ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ (ЦНС): Рефлекс. Нейрон. Синапс. Механизм проведения возбуждения через синапс

возбуждения через синапс
Проф. Мухина И.В.
Лекция №6
Лечебный, педиатрический факультеты
2013

год присуждена работающим в США Джеймсу Ротману и Томасу Зюдофу

за открытия, касающиеся механизмов везикулярного транспорта внутри клеток и между ними.

Ренди Шекману за открытия в области механизмов регуляции межклеточных взаимодействий.

год присуждена за открытие «внутреннего GPS» – системы позиционирования в

мозгу млекопитающих.

Лауреаты этого года, Джон о’Киф и супруги Мэй-Брит и Эдвард Мозер, описали систему, которая позволяет животным (в первую очередь, крысам, на которых были выполнены их эксперименты) ориентироваться в пространстве, полагаясь не на органы чувств, а на внутреннее представление о пространстве, когнитивную карту.

grid-нейроны

place-нейроны

«Что? Когда? Где?»

Нобелевский комитет при Каролинском медицинском институте в Стокгольме

систем организма.
2). Связь организма с внешней средой, регуляция функций организма

в соответствии с его внутренними потребностями.
3). Основа психической деятельности.

понятие рефлекса как отражательной деятельности;
Георг Прохаски (1749-1820);
И.М. Сеченов

(1863) «Рефлексы головного мозга», в котором впервые провозглашен тезис о том, что все виды сознательной и бессознательной жизни человека представляют собой рефлекторные реакции.
Рефлексом (от лат. reflecto - отражение) называется ответная реакция организма, возникающая на раздражение рецепторов и осуществляемая с участием ЦНС.

энергии внешних раздражений (информации) в энергию нервного импульса;
афферентного (чувствительного)

нейрона, проводящего нервный импульс в нервный центр;
интернейрона (вставочного) нейрона или нервного центра, представляющего собой центральную часть рефлекторной дуги;
эфферентного (двигательного) нейрона, проводящего нервный импульс до эффектора;
эффектора (рабочего органа), осуществляющего соответствующую деятельность.

Передача нервного импульса осуществляется с помощью нейротрансмиттеров или медиаторов – химических веществ, выделяющихся нервными окончаниями в химическом синапсе

Вегетативный рефлекс Соматический рефлекс

рефлекса является рефлекторная дуга)
Детерминизма (принцип причинно-следственных отношений). Ни одна ответная

реакция организма не бывает без причины.
Анализа и синтеза (любое воздействие на организм сначала анализируется, затем обобщается).
Академик П.К. Анохин добавил к этой теории принцип обратной связи (отображающий точность реакций и адаптацию)

шипик
Дендриты

2. Опорная
3. Изолирующая (невозбудимая ткань, олигодендроциты и Шванновские клетки

образуют миелиновую оболочку).
4. Обменная (астроциты снабжают нейроны питательными веществами)
5. Модуляция синаптической передачи импульса (астроциты)

Нейрон
Астроцит
Олигодендроцит
Микроглия

электрических (=щелевой контакт) и химических;

Глиальные клетки взаимодействуют друг с другом

только с помощью щелевых контактов.

каналов (коннексонов). Через щелевые контакты могут непосредственно передаваться от клетки

к клетке электрические сигналы (потенциалы действия), а также малые молекулы (с молекулярной массой примерно до 1.000 Д).
Структурную основу щелевого соединения составляют коннексоны — каналы, образуемые шестью белками-коннексинами.

В нервной системе щелевое соединение между нейронами встречается в так называемых электрических синапсах. Отдельные коннексоны обычно сосредоточены на ограниченных по площади участках мембран — нексусах, или бляшках (англ. plaque) диаметром 0,5-1 мкм. В области нексуса мембраны соседних клеток сближены, расстояние между ними составляет 2-4 нм.

от συνάπτειν — обнимать, обхватывать, пожимать руку) — место контакта

между двумя нейронами. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться.

Синапсы различаются по:
механизму действия (электрический, химический, смешанный);
локализации на поверхности нервной клетки (аксосоматические, аксодендрические, аксо-аксональные); на поверхности миоцита - мионевральный синапс.
функции (возбуждающие или тормозящие).

щели;
постсинаптической мембраны.
Пресинаптическая
мембрана
Постсинаптическая
мембрана

глицин, гамма-аминомаслянная кислота (ГАМК), глутамат, аспартат,
- полипептиды – вещество Р,

энкефалины и эндорфины,
- пуриновые основания - АТФ, аденин
- газы – NO, CO.


Существует правило Дейла – каждый нейрон во всех своих пресинаптических окончаниях выделяет один и тот же медиатор, поэтому нейроны или синапсы иногда обозначают по типу медиатора (холинергические, адренергические, серотонинергические и др.).

Вместе с нейротрансмиттерами выделяются пресинаптическим окончанием нейромодуляторы – вещества, изменяющие выделение и активность нейротрансмиттеров (NO, CO, каннабиноиды, опиоиды)

В середине 1980-х Томас Зюдоф описал механизм передачи импульсов нервной системы человека с помощью нейротрансмиттеров — молекул, которые, путешествуя внутри нервных волокон, от одного нейрона к другому, передают информацию между клетками.

и метаботропные.

Ионотропные рецепторы (например, ацетилхолиновый, глутаматный) структурно соединены с

ионным каналом.




Метаботропные рецепторы (например, норадренергический) соединены с хемочувствительными ионными каналами через ряд мембранных белков, запускающих каскад биохимических реакций с участием вторичных посредников, приводящих к открыванию канала.

проницаемости для Са2+ (открываются потенциалзависимые кальциевые каналы).
Выброс кванта медиатора в

синаптическую щель методом экзоцитоза. При наличии Са2+ везикула, подойдя к внутренней поверхности мембраны пресинаптического окончания в области активной зоны, сливается с пресинаптической мембраной.
Диффузия медиатора к постсинаптической мембране и соединение его с рецептором постсинаптической мембраны.
Открывание лигандзависимых ионных каналов постсинаптической мембраны. Белковые молекулы рецептора при «узнавании» специфического для него вещества изменяют свою конформацию, вследствие чего сразу (при взаимодействии с ионотропными рецепторами) или через ряд промежуточных биохимических реакций (при взаимодействии с метаботропными рецепторами) происходит открывание ионного канала.
Увеличение тока ионов через мембрану вызывает изменение заряда мембраны и формирование локального ответа: в возбуждающем синапсе при открывании Na+ ионных каналов – ВОЗБУЖДАЮЩИЙ ПОСТСИНАПТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ (ВСПС), в тормозном синапсе при открывании К+ или Cl- ионных каналов - ТОРМОЗНОЙ ПОСТСИНАПТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ (ТПСП).
Возникновение потенциала действия (ПД) за счет суммации локальных ответов в зоне аксонного холмика, откуда ПД распространяется по аксону и на мембрану соседних участков клетки.
Удаление нейротрансмиттера из синаптической щели происходит 4-мя путями: диффузией, ферментативным разложением, обратным захватом – эндоцитозом, глией

функцию?
3. Назовите типы рецепторов на постсинаптической мембране.
4. Какой фактор является

триггером к запуску экзоцитоза на пресинаптической мембране?