Меню

Механизм передачи возбуждения с нерва на мышцу структура пкп

Нервно-мышечная передача возбуждения

Передача возбуждения с нервного волокна на мышечное осуществляется через посредство нервно-мышечного синапса (морфо-функциональный контакт между пресинаптическим окончанием аксона эфферентного нейрона и определенным участком мембраны мышечного волокна). По способу передачи информации мионевральный синапс относится к синапсам химического типа.

В нервно-мышечном синапсе, как и в любом другом, выделяют:

Ø пресинаптическую мембрану (часть мембраны пресинаптического окончания аксона двигательного нейрона, вступающая в контакт с мембраной мышечного волокна),

Ø постсинаптическую мембрану (часть мембраны мышечного волокна, с которой вступает в контакт мембрана нервного волокна),

Ø синаптическую щель (узкое пространство между пре- и постсинаптической мембранами, заполненное межклеточной жидкостью; ширина этого пространства в нервно-мышечном синапсе составляет 80-100 нм).

Рис. 8. Мотонейрон (двигательный нейрон) и иннервируемое им скелетное мышечное волокно (А); прямоугольник указывает на нервно-мышечный синапс (Б – его схематическое представление), в образовании которого принимает участие пресинаптическая терминаль аксона мотонейрона (по Е.А. Шубниковой, 1987).

Нервно-мышечный синапс является химическим: передача возбуждения с нервного волокна на мышечное (будь-то скелетное или гладкое мышечное волокно) осуществляется с участием специальных химических посредников – медиаторов (химических веществ, чаще всего, органической природы). Так, медиатором в синапсе между нервным и скелетным мышечным волокнами является ацетилхолин (Ах), а в синапсах между нервными и гладкими мышечными волокнами – могут выступать как ацетилхолин, так и норадреналин (НА).

Рассмотрим механизм передачи возбуждения с нервного волокна на скелетное мышечное волокно (этот механизм является в определенном плане универсальным для всех химических синапсов, но в зависимости от того, какие структуры принимают участие в образовании синапса, имеет свои особенности).

Рис. 6. Ультраструктурная организация нервно-мышечного синапса (по T. Smit, 2002). А – СЭМ терминали двигательного нервного волокна и фрагмента скелетного мышечного волокна, принимающего участие в образовании синаптического контакта. Б – ТЭМ нервно-мышечного синапса. В – схема строения химического синапса.

В момент, когда пузырьки, содержащие ацетилхолин, приближаются к пресинаптической мембране на определенное расстояние, их мембрана встраивается в пресинаптическую, а содержимое (медиатор – ацетилхолин) оказывается в синаптической щели. Количество молекул ацетилхолина во всех пузырьках примерно одинаково; содержимое одного пузырька получило название кванта медиатора. Таким образом, деполяризация пресинаптической мембраны сопровождается выделением в синаптическую щель определенного количества квантов медиатора ацетилхолина.

Ацетилхолин диффундирует через синаптическую щель и достигает постсинаптической мембраны. Особенностью постсинаптической мембраны является отсутствие потенциалзависимых каналов (имеющихся во всей остальной мембране мышечного волокна, называемой внесинаптической), но наличие хемовозбудимых каналов. Состояние хемовозбудимых каналов не зависит от величины мембранного потенциала, но может изменяться под влиянием определенных химических веществ (в частности, молекул медиатора).

В хемовозбудимом канале, подобно электровозбудимому, различают отверстие (пору), в области которого расположены ворота (белковой природы); но состояние этих ворот (их пространственная структура, определяющая открытое или закрытое состояние канала) зависит не от величины заряда на мембране, а от состояния, расположенного вблизи этих ворот белка-рецептора, обладающего высоким сродством к медиатору (и возможно некоторым другим веществам). В частности, в хемовозбудимых каналах постсинаптической мембраны скелетного мышечного волокна имеются белковые холинорецептор и ворота. В отсутствии ацетилхолина в области холинорецептора канал закрыт. Присоединение ацетилхолина к холинорецептору сопровождается изменением его конформации, что приводит и к изменению конформации расположенных поблизости от холинорецептора ворот таким образом, что они отодвигаются от поры канала, и канал открывается. Размер пор в хемовозбудимых каналах (

Читайте также:  Еда что бы накачать мышцы

0,65 нм) несколько больше такового в электровозбудимых натриевых и калиевых каналах, в связи с чем они потенциально способны пропускать любые ионы (натрия, калия, кальция), т.е. характеризуются сравнительно низкой селективностью. Вместе с тем преобладающими в силу распределения электрического заряда на мембране является входящий натриевый ток, который деполяризует постсинаптическую мембрану мышечного волокна (возникает т.н. постсинаптический потенциал). Но такая деполяризация не может приобретать самообновляющийся характер, поскольку в постсинаптической мембране отсутствуют потенциалзависимые каналы. Доля открытых хемовозбудимых каналов определяется количеством высвободившихся в синаптическую щель молекул медиатора. В связи с этим постсинаптический потенциал, в отличие от потенциала действия, является градуальным. При некоторой определенной амплитуде постсинаптического потенциала в ближайшем к синапсу участке внесинаптической мембраны мышечного волокнаактивная деполяризация, вызванная этим постсинаптическим потенциалом, приобретает самообновляющийся характер, что приводит к генерации нервного импульса, который проводится вдоль скелетного мышечного волокна, инициируя его сокращение.

Важную роль в функционировании нервно-мышечного синапса играет фермент холинэстераза, который локализован в синаптической щели и расщепляет ацетилхолин. Расщепление ацетилхолина обеспечивает не постоянное, а временное его действие на постсинаптическую мембрану, благодаря чему синаптическая передача носит дискретный характер. При ритмическом слишком частом следовании нервных импульсов к пресинаптическому окончанию по нервному волокну холинэстераза не успевает расщепить ацетилхолин, выделившейся при каждом предыдущем возбуждении пресинаптической мембраны нервного волокна, и все бóльшая доля хемовозбудимых каналов постсинаптической мембраны скелетного мышечного волокна оказывается открытой, что приводит к росту постсинаптического потенциала. Данное обстоятельство является причиной длительной и стойкой деполяризации внесинаптической мембраны мышечного волокна, сопровождающейся постепенной натриевой инактивацией и снижением возбудимости внесинаптической мембраны вплоть до полной временной утраты способности генерировать нервные импульсы; наступает блок синаптической передачи (пессимальное торможение нервно-мышечного синапса). Пессимальное торможение нервно-мышечной передачи наступает при частоте стимуляции нервного волокна 100-150 имп./с. Таким образом, лабильность нервно-мышечного синапса в связи с химическим механизмом передачи гораздо меньше таковой нервного волокна (до 2000 имп./с) и скелетных мышечных волокон (до 500 имп./c).

Химический механизм передачи возбуждения через синапс определяет следующие ее особенности:

Ø одностороннее проведение возбуждения (только в направлении от нервного волокна на мышечное волокно). Связано с тем, что синаптическая щель в химических синапсах довольно широкая (до 80-100 нм), и ионные токи, возникающие при деполяризации постсинаптической мембраны, шунтируются в этой щели и не способны вызвать возвратную деполяризацию пресинаптической мембраны

Ø задержанное проведение возбуждения (латентный период передачи информации через синапс составляет 0,3-0,5 мс). Обусловлено тем, что для осуществления процессов выделения медиатора в синаптическую щель под действием приходящего к пресинапсу нервного импульса, диффузии медиатора к постсинаптической мембране и проявления его эффектов на постсинаптическую мембрану требуется определенное время

Ø относительно низкая лабильность синапсов (по сравнению с нервными и мышечными волокнами) в связи с зависимостью процесса нервно-мышечной передачи от медиатора и необходимостью для нормальной работы синапса постоянного расщепления медиатора после каждого проводимого возбуждения

Читайте также:  Как укрепить мышцы шеи при нестабильности позвонков

Ø относительно высокая утомляемость синапсов (поскольку максимальная продолжительность их постоянного функционирования лимитируется запасом «готового» к высвобождению медиатора; кроме того, при длительном проведении возбуждения через синапс уменьшается чувствительность постсинаптической мембраны к ацетилхолину, что также является одной из причин развития утомления в синапсе).

Химический способ передачи информации через нервно-мышечный синапс обуславливает, наряду с отмеченным, и высокую степень зависимости этого процесса от ряда химических веществ (т.н. модуляторов синаптической передачи). Так, временно заблокировать нервно-мышечную передачу можно несколькими путями:

Ø блокируя секрецию ацетилхолина в синаптическую щель (таким действием обладают столбнячный и ботулинический токсины),

Ø блокируя холинорецепторы постсинаптической мембраны (таким действием обладают кураре и его производные),

Ø инактивируя холинэстеразу (например, под действием прозерина).

Источник

Структура нервно-мышечного синапса. Механизм передачи возбуждения с нерва на мышцу.Потенциал концевой пластинки, его свойства.

Синапсами называются контакты, которые устанавливают нейроны как самостоятельные образования. Синапс представляет собой сложную структуру и состоит из пресинаптической части (окончание аксона, передающее сигнал), синаптической щели и постсинаптической части (структура воспринимающей клетки).

Нервно-мышечные синапсы обеспечивают проведение возбуждения с нервного волокна на мышечное благодаря медиатору ацетилхолину, который при возбуждении нервного окончания переходит в синаптическую щель и действует на концевую пластинку мышечного волокна.

В пресинаптической терминали образуется и скапливается в виде пузырьков ацетилхолин. При возбуждении электрическим импульсом, идущим по аксону, пресинаптической части синапса ее мембрана становится проницаемой для ацетилхолина.

Нервно-мышечный синапс передает возбуждение в одном направлении: от нервного окончания к постсинаптической мембране мышечного волокна, что обусловлено наличием химического звена в механизме нервно-мышечной передачи.

Скорость проведения возбуждения через синапс намного меньше, чем по нервному волокну, так как здесь тратится время на активацию пресинаптической мембраны, переход через нее кальция, выделение ацетилхолина в синаптическую щель, деполяризацию постсинаптической мембраны, развитие ПКП.

Физиология ЦНС. Автономная нервная система

1. Основные функции ЦНС. Иерархический принцип строения ЦНС.

3. Рефлекторная дуга, ее элементы. Значение рефлекторных реакций. Регуляторная деятельность ЦНС.

4. Нейронная теория строения ЦНС. Функциональные элементы нейрона. Типы нейронов, межнейронные связи, нейронные сети.

5. Синапсы, особенности строения. Электрические и химические синапсы, их характеристика.

6. Возбуждающий синапс, механизм возникновения возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП). Генерация потенциала действия в нейроне.

7. Характеристика медиаторов в ЦНС. Рецепторы медиаторов, их классификация.

8. Механизмы торможения в ЦНС. Первичное и вторичное торможение.

9. Торможение в ЦНС. Тормозные нейроны. Тормозные синапсы. Механизм возникновения тормозного постсинаптического потенциала (ТПСП). Тормозные медиаторы, их рецепторы. Взаимодействие ВПСП и ТПСП на нейроне. Роль торможения в ЦНС.

10. Основные свойства нервных центров и проведение возбуждения в них (одностороннее проведение возбуждения, суммация возбуждений, трансформация ритма возбуждения, иррадиация и др.).

11. Координация рефлекторной деятельности ЦНС. Физиологическое значение ее для формирования рефлекторных реакций. Принципы общего конечного пути, обратной афферентной связи, проторения пути.

12. Доминанта. Механизмы их возникновения и реализации. Характерные особенности доминантного очага (А.А.Ухтомский). Факторы, способствующие возникновению доминанты.

13. Спинной мозг. Структурно-функциональные особенности серого вещества. Сегментарный тип строения, двигательные центры.

14. Характеристика спинальных нейронов, их функциональное значение. Спинальные нейроны автономной нервной системы.

Читайте также:  Комплексная программа тренировки мышц

15. Реципрокное и возвратное торможение в спинном мозге.

16. Рефлекторная деятельность спинного мозга. Сухожильные и кожные рефлексы, их значение. Понятие о гамма-петле. Двигательные рефлексы спинного мозга (сгибательные, разгибательные, локомоторные, перекрестно-разгибательные), механизм их возникновения и физиологическое значение.

17. Проприорецепторы скелетных мышц, их значение в координации рефлексов. Тонус скелетных мышц. Рефлекс на растяжение (миотатический рефлекс).

18. Проводниковая деятельность спинного мозга. Характеристика афферентной импульсации, поступающей по восходящим путям к структурам головного мозга. Нисходящие проводящие пути, их основные физиологические функции. Последствия поперечной травмы спинного мозга на разных уровнях.

19. Продолговатый мозг. Жизненно-важные центры продолговатого мозга. Рефлексы продолговатого мозга (двигательные, висцеральные, позно-тонические, вестибулярные, шейные), их характеристика.

20. Статические (рефлексы положения, выпрямления) и статокинетические рефлексы, механизм образования, их значение.

21. Проводниковая функция продолговатого мозга. Участие варолиева моста в механизме сна.

23. Мозжечок, его основные функции. Значение древней, старой, новой коры мозжечка. Характеристика нейронов коры и ядер мозжечка. Нисходящие и восходящие связи мозжечка с другими отделами ЦНС. Основные симптомы, возникающие при поражении мозжечка, их причины.

24. Таламус, как коллектор чувствительной информации. Специфические ядра таламуса, их функциональная роль. Неспецифические ядра таламуса, характер их влияния на кору головного мозга.

25. Гипоталамус, его функции. Роль гипоталамуса в регуляции вегетативной, эндокринной, соматической функций и эмоциональных реакций. Основные центры гипоталамуса, их характеристика.

26. Гипоталамо-гипофизарная система, ее функциональное значение. Значение нейросекреторных клеток гипоталамуса. Функции эпиталамуса.

27. Ретикулярная формация мозгового ствола, ее нейронная организация, полисенсорность ретикулярных нейронов. Восходящая активирующая система мозгового ствола, характер влияния на кору головного мозга. Функциональные особенности специфических и неспецифических афферентных систем, связь с таламусом. Медиаторы ретикулярной формации, их характеристика.

29. Лимбическая система, ее структуры. Основные физиологические функции. Роль лимбической системы в регуляции вегетативных, поведенческих реакций, участие в формировании эмоций и памяти. Понятие об инстинктах.

30. Базальные ядра. Значение базальных ядер в координации двигательной активности как промежуточного звена между ассоциативными и двигательными зонами коры. Связи базальных ядер со средним мозгом, таламусом и другими отделами ЦНС. Дофаминергические нейроны. Физиологические эффекты, возникающие при раздражении и разрушении различных отделов базальных ядер. Болезнь Паркинсона.

31. Функциональная роль автономной (вегетативной) нервной системы в организме человека. Сравнительная характеристика автономной и соматической нервной системы. Соматическая и автономная рефлекторные дуги. Понятие об аксон-рефлексе.

32. Структурно-функциональная характеристика симпатического отдела вегетативной нервной системы: локализация преганглионарных нейронов, паравертебральные и превертебральные ганглии, иннервируемые органы. Симпато-адреналовая система, функциональное единство механизмов гормональной и нейромедиаторной регуляции. Влияние симпатического отдела на деятельность внутренних органов.

33. Структурно-функциональная характеристика парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, локализация преганглионарных нейронов, экстрамуральные и интрамуральные ганглии, иннервируемые органы. Влияние парасимпатического отдела на эффекторные органы.

34. Механизм действия медиаторов симпатического и парасимпатического отделов на различные рецепторы. Симпатические и парасимпатические эффекты на деятельность внутренних органов.

35. Вегетативные рефлексы и центры регуляции вегетативных функций. Регуляция вегетативных функций на уровне ствола головного мозга. Вегетативные функции гипоталамуса. Лимбическая система и вегетативные корреляты эмоций. Значение коры больших полушарий в регуляции вегетативных функций.

Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 219.

Источник

Adblock
detector