ЛЕКЦИЯ НА ТЕМУ: Физиология мышц и синапсов

Электрический сигнал

н/м клетки

С затуханием Без затухания

ЛП ПД (РП,ВПСП,ПКП)

между нервными клетками или нервными клетками и другими возбудимыми образованиями,

обеспечивающий передачу возбуждения с сохранением его информационной значимости.
Изучение синапса началось в конце прошлого века, после того как испанский морфолог С. Рамон-и-Кахаль установил, что структурно-функциональной единицей нервной системы являются нервные клетки.
Понятие «синапс» ввел в 1897 г. английский физиолог Ч.Шеррингтон, обозначив так соединение аксона одной нервной клетки с телом другой.

По развитию в онтогенезе:
*стабильные (дуги безусловного рефлекса)
*динамичные, проявляющиеся в процессе

онтогенеза;
3. По механизму передачи синапса:
*электрические
*химические
*смешанные
4. По конечному физиологическому эффекту:
*тормозные
*возбуждающие
5. Химические можно классифицировать
А)по форме контакта: терминальные(колбообразное соединение) и преходящие (варикозное расширение аксона)
Б) по природе медиатора: холинергические, адренергические, ГАМК-ергические и т.д.

фрагментом являются синаптические пузырьки. Пузырьки образуются в комплексе Гольджи, с

помощью быстрого аксонного транспорта доставляются в пресинаптическое окончание и там заполняются медиатором и АТФ. В окончании содержится несколько тысяч пузырьков, в каждом из которых имеются 1-10 тыс. молекул химического вещества. Важными структурами являются митохондрии, осуществляющие энергетическое обеспечение процесса синаптической передачи, цистерны гладкой ЭС, содержащие депонированный, микротрубочки и микрофиламенты, участвующие при внутриклеточном передвижении везикул.
Синаптическая щель – содержит межклеточную жидкость и мукополисахаридное плотное вещество в виде полосок, мостиков, которое обеспечивает связь между пресинаптической и постсинаптической мембранами и может содержать ферменты (ацетилхолинэстеразу).
Постсинаптическая мембрана – утолщенная часть клеточной мембраны иннервируемой клетки, содержащая белковые рецепторы, имеющие ионные каналы и способные связать молекулы медиатора.

ионными каналами. При этом виде управления рецептор и ионный

канал представляют собой единую молекулу.
Метаботропные рецепторы - это рецепторы, сопряженные с внутриклеточными ферментативными системами. В этом случае рецептор не связан с каналом напрямую, поэтому моменты присоединения медиатора и открытия канала разделены несколькими промежуточными этапами.

сторону постсинаптической мембраны;
Синаптическая задержка;
Низкая лабильность – синапсы могут проводить

импульсы низкой частоты ~100 Гц;
Синаптическое облегчение, депрессия, десенситизация;
Высокая утомляемость - временное падение функциональных возможностей;
Явление отрицательной обратной связи ;
Пластичность синапса.

в химическом синапсе — сложный физиологический процесс, протекающий в несколько

стадий. Он включает:
Синтез медиатора;
Секреция медиатора;
Взаимодействие медиатора с рецепторами постсинаптической мембраны;
Инактивирование медиатора.

зависимости от их природы делятся на несколько групп: моноамины (АХ,

НА, дофамин), аминокислоты (ГАМК, глутаминовая, глицин), нейропептиды (эндорфины, нейротензин, вещество Р, ангиотензин).
Они обладают свойством амбивалентности, то есть один и тот же медиатор (АХ) может активировать как натриевые (в скелетных мышцах), так и калиевые (в сердце) каналы. В первом случае синапсы, выделяющие АХ, действуют как возбуждающие, во втором - как тормозные. Тормозные медиаторы - ГАМК, глицин.
Медиатор находится в пузырьках пресинаптического утолщения, куда он может поступать либо из центральной области нейрона (аппарат Гольджи) с помощью аксонального транспорта, либо за счет обратного захвата медиатора из синаптической щели. Он может синтезироваться также в синаптических терминалях из продуктов его расщепления.

по аксону к его окончанию приходит ПД, то пресинаптическая мембрана

деполяризуется. Это вызывает открытие кальциевых каналов, ионы кальция начинают поступать из внеклеточной жидкости внутрь нервного окончания. Кальций активирует перемещение синаптических пузырьков к пресинаптической мембране, где они разрываются и медиатор выходит в синаптическую щель. Высвобождение медиатора из синаптических пузырьков имеет квантовый характер.
В состоянии покоя оно незначительно, так как в отсутствие деполяризации пресинаптического окончания происходит только случайное столкновение синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной. В результате экзоцитоза в синаптическую щель попадает лишь небольшое количество медиатора, причем спонтанно и беспорядочно. В ответ на кванты медиатора на постсинаптической мембране возникают миниатюрные постсинаптические потенциалы .

натриевых каналов усиливается поступление этих ионов в клетку с последующей

деполяризацией химически возбудимых участков мембраны и возникновением возбуждающих постсинаптических потенциалов (ВПСП), величина которых пропорциональна количеству выделившегося медиатора. Из множества ВПСП вследствие их суммации возникает распространяющееся возбуждение в соседнем электровозбудимом участке мембраны (потенциал действия). Такие синапсы называют возбуждающими.

наблюдается избыточный выход калия из клетки с одновременной диффузией в

нее хлора, что приводит к гиперполяризации мембраны, снижению ее возбудимости и развитию тормозных постсинаптических потенциалов. (ТПСП). Передача нервных импульсов затрудняется или совсем прекращается. Такие синапсы называют тормозными.

постсинаптической мембраны и исходного уровня МП. Оно осуществляется путем:

а) Ферментативного гидролиза с помощью ингибиторов. Например, для АХ - ингибитор холинэстраза, для НА - моноаминоксидаза, катехолоксиметилтрансфераза. Продукты ферментативного гидролиза поступают в кровь или жидкость и циркулируют в них как предшественники.
б) Обратный захват пресинаптическими окончаниями молекул медиатора из синаптической щели и обратный аксонный транспорт ова - это другой путь удаления медиатора из синаптической щели. НА и адреналин разрушаются ингибиторами в незначительной степени и сндепонируются синаптическими пузырьками в цитоплазме пресинаптических окончаний. Путем обратного аксонного транспорта от окончаний аксона к перикариону движутся крупные пузырьки с «обломками» медиаторов и веществ, подлежащих перевариванию в лизосомах.
Во время инактивирования (полной потери активности) медиатора возбуждение прекращается и возникает снова при наступлении следующей, достаточной для развития ВПСП, порции.

друга;
Поддержание позы;
Передвижение крови и лимфы;
Выработка тепла;
Участие в акте вдоха и

выдоха;
Двигательная активность;
Депонирование воды и солей;
Защита внутренних органов

образуют;
- благодаря им осуществляется изгнание содержимого из мочевого пузыря,

кишки, желудка, матки, желчного пузыря;
- обеспечивают сфинктерную функцию – создают условия для хранения содержимого полого органа в этом органе (плод в матке);
- играют роль в системе кровообращения и лимфообращения, изменяя просвет сосудов, адаптируют регионарный кровоток к местным потребностям в кислороде, питательных веществах.

и короткий период абсолютной рефрактерности;
Не обладают способностью к дифференцировке и

делению;
Иннервируются соматической нервной системой;
Сокращаются под влиянием импульсов, передаваемых по двигательным нервам от мотонейронов спинного мозга;
Способны к быстрым фазическим сокращениям;
Не имеют пластического тонуса;
Осуществляют произвольные мышечные движения, сопровождаемые значительными энергетическими затратами;
Обладают слабо выраженной чувствительностью к химическим веществам;
В незначительной степени управляемы лекарственными средствами

Формируют оболочки внутренних органов и сосудов;
Имеют медленную деполяризацию и длительный период абсолютной рефрактерности;
Обладают способностью к дифференцировке, делению, регенерации при повреждении;
Иннервируются ВНС , а также имеют автономный базовый аппарат иннервации;
Сокращаются под влиянием импульсов, передаваемых по вегетативным нервам;
Способны к длительным тоническим сокращениям;
Имеют пластический тонус;
Осуществляют непроизвольные мышечные сокращения, сопровождаемые незначительными энергетическими потерями;
Обладают высокой чувствительностью к химическим, фармакологическим, эндогенным и экзогенным биологически активным веществам;
В значительной степени управляемы лекарственными веществами.

перемещение двух систем нитей, образованных актином и миозином. Сами актиновые

и миозиновые нити своей длины не изменяют. АТФ гидролизуется в активном центре, расположенном в головках миозина. Гидролиз сопровождается изменением ориентации головок миозина и перемещением нитей актина к середине саркомера. Функция сокращения обеспечивается специальными Са – связывающими белками (тропонин и тропомиозин).

тропонин – тропомиозиновый блок

Актино – миозиновые связи разрываются

Головка миозина возвращается

в исходное состояние

внеклеточной жидкости входит кальций;
Кальций через посредство кальмодулина и киназы легких

цепей вызывает фосфорилирование миозина;
Миозин взаимодействует с актином, происходит их скольжение и мышца сокращается;
Кальций закачивается обратно;
Миозин постепенно дефосфорилируется фосфатазой легких цепей миозина;
Актино – миозиновые связи разрываются и мышца расслабляется.

раздражающих мышцу. Оптимумом частоты называют такую частоту раздражающих импульсов, при

которой каждый последующий импульс совпадает с фазой повышенной возбудимости и соответственно вызывает тетанус наибольшей амплитуды. Пессимумом частоты называют более высокую частоту раздражения, при которой каждый последующий импульс тока попадает в фазу рефрактерности, в результате чего амплитуда тетануса значительно уменьшается.

по аксону мотонейрона.
Существуют способы регуляции силы сокращений

мышцы:
- пространственная суммация– увеличение количества сокращающихся волокон при увеличении силы раздражителя.
- временная суммация (тетанус) – увеличивается или уменьшается частота импульсов, поступающих по аксонам мотонейронов.