Синапсы нервной системы физиология

Синапсы нервной системы физиология

Передача возбуждения с нервного волокна на другое нервное волокно, на другие нервную клетку, мышечное волокно, железу осуществляется через специальное структурно-физиологическое образование — синапс с помощью особого механизма в результате выделения нервными окончаниями химических соединений — медиаторов (передатчиков) нервного импульса. Медиатором в соматических нервах является ацетилхолин, в вегетативных нервах, центральной нервной системе — ацетилхолин и норадреналин.

Структурно-физиологическое образование, обеспечивающее передачу возбуждения с нервного волокна на иннервируемую им клетку (мышечную, нервную, железистую), называется синапсом.

Синапсы. Они состоят из трех основных элементов: пресинапти- ческой мембраны, постсинаптической мембраны и синаптической щели.

Пресинаптическая мембрана покрывает расширенное нервное окончание. В пресинаптической части нервного волокна имеются пузырьки, митохондрии, обеспечивающие синтез медиатора. Медиаторы депонируются в «пузырьках» («гранулах»).

Постсинаптическая мембрана специальное образование, утолщенная часть мембраны клетки, с которой контактирует пресинаптическая мембрана. Она имеет электрически возбудимые ионные каналы и поэтому способна к генерации потенциала действия и специальные белковые структуры-рецепторы, воспринимающие действие медиаторов.

Синаптическая щель пространство между пре- и постсинаптическими мембранами, заполненное жидкостью, близкой по составу к плазме крови. Ее размер колеблется от 50 до 500 нм.

Механизм передачи возбуждения через синапс. Возбуждение распространяется по нервному волокну в виде потенциала действия (нервного импульса) и, достигнув пресинаптической мембраны, вызывает ее деполяризацию, что приводит к открытию кальциевых каналов. Ионы Са2+ входят внутрь нервного окончания и способствуют освобождению медиатора из «пузырьков» и его выходу в синаптическую щель. Медиатор быстро диффундирует через щель и воздействует на постсинаптическую мембрану — взаимодействует с рецептором (ацетилхолин — с холинорецептором, норадреналин — с адренорецептором и т.д.). В результате взаимодействия медиатора с рецептором постсинаптическая мембрана теряет избирательную проницаемость для ионов Na+ и К+, что приводит к ее деполяризации, возникновению потенциала действия, генерации возбудительного постсинаптического потенциала. Под влиянием этого потенциала происходит деполяризация соседних с синапсом участков мембраны. Потенциал действия распространяется по всему органу (рис. 16.5).

Медиаторы выбрасываются в синаптическую щель не только при возбуждении, но и в покое. В покое выделяются малые порции («кванты») медиатора, а под влиянием нервного импульса одновременно выбрасываются значительные количества таких «квантов». Избыток медиатора разрушается специальными ферментами: холинэстеразой — ацетилхолин, моноаминооксидазой и катехол-О-ме- тилтрансферазой — норадреналин.

Свойства синапсов. Синапсы обладают рядом специфических свойств:

1) односторонним проведением возбуждения — возбуждение проводится через синапс только в одну сторону (в одном направ-

Нервно-мышечная передача возбуждения

Рис. 16.5. Нервно-мышечная передача возбуждения:

ПД — потенциал действия (нервный импульс), идущий по аксону; ПреСМ — преси- наптическая мембрана; ПостСМ — постсинаптическая мембрана; СЩ — синаптическая щель; СП — синаптические пузырьки, заполненные медиатором ацетилхо- лином (АХ); вАХ — высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель; РАХ — рецепторы ацетилхолина; АХ связывается с рецепторами, встроенными в ПостСМ (двигательную концевую пластинку); потенциал двигательной концевой пластинки снижается с -85 до -10 мВ (возникает потенциал концевой пластинки — ПКП); под действием тока, идущего от деполяризованной ПостСМ к граничащей с ней мембране мышечного волокна, в последней возникает ПД

лении) — с нервного волокна (аксона) на другое нервное волокно (дендрит) или клетку периферического исполнительного органа;

  • 2) замедленным проведением возбуждения — возбуждение через синапсы проводится с задержкой по сравнению с нервным волокном. Объясняется это тем, что проведение возбуждения является многоэтапным процессом: время затрачивается на секрецию медиатора, его диффузию к постсинаптической мембране, взаимодействие с мембраной, генерацию потенциала действия до пороговой величины;
  • 3) утомлением, связанным с уменьшением резерва медиатора при длительном поступлении импульсов;
  • 4) низкой лабильностью, обусловленной тем, что проведение возбуждения через синапс сопряжено с затратой относительно большого количества времени.

В гладких мышцах и в центральной нервной системе имеются тормозные синапсы: нервные импульсы высвобождают из нервных окончаний содержащийся в них тормозной медиатор (в кишечнике, бронхах его роль выполняет норадреналин, в мышечных клетках сфинктера мочевого пузыря, водителя ритма сердца и др. — ацетил- холин, в центральной нервной системе — гамма-аминомасляная кислота и др.).

Относительно редко встречаются электрические синапсы: здесь потенциал действия передается без химического посредника.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА К ГЛАВЕ 16 «ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ (МЫШЦ И НЕРВОВ)»

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Какие ткани относятся к числу возбудимых?
  • 2. Чем нервно-мышечный препарат удобен для изучения свойств возбудимых тканей?
  • 3. Какими свойствами обладают возбудимые ткани?
  • 4. Что понимают под возбуждением?
  • 5. Что называется потенциалом покоя?
  • 6. Что определяет величину потенциала покоя клетки?
  • 7. За счет чего создается и поддерживается разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностями мембраны клетки?
  • 8. Что называется потенциалом действия?
  • 9. Каков ионный механизм возникновения потенциала действия?
  • 10. Назовите приборы, используемые для регистрации биоэлектрических явлений.
  • 11. Какие виды мышц различаются у сельскохозяйственных животных?
  • 12. Укажите основные свойства мышц.
  • 13. Как проявляется сокращение мышц?
  • 14. Какие виды сокращения мышц различают?
  • 15. Чем определяется сила мышцы?
  • 16. Как определяется работа мышцы?
  • 17. Какова особенность сокращений гладких мышц?
  • 18. Каким не присущим скелетным мышцам свойством обладает гладкая мускулатура?
  • 19. Укажите филологическую роль структурных элементов нервного волокна.
  • 20. Каковы законы проведения возбуждения в нервах?
  • 21. Каковы свойства синапсов?
  • 22. Изложите механизм передачи возбуждения с нерва на орган.
  • 23. Что понимают под утомлением?
  • 24. Опишите механизм развития утомления.



Источник: studref.com


Добавить комментарий