Слайд 1 Гомельский государственный
медицинский университет
Кафедра нормальной физиологии
Физиология нейрона
и нервного волокна
Лекция для студентов 2 курса
Старший преподаватель к.б.н. С.Н.Мельник
Слайд 2План лекции:
1. Нейрон, функциональная классификация, физиологические свойства нервных клеток, их
структурных элементов. Нейронная теория.
2. Физиология нервного волокна. Механизмы проведения нервного
импульса в миелиновых и безмиелиновых волокнах.
3. Законы проведения возбуждения по нервам. Парабиоз.
4. Синапс: строение, свойства, классификация. Механизм передачи возбуждения в синапсах.
5. Рецепторы, их функции, классификация. Преобразование энергии раздражителя.
Слайд 3
1. Нейрон, функциональная классификация, физиологические свойства нервных клеток,
их структурных
элементов.
Нейронная теория.
Слайд 4
Нервные клетки специализированны на:
восприятии,
обработке,
хранении,
передаче информации.
Слайд 6Структурно-функциональной единицей нервной системы является нейрон
Слайд 7Основными структурно-функциональными элементами нервной клетки являются:
тело, или сома,
дендриты,
аксон,
пресинаптическое окончание аксона.
Слайд 8Основные структурно-функциональные элементы нервной клетки
Строение нейрона (фото)
Дендриты
Тело
Аксон
Слайд 9Классификация нейронов.
1. По количеству отростков, выходящих из тела нервной
клетки различают:
униполярные,
псевдоуниполярный нейроны,
биполярные,
мультиполярные.
Слайд 10Классификация нейронов по количеству отростков, выходящих из тела нервной клетки
Слайд 11Классификация нейронов.
2. По расположению и функции:
афферентные,
вставочные,
эфферентные.
Слайд 12Классификация нейронов.
3. По чувствительности к действию раздражителей:
моносенсорные.
бисенсорные,
полисенсорные.
4. По
выделяемым в окончаниях аксона веществам:
холинергические,
пептидергические,
норадреналинергические,
дофаминергические и др.
Слайд 13
2. Физиология нервного волокна.
Механизмы проведения нервного импульса в миелиновых
и безмиелиновых волокнах.
Слайд 14ФУНКЦИИ НЕРВОВ
Информационная - передача ПД от тела нейрона на
периферию и обратно.
Трофическая – трафик нутриентов, органелл.
Генетическая детерминация направления роста.
Слайд 15Классификация нервных волокон.
1. По строению нервы делятся на:
миелинизированные (мякотные)
немиелинизированные.
Слайд 16Схема миелинизированного волокна
Слайд 17Формирование миелинизированной оболочки
Schwann cell
Слайд 18Классификация нервных волокон.
2. По направлению передачи информации (центр - периферия)
нервы подразделяются на:
афферентные
эфферентные.
Эфферентные по физиологическому эффекту делятся на:
Двигательные (иннервируют мышцы).
Сосудодвигательные
(иннервируют сосуды).
Секреторные (иннервируют железы).
Слайд 19Классификация нервных волокон.
3. По характеру влияния на эффекторный орган нейроны
делятся на:
пусковые (переводят ткань из состояния физиологического покоя в состояние
активности)
корригирующие (изменяют активность функционирующего органа).
Слайд 20Классификация нервных волокон.
4. По функциональным свойствам:
строению,
и по скорости
проведения возбуждения
все нервные волокна разделили на группы А, В
и С.
Слайд 21Классификация нервных волокон.
А-альфа – самые толстые волокна покрыты миелиновой оболочкой.
Их диаметр от 12 до 22 мкм. Скорость распространения возбуждения
от 70 до 120 м/с, ПД самый короткий.
А-бета – диаметр от 8 до 13 мкм. Скорость распространения возбуждения от 40 до 70 м/с.
А-гамма – диаметр от 4 до 8 мкм. Скорость распространения возбуждения от 15 до 40 м/с.
А-дельта – диаметр от 1 до 4 мкм. Скорость распространения возбуждения от 5 до 15 м/с.
Слайд 22К волокнам типа В относятся миелинизированные преганглионарные волокна вегетативной нервной
системы. Их диаметр — 1- 3 мкм, а скорость проведения
возбуждения — 3-18 м/с, ПД длиться 1—2 мс. У эти волокон отсутствует период супернормальности.
К волокнам типа С относятся безмиелиновые нервные волокна малого диаметра — 0,5-2,0 мкм. Скорость проведения возбуждения в этих волокнах не более от 0,5 до 3 м/с, ПД длиться 2 мс.
Слайд 23Нервные волокна разного диаметра
Аά
Аβ
АΔ
С
Слайд 24
Механизмы проведения нервного импульса в миелиновых и
безмиелиновых волокнах.
Слайд 25Этапы проведение возбуждения по безмякотному волокну
Слайд 26Особенности распространения возбуждения по безмиелиновым волокнам:
1. Возбуждение распространяется непрерывно.
2. Возбуждение
распространяется с небольшой скоростью.
3. Возбуждение распространяется с декрементом (уменьшение силы
тока к концу нервного волокна).
Слайд 27Передача возбуждения по миелинизированному нервному волокну
Перехват Ранвье содержат много Na+
каналов
Локальный ток
Направление проведения возбуждения
Слайд 28Особенности распространения возбуждения по миелиновым волокнам:
1.Распространение ПД в миелинизированных нервных
волокнах осуществляется сальтаторно (скачкообразно) от перехвата к перехвату.
2. Возбуждение распространяется
с большой скоростью.
3. Возбуждение распространяется без декремента.
Слайд 303. Законы проведения возбуждения
по нервам.
Закон двустороннего проведения возбуждения по
нервному волокну.
Закон анатомической и физиологической целостности нервного волокна.
Закон
изолированного проведения возбуждения по нервному волокну.
Слайд 31Парабиоз
Выделяют 3 фазы:
уравнительную (провизорная),
парадоксальную,
тормозную.
Слайд 32Ответ в норме
Уравнительная фаза
Парадоксальная фаза
Тормозная фаза
Слайд 334. Синапс: строение, свойства, классификация.
Механизм передачи возбуждения в синапсах
Слайд 34Синапсы — специализированные структуры, которые обеспечивают передачу возбуждения с одной
возбудимой клетки на другую.
Слайд 35Пресинаптическая мембрана;
Синаптическая щель;
Постсинаптическая мембрана
Рис. Строение синапса
Слайд 37Классификация синапсов
1. По местоположению и принадлежности соответствующим структурам:
периферические (нервно-мышечные, нейросекреторные,
рецепторнонейрональные);
центральные (аксо-соматические, аксо-дендритные, аксо-аксональные, сомато-дендритные. сомато-соматические);
2. По эффекту действия:
возбуждающие
тормозные
Слайд 38Классификация синапсов
Аксосоматический
Аксодендрический
Аксо-аксональный
Слайд 39
Классификация синапсов
3. По способу передачи сигналов:
Электрические,
химические,
смешанные.
4. По медиатору:
холинергические,
адренергические,
серотонинергические,
глицинергически. и т.д.
Слайд 40Электрический и химический синапсы
Слайд 41Синапсы с химической передачей возбуждения обладают рядом общих свойств:
Возбуждение через
синапсы проводится только в одном направлении (односторонне);
передача возбуждения через синапсы
осуществляется медленнее, чем по нервному волокну — синаптическая задержка 0,5-1 мс;
передача возбуждения осуществляется с помощью специальных химических посредников — медиаторов;
Слайд 42Синапсы с химической передачей возбуждения обладают рядом общих свойств:
в синапсах
происходит трансформация ритма возбуждения;
синапсы обладают низкой лабильностью;
синапсы обладают высокой утомляемостью;
синапсы
обладают высокой чувствительностью к химическим (в том числе и к фармакологическим) веществам.
Слайд 43Механизм передачи возбуждения в
нервно-мышечном синапсе.
Слайд 44Механизм передачи возбуждения в синапсе
(на примере нервно-мышечного синапса)
Выброс медиатора
в синаптическую щель
Диффузия АХ
Возникновение возбуждения в мышечном
волокне.
Удаление АХ из синаптической щели
Слайд 45СТРУКТУРА И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ СИНАПСА
Слайд 47Биоэлектрическая активность нейрона
Слайд 48В промежутках между ПД из пресинаптического окончания спонтанно выделяются 1-2
кванта медиатора в синаптическую щель, формируя миниатюрные потенциалы, величиной 0,4-0,8
мВ. Они поддерживают высокую возбудимость иннервируемой клетки в условиях функционального покоя и играют трофическую роль, а в ЦНС они способствуют поддержанию ее центров.
Слайд 49Химический синапс как объект воздействия лекарственных средств и токсинов
Влияние на
ПД нервного окончания
Блокаторы Nа+ каналов – тетродотоксин (обнаружен в рыбе
фуга), токины выделенные из яда морских змей, местные анастетики – кокаин, тетракоин, лидокаин, прокаин обратимо блокируют генерацию нервного импульса.
Блокаторры К+ каналов – 4-аминопиридин,тетраэтиламмония, некоторые лекарственные средства – аминогликозидные антибиотики, антималярийный препарат сульфат хинина.
Влияние на Са++ каналы нервного окончания
Блокаторы Са++ каналов верапамил, этанол, Мg++, токсин морской улитки. В терапевтических целях используют химические соединения: дигидропирпдины, филалкиламины, бензодиазепины
Нарушение освобождения медиаторов из везикул столбнячный токсин, ботулиновый токсин (причина заболеваний – столбняка и ботулизма).
Слайд 50Влияние на рецепторы постсинаптической мембраны
Блокируют открытие каналов постмембраны мускарин (алкалоид
грибов мухоморов), d-туборурарин, яд кураре (который связывается с N-холинорецепторами постсинаптической
мембраны и препятствует их взаимодействию с ацетилхолином), а-бунгаротоксин (в яде змеи кобры) – необратимо взаимодействует с N-холинорецепторам.
Влияние на ацетилхолинэстеразу (угнетение АХЭ приводит к длительному сохранению АХ и вызывает глубокую деполяризацию и инактивацию рецепторов синапсов)
Эзерин, простигнин, фосфоорганические вещества (их действие необратимо) – формы этих веществ относят к классу химического оружия (газ зарин).
Слайд 51Тормозные медиаторы:
– гамма-аминомасляная кислота (ГАМК)
– таурин
– глицин
Возбуждающие медиаторы:
– аспартат
– глутамат
Оба
эффекта:
– АХ
– норадреналин
– дофамин
– серотонин
Слайд 52Схема передачи возбуждения в электрическом синапсе
Слайд 53Механизм синаптической передачи информации в электрическом синапсе
Мембраны соседних клеток тесно
прилегают друг к другу - 2нм
Специфические белковые комплексы – коннексоны,
внутри пора, образуется канал
Сердце, ГМК, в сетчатке глаза, в стволе мозга
Движение ионов по градиенту концентрации
ПД без временной задержки (10 -5) с
Проводят ток в обоих направлениях
Слайд 54Общими свойствами возбуждающих электрических синапсов являются:
быстродействие (значительно превосходит таковое в
химических синапсах»;
слабость следовых эффектов при передаче возбуждения;
высокая надежность передачи
возбуждения.
Слайд 555. Рецепторы, их функции, классификация.
Преобразование энергии раздражителя.
Рецепторы – конечные
специфические образования, которые преобразуют энергию раздражителя в электрохимический потенциал и
затем в форму нервного возбуждения.
Слайд 56Классификация рецепторов
1. По характеру ощущений:
зрительные
слуховые
обонятельные
вкусовые
осязательные
2. По месту расположения:
экстерорецепторы – внешние
(слуховые, зрительные)
интерорецепторы – внутренние (вестибулорецепторы, проприорецепторы)
Слайд 57Классификация рецепторов
3. По характеру раздражителя:
фоторецепторы - (зрительные)
механорецепторы – (прикосновения и
давления)
терморецепторы – (холодовые и тепловые)
хеморецепторы – (вкусовые, обонятельные)
ноцицептивные (болевые)
4. По
месту расположения раздражителя:
дистантные - (слуховые, зрительные)
контактные – (вкусовые, температурные, рецепторы давления)
Слайд 58Все рецепторы делят на первично-чувствующие преобразование энергии раздражителя в энергию
нервного импульса происходит у них в первом нейроне сенсорной системы
(обонятельные, тактильные, проприорецепторы).
К вторично-чувствующим относятся рецепторы вкуса, зрения, слуха, вестибулярного аппарата. У них между раздражителем и первым нейроном находится специализированная рецепторная клетка, не генерирующая импульсы. Т.о., первый нейрон возбуждается не непосредственно, а через рецепторную, не нервную, клетку.
ВТОРИЧНЫЕ
ПЕРВИЧНЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ рецепторы
ПЕРВИЧНЫЕ ВТОРИЧНЫЕ
Слайд 61Преобразование энергии раздражителя.
В результате взаимодействия раздражителя и мембраны рецептора возникает
рецепторный потенциал (РП). Каким образом это происходит?
При контакте раздражителя с
мембраной рецептора происходит увеличение проницаемости мембраны для ионов натрия и он входит в чувствительное окончание, которое деполяризуется и возникает рецепторный потенциал.
Первичная трансформация стимула в рецепторный потенциал называется преобразованием. РП возбуждает начальный сегмент чувствительного нерва и возникает нервный импульс в первично-чувствующих рецепторах, частота которых зависит от силы РП.
У вторично-чувствующих рецепторов при формировании РП рецепторная клетка выделяется медиатор, который приводит к образованию генераторного потенциала (ГП) на постмембране нейрона с последующим возникновением нервного импульса.
Слайд 62Последовательность событий от нанесения стимула до возникновения ПД:
В первично-чувствующих рецепторах:
Стимул
→ деполяризация мембраны терминали → РП → ПД
Во вторично-чувствующих:
Стимул →
деполяризация мембраны терминали → РП → выделение медиатора → генераторный потенциал (ГП) → ПД