Возбуждающие и тормозящие синапсы
Функции нейронов и их типы
Физиология нервной ткани
ЛЕКЦИЯ № 3
Нейроны(нервные клетки) –основные структурные единицы нервной системы, через которые передается информация от одного участка НС к другому, обмен информацией между НС и различными участками тела.
Функции нейронов:
1. рецепторная – воспринимают внешние раздражения
2. интегративная – осуществляют переработку информации о внешних раздражениях
3. эффекторная – передают нервные влияния на другие нейроны или различные рабочие органы
Структура нейрона (Рис.6):
1. тело нейрона (сома) – в ней происходит переработка информации
2. многочисленные древовидно разветвленные отростки дендриты – входы нейрона, через которые сигналы поступают в нервную клетку
3. отходящий от тела клетки один отросток аксон – выход, который передает нервные импульсы дальше – к другой нервной клетке или рабочему органу (мышце, железе). Особо высокой возбудимостью обладает начальная часть аксона и расширение в месте его выхода из тела клетки – аксонный холмик нейрона, именно здесь и возникает нервный импульс.
Типы нейронов (всего 3):
1. афферентные (чувствительные или центростремительные) – передают информацию от рецепторов в ЦНС. Тела этих нейронов расположены вне ЦНС – в спинномозговых узлах и в узлах черепных нервов. Дендрит у этих нейронов один и контактирует на периферии с воспринимающим сигнал образованием (рецептором) или сам образует рецептор, а аксон у него входит через задние рога в спинной мозг.
2. эфферентные (центробежные) – передают нисходящие влияния от вышележащих этажей НС к нижележащим или из ЦНС к рабочим органам. У этих нейронов много коротких дендритов.
3. промежуточные нейроны (интернейроны или вставочные) – более мелкие нервные клетки, осуществляющие связь между различными (в частности между афферентными и эфферентными) нейронами. Благодаря многогисленным разветвлениям аксона промежуточные нейроны могут одновременно возбуждать большое число других нейронов.
Взаимодействие нейронов между собой (и с эффекторными органами) происходит через специальные образования – синапсы.
Рис.6. Схема строения нейрона. Обозначения: I — сенсорный нейрон: 1 — окончания нейрона; 2 — аксон; 3 — ядро; 4 — тело клетки; 5— дендрит; 6 — миелиновая оболочка; 7—рецептор; 8— орган; 9— неврилемма; II— двигательный нейрон: 1 — дендриты; 2— аксон; 3 — концевая бляшка; 4 — перехват Ранвье; 5 — ядро шванновской клетки; 6 — шванновская клетка; III — вставочный нейрон: 1 — аксон; 2 — дендриты; 3 — ядро; 4 — тело клетки; 5 — дендрон
Синапсы - это специальные контакты, образованные концевыми разветвлениями нейрона на теле или отростках другого нейрона. Чем больше синапсов на нервной клетке, тем больше она воспринимает различных раздражений и тем шире сфера влияний на ее деятельность и возможность участия в разнообразных реакциях организма. Особенно много синапсов на нейронах, выполняющих наиболее сложные функции.
Структура синапса (Рис.7):
1. пресинаптическая мембрана, образованная утолщением конечной веточки аксона
2. синаптическая щель между нейронами
3. постсинаптическая мембрана – утолщение прилегающей поверхности следующего нейрона
Рис.7. Структура синаптического контакта
В большинстве случаевпередача влияния одного нейрона на другойосуществляетсяхимическим путем.В пресинаптической части имеются синаптические пузырьки, которые содержат специальные вещества – медиаторы(ацетилхолин, аминокислоты, норадреналин и др). Приходящие в окончание аксона нервные импульсы вызывают сближение синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной и выведение медиатора в синаптическую щель.
По характеру воздействия на последующую нервную клетку различают возбуждающие и тормозящие синапсы.
В возбуждающих синапсах –медиаторы (ацетилхолин) связываются со специфическими макромолекулами на постисинаптической мембране (рецепторами) и вызывают ее деполяризацию. При этом регистрируется небольшое кратковременное (около 1 мс) колебание мембранного потенциала в сторону деполяризации – возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). Для возбуждения нейрона необходимо, чтобы ВПСП достиг порогового уровня, а величина деполяризационного сдвига мембранного потенциала должна составлять не менее 10 мВ. Действие медиатора кратковременно (1-2 мс), после чего он расщепляется на неактивные компоненты или поглощается обратно пресинаптическими окончаниями.
В тормозящих синапсах содержатся тормозные медиаторы (ГАМК) и их действие на постсинаптическую мембрану вызывает усиление выхода ионов калия из клетки и увеличение поляризации мембраны. При этом регистрируется кратковременное колебание мембранного потенциала в сторону гиперполяризации – тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП). В результате нервная клетка оказывается заторможенной и возбудить ее труднее, чем в исходном состоянии, так как необходимо более сильное раздражение, чтобы достичь критического уровня деполяризации.