Лабораторная работа № 2 по физиологии. Строение нейрона

Ткани
Клетки в процессе развития проходят процесс специализации
В результате образуется ткань – группа клеток сходного строения, выполняющих одинаковые функции

Рисунок 1
Строение нейрона

Рисунок 2
Синапс

Синапс
место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал клеткой
Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками

Синапс - пространство, разделяющее мембраны контактирующих нервных клеток
Передача импульсов –
химическим путём с помощью медиаторов
электрическим путём посредством прохождения ионов из одной клетки в другую.
Между обеими частями - синаптическая щель : 10—50 нм между постсинаптической и пресинаптической мембранами
Постсинаптическая мембрана рельефна и содержит многочисленные рецепторы.

Регуляция основана на
Свойстве (раздражимости) возбудимости – способности реагировать на воздействие окружающей среды возбуждением.
возбуждение - возникновение биоэлектрического потенциала.

Возбуждение и его признаки
Ткань может находится в состояниях : возбуждения и торможения. Возбуждение – это активный процесс, ответная реакция ткани на раздражение.
Неспецифические признаки возбуждения - у всех возбудимых тканей :
изменение проницаемости клеточных мембран
изменение заряда клеточных мембран,
повышение потребления кислорода
повышение температуры
усиление обменных процессов

Специфические признаки возбуждения
мышечная ткань – сокращение
железистая ткань – выделение секрета
нервная ткань – генерация нервного импульса.

Процесс возбуждения
связан с наличием в мембране
электрически (для ионов кальция и хлора)
и химически (для ионов натрия и калия) управляемых каналов, которые могут открываться в ответ на соответствующее раздражение клетки.

4 этапа возбуждения :
1) предшествующее возбуждению состояние покоя (статическая поляризация);
2) деполяризацию;
3) реполяризацию
4) гиперполяризацию.

Статическая поляризация (потенциал покоя)
– наличие постоянной разности потенциалов между наружной и внутренней поверхностями клеточной мембраны.
В состоянии покоя наружная поверхность клетки всегда электроположительна.
разность потенциалов, (~ 60 мВ), называется потенциалом покоя, или мембранным потенциалом (МП).
В образовании потенциала - 4 вида ионов: Na+, K+ (положительный заряд),), анионы Cl- и органических соединений (отрицательный заряд).

1. В состоянии покоя клеточная мембрана
хорошо проницаема для катионов калия
хуже для анионов хлора
практически непроницаема для катионов натрия
совершенно непроницаема для анионов органических соединений.
В покое ионы калия выходят на наружную поверхность клеточной мембраны, - положительный заряд.
Ионы хлора проникают внутрь клетки, неся отрицательный заряд.
Ионы натрия продолжают оставаться на наружной поверхности мембраны, еще больше усиливая положительный заряд.

2.Деполяризация (возбуждение)(раздражение, стимул)
– сдвиг МП, уменьшение его.
Под действием раздражения открываются натриевые каналы
Na+ быстро поступают в клетку.
В результате - уменьшение + на наружной поверхности и увеличение в цитоплазме.
значение МП падает до 0,
по мере поступления Na+ в клетку - перезарядка мембраны
натриевые каналы закрываются

3.Реполяризация
– восстановление исходного уровня МП.
ионы натрия перестают проникать в клетку,
проницаемость мембраны для калия увеличивается, - быстро выходит в межклет. пространство.
Заряд мембраны возвращается к исходному

4.Гиперполяризация
– увеличение уровня МП.
После восстановления исходного значения МП (реполяризация) происходит кратковременное увеличение по сравнению с уровнем покоя
На наружной стороне мембраны - избыточный положительный заряд,
уровень МП становится несколько выше исходного.

Уровень возбудимости
В условиях физиологического покоя - норма, (раздражение - ответ)
При деполяризации - период абсолютной рефрактерности. ( даже очень сильный раздражитель не может вызвает возбуждение ткани)
При восстановлении МП возбудимость также начинает восстанавливаться, но - ниже исходного уровня. - периодом первичной относительной рефрактерности. Ткань может ответить возбуждением только на сильные, надпороговые, раздражения.
При реполяризации – повышенная возбудимость. (слабое раздражение – сильный ответ)
При гиперполяризации -снижение возбудимости ниже исходного уровня (но не до 0), - период вторичной относительной рефрактерности.
После этого возбудимость восстанавливается

Cвойства возбудимых тканей
Возбудимость – способность отвечать на раздражение изменением свойств. Показатель возбудимости – порог раздражения. Это минимальное по силе раздражение, способное вызвать видимую ответную реакцию ткани.
Проводимость – способность ткани проводить возбуждение по всей своей длине. Показатель проводимости – скорость проведения возбуждения.
Рефрактерность – способность ткани терять или снижать возбудимость в процессе возбуждения. При этом в ходе ответной реакции ткань перестает воспринимать раздражитель.

Cвойства возбудимых тканей
Лабильность – способность ткани генерировать определенное число волн возбуждения в единицу времени в точном соответствии с ритмом наносимого раздражения. Лабильность определяется продолжительностью рефрактерного периода (чем короче рефрактерный период, тем больше лабильность).
Сократимость – способность мышцы отвечать сокращением на раздражение.
Раздражитель – фактор, способный вызвать ответную реакцию возбудимых тканей. В условиях физиологического эксперимента в качестве раздражителя чаще всего используют электрический ток.

Механизм проведения возбуждения по нервному волокну.
Основная функция нервных волокон – передача нервного импульса.
Нервные волокна - отростки нейронов.

Нервные волокна
А – нервные волокна с толстой миелиновой оболочкой. Наиболее высокая скорость передачи нервного импульса.
В – миелиновая оболочка тоньше, скорость проведения ниже
С – безмиелиновые волокна с низкой скоростью передачи импульса.

Нервные волокна
При раздражении нервного волокна возникает потенциал действия. В миелиновых волокнах импульс возникает только в перехватах Ранвье – «прыгает» по волокну, высокая скорость.
В безмиелиновых волокнах нервный импульс распространяется волнообразно - гораздо медленнее.

Нейромедиаторы
Аминокислоты:
ГАМК
Глицин
Глутаминовая кислота (глутамат)
Гормоны:
Адреналин
Норадреналин
Дофамин
Серотонин
Амины
Гистамин
А также:
Ацетилхолин
Аспартат
АТФ
Окситоцин
Таурин
Триптамин
Эндоканнабиноиды