double arrow

СИНАПС. РЕФЛЕКС И РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА

СИНАПС

 

С помощью импульсов каждая нервная клетка передает информацию другим клеткам. Место контакта одной клетки с другой – синапс –
обладает рядом особенностей. Одной из важнейших является то, что электрический импульс просто так не может перескочить с клетки на клетку. Его мощность слишком мала для решения этой задачи. Однако ее можно решить с помощью посредника. В качестве посредника выступают различные химические вещества. Импульс вызывает выброс посредника (медиатора) в пространство между клетками. Медиатор взаимодействует с белково-липидными комплексами мембраны клетки, которой адресована информация. В результате этого взаимодействия увеличивается проницаемость этой мембраны (постсинаптической) по отношению к каким-либо ионам. Если увеличивается проницаемость натриевая, то развивается деполяризация мембраны, то есть Na+ поступает внутрь клетки. В таком синапсе изменение мембранного потенциала носит название ВПСП –возбуждающего постсинаптического потенциала. Если ВПСП достигает определенного порогового уровня, натриевая проницаемость увеличивается резко, скачком, и возникает электрический импульс, распространяющийся дальше. Таким образом, в случае необходимости передачи возбуждения биоэлектрические события в синапсе развиваются так же, как и при обычном возбуждении в клетке. Только для передачи сигнала от клетки к клетке нужен медиатор. Но медиатор может вызвать увеличение проницаемости к другим ионам: К+ или С1. Это характерно для так называемых тормозных синапсов. В этом случае перемещение ионов приводит к гиперполяризации мембраны. Возникает ТПСП – тормозной постсинаптический потенциал. Мембранный потенциал возрастает по абсолютной величине, и возбудить такую структуру сложно. Такие синапсы служат для блокирования передачи информации или ее ограничения (нарисовать ТПСП, ВПСП).

Существует небольшое количество так называемых электрических синапсов. Простейшим видом такого синапса (эфапса) можно считать контакты между волокнами в одном нервном стволе. При возбуждении волокон они влияют друг на друга, что ускоряет проведение импульсов и их синхронизацию. В некоторых случаях обнаруживаются электрические синапсы, похожие на обычные химические. Они могут обходиться без химического медиатора благодаря некоторым физическим особенностям организации мембран. Кроме ионного механизма, важную роль играют электрические поля.

Биоэлектрические явления в нервных и мышечных клетках, в синапсах имеют ионную природу. Основную роль выполняют ионы Na+, К+, Сl и Са2+. При возбуждении или торможении ионы перемещаются через клеточную мембрану. Свойства мембраны пропускать те или иные ионы, связаны с наличием определенных специализированных каналов, через которые эти ионы могут проходить. Закономерности работы мембраны, перемещения ионов при возбуждении и других функциях хорошо согласуются с  мембранной  теорией  биопотенциалов,  разработанной  А. Ходжкиным и

А. Хаксли. XX век окончательно подтвердил правоту утверждения Гальвани о том, что живая клетка является источником электрического тока.

 

ЛИТЕРАТУРА:

 

1. Беркинблинт М.Б., Глаголева Е.Г. Электричество в живых организмах. М.: Наука, 1988.

2. Кац Б. Нерв, мышца и синапс. М.: Мир, 1968.

3. Костюк П.Г. Физиология центральной нервной системы. Киев: Высшая школа.

4. Ноздрачев А.Д., Баранников И.А., Батуев А.С. и др. Общий курс физиологии человека и животных. / Кн. 1. Физиология нервной, мышечной и сенсорных систем. М.: Высшая школа, 1991.

5. Шмидт Р. и Тевс Г. (ред.). Физиология человека. / Т. 1. Нервная система. М.: Мир, 1985.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

 

1. Чем определяется величина потенциала покоя?

2. Чему был бы равен ПП, если проницаемость для Na+ и К+ была бы одинакова?

3. Когда в отсутствие внешнего раздражения может возникнуть потенциал действия?

4. Что должно происходить с МП, если выход К+ превышает вход Na+ в клетку?

5. Что такое порог с точки зрения соотношения К+- и Na+-потоков?

6. Почему нервное волокно после возбуждения в течение некоторого времени (абсолютно рефрактерного периода) нельзя возбудить?

7. От каких факторов зависит скорость проведения возбуждения по нервным волокнам?

8. Почему нервные волокна имеют разный диаметр?

9. Почему не все волокна в нервной системе человека и животных покрыты миелином?

10. Почему в синапсе для передачи сигналов необходимы химические посредники?

11. Чем отличаются электрические процессы в возбуждающих и тормозных синапсах?

 

Часть II

 

РЕФЛЕКС И РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА

 

Нервная система в процессе эволюции формировалась как система быстрого реагирования и адаптации к меняющимся условиям внешней среды. Раздражение определенной модальности (свет, звук, механическое воздействие, температура и т.д.) вызывает возбуждение в особых воспринимающих структурах – рецепторах.

Это возбуждение в виде залпа (группы) импульсов передается в центральную нервную систему (ЦНС), перерабатывается и расшифровывается клетками ЦНС. В результате переработки принимается решение, и сигнал-команда в виде импульсов направляется к соответствующему рабочему или исполнительному органу – мышце (гладкой и скелетной) или железистым клеткам.

Структура, с помощью которой осуществляется ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, называется рефлекторной дугой. А сам ответ – рефлексом. Представления об этом процессе связаны с именем Р. Декарта (XVIII в.). Типичная рефлекторная дуга состоит из 5 или 6 блоков (нарисовать схему).

Рефлекс – основной механизм деятельности нервной системы. Все функции головного и спинного мозга по сути своей – рефлекторны (см. Сеченов И.М., М. 1952).

Простейшая рефлекторная дуга состоит из 2 нейронов: чувствительного (афферентного) и исполнительного – мотонейрона (эфферентного). Между нейронами в цепи всего один синапс. Это моносинаптическая дуга. Если нейронов больше (имеются вставочные или интернейроны), дуга будет дисинаптической или полисинаптической. Рефлексы могут быть врожденными (с соответствующей дугой) и приобретенными в течение онтогенеза.  

С развитием рефлекторной теории стало ясно, что нужно ответить на целый ряд вопросов, чтобы понять, как в реальных условиях организм реагирует на множество раздражений, и его мозг (ЦНС) не путается в многочисленных сигналах. Например, во время лекции студент одновременно слушает, смотрит, пишет, и в то же время мозг обеспечивает процессы дыхания, регулирует кровообращение, степень напряжения разных мышц, участвующих в поддержании позы и т.д.

Таким образом, мозг и его части должны одновременно отвечать на самые разные раздражения и адресовать командные сигналы к совершенно разным исполнительным приборам. Соответствующие части мозга должны, как минимум, не мешать друг другу при выполнении своих функций.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: