Функциональные типы нервных клеток:

• чувствительные нервные клетки – псевдоуниполярные. Их тела расположены за пределами ЦНС, образуя спинномозговые и черепно-мозговые узлы/ганглии. Центральные отростки этих нейронов формируют в частности задние корешки СМ

(Радикулит – воспаление корешков) по которым сенсорные сигналы направляются в ЦНС

Периферические отростки формируют чувствительные рецепторы –свободные нервные окончания, которые встречаются с раздражителем. Т.о сенсорный нейрон находится на периферии НС, а не в ЦНС

• двигательные нейроны – расположены ЦНС и формируют

а) соматомоторную кору – пирамидные клетки прецентральной извилины лобных долей (мультиполярные ) Аксоны этих клеток образуют нервные волокна, которые объединяются и формируют нисходящие проводящие (двигательные) пути, которые назвали пирамидными путями. Аксоны этих пирамидных клеток заканчиваются на мотонейронах передних рогов СМ на уровне разных сегментов. По пирамидным путям передается информация, обеспечивающая произвольные (осознаваемые) двигательные акты

б) базальные ганглии подкорковых структур. Аксоны нисходящие и формируют экстрапирамидные нисходящие проводящие пути, по которым проводятся информационные сигналы, обеспечивающие непроизвольные подсознательные двигательные акты

И пирамидные и экстрапирамидные проводящие пути формируют длинные цереброспинальные нисходящие проводящие пути, которые являются элементами двигательной системы мозга

в) Двигательные ядра передних рогов СМ аксоны этих спинномозговых мотонейронов формируют нервные волокна, объединенные в пучки – соматические нервы, иннервирующие скелетную мускулатуру и другие элементы опорно-двигательного аппарата

• ассоциативные нейроны – вставочные (вставлены м/ду чувствительным и двигательным) /интернейроны. Локализуются только в ЦНС. Их скопления формируют нервные центры (ядра). Формируют нервные центры коры, подкорки, стволовой части ГМ и СМ. Эти нейроны связывают м/ду собой чувствительные и двигательные нервные клетки, образуя ассоциации – нервные центры, где происходит анализ и синтез информационных сигналов, поступивших в ЦНС и выработка программ ответных действий. Функциональная активность ассоциативных нейронов обеспечивает высшие интегративные процессы ЦНС. Популяция этих клеток является наиболее многочисленной- 99,98%. Поэтому на самые разные раздражители может наблюдать одинаковая двигательная ответная р-ция (поворот головы) следовательно информационные сигналы, поступающие от различных чувствительных рецептивных полей сходятся (конвергируют) к общему конечному двигательному пути т.е к определенным группам скелетных мышц

Способы синаптической передачи информации (распечатки)

Межнейрональная передача информации осуществляется посредством синапсов. Синапс – специфическая межнейрональная связь, образование корой генетически запрограммировано в клетках.

Типы межнейрональных синапсов

1. по способу передачи различают

а) электречиские синапсы

б) химические

2. По структурной организации химические синапсы мб

А) аскосоматические

Б) аксодендритные

В) аксоаксональные

3. В зависимости от функциональной направленности химического сигнала

А) возбуждающие

Б) тормозные

Соответственно этому делению выделют 2 механизма функционаирования:

Поляризация – возбуждение, гиперполяризация – торможение

А) в возбуждающих химических синапсах осуществляется перенос химического сигнала с 1 кл на др

Б) в тормозных синапсах полученный клеткой нервный импульс препятствует ее возбуждению

Функциональная роль синапсов

состоит в модуляции нервного импульса иначе говоря серия ПД, проходящих по аксону к нервному окончанию в синапсе мб а) усилена б) ослаблена в) передана следующей клетке без изменений

Биологическая роль синапса

1. В системе клеточных коммуникаций синапс несет функцию «выпрямителя»-клапана: химический синапс полярен и поэтому проводит нервный импульс только в 1 направлении от пре к постсинаптической мембране.

2. Синапсы являются местом внутренней регуляции нервных импульсов и внешней регуляции

А) синапс служит местом временных или постоянных изменений (бх-х, морфол-х) при хранений информации: механизмы формирования памяти, научения. При формировании поведенческих реакции в ответ на внешние стимулы. Адаптация, выработка условных рефлексов

Б) синапс является местом внешней регуляции т.к на уровне синапса происходит перекодирование инф-и с электрического сигнала на химический . На уровне пре-и постсинаптических структур можно регулир-ть передачу нервной инф-и, используя хим в-ва – лекарственные препараты и яды. Те химические в-ва, которые влияют на передачу инф-и в межнейрональных синапсах наз синаптотропными ядами или в-вами медиаторного типа действия

Стадии химической синаптической передачи

Последовательность событий при передаче возбуждения в межнейрональных синапсах в принципе такая же как и в нервно-мышечных синапсах, но вместе с тем в передаче в межнейрональных хим синапсах сущ 2 отличия:

1. Помимо возбуждающих синапсов в ЦНС есть синапсы тормозные

2. Возбуждающие постинаптические потенциалы в межнейрональных синапсах очень малы чтобы вызвать ПД, в отл от нервно-мышечных синапсов

Возбуждающие межнейрональные синапсы

В возбуждающих синапсах медиатор взаимодействует с рецептором – возбуждает его –открываются рецепторуправлемые натриевые каналы в области постсинаптической мембраны – натрий входит в клетку и вызывает деполяризацию постсинаптической мембраны на 1-2 мВт этот сдвиг потенциала наз-ся возбуждающим постсинаптическим потенциалом ВПСП и является локальным, однако для того чтобы возник ПД необходимо деполяризовать постсинаптиескую мембрану на величину от 10-25 мВт – для возникновения ПД необходимо одновременная деятельность нескольких возбуждающих синапсов, образованных на пов-ти воспринимающего нейрона

03.11.15

А) если общая сумма возбуждающих импульсов приведет к критической деполяризации постсинаптической мембраны (10-20мВ), то возникает ПД. Такая суммация возбуждений наз-ся пространственной и споряжена с конвергенцией, т.е. схождением нервных испульсов акцепторному(а) или интеграторному (и) нейрону.

Б) помимо пространственной суммации возможна и последовательная суммация, когда из 1 пресинаптического окончания суммарно выделяется достаточное кол-во медиатора в следствие ритмически следующих друг за другом через малые промежутки времени ПД. Медиатора будет достаточно, чтобы открыть рецепторуправляемые ионные каналы на постсинаптической мембране и это произойдет раньше, чем Е разрушит медиатор. Такую суммацию называют временнОй, т.е связанной со временем, в течение которого идет импульсация.

Тормозные синапсы. В тормозном синапсе при взаимодействии медиатора с рецептором открываются рецептор -управляемые ионные каналы для калия и хлора.

В 1 случае положительно заряженные ионы калия начинают выходить из клетки по селективным калиевым каналам по градиенту концентрации

А во 2 – отрицательно заряженные ионы хлора входят в клетку по градиенту конц через селективные хлорные каналы

И то и другое приводит к гиперполяризации постсинаптической мембраны или формированию тормозного постсинаптического потенциала ТПСП.

Постсинаптическое Т

Торможение в отл от возбуждения не распр-ся, оно всегда связано с локальным событием, т.е всегда связано с тем участком, где В либо ограничивается либо прерывается. Поэтому тормозные процессы – регуляторы процессов возбуждения. Если действия тормозных синапсов и опрережает или по времени совпадает с действием возбуждающих. Величина ВПСП уменьшается. В таких случаях возникновение ПД в интегарторном нейроне зависит от величины амплитуды суммарного синаптического потенциала (ВПСП+ТПСП). Если величина достаточна для достижения порогового уровня деполяризации (10-25 мВ), то следовательно ПД возникает.

Различают:

А) постсинаптическое торможение Б) пресинаптическое торможение

А) постсинаптическое торможение. Если тормозной и возбуждающий нейроны действуют на общую постсинаптическую мембрану , Т наз-ся постсинаптическим

Б) Пресинаптическое возникает в аксо-аксональном синапсе, образовано аксонами возбуждающего и тормозного нейрона.

Допустим,

1. ВПД возбуждающий ПД =100 мВ, аТПД=60мВ Следовательно величина ВПД, поступающего в интеграторный нейрон=40мВ вместо 100, следовательно В будет передано

2. ВПД=100мВ, а ТПД=95мВ, следовательно величина ВПД, поступающего в инетграторный нейрон =5 мВ следовательно, этого недостаточно, чтобы генерировать В в интеграторном нейроне, т.е В не может преодолеть деполяризованный тормозным нейроном участок.

Выводы:

1. Пресинаптическое торможение ( в основе своей имеет деполяризацию постсинаптической мембраны) избирательно блокирует только 1 возбуждающий вход в интеграторный нейрон.

2. Постсинаптическое Т (в основе гиперполяризация постсинаптической мембраны) лишает принимающий инф-ю нейрон И способности возбуждаться от любого действующего на него другого нейрона

Общее представление о рефлекторной деятельности НС

Мозг млекопит и особенно чел-ка явл наиб совершенной и наиб организованной структурой. Именно сложность организации ЦНС побудило выделить элементарный акт, который лежит в основе ее деятельности. Таким актом является рефлекс.

Рефлекс- закономерная целостная р-ция организма на изменение внешней среды и внутреннего состояния, которая осуществляется при обязательном участии ЦНС.

Значение рефлекторной деятельности.

Рефлекторная деятельность обесп связь организма со средой, позволяет адекватно реагировать на внеш и внутр изм-я и быстро защищать себя от внеш вредных возд-й и реагировать на внутренние изменения. Питаться – находить добычу. Сохранять постоянство параметров внутренней среды, регулировать эти параметры.

Рефлекторная дуга и рефлекторный акт.

Материальным субстратом рефлекса является рефлекторная дуга, которую образует цепь нейронов, соединенных синаптическими связями. По рефлекторной дуге нервые импульсы от возбужденных чувствительных рецепторов поступают через ЦНС к клеткам исполнительных тканей и органов.

Рефлекторная дуга состоит из следующих элементов:

1. Чувствительного рецептора –высокоспециализированные образования, которые воспринимают и трансформируют энергию внешнего стимула и передают нервные импульсы в центральные структуры по чувствительным нервам

2. Сенсорный нейрон – афферентный нейрон, кот проводит нервный импульс в ЦНС и совокупность сенсорных нейронов расположена за пределами ЦНС

3. Вставочные/ассоциативные/интернейроны –находятся в ЦНС, получают инф-ю от сенсорного нейрона и передают ее на эфферентный нейрон – мотонейрон/исполнительный

4. Эфферентный нейрон/мотонейрон–воспринимает инф-ю от интернейрона и передает ее к эффектору/исполнительному органу. Тела мотонейронов нах-ся в ЦНС, а аксоны относятся к переферич НС

5. Рабочий орган/эффектор –мышцы и железы. Поэтому все рефлекторные ответы можно свести либо к сокращению м-ц, либо к выделению секрета.

Возбуждение по рефекторной дуге благодаря синапсам идет в 1 направлении: от чувтвительных рецепторов через ЦНС к эффектору. Совокупность чувствительных рецепторов, раздражение которых вызывает определенный рефлекс называют рецептивным полем рефлекса.

Время рефлекса- время от момента действия раздражителя на чувствительные рецепторы до ответной р-ции со стороны эффектора.

В зависимости от кол-ва синапсов, входящих в рефлекторную дугу различают :

1. Полисинаптические рефлекторные дуги –в составе 3 и больше нейронов

2. Моносинаптическая сост из 1 синапса, когда инф с чувсвит передается на двигательный. У человека моносинаптическими являются только сухожильные рефлексы – коленный, подошвенный, ахиллов рефлекс.

Рефлекс – сложный нервный процесс, в нем различают 4 функциональных звена:

1. Раздражение рецепторов и проведение импульса по афферентным путям н.импульсов в ЦНС

2. Развертывание нервного процесса в ЦНС, т.е в структурах, которые наз-т нервными центрами и центральными отделами анализаторов.

3. Проведение нервного импульса по эфферентным/нисходящим путям, что вызывает или регулирует функцию органа

Любой рефлекторный акт должен оцениваться в зависимости от достижения желаемого результата (Достаточно ли сократились м-цы, чтобы обеспечить сгибание руки локтевом суставе?) Такая оценка осуществляется на основе обратной связи: в эффекторе есть чувствительные рецепторы, инф-я от которых поступает в ЦНС ( в скелетной мускулатуре это проприоцепторы)

4. Проведение афферентных импульсов из собственных чувствительных рецепторов функционирующего органа в ЦНС – обратная информац-я свяь. Такая связь позв-т корригировать органов, тк дает возм-ть регулировать интенсивность и характер деятельности органа. Поэтому при рефлекторных р-циях правильнее говорить о рефлекторном кольце с учетом обратной связи. Рефлекторное кольцо включает: рефлекторную дугу и пути получения обратной инф-и.

Если результат рефлектор р-ции недостигнут осущ переключение возбуждения на новые афферентные пути.

Поэтому кол-во афферентных и эфферентных нейронов соотносится как 5 к 1. Т.е на самые разные раздражители может наблюдаться одинаковый рефлекторный ответ. Может исп-ся 1 и тот же конечный путь. Т.е мотонейроны определенных групп м-ц, а афферентные звенья этих рефлексов различаются.

Чарльз Шеррингтон сформулировал эту закономерность как принцип общего конечного пути.

При отсутствии 4 звена рефлекторного акта/обратной связи – нормальная функциональная активность органа становится невозможной, т.к без механизмов обратной связи, без сигналов, обеспечивающих результат выполненного действия невозможна коррекция реакций организма, а значит приспособление к окр.ср

10.11.15