1. Виды синапсов, особенности их строения. Механизм передачи возбуждения через синапс.
Физиологические свойства синапсов.
Синапс – это структурно-функциональное образование, обеспечивающее переход возбуждения или
торможения с окончания нервного волокна на иннервирующую клетку.
Cтруктура синапса:
1) пресинаптическая мембрана (электрогенная мембрана в терминале аксона, образует синапс на
мышечной клетке);
2) постсинаптическая мембрана (электрогенная мембрана иннервируемой клетки, на которой образован
синапс);
3) синаптическая щель (пространство между пресинаптической и постсинаптической мембраной,
заполнена жидкостью, которая по составу напоминает плазму крови).
Существует несколько классификаций синапсов.
1. По локализации:
1) центральные синапсы;
2) периферические синапсы.
Центральные синапсы лежат в пределах центральной нервной системы, а также находятся в ганглиях
вегетативной нервной системы. Центральные синапсы – это контакты между двумя нервными клетками,
причем эти контакты неоднородны и в зависимости от того, на какой структуре первый нейрон образует
синапс со вторым нейроном, различают:
1) аксосоматический, образованный аксоном одного нейрона и телом другого нейрона;
2) аксодендритный, образованный аксоном одного нейрона и дендритом другого;
3) аксоаксональный (аксон первого нейрона образует синапс на аксоне второго нейрона);
4) дендродентритный (дендрит первого нейрона образует синапс на дендрите второго нейрона).
Различают несколько видов периферических синапсов:
1) мионевральный (нервно-мышечный), образованный аксоном мотонейрона и мышечной клеткой;
2) нервно-эпителиальный, образованный аксоном нейрона и секреторной клеткой.
2. Функциональная классификация синапсов:
1) возбуждающие синапсы;
2) тормозящие синапсы.
3. По механизмам передачи возбуждения в синапсах:
1) химические;
2) электрические.
Особенность химических синапсов заключается в том, что передача возбуждения осуществляется при
помощи особой группы химических веществ – медиаторов.
Различают несколько видов химических синапсов:
1) холинэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи ацетилхолина;
2) адренэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи трех катехоламинов;
3) дофаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи дофамина;
4) гистаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи гистамина;
5) ГАМКэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи гаммааминомасляной
кислоты, т. е. развивается процесс торможения. Особенность электрических синапсов заключается в том, что передача возбуждения осуществляется при
помощи электрического тока. Таких синапсов в организме обнаружено мало.
Синапсы имеют ряд физиологических свойств:
1) клапанное свойство синапсов, т. е. способность передавать возбуждение только в одном направлении
с пресинаптической мембраны на постсинаптическую;
2) свойство синаптической задержки, связанное с тем, что скорость передачи возбуждения снижается;
3) свойство потенциации (каждый последующий импульс будет проводиться с меньшей
постсинаптической задержкой). Это связано с тем, что на пресинаптической и постсинаптической
мембране остается медиатор от проведения предыдущего импульса;
4) низкая лабильность синапса (100–150 имульсов в секунду).
2. Механизмы передачи возбуждения в синапсах на примере мионеврального синапса
Мионевральный (нервно-мышечный) синапс – образован аксоном мотонейрона и мышечной клеткой.
Нервный импульс возникает в тригерной зоне нейрона, по аксону направляется к иннервируемой
мышце, достигает терминали аксона и при этом деполяризует пресинаптическую мембрану. После этого
открываются натриевые и кальциевые каналы, и ионы Ca из среды, окружающей синапс, входят внутрь
терминали аксона. При этом процессе броуновское движение везикул упорядочивается по направления к
пресинаптической мембране. Ионы Ca стимулируют движение везикул. Достигая пресинаптическую
мембрану, везикулы разрываются, и освобождается ацетилхолин (4 иона Ca высвобождают 1 квант
ацетилхолина). Синаптическая щель заполнена жидкостью, которая по составу напоминает плазму
крови, через нее происходит диффузия АХ с пресинаптической мембраны на постсинаптическую, но ее
скорость очень мала. Кроме того, диффузия возможна еще и по фиброзным нитям, которые находятся в
синаптической щели. После диффузии АХ начинает взаимодействовать с хеморецепторами (ХР) и
холинэстеразой (ХЭ), которые находятся на постсинаптической мембране.
Холинорецептор выполняет рецепторную функцию, а холинэстераза выполняет ферментативную
функцию. На постсинаптической мембране они расположены следующим образом:
ХР—ХЭ—ХР—ХЭ—ХР—ХЭ.
ХР + АХ = МПКП – миниатюрные потенциалы концевой пластины.
Затем происходит суммация МПКП. В результате суммации образуется ВПСП – возбуждающий
постсинаптический потенциал. Постсинаптическая мембрана за счет ВПСП заряжается отрицательно, а
на участке, где нет синапса (мышечного волокна), заряд положительный. Возникает разность
потенциалов, образуется потенциал действия, который перемещается по проводящей системе
мышечного волокна.
ХЭ + АХ = разрушение АХ до холина и уксусной кислоты.
В состоянии относительного физиологического покоя синапс находятся в фоновой биоэлектрической
активности. Ее значение заключается в том, что она повышает готовность синапса к проведению
нервного импульса. В состоянии покоя 1–2 пузырька в терминале аксона могут случайно подойти к
пресинаптической мембране, в результате чего вступят с ней в контакт. Везикула при контакте с
пресинаптической мембраной лопается, и ее содержимое в виде 1 кванта АХ поступает в синаптическую
щель, попадая при этом на постсинаптическую мембрану, где будет образовываться МПКН.
2. Спинной мозг, особенности его строения. Виды нейронов. Функциональное различие передних и
задних корешков спинного мозга. Закон Белла-Мажанди. Физиологическое значение спинного
мозга. «Законы» рефлекторной деятельности спинного мозга.
Спинной мозг – наиболее древнее образование ЦНС. Характерная особенность строения –
сегментарность.
Нейроны спинного мозга образуют его серое вещество в виде передних и задних рогов. Они выполняют
рефлекторную функцию спинного мозга.
Задние рога содержат нейроны (интернейроны), которые передают импульсы в вышележащие центры, в
симметричные структуры противоположной стороны, к передним рогам спинного мозга. Задние рога
содержат афферентные нейроны, которые реагируют на болевые, температурные, тактильные,
вибрационные, проприоцептивные раздражения.
Передние рога содержат нейроны (мотонейроны), дающие аксоны к мышцам, они являются
эфферентными. Все нисходящие пути ЦНС двигательных реакций заканчиваются в передних рогах.
В боковых рогах шейных и двух поясничных сегментов располагаются нейроны симпатического отдела
вегетативной нервной системы, во втором—четвертом сегментах – парасимпатического.
В составе спинного мозга имеется множество вставочных нейронов, которые обеспечивают связь с
сегментами и с вышележащими отделами ЦНС, на их долю приходится 97 % от общего числа нейронов
спинного мозга. В их состав входят ассоциативные нейроны – нейроны собственного аппарата спинного
мозга, они устанавливают связи внутри и между сегментами. Белое вещество спинного мозга образовано миелиновыми волокнами (короткими и длинными) и
выполняет проводниковую роль.
Короткие волокна связывают нейроны одного или разных сегментов спинного мозга.
Длинные волокна (проекционные) образуют проводящие пути спинного мозга. Они формируют
восходящие пути, идущие к головному мозгу, и нисходящие пути, идущие от головного мозга.
Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции.
Рефлекторная функция позволяет реализовать все двигательные рефлексы тела, рефлексы внутренних
органов, терморегуляции и т. д. Рефлекторные реакции зависят от места, силы раздражителя, площади
рефлексогенной зоны, скорости проведения импульса по волокнам, от влияния головного мозга.
Рефлексы делятся на:
1) экстероцептивные (возникают при раздражении агентами внешней среды сенсорных раздражителей);
2) интероцептивные (возникают при раздражении прессо-, механо-, хемо-, терморецепторов): висцеро-
висцеральные – рефлексы с одного внутреннего органа на другой, висцеро-мышечные – рефлексы с
внутренних органов на скелетную мускулатуру;
3) проприоцептивные (собственные) рефлексы с самой мышцы и связанных с ней образований. Они
имеют моносинаптическую рефлекторную дугу. Проприоцептивные рефлексы регулируют
двигательную активность за счет сухожильных и позотонических рефлексов. Сухожильные рефлексы
(коленный, ахиллов, с трехглавой мышцы плеча и т. д.) возникают при растяжении мышц и вызывают
расслабление или сокращение мышцы, возникают при каждом мышечном движении;
4) позотонические рефлексы (возникают при возбуждении вестибулярных рецепторов при изменении
скорости движения и положения головы по отношению к туловищу, что приводит к перераспределению
тонуса мышц (повышению тонуса разгибателей и уменьшению сгибателей) и обеспечивает равновесие
тела).
Проводниковая функция обеспечивает связь нейронов спинного мозга друг с другом или с
вышележащими отделами ЦНС.
Закон распределения афферентных и эфферентных волокон(закон бела-Мажанда):
Задние корешки содержат афферентные волокна(чувствительная функция), передние- эфферентные
волокна(двигательная функция)
3. Регуляция сосудистого тонуса. Местная регуляция (ауторегуляция). Нервная регуляция тонуса
сосудов (сосудосуживающие и сосудорасширяющие нервы). Гуморальная регуляция сосудистого
тонуса.
Миогенная регуляция: гладкие мышцы сокращаются при повышении давления и расслабляются при
понижении давления
Метаболическая регуляция:На тонус сосудов оказывает влияние уровень кислорода, углекислый газ,
водородные ионы, ионв калия.Пример: недостаток кислорода приволит к снижению гладкомышечного
тонуса и расширению сосудов
Нервная регуляция происходит за счетвегететивного отдела нервной системы.
Гуморальная регуляция за счет электролитов, гормонов и метаболтов.:
Адреналин-сосудосуживающее влияние
Вазопрессин- сосудосуживающее влияние
Альдостерон- сосудосуживающий эффект
Тироксин-повышает тонус сосудов
Гуморальные факторы местного действия: ацетилхолин, гистамин, брадикини- расширение
сосудов;сератонин- сосудосуживающий эффект.