5.6.10. Синапс

Синапс обеспечивает передачу нервного импульса с нервного волокна на другую нервную, мышечную или железистую клетку, а также с рецепторной клетки на нервное волокно. Число синапсов огромно: например, один аксон может образовать до 10 000 синапсов на многих нервных клетках (на их телах, дендритах, аксонах).

В зависимости от локализации выделяют центральные и периферические синапсы. Центральные синапсы осуществляют контакты между нервными клетками ЦНС. Периферические синапсы подразделяют на нервно-мышечные и нервно-эпителиальные. Нервно-эпителиальные синапсы участвуют в нервной регуляции деятельности железистого аппарата. Нервно-мышечные синапсы осуществляют функциональную связь между аксоном моторного нейрона и мышечными волокнами.

В синапсе различают три основные структуры: две мембраны (пресинаптическую и постсинаптическую) и синаптическую щель. Пресинаптическая мембрана - мембрана нервного окончания с большим количеством пузырьков, содержащих медиатор - биологически активное вещество, обеспечивающее передачу нервного импульса через синапс. Основные медиаторы - ацетилхолин и норадреналин - образуются соответственно в холинэргических и адренергических нейронах.

Постсинаптическая мембрана - мембрана мышечного волокна, содержащая белковые молекулы (рецепторы медиаторов). Кроме того, на постсинаптической мембране обнаружены ферменты, разрушающие медиатор (например, холинэстераза, разрушающая ацетилхолин). Обе мембраны разделены узкой синаптической щелью, заполненной межклеточной жидкостью, которая обеспечивает быструю диффузию медиатора.

Передача возбуждения через нервно-мышечный синапс происходит в результате выделения в нервных окончаниях медиатора ацетилхолина. Под влиянием нервных импульсов, поступающих к пресинаптической мембране, ацетилхолин освобождается из пузырьков, проникает через синаптическую щель и связывается с холинорецепторами постсинаптической мембраны. Затем в мембране возникает потенциал действия. Связь ацетилхолина с холинорецептором непрочная. Медиатор разрушается ферментом холинэстеразой. В результате восстанавливается готовность синапса к проведению следующих нервных импульсов.

Физиологические свойства синапсов

•  Одностороннее проведение возбуждения в синапсе связано с тем, что медиатор вырабатывается в пресинаптической мембране, проникает через синаптическую щель и взаимодействует с рецептором постсинаптической мембраны.

•  Синаптическая задержка обусловлена временем, необходимым для освобождения и диффузии медиатора через синаптическую щель (например, временем взаимодействия ацетилхолина с холинорецептором). В нервно-мышечном синапсе задержка составляет примерно 0,2-0,5 мс.

5.7. Понятие о двигательном аппарате

С физиологической точки зрения к опорно-двигательному аппарату, кроме сочленённых между собой костей скелета и сложной системы поперечно-полосатых мышц, приводящих в движение костные рычаги, относят двигательные (моторные) нейроны спинного мозга (мотонейроны) и их аксоны, проводящие нервные импульсы к мышечным волокнам через нервно-мышечные синапсы.

Анатомическая и функциональная единица скелетных мышц - двигательная (моторная) единица. Под такой двигательной единицей следует понимать группу мышечных волокон, иннервируемую одним моторным нейроном спинного мозга. Установлено, что число скелетных мышечных волокон составляет около 250 млн, в то время как число моторных нейронов спинного мозга достигает 420 тыс. В состав моторной единицы может входить различное количество мышечных волокон, что зависит от специализации мышцы. Чем тоньше работа, выполняемая мышцей, тем меньшее количество мышечных волокон включено в моторную единицу. Так, в составе моторных единиц мышц глазного яблока обнаруживают 3-4 волокна, а в мышцах спины - их несколько тысяч. Плавность двигательных реакций нашего тела объясняют большим количеством моторных единиц, импульсы к которым в одной и той же мышце приходят не одновременно (асинхронно).