Synapse af en nervecelle og ledning af en nerveimpuls. Udførelse af en nerveimpuls

neurotransmittere er stoffer, der er karakteriseret ved følgende egenskaber:

Akkumuleres i den præsynaptiske membran i tilstrækkelig koncentration;

Udløses, når impuls transmitteres;

Efter binding til den postsynaptiske membran forårsager de en ændring i hastigheden af ​​metaboliske processer og udseendet af en elektrisk impuls;

De har et system til inaktivering eller et transportsystem til at fjerne hydrolyseprodukter fra synapsen.

Neurotransmittere spiller en vigtig rolle i nervevævets funktion og giver synaptisk transmission af nerveimpulsen. Deres syntese sker i kroppen af ​​neuroner, og akkumulering i specielle vesikler, som gradvist bevæger sig med deltagelse af systemer af neurofilamenter og neurotubuli til spidserne af axoner.

Neurotransmittere omfatter aminosyrederivater: taurin, noradrenalin, dopamin, GABA, glycin, acetylcholin, homocystein og nogle andre (adrenalin, serotonin, histamin) samt neuropetider.

Kolinerge synapser

Acetylcholin syntetiseret fra cholin og acetyl-CoA. Syntesen af ​​cholin kræver aminosyrerne serin og methionin. Men som regel kommer færdiglavet cholin fra blodet ind i nervevævet. Acetylcholin er involveret i synaptisk transmission af nerveimpulser. Det akkumuleres i synaptiske vesikler og danner komplekser med det negativt ladede protein vesiculin (fig. 22). Overførsel af excitation fra en celle til en anden udføres ved hjælp af en speciel synaptisk mekanisme.

Ris. 22. Kolinerg synapse

En synapse er en funktionel kontakt mellem specialiserede dele af plasmamembranerne i to excitable celler. Synapsen består af den præsynaptiske membran, den synaptiske kløft og den postsynaptiske membran. Membranerne ved kontaktpunktet har fortykkelser i form af plaques - nerveender. En nerveimpuls, der har nået nerveenden, er ikke i stand til at overvinde den forhindring, der er opstået foran den - synaptisk kløft. Derefter omdannes det elektriske signal til et kemisk signal.

Den præsynaptiske membran indeholder specielle kanalproteiner, der ligner dem, der danner natriumkanalen i axonmembranen. De reagerer også på membranpotentialet ved at ændre deres konformation og danner en kanal. Som et resultat passerer Ca 2+ -ioner gennem den præsynaptiske membran langs koncentrationsgradienten til nerveenden. Ca 2+ koncentrationsgradienten er skabt af arbejdet med den Ca 2+ -afhængige ATPase. En stigning i koncentrationen af ​​Ca 2+ inde i nerveenden forårsager fusion af vesiklerne, der er til stede der, fyldt med acetylcholin. Acetylcholin udskilles derefter i den synaptiske kløft ved exocytose og binder til receptorproteiner placeret på overfladen af ​​den postsynaptiske membran.

Acetylcholinreceptoren er et transmembrant oligomert glycoproteinkompleks bestående af 6 underenheder. Tætheden af ​​receptorproteiner i den postsynaptiske membran er meget høj - omkring 20.000 molekyler pr. 1 μm 2. Den rumlige struktur af receptoren svarer nøje til mediatorkonformationen. Når det interagerer med acetylcholin, ændrer receptorproteinet sin konformation på en sådan måde, at der dannes en natriumkanal inde i det. Kanalens kationiske selektivitet sikres ved, at kanalportene er dannet af negativt ladede aminosyrer. At. permeabiliteten af ​​den postsynaptiske membran for natrium øges, og der opstår en impuls (eller sammentrækning af muskelfiberen). Depolarisering af den postsynaptiske membran forårsager dissociation af acetylcholin-protein-receptorkomplekset, og acetylcholin frigives til den synaptiske kløft. Så snart acetylcholin kommer ind i den synaptiske kløft, gennemgår den hurtig hydrolyse på 40 μs ved virkningen af ​​enzymet acetylcholinesterase på cholin og acetyl-CoA.

Irreversibel hæmning af acetylcholinesterase forårsager død. Enzymhæmmere er organophosphorforbindelser. Død opstår som følge af åndedrætsstop. Reversible acetylcholinesterasehæmmere bruges som terapeutiske lægemidler, for eksempel til behandling af glaukom og intestinal atoni.

Adrenerge synapser(Fig. 23) findes i postganglioniske fibre, i fibrene i det sympatiske nervesystem, i forskellige dele af hjernen. De fungerer som mæglere katekolaminer: noradrenalin og dopamin. Katekolaminer i nervevæv syntetiseres af en fælles mekanisme fra tyrosin. Syntesens nøgleenzym er tyrosinhydroxylase, som hæmmes af slutprodukter.

Ris. 23. Adrenerg synapse

Noradrenalin- en mediator i de postganglionære fibre i det sympatiske system og i forskellige dele af centralnervesystemet.

Dopamin- en formidler af veje, hvis kroppe af neuroner er placeret i en del af hjernen. Dopamin er ansvarlig for at kontrollere frivillige bevægelser. Derfor, når dopaminerg transmission forstyrres, opstår parkinsonisme.

Katekolaminer, ligesom acetylcholin, akkumuleres i synaptiske vesikler og frigives også til den synaptiske kløft, når en nerveimpuls ankommer. Men regulering i den adrenerge receptor sker anderledes. Den præsynaptiske membran indeholder et særligt regulatorisk protein, achromogranin, som, som reaktion på en stigning i koncentrationen af ​​mediatoren i den synaptiske kløft, binder den allerede frigivne mediator og stopper dens yderligere eksocytose. Der er intet enzym, der ødelægger neurotransmitteren i adrenerge synapser. Efter at impulsen er transmitteret, pumpes mediatormolekylerne af et særligt transportsystem ved aktiv transport med deltagelse af ATP tilbage til den præsynaptiske membran og re-inkluderet i vesiklerne. I den præsynaptiske nerveende kan transmitteroverskuddet inaktiveres af monoaminoxidase (MAO) samt katekolamin-O-methyltransferase (COMT) ved methylering ved hydroxygruppen.

Signaltransmission i adrenerge synapser fortsætter med deltagelse af adenylatcyclasesystemet. Binding af mediatoren til den postsynaptiske receptor forårsager næsten øjeblikkeligt en stigning i koncentrationen af ​​cAMP, hvilket fører til hurtig phosphorylering af proteinerne i den postsynaptiske membran. Som et resultat hæmmes genereringen af ​​nerveimpulser af den postsynaptiske membran. I nogle tilfælde er den direkte årsag til dette en stigning i permeabiliteten af ​​den postsynaptiske membran for kalium eller et fald i ledningsevnen for natrium (denne tilstand fører til hyperpolarisering).

Taurin dannet af aminosyren cystein. Først oxideres svovl i HS-gruppen (processen foregår i flere trin), derefter sker decarboxylering. Taurin er en usædvanlig syre, hvori der ikke er nogen carboxylgruppe, men en svovlsyrerest. Taurin er involveret i ledningen af ​​nerveimpulser i processen med visuel perception.

GABA - hæmmende mediator (ca. 40 % af neuronerne). GABA øger permeabiliteten af ​​postsynaptiske membraner for kaliumioner. Dette fører til en ændring i membranpotentialet. GABA hæmmer forbuddet mod at udføre "unødvendig" information: opmærksomhed, motorisk kontrol.

Glycin– hjælpehæmmende mediator (mindre end 1 % af neuronerne). Svarende til GABA. Dens funktion er hæmning af motoriske neuroner.

Glutaminsyre- den vigtigste excitatoriske mediator (ca. 40% af neuronerne). Hovedfunktion: udføre de vigtigste informationsstrømme i centralnervesystemet (sensoriske signaler, motoriske kommandoer, hukommelse).

Den normale aktivitet af centralnervesystemet er tilvejebragt af en delikat balance mellem glutaminsyre og GABA. Overtrædelse af denne balance (som regel i retning af aftagende hæmning) påvirker negativt mange nervøse processer. Hvis balancen forstyrres, udvikles ADHD hos børn, nervøsitet og angst hos voksne, søvnforstyrrelser, søvnløshed og epilepsi øges.

Neuropeptider har i deres sammensætning fra tre til flere snesevis af aminosyrerester. De fungerer kun i de højere dele af nervesystemet. Disse peptider udfører funktionen af ​​ikke kun neurotransmittere, men også hormoner. De transmitterer information fra celle til celle gennem cirkulationssystemet. Disse omfatter:

Neurohypofysehormoner (vasopressin, liberiner, statiner) - de er både hormoner og mediatorer;

Gastrointestinale peptider (gastrin, cholecystokinin). Gastrin forårsager sult, cholecystokinin forårsager en følelse af mæthed og stimulerer også galdeblærens sammentrækning og bugspytkirtelfunktionen;

Opiatlignende peptider (eller smertelindrende peptider). Dannet ved reaktioner med begrænset proteolyse af proopiocortin-precursorproteinet. Interagerer med de samme receptorer som opiater (for eksempel morfin), og efterligner derved deres virkning. Det almindelige navn er endorfiner. De ødelægges let af proteinaser, så deres farmakologiske virkning er ubetydelig;

Søvn peptider. Deres molekylære natur er ikke blevet fastslået. De fremkalder søvn;

Hukommelsespeptider (scotofobin). Akkumulerer ved træning for at undgå mørket;

Peptider er komponenter i renin-angiotensin-systemet. Stimulerer tørstcentret og udskillelsen af ​​antidiuretisk hormon.

Dannelsen af ​​peptider sker som et resultat af reaktioner med begrænset proteolyse, de ødelægges under virkningen af ​​proteinaser.

test spørgsmål

1. Beskriv hjernens kemiske sammensætning.

2. Hvad er kendetegnene ved stofskiftet i nervevævet?

3. Angiv glutamats funktioner i nervevævet.

4. Hvilken rolle spiller neurotransmittere i transmissionen af ​​en nerveimpuls? Angiv de vigtigste hæmmende og excitatoriske neurotransmittere.

5. Hvad er forskellene i funktionen af ​​adrenerge og kolinerge synapser?

6. Giv eksempler på forbindelser, der påvirker den synaptiske transmission af nerveimpulser.

7. Hvilke biokemiske forandringer kan observeres i nervevævet ved psykisk sygdom?

8. Hvad er egenskaberne ved neuropeptiders virkning?

Biokemi af muskelvæv

Muskler udgør 40-50 % af en persons kropsvægt.

Skelne tre typer muskler:

Tværstribede skeletmuskler (reduceres vilkårligt);

tværstribet hjertemuskel (sammentrækninger ufrivilligt);

Glatte muskler (kar, tarme, livmoder) (sammentrækker sig ufrivilligt).

stribet muskel består af talrige aflange fibre.

muskelfibre- en multinukleeret celle dækket med en elastisk membran - sarcolemma. Muskelfiberen indeholder motoriske nerver overfører til den en nerveimpuls, der forårsager sammentrækning. Langs fiberens længde i halvvæsken sarkoplasma filamentøse formationer er placeret - myofibriller. Sarcomere- et gentagende element af myofibrillen, begrænset af Z-linjen (fig. 24). I midten af ​​sarkomeren er der en A-skive, som er mørk i et fasekontrastmikroskop, hvor der i midten er en M-linje, synlig under elektronmikroskopi. H-zone optager den midterste del
A-skive. I-skiver er lyse i et fasekontrastmikroskop, og hver af dem er opdelt i lige store halvdele af en Z-linje. A-skiverne indeholder tykt myosin og tynde aktinfilamenter. Tynde filamenter starter ved Z-linjen, passerer gennem I-skiven og knækker i H-zonen. Elektronmikroskopi har vist, at de tykke filamenter er arrangeret i en sekskantet form og passerer gennem hele A-skiven. Mellem de tykke tråde er tynde. Under muskelsammentrækning forsvinder I-skiverne praktisk talt, og overlapningsområdet mellem tynde og tykke filamenter øges.

Sarkoplasmatisk retikulum- et intracellulært membransystem af indbyrdes forbundne affladede vesikler og tubuli, der omgiver sarkomererne af myofibriller. På dens indre membran findes proteiner, der kan binde calciumioner.

1. Fysiologi af nerver og nervefibre. Typer af nervefibre

Fysiologiske egenskaber af nervefibre:

1) excitabilitet- evnen til at komme i en tilstand af ophidselse som reaktion på irritation;

2) ledningsevne- evnen til at overføre nerveexcitation i form af et aktionspotentiale fra irritationsstedet langs hele længden;

3) ildfasthed(stabilitet) - egenskaben til midlertidigt kraftigt at reducere excitabilitet i excitationsprocessen.

Nervevæv har den korteste refraktære periode. Værdien af ​​refraktæritet er at beskytte vævet mod overexcitation, at udføre en reaktion på en biologisk signifikant stimulus;

4) labilitet- evnen til at reagere på irritation med en vis hastighed. Labilitet er karakteriseret ved det maksimale antal excitationsimpulser i en vis periode (1 s) i nøjagtig overensstemmelse med rytmen af ​​de påførte stimuli.

Nervefibre er ikke uafhængige strukturelle elementer i nervevævet, de er en kompleks formation, herunder følgende elementer:

1) processer af nerveceller - aksiale cylindre;

2) gliaceller;

3) bindevæv (basal) plade.

Hovedfunktionen af ​​nervefibre er at lede nerveimpulser. Nervecellernes processer leder selve nerveimpulserne, og gliaceller bidrager til denne ledning. Ifølge de strukturelle træk og funktioner er nervefibre opdelt i to typer: umyelinerede og myelinerede.

Umyeliniserede nervefibre har ikke en myelinskede. Deres diameter er 5-7 µm, pulsledningshastigheden er 1-2 m/s. Myelinfibre består af en aksial cylinder dækket af en myelinskede dannet af Schwann-celler. Den aksiale cylinder har en membran og oxoplasma. Myelinskeden består af 80 % lipider med høj ohmsk modstand og 20 % protein. Myelinskeden dækker ikke helt den aksiale cylinder, men afbrydes og efterlader åbne områder af den aksiale cylinder, som kaldes nodale intercepts (Ranvier intercepts). Længden af ​​sektionerne mellem opskæringerne er forskellig og afhænger af tykkelsen af ​​nervefiberen: Jo tykkere den er, jo længere er afstanden mellem opskæringerne. Med en diameter på 12-20 µm er excitationshastigheden 70-120 m/s.

Afhængigt af hastigheden af ​​ledning af excitation er nervefibre opdelt i tre typer: A, B, C.

Type A-fibre har den højeste excitationsledningshastighed, hvis excitationsledningshastighed når 120 m / s, B har en hastighed på 3 til 14 m / s, C - fra 0,5 til 2 m / s.

Begreberne "nervefiber" og "nerve" bør ikke forveksles. Nerve- en kompleks dannelse bestående af en nervefiber (myeliniseret eller umyeliniseret), løst fibrøst bindevæv, der danner nerveskeden.

2. Mekanismer for ledning af excitation langs nervefiberen. Love for ledning af excitation langs nervefiberen

Mekanismen for ledning af excitation langs nervefibrene afhænger af deres type. Der er to typer nervefibre: myelinerede og umyelinerede.

Metaboliske processer i umyelinerede fibre giver ikke en hurtig kompensation for energiforbrug. Spredningen af ​​excitation vil gå med en gradvis dæmpning - med et fald. Den dekrementelle opførsel af excitation er karakteristisk for et lavt organiseret nervesystem. Excitationen forplantes af små cirkulære strømme, der opstår inde i fiberen eller i væsken, der omgiver den. Der opstår en potentiel forskel mellem de exciterede og uexciterede områder, hvilket bidrager til forekomsten af ​​cirkulære strømme. Strømmen vil spredes fra "+"-ladningen til "-". Ved udgangspunktet for den cirkulære strøm øges plasmamembranens permeabilitet for Na-ioner, hvilket resulterer i membrandepolarisering. Mellem det nyligt exciterede område og den tilstødende uexciterede potentialforskel opstår igen, hvilket fører til forekomsten af ​​cirkulære strømme. Excitationen dækker gradvist de tilstødende sektioner af den aksiale cylinder og spreder sig således til enden af ​​axonen.

I myelinfibre, takket være perfektion af metabolisme, passerer excitation uden at falme, uden at falde. På grund af den store radius af nervefiberen, på grund af myelinskeden, kan den elektriske strøm kun komme ind og forlade fiberen i området for aflytning. Når irritation påføres, forekommer depolarisering i området for skæring A, den tilstødende skæring B er polariseret på dette tidspunkt. Mellem aflytningerne opstår der en potentialforskel, og der opstår cirkulære strømme. På grund af de cirkulære strømme ophidses andre aflytninger, mens excitationen breder sig på en saltagtig måde, brat fra en aflytning til en anden. Den salterende metode til excitationsudbredelse er økonomisk, og hastigheden af ​​excitationsudbredelsen er meget højere (70-120 m/s) end langs umyelinerede nervefibre (0,5-2 m/s).

Der er tre love for ledning af irritation langs nervefiberen.

Loven om anatomisk og fysiologisk integritet.

Ledning af impulser langs nervefiberen er kun mulig, hvis dens integritet ikke krænkes. Hvis nervefiberens fysiologiske egenskaber krænkes ved afkøling, brug af forskellige lægemidler, klemning samt nedskæringer og skader på den anatomiske integritet, vil det være umuligt at udføre en nerveimpuls gennem den.

Loven om isoleret overledning af excitation.

Der er en række træk ved spredningen af ​​excitation i de perifere, pulpagtige og ikke-pulmonale nervefibre.

I perifere nervefibre overføres excitation kun langs nervefiberen, men overføres ikke til nabonervefibre, der er i samme nervestamme.

I de pulpagtige nervefibre udføres rollen som en isolator af myelinskeden. På grund af myelin øges resistiviteten, og skallens elektriske kapacitans falder.

I de ikke-kødfulde nervefibre overføres excitation isoleret. Dette skyldes, at modstanden af ​​væsken, der fylder de intercellulære huller, er meget lavere end modstanden af ​​nervefibermembranen. Derfor passerer strømmen, der opstår mellem det depolariserede område og det ikke-polariserede, gennem de intercellulære mellemrum og kommer ikke ind i de tilstødende nervefibre.

Loven om bilateral excitation.

Nervefiberen leder nerveimpulser i to retninger - centripetalt og centrifugalt.

I en levende organisme udføres excitation kun i én retning. En nervefibers tovejsledning er begrænset i kroppen af ​​impulsens oprindelsessted og af synapsernes valvulære egenskab, som består i muligheden for kun at lede excitation i én retning.

Strukturen af ​​nervefiberen. Ledningen af ​​nerveimpulser er en specialiseret funktion af nervefibre, dvs. udvækster af nerveceller.

Nervefibre adskilles blød, eller myeliniseret, og pulpløs, eller umyeliniseret. Pulp, sensoriske og motoriske fibre er en del af de nerver, der forsyner sanseorganerne og skeletmuskulaturen; de findes også i det autonome nervesystem. Ikke-kødfulde fibre hos hvirveldyr tilhører hovedsageligt det sympatiske nervesystem.

Nerver består normalt af både pulpagtige og ikke-pulmonale fibre, og deres forhold i forskellige nerver er forskelligt. For eksempel i mange kutane nerver dominerer amyopiatiske nervefibre. Så i nerverne i det autonome nervesystem, for eksempel i vagusnerven, når antallet af amyopifibre 80-95%. Tværtimod er der i de nerver, der innerverer skeletmuskler, kun et relativt lille antal amyopiatiske fibre.

Som det fremgår af elektronmikroskopiske undersøgelser, dannes myelinskeden som et resultat af, at myelocytten (Schwann-cellen) gentagne gange vikler sig rundt om den aksiale cylinder (fig. 2.27"), dens lag smelter sammen og danner et tæt fedthus - myelinet Myelinskeden gennem mellemrum af lige længde afbrydes, hvilket efterlader åbne sektioner af membranen med en bredde på cirka 1 μm. Disse sektioner kaldes aflytninger af Ranvier.

Ris. 2,27. Myelocyttens (Schwann-cellens) rolle i dannelsen af ​​myelinskeden i de pulpagtige nervefibre: de successive stadier af myelocyttens spiraldrejning omkring axonet (I); indbyrdes arrangement af myelocytter og axoner i amyeloide nervefibre (II)

Længden af ​​de interstitielle områder dækket med myelinskede er omtrent proportional med fiberens diameter. Så i nervefibre med en diameter på 10-20 mikron er længden af ​​mellemrummet mellem afskæringer 1-2 mm. I de tyndeste fibre (diameter

1-2 µm), er disse områder omkring 0,2 mm lange.

Amyelinerede nervefibre har ikke en myelinskede, de er kun isoleret fra hinanden af ​​Schwann-celler. I det enkleste tilfælde omgiver en enkelt myelocyt en ikke-pulmonisk fiber. Ofte er der dog flere tynde ikke-kødfulde fibre i myelocytens folder.

Myelinskeden udfører en dobbelt funktion: funktionen af ​​en elektrisk isolator og en trofisk funktion. Myelinskedens isolerende egenskaber skyldes, at myelin som lipidstof forhindrer passage af ioner og derfor har en meget høj modstand. På grund af eksistensen af ​​myelinskeden er forekomsten af ​​excitation i de pulpy nervefibre ikke mulig i hele længden af ​​den aksiale cylinder, men kun i begrænsede områder - opskæringerne af Ranvier. Dette er afgørende for udbredelsen af ​​nerveimpulsen langs fiberen.

Myelinskedens trofiske funktion er tilsyneladende, at den deltager i reguleringen af ​​stofskiftet og væksten af ​​den aksiale cylinder.

Overledning af excitation i umyelinerede og myeliniserede nervefibre. I amyospinøse nervefibre spredes excitationen kontinuerligt langs hele membranen, fra et ophidset område til et andet, der ligger i nærheden. I modsætning hertil kan aktionspotentialet i myelinerede fibre kun forplante sig på en springlignende måde og "hoppe" over dele af fiberen dækket med en isolerende myelinskede. Sådan adfærd kaldes saltet.

Direkte elektrofysiologiske undersøgelser udført af Kato (1924) og derefter af Tasaki (1953) på enkelte myelinerede frø-nervefibre viste, at aktionspotentialer i disse fibre kun opstår ved knuder, og de myelin-dækkede områder mellem knuder er praktisk talt ikke-excitable.

Tætheden af ​​natriumkanaler i skærene er meget høj: Der er omkring 10.000 natriumkanaler pr. 1 μm 2 af membranen, hvilket er 200 gange højere end deres tæthed i membranen af ​​den gigantiske blæksprutteaxon. Den høje tæthed af natriumkanaler er den vigtigste betingelse for den saltholdige ledning af excitation. På fig. 2.28 viser, hvordan nerveimpulsens "spring" fra et intercept til et andet sker.

I hvile er den ydre overflade af den excitable membran af alle Ranvier noder positivt ladet. Der er ingen potentiel forskel mellem tilstødende intercepts. I excitationsøjeblikket, overfladen af ​​interceptionsmembranen Med bliver ladet elektronegativt i forhold til membranoverfladen af ​​den tilstødende knude D. Dette fører til fremkomsten af ​​lokale (lo

Ris. 2,28.

MEN- umyeliniseret fiber; - myeliniseret fiber. Pilene viser strømmens retning

cal) elektrisk strøm, der går gennem den interstitielle væske, der omgiver fiberen, membranen og axoplasmaet i den retning, pilen på figuren viser. Kommer ud gennem intercepten D strømmen exciterer den, hvilket får membranen til at genoplades. I aflytning Med spændingen fortsætter stadig, og han bliver refraktær for en stund. Derfor aflytning D er i stand til at bringe i en excitationstilstand kun den næste aflytning osv.

"Spring" af aktionspotentialet gennem det inter-nodale område er kun muligt, fordi amplituden af ​​aktionspotentialet i hvert skær er 5-6 gange højere end den tærskelværdi, der kræves for at excitere den tilstødende skæring. Under visse forhold kan aktionspotentialet "springe" ikke kun gennem et, men også gennem to interceptive steder - især hvis excitabiliteten af ​​det tilstødende intercept reduceres af et eller andet farmakologisk middel, for eksempel novokain, kokain osv.

Antagelsen om den krampagtige udbredelse af excitation i nervefibre blev først fremsat af B.F. Verigo (1899). Denne ledningsmetode har en række fordele sammenlignet med kontinuerlig ledning i ikke-kødfulde fibre: For det første, ved at "hoppe" over relativt store dele af fiberen, kan excitation forplante sig med en meget højere hastighed end under kontinuerlig ledning gennem en ikke-kødet fiber med samme diameter; for det andet er spasmodisk udbredelse energimæssigt mere økonomisk, da ikke hele membranen går ind i den aktive tilstand, men kun dens små sektioner i området for opsnapper, som har en bredde på mindre end 1 μm. Tab af ioner (pr. længdeenhed af fiberen), der ledsager forekomsten af ​​et aktionspotentiale i sådanne begrænsede områder af membranen, er meget små, og derfor er energiomkostningerne til driften af ​​natrium-kalium-pumpen, som er nødvendige for at genoprette de ændrede ionforhold mellem nervefiberens indre indhold og vævsvæske.

  • Se: Human Physiology / Ed. A. Kositsky.

Foredrag nr. 3
nervøs
momentum
Strukturen af ​​synapsen

Nervefibre

Pulp
(myeliniseret)
Pulpløs
(umyeliseret)
Sensorisk og motorisk
fibre.
De hører hovedsageligt til
sympatisk n.s.
PD forplanter sig i spring og grænser
(saltende ledning).
PD spreder sig løbende.
ved tilstedeværelse af selv svag myelinisering
med samme fiberdiameter - 1520 m/s. Oftere med en større diameter på 120
m/sek.
Med en fiberdiameter på omkring 2 µm og
mangel på myelinskede
hastighed vil være
~1 m/s

I - umyeliniseret fiber II - myeliniseret fiber

I henhold til ledningshastigheden er alle nervefibre opdelt i:

Type A fibre - α, β, γ, δ.
Myeliniseret. Den tykkeste α.
Excitationshastighed 70-120m/s
Udføre excitation til skeletmuskler.
Fibre β, γ, δ. De har en mindre diameter
hastighed, længere PD. Hovedsagelig
sensoriske fibre af taktile, smerte
temperatur receptorer, interne
organer.

Type B-fibre er dækket med myelin
skal. Hastighed fra 3 -18 m/s
- overvejende præganglionisk
fiber i det autonome nervesystem.
Type C-fibre er pulpløse. Højst
lille diameter. Udførelse af hastighed
excitation fra 0-3 m/sek. Dette er
postganglioniske fibre
sympatiske nervesystem og
nogle sensoriske fibre
receptorer.

Love for at lede excitation i nerver.

1) Loven om anatomiske og
fysiologisk kontinuitet
fibre. Enhver nerveskade
(transektion) eller dens blokade
(novokain), excitation langs nerven er det ikke
afholdt.

2) Loven om 2-sidet holding.
Excitation føres langs nerven fra
irritationssteder i begge
sider er de samme.
3) Loven om isoleret adfærd
ophidselse. i den perifere nerve
impulser forplanter sig gennem hver
fiber i isolation, dvs. uden at flytte fra
en fiber til en anden og render
handling kun på disse celler, slutninger
nervefiber som er i kontakt

Sekvensen af ​​processer, der fører til blokaden af ​​ledningen af ​​nerveimpulser under påvirkning af et lokalbedøvelsesmiddel

1. Diffusion af bedøvelsesmiddel gennem nerveskeden og
nervemembran.
2. Fiksering af bedøvelsesmidlet i receptorzonen i natrium
kanal.
3. Natriumkanalblokade og hæmning af permeabilitet
membraner til natrium.
4. Nedsat hastighed og grad af depolariseringsfase
handlingspotentiale.
5. Umuligheden af ​​at nå tærskelniveauet og
udvikling af handlingspotentiale.
6. Ledningsblokade.

Synapse.

Synapse - (fra græsk "at forbinde, forbinde").
Dette koncept blev introduceret i 1897 af Sherrington

Generel plan for strukturen af ​​synapsen

Synapsernes vigtigste egenskaber:

1. Ensidig excitation.
2. Forsinkelse i at udføre excitation.
3. Summation og transformation. tildelt
små doser af mediatoren opsummeres og
forårsage ophidselse.
Som et resultat, frekvensen af ​​nerve
impulser, der kommer ned ad axonet
konverteret til en anden frekvens.

4. I alle synapser af en neuron
én mediator udvælges, eller
excitatorisk eller hæmmende virkning.
5. Synapser er karakteriseret ved lav labilitet
og høj følsomhed over for kemikalier
stoffer.

Synapse klassificering

Efter mekanisme:
Kemisk
Elektrisk
Elektrokemisk
Efter placering:
1. neuromuskulær Ved tegn:
- ophidsende
2. Nervøs
- axo-somatisk - bremse
- axo-dendritisk
- axonal
- dendro-dendritisk

Mekanismen for ledning af excitation i synapsen.

Rækkefølge:

* Modtagelse af excitation i form af PD til
ende af nervefiberen.
* præsynaptisk depolarisering
membraner og frigivelse af Ca++ ioner
fra det sarkoplasmatiske retikulum
membraner.
*Kvittering af Ca++ ved optagelse til
fremmer synaptisk plak
frigivelse af mediatoren fra vesiklerne.

og fra en celle til en anden. P. n. og. langs nervelederne sker ved hjælp af elektrotoniske potentialer og aktionspotentialer, der forplanter sig langs fiberen i begge retninger uden at passere til nabofibre (se Bioelektriske potentialer, nerveimpuls). Transmissionen af ​​intercellulære signaler udføres gennem synapser oftest ved hjælp af mediatorer, der forårsager fremkomsten af ​​postsynaptiske potentialer (se postsynaptiske potentialer). Nerveledere kan betragtes som kabler med relativt lav aksial modstand (modstanden af ​​axoplasmaet er r i) og højere skalresistens (membranmodstand - rm). Nerveimpulsen forplanter sig langs nervelederen gennem passage af strøm mellem de hvilende og aktive dele af nerven (lokale strømme). I lederen, når afstanden fra excitationsstedet øges, er der en gradvis, og i tilfælde af en homogen lederstruktur, eksponentiel dæmpning af pulsen, som aftager med en faktor på 2,7 i en afstand λ = r m og r i er omvendt relateret til lederens diameter, så sker dæmpningen af ​​nerveimpulsen i tynde fibre tidligere end i tykke. Ufuldkommenheden af ​​kabelegenskaberne af nerveledere opvejes af, at de har excitabilitet. Hovedbetingelsen for excitation er tilstedeværelsen af ​​et hvilepotentiale i nerverne (Se hvilepotentiale). Hvis en lokal strøm gennem hvileregionen forårsager depolarisering (se depolarisering) af membranen til et kritisk niveau (tærskel), vil dette resultere i et udbredende aktionspotentiale (se aktionspotentiale) (AP). Forholdet mellem niveauet af tærskeldepolarisering og AP-amplitude, som normalt er mindst 1:5, sikrer høj ledningssikkerhed: sektioner af lederen, der har evnen til at generere AP, kan adskilles fra hinanden på en sådan afstand, hvilket overvinder hvor nerveimpulsen reducerer sin amplitude med næsten 5 gange. Dette dæmpede signal vil blive forstærket igen til standardniveauet (AP-amplitude) og vil være i stand til at fortsætte sin rejse ned ad nerven.

Hastighed P.n. og. afhænger af den hastighed, hvormed membrankapacitansen i området foran pulsen aflades til niveauet for AP-genereringstærsklen, som igen bestemmes af nervernes geometriske træk, ændringer i deres diameter og tilstedeværelsen af grenknuder. Især tynde fibre har en højere r i, og en større overfladekapacitet, og derfor hastigheden af ​​P. n. og. på dem nedenfor. Samtidig begrænser tykkelsen af ​​nervefibre eksistensen af ​​et stort antal parallelle kommunikationskanaler. Konflikten mellem nerveledernes fysiske egenskaber og kravene til "kompaktheden" af nervesystemet blev løst af udseendet i løbet af udviklingen af ​​hvirveldyr af den såkaldte. pulpy (myelinerede) fibre (se nerver). Hastighed P.n. og. i myelinerede fibre fra varmblodede dyr (på trods af deres lille diameter - 4-20 mikron) når 100-120 m/sek. Generering af AP forekommer kun i begrænsede områder af deres overflade - opskæringerne af Ranvier, og langs interskæringsområderne P. og. og. det udføres elektrotonisk (se. Saltatorny udfører). Nogle medicinske stoffer, for eksempel bedøvelsesmidler, bremser kraftigt op til den komplette blok af P. n. og. Dette bruges i praktisk medicin til smertelindring.

L. G. Magazanik.


Stor sovjetisk encyklopædi. - M.: Sovjetisk encyklopædi. 1969-1978 .

Se hvad "Nerveimpulsledning" er i andre ordbøger:

    - (lat. decrementum fald, fra decresco til mindske, mindske) P. c. uden en væsentlig ændring i størrelsen af ​​nerveimpulsen ... Stor medicinsk ordbog

    - (lat. decrementum fald fra decresco til fald, fald) P. v., ledsaget af et fald i størrelsen af ​​nerveimpulsen ... Stor medicinsk ordbog

    UDFØRE- 1. Overførsel af en nerveimpuls fra et sted til et andet. 2. Mekanisk transmission af lydbølger gennem trommehinden og hørebenene ...

    - (lat. saltatorius, fra salto jeg hopper, jeg springer) krampagtig ledning af en nerveimpuls langs de pulpyagtige (myelinerede) nerver, hvis kappe har en relativt høj modstand mod elektrisk strøm. Langs nervens længde regelmæssigt ... ... Stor sovjetisk encyklopædi

    - (latin saltatorius, fra salto jeg hopper, jeg hopper), krampagtig ledning af en nerveimpuls fra en skæring af Ranvier til en anden langs den kødfulde (myelinerede) axon. For S. er emnet karakteriseret ved en kombination af elektrotonisk. fordeling på tværs af ... ... Biologisk encyklopædisk ordbog

    Kontinuerlig ledning- - et udtryk, der refererer til karakteristikken for ledningen af ​​en nerveimpuls langs axonen, som forekommer i "alt eller intet"-tilstand ... Encyklopædisk ordbog for psykologi og pædagogik

    KONTINUERLIG OPFØRSEL- En sætning, der bruges til at karakterisere ledningen af ​​en nerveimpuls langs et axon, som forekommer i en alt-eller-intet-tilstand ... Forklarende ordbog for psykologi

    En bølge af excitation, der forplanter sig langs en nervefiber som reaktion på stimulering af neuroner. Giver overførsel af information fra receptorer til centralnervesystemet og fra det til de udøvende organer (muskler, kirtler). Leder en nervøs ...... encyklopædisk ordbog

    Nervefibre er processer af neuroner dækket med glialskeder. I forskellige dele af nervesystemet adskiller nervefibrenes skeder sig væsentligt i deres struktur, hvilket ligger til grund for opdelingen af ​​alle fibre i myelinerede og umyelinerede ... Wikipedia

    Et aktionspotentiale er en excitationsbølge, der bevæger sig langs membranen af ​​en levende celle i færd med at transmittere et nervesignal. I det væsentlige er en elektrisk udladning en hurtig kortsigtet ændring i potentialet i et lille område ... ... Wikipedia

Hvis du finder en fejl, skal du vælge et stykke tekst og trykke på Ctrl+Enter.