Вопрос7 нервно-мышечный синапс

1. Пресинаптическое окончание

2. Сарколемма

3. Синаптический пузырек

4. Никотиновый ацетилхолиновый рецептор

5. Митохондрия

Нервно-мышечный синапс (также нейромышечный, либо мионевральный синапс) — эффекторное нервное окончание на скелетном мышечном волокне. Входит в состав нервно-мышечного веретена. Нейромедиатором в этом синапсе является ацетилхолин.

В этом синапсе нервный импульс превращается в механическое движение мышечной ткани.

Строение

Нервный отросток проходя через сарколемму мышечного волокна утрачивает миелиновую оболочку и образует сложный аппарат с плазматической мембраной мышечного волокна, образующийся из выпячиваний аксона и цитолеммы мышечного волокна, создавая глубокие «карманы». Синаптическая мембрана аксона и постсинаптическая мембрана мышечного волокна разделены синаптической щелью. В этой области мышечное волокно не имеет поперечной исчерченности, характерно скопление митохондрий и ядер. Терминали аксонов содержат большое количество митохондрий и синаптических пузырьков с медиатором ацетилхолином.

Морфология синапса в гладкомышечной ткани

Двигательные нервные окончания в гладкой мышечной ткани построены проще — безмиелиновые пучки аксонов проникают между глиоцитами к пласту гладких мышц и образуют булавовидные расширения, которые содержат холинергические и адренергические пузырьки.

(Образован мембраной аксона альфа-мотонейрона спинного мозга и мембраной мышечного волокна .Медиатором передачи возбуждения в синапсе служит ацетилхолин .Молекулы ацетилхолина выделяются экзоцитозом в синаптическую щель и связываются с расположенными на постсинаптической мембране холинорецепторами .Холинорецептор –лигандозависимый ионный канал . в результате открываются Na и Сa –каналы и эти ионы диффундируют внутрь мышечного волокна . Ток ионов Сa и Na вызывает деполяризацию постсинаптической мембраны ,которая называется потенциалом концевой пластинки .Электротонически этот потенциал деполяризует мембрану мышечного волокна до критического уровня и вызывает генерацию по закону «все или ничего» распространяющегося.Потенциал концевой пластинки короткий, так как ацетилхолин, во-первых, быстро отсоединяется от рецепторов, во-вторых - гидролизуется АХЭ .)

В процессе передачи возбуждения с нерва на мышечные волокна выделяют три последовательных процесса:

1. электрический, включащий достижение нервным импульсом концевой веточки аксона, деполяризацию и повышение проницаемости ее мембраны, выделение ацетилхолина (АХ) в синаптическую щель;

2. химический, основу которого составляет диффузия медиатора АХ к постсинаптической мембране и образование на ней его комплекса с холинорецептором;

3. электрический, включащий увеличение ионной проницаемости постсинаптической мембраны, возникновение локального электрического потенциала (потенциала концевой пластинки; ПКП), разви­тие потенциала действия мышечного волокна.

Вопрос 8 Режимы и типы сокращений скелетных мышц. Характеристика двигательных единиц.

Режим сокращений мышечных волокон определяется частотой импульсации мотонейронов.

Режимы:

1) Одиночное сокращение – когда происходит механический ответ мышечного волокна на однократное раздражение (выделяют 2 фазы). Мышца способна работать длительное время без утомления. Напряжение – немаксимальное.

2) Гладкий тетанус – когда после нескольких импульсов последующие ответы мышечного волокна не изменяют достигнутого напряжения. При данном режиме ДЕ работают при развитии максимальных изометрических усилий. Напряжение в 2-4 раза больше, чем при одиночном.

3) Зубчатый тетанус – когда каждый последующий нервный импульс действует на начавшую расслабляться волокно

4) Динамическая работа

Типы сокращений:

1) Изотонический – сокращение, при котором волокна укорачиваются при постоянной внешней нагрузке.

2) Изометрический – сокращение, при котором мышца развивает напряжение без изменения своей длины.

3) Ауксотонический – сокращение, когда мышца развивает напряжение и укорачивается.

4) Концентрический (при динамике) – когда внешняя нагрузка меньше, чем развиваемое напряжение.

5) Эксцентрический (при динамике) – когда внешняя нагрузка больше, чем напряжение.

Двигательная единица(ДЕ) – это мотонейрон с иннервируемыми им мышечными волокнами. Это основной морфофункциональный элемент нервно-мышечного аппарата.

Число мышечных волокон, входящих в одну ДЕ, отличается в разных мышцах.

• Медленные, неутомляемые ДЕ: Они функционируют при малых мышечных условиях. Мотонейроны способны поддерживать постоянную частоту разрядов в течение десятков минут.

Мышечные волокна развивают небольшую силу при сокращении. Это связано с наличием меньшего количества миофибрилл. Скорость сокращения меньше в 1,5-2 раза, чем в быстрых, т.к. низкая активность миозин АТФ-азы и меньшая скорость выхода кальция из каналов в саркоплазму. Волокна малоутомляемы, обладают хорошо развитой капиллярной сетью (1 волокно -4-6 капиляров). Способны выполнять работу умеренной мощности длительное время без утомления.

• Быстрые, легко утомляемые ДЕ: Наиболее крупные мотонейроны. Аксон иннервирует большую группу мышечных волокон. Эти мотонейроны обладают высоким порогом возбуждения, аксоны с большей скоростью проводят импульс. Не способны в течение длительного времени поддерживать устойчивую частоту разрядов, т.е. быстро утомляются.

Мышечные волокна содержат большее количество миофибрилл, поэтому при сокращении развивают большую силу. Волокна этой ДЕ приспособлены к выполнению кратковременной и мощной работы.

• Быстрые, устойчивые к утомлению ДЕ: Этот тип занимает промежуточное положение. Это сильные, быстро сокращающиеся волокна, обладающие большой аэробной выносливостью, т.к. они способны использовать для получения энергии и аэробные процессы, и анаэробные процессы.

Гладкие мышцы. Гладкие мышцы находятся в стенках внутренних органов и кровеносных сосудов. Регуляция их тонуса и сократительной активности осуществляется эфферентными волокнами симпатической и парасимпатической нервной системы, а также местными гуморальными и физическими воздействиями. Сократительный аппарат гладких мышц, как и скелетных, состоит из толстых миозиновых и тонких актиновых нитей. Вследствие их нерегулярного распределения клетки гладких мышц не имеют характерной для скелетной и сердечной мышцы поперечной исчерченности. Гладкомышечные клетки имеют веретенообразную форму, длину 50-400 мкм и толщину 2-10 мкм. Они отделены друг от друга узкими щелями (60-150 нм). Возбуждение электротонически распространяется по мышце от клетки к клетке через особые плотные контакты (нексусы) между плазматическими мембранами соседних клеток. Волокна гладких мышц сокращаются в результате относительного скольжения миозиновых и актиновых нитей, но скорость их сокращения и скорость расщепления АТФ в 100-1000 раз меньше, чем в скелетных мышцах. Поэтому гладкие мышцы хорошо приспособлены к длительному тоническому сокращению без развития утомления. При этом их энерготраты крайне невелики. По своим функциональным особенностям гладкие мышцы подразделяются на мышцы, обладающие и не обладающие спонтанной активностью. Гладкие мышцы, обладающие спонтанной активностью, способны сокращаться и при отсутствии прямых возбуждающих нервных и гуморальных воздействий (например, ритмические сокращения гладких мышц кишечника). Гладкие мышцы, не обладающие спонтанной активностью сокращаются под влиянием импульсов вегетативной нервной системы.