рецептором, открывает в постсинаптической мембране хлорные каналы. Это приводит к движению Cl по электрохимическому градиенту. В результате развивается гиперполяризация, в реализации которой принимают участие и выходящие из клетки К+. В результате гиперполяризации увеличивается расстояние до КУДа и, следовательно, уменьшается возбудимость.

Свойства химического синапса.

  1. Одностороннее проведение возбуждения, которое осуществляется всегда в направлении от пресинаптического окончания в сторону постсинаптической мембраны.

  2. замедленное проведение сигнала объясняется синаптической задержкой: необходимо время для выделения медиатораиз пресинаптического окончания, диффузии его к постсинаптической мембране, возникновения постсинаптического потенциала.

  3. Низкая лабильность синапсов объясняется наличием синаптической задержки и обеспечивает трансформацию ритма возбуждения пресинаптической терминали в ритм возбуждения постсинаптической терминали.

  4. Проводимость химических синапсов сильно изменяется под влиянием биологически активных веществ, лекарственных средств и ядов, гипоксии.

Электрические синапсы широко распространены в нервной системе беспозвоночных и низших позвоночных животных. У млекопитающих они имеются в стволе мозга в ядрах тройничного нерва, в вестибулярных ядрах Дейтериса и в нижней оливе. В электрических синапсах узкие щелевые контакты отличаются низким электрическим сопротивлением, в них почти нет токов утечки через внеклеточную среду, поэтому изменения потенциала в пресинаптической мембране могут эффективно передаваться на электрочувствительную постсинаптическую мембрану, которая под воздействием потенциалов действия пресинаптической мембраны изменяет ионную проницаемость и может генерировать потенциалы действия. В электрических синапсах проведение возбуждения происходит без синаптической задержки, ток возможен в обоих направлениях, но легче в одном. Эти синапсы дают возможность получать постоянные, повторяющиеся реакции и синхронизировать активность многих нейронов.

refdb.ru

Значение синапсов в передаче возбуждения. Виды синапсов. Особенности строения синапсов. Механизм передачи возбуждения через синапс. Физиологические свойства синапсов.




Синапс-структурно-функциональное образование, которое обеспечивает передачу возбуждающих или тормозных влияний с нервной клетки на другую инервируемую ей клетку.

Виды синапсов:

По локализации: центральные, перифирические.

Центральные-синапсы в пределах ЦНС-контакт между 2-мя нейронами.

Виды центральных:аксональные,аксосоматические,дендросоматические,дендродендриты.

 

Перифирические-находятся за пределами ЦНС.

Виды :нервно-мышечные, нейроэпителиальные,вегетативных ганглиев.

 

По мех-му передачи: химические(передача инф-ии с помощью медиаторов) , электрические(щелевидные контакты, передача инф-ии идет с помощью круговых токов-сердечная, гладкие мышцы, ЦНС), смешанные

 

По виду медиатора(для хим-их): холинэргические(ацетилхолин),адренэргические(норадреналин),гамкэргические(ГАМК к-та),глицинэргические.

 

По функции: возбуждающие(обеспечивают передачу возбуждения на иннервируемую клетку.Возникает возбуждающий постсинаптический потенциал(ВПСП)-деполяризующие), тормозные(хар-ся ТПСП-гиперполяризующие синапсы).

 

Строение синапса.

-пресинаптическая мембрана

-постсинаптическая мембрана

-синаптическая щель(между 1и 2)

 

Пресинапич.мемб- элетрогенная мембрана,которая покрывает терминаль аксона в области синапса. Она содержит

-синаптич.пузырьки(они заполнены ацетилхолином)

-митохондрии(содержат микрофиламенты и сократительные белки)

 

Постсинаптическая мемб-утолщена,складчатая поверхность. На ней содержатся белки:белки рецепторы(в них ионные каналы), белки с ферментативной активностью.

 

Синаптическая щель(заполнена жидкостью, по составу близкой к плазме)Через нее проходят фиброзные нити(базальная мембрана)

 

Мех-м передачи возбуждения через синапс(в основе квантовая теория)

1.По нервному волокну распространяется потенциал действия к пресинаптической терминали

2.Пресинаптическая мембрана деполяризуется

3.Повыш-ся проницаемость кальциевых каналов этой мембраны и иона Са из синаптич. щели проникают внутрь пресинаптической терминали.



4.Синаптические пузырьки упорядочиваются вдоль пресинаптической мембраны

5.При участии ионов Са начин-ся нейросекреция медиатора в синаптическую щель.

6.Синаптич. пузырьки сливаются с мембр. и путем экзоцитоза выделяют ацетилхолин с син.щель

7.На 1 потенциал действия нервн-го волокна у млекопитающих выделяется 200-300 квантов медиатора.Кол-во медиатора прямо-пропорционально зависит от амплитуды потенциала действия нервного волокна(от силы раздражений)

8.Путем диффузии по базальной мемб. ацетилхолин достигает постсинаптической мембраны

9.Молекулы ацетилхолина взаимодействуют с белком-рецептором

10.Изменяется конфигурация белка и открывается встроенный в него ионный канал.

11.Через каналы двигаются ионы Na(выходят из клетки)

12.Заряд постсинаптической мембраны изменяется,возникают потенциалы концевой пластинки.

13.Эти потенциалы стимулируются, достигают пороговой величины и вызывают развитие возбуждения в инервируемой клетке.

14.В мышечном волокне возникает потенциал действия приводящий к сокращению мышцы.

 

Клапанный аппарат сердца. Виды клапанов, механизмы их работы во время цикла сердечной деятельности.

 

2 вида клапанов: предсердно-желудочковые(атриовентрикулярные), полулунные.

Атриовентрикулярные(створчатые).В правой половине -3-х створчатый, в левой-2-х.

К створкам клапанов прикрепляются сухожильные нити-хорды, а другим концом нити прикрепляются к сосочковым мышцам.

Полулунные. Имеют форму 3-х карманов. Располагаются в месте выхода из желудочков крупных сосудов(из левого жел-аорта,из правого-легочный ствол)

 

Механизм работы клапанов.

Работа сердца представл. собой чередование фаз сокращения(систолы) и расслабления(диастолы

При частоте сердечных сокращений 70-75 в 1 минуту 1 сердечн цикл длится-0,8-0,86 сек

 

В сердечном цикле различают систолу и диастолу предсердий и желудочков.

 

 

Общая пауза-промежуток времени в течение которого и предсердия и желудочки находятся в фазе диастолы. Общ.пауза составляет о,4 сек или 50% серд.цикла

Во время общей паузы сердце наполняется кровью,сердечная мышца отдыхает и расслабляется,обеспечивает интенсивный приток крови к сердцу.




Компоненты систолы и диастолы желудочков-сложные фазы, а предсердий-простые.

 

Компоненты систолы желудочков:

-период напряжения:1)фаза асинхронного сокращ.Сокращ-ся межжелудочк.перегородка, сосочковые мышцы и закрываются атриовентрикулярные клапаны.

2)фаза изометрического сокращения.Осуществляется при закрытых клапанах.Давление в желудочках возрастает и становится больше, чем в аорте и легочном стволе. За счет разности давления открываются полулунные клапаны. Наступает период изгнания крови из желудочков.

-период изгнания:1)фаза максимально быстрого изгнания,2)фаза медленного изгнания

 

Компоненты диастолы желудочков:

протодиастолический период(от начала расслабления до закрытия полулунных клапанов).

В момент расслабления в жел. давление снижается и становится < чем в сосудах. За счет разности давления кровь стремится назад в жел.,заполняет кармашки клапанов и они закрываются.

фаза изометрического расслабления. Протекает при закрытых клапанах. Желудочки продолжают расслабляться, давление становится <чем в предсердиях.Створчатые клапаны открываются.Наступает период наполнения желудочков кровью(включ. в себя фазу быстрого и медленного наполнения)

-пресистола

Дыхательная функция крови. Транспорт кислорода. Формы транспорта двуокиси углерода в плазме крови и эритроцитах.

 

О2 переносится от легких к тканям 2 формами:

1.соединение О2 с гемоглобином(Fe –гем,глобин(белковая часть)Образуется оксигемоглобин. В результате взаимод. О2 с гемом, Fe остается 2-х валентным, не окисляется, р-я называется-оксигенация

1г гемоглобина связывает и переносит 1,345 мл О2

Кислородная емкость крови- кол-во О2, кот.связывает гемоглобин в 100 мл крови

 

2.физическое растворение газа в крови.

СО2 переносится от тканей к легким. Существует 3 транспортные формы:

1.соединение СО2 с бикарбонатами(K2CO3 -в эритроцитах соединяется,

Na2CO3 –в плазме крови

2. СО2 с гемоглобином(белковой частью)образуется карбгемоглобин.

3.Физическое растворение

 

Внутреннее тканевое дыхание осущ-ся на территории тканей. Состоит из 2-х этапов:

1.газообмен между капиллярами большого круга кровообращения и тканями.

2.собственно тканевое дыхание(истинное биологическое окисление энергии митохондрий)

 

Доказательством внутреннего дыхания явл. Артерио-венозная разница по О2

артер. кровь венозная кровь

О2 18-20% 12%

СО2 50-52% 55-57%

 

Билет 21

1.Кровяное давление, его виды. Величина кровяного давления в различных отделах кровяного русла. Факторы, обуславливающие величину кровяного давления и методы его определения. Показатели артериального кровяного давления.

 

Кровяное давление, т.е. давление крови на стенки кровеносных сосудов, измеряется в миллиметрах ртутного столба.В зависимости от вида сосуда, по которому течет кровь, различают артериальное, венозное и капиллярное давление крови.

 

Величину артериального давления характеризуют:

Систолическое давление-самое высокое давление крови в артериях, наблюдается во время систолы левого желудочка и характеризует состояние миокарда левого жел. 110-120мм рт. ст.

Диастолическое-давление на стенки сосудов в фазу диастолы. Оно характеризует степень тонуса артериальных стенок.60-80мм рт. ст.

Пульсовое давление-разность между систолическим и диастолическим.35-55 мм рт.ст.Только при таких условиях во время систолы левого желудочка клапан аорты открывается полностью и кровь из левого желудочка поступает в большой круг кровообращения.

Среднее гемодинамическое-сумма диастолич. и 1/3 пульсового. Выражает энергию непрерывного движения крови , довольно постоянная величина для сосуда 70-95 мм рт. ст.

На величину артериального давления оказывают действие рефлекторные влияния со слизистыз полости рта и языка, а также возраст, время суток, состояние организма, ЦНС-ы.

У животных артериальное давление измеряется бескровным и кровавым способом. У человека только бескровными способами: пальпаторным(метод Рива-Роччи) и аускультативным(метод Н.С.Короткова)

Для этого могут быть использованы :сфигмоманометр Рива-Роччи, сфигмотонометр(тонометр мембранного типа)

Прибор для измерения артериального давления состоит из полой резиновой манжеты, манометра и груши для нагнетания воздуха в манжету.Метод основан на определении давления, создаваемого в манжете прибора,которая сдавливает плечевую артерию, нарушая движение в ней крови.

В основе аускультативного метода определения артериального давления лежит выслушивание сосудистых тонов. В несдавленной артерии звуки отсутствуют.Если поднять давление в манжете выше уровня систолического, то манжета полностью прерывает просвет артерии и кровоток в ней прекращается. Если постепенно выпускать воздух из манжеты, то в момент когда давление в ней станеь чуть ниже систолического, кровь в момент систолы преодолевает суженный участок и ударяется о его стенку ниже наложения манжеты. При ударе о стенку артерии порции крови, движущейся с большой скоростью и кинетической энергией, возникает звук(сосудистые тоны), слышимый ниже наложения манжеты











infopedia.su