Проведение возбуждения по нервным волокнам

Нервные волокна

Образование миелинового волокна

Функции миелиновой оболочки
Электрический изолятор (возбуждение может возникать только в перехватах Ранвье) Трофическая функция (регулирует обмен веществ и рост осевого цилиндра)

Функции аксона
Транспорт
Проведение возбуждения

Существует 2 вида транспорта:
1. Медленный
(1 мкм/сут) тубулин, актин
2. Быстрый
(410 мкм/сут, 17 мм/час):
а) антероградный (каналы, насосы, МХ, медиаторы)
б) ретроградный
(АцХ-эстераза, вирус герпеса, полиомиелита, токсин столбняка)

Типы нервных волокон, их свойства и функциональное назначение

Законы проведения возбуждения

Закон анатомической и физиологической целостности:
Возбуждение может передаваться по нервному волокну только если сохранена его анатомическая и физиологическая целостность

Регенерация нервного волокна

Закон двустороннего проведения возбуждения:
При нанесении раздражения возбуждение передается в обе стороны нервного волокна

Двустороннее проведение возбуждения экспериментально доказано:
Бабухиным А.И. (1877) на электрическом органе нильского сома
Кюне В. (1886) на икроножной мышце лягушки

Опыт Бабухина А.И.

разрез
Опыт Бабухина А.И.

Опыт Кюне В.

Закон изолированного проведения возбуждения
Возбуждение, проходящее по одному нервному волокну, не передаётся на соседнее нервное волокно.

Закон бездекрементного проведения возбуждения
Импульс по нервному волокну проходит без затухания, поскольку каждый раз ПД генерируется заново

Закон относительной неутомляемости нервного волокна
Нервное волокно практически неутомляемо, поскольку для проведения возбуждения не требуется энергии АТФ.

Механизм распространения возбуждения по нервному волокну

Механизм распространения возбуждения по безмиелиновому нервному волокну
(электротонически)

Механизм распространения возбуждения по миелиновому нервному волокну (сальтаторно)

Отличия
электротоническое
в безмиелиновых аксонах
медленное (<3 м/с)
ПД длительный
(2-3 мс)
следовая гиперполяризация
до 1000 мс
Затрачивает много АТФ
сальтаторное
в миелиновых аксонах и дендритах
быстрое (3-120 м/с)
ПД короткий
(0,4-2 мс)
следовая гиперполяризация
до 100 мс
Экономит энергию АТФ
Повышает компактность НС

Действие постоянного тока

Правило Дюбуа-Реймона
Раздражающее действие тока возможно только в момент замыкания и размыкания цепи.

Полярный закон Пфлюгера
Возбуждение возникает в момент замыкания цепи под катодом, а в момент размыкания цепи под анодом.

Закон физиологического электротона
В момент замыкания цепи возбудимость и проводимость под катодом увеличиваются – катэлектротон;
а под анодом – уменьшаются – анэлектротон;
При размыкании цепи возбудимость под катодом уменьшается – обратный катэлектротон;
а под анодом – увеличивается – обратный анэлектротон.

Пассивные изменения
КАТОД
«-»
АНОД
«+»
− − − − − − − − − − − − −
− − − − − − − − − − − − −
+
+
+
+
+
+
+
−
−
−
−
−
−
−
−
деполяризация
гиперполяризация

Активные изменения
связаны с изменением порога возбуждения (возбудимости) Na+-каналов при длительном действии постоянного тока.

Потенциалзависимость
Na+ –каналов

Изменения возбудимости при длительном действии катода
Катодическая депрессия
Вериго
Ек
Ео
замыкание
размыкание
Катодзамыкательное возбуждение

Изменения возбудимости при длительном действии анода
Ек
Ео
замыкание
размыкание
анодразмыкательное возбуждение

Закон сокращения
При слабом токе пороговой силы мышца сокращается только при замыкании цепи независимо от направления тока.
При средней силе тока мышца сокращается при замыкании и размыкании цепи независимо от направления тока.
При максимальной силе токе мышца сокращается при замыкании нисходящего тока и размыкании восходящего тока.

Закон сокращения
Восходящий ток – анод ближе к мышце.
Нисходящий ток – катод ближе к мышце,
нерв
мышца
нерв
мышца

Пояснения:
Для возникновения импульса под катодом при замыкании цепи достаточно минимальной силы тока пороговой величины.
Для возникновения импульса под анодом при размыкания цепи необходим ток средней силы.
Только при действии тока максимальной силы возникает сильное снижение возбудимости под катодом при размыкании цепи (катодическая депрессия) и под анодом при замыкании цепи, что приводит к блокировке проведения возбуждения в участках действия данных электродов.
Закон сокращения

При минимальной силе нисходящего тока
Катод
Анод
Анод
Катод
замыкание
размыкание
сокращение мышцы
нерв
отсутствие сокращения мышцы

При минимальной силе восходящего тока
Анод
Катод
Катод
Анод
замыкание
размыкание
сокращение мышцы
нерв
отсутствие сокращения мышцы

При средней силе нисходящего тока
Катод
Анод
Анод
Катод
замыкание
размыкание
сокращение мышцы
нерв
сокращение мышцы

При средней силе восходящего тока
Катод
Анод
Анод
Катод
замыкание
размыкание
сокращение мышцы
нерв
сокращение мышцы

При максимальной силе нисходящего тока
Катод
Анод
Анод
Катод
замыкание
размыкание
сокращение мышцы
нерв

отсутствие сокращения мышцы