Биографии Характеристики Анализ

Функции и видове нервни влакна. Видове нервни влакна

Структурата на нервните влакна. Провеждането на нервните импулси е специализирана функция на нервните влакна, т.е. израстъци на нервни клетки.

Нервните влакна се разделят мек,или миелинизиран,и без пулпа,или немиелинизирани. Пулпата, сетивните и двигателните влакна са част от нервите, които захранват сетивните органи и скелетните мускули; те се намират и във вегетативната нервна система. Немесестите влакна при гръбначните животни принадлежат главно към симпатиковата нервна система.

Нервите обикновено се състоят от месести и небелодробни влакна и тяхното съотношение в различните нерви е различно. Например, в много кожни нерви преобладават амиопиатичните нервни влакна. И така, в нервите на автономната нервна система, например в блуждаещия нерв, броят на амиопичните влакна достига 80-95%. Напротив, в нервите, инервиращи скелетните мускули, има само относително малък брой амиопиатични влакна.

Както показват електронномикроскопските изследвания, миелиновата обвивка се създава в резултат на факта, че миелоцитът (клетката на Шван) многократно се увива около аксиалния цилиндър (фиг. 2.27), неговите слоеве се сливат, образувайки плътен мастен калъф - миелин миелиновата обвивка през процепи с еднаква дължина се прекъсват, оставяйки отворени участъци от мембраната с ширина приблизително 1 μm.Тези участъци се наричат засечки на Ранвие.

Ориз. 2.27. Ролята на миелоцита (клетката на Шван) в образуването на миелиновата обвивка в пулпиозните нервни влакна: последователните етапи на спираловидно спирализиране на миелоцита около аксона (I); взаимно подреждане на миелоцити и аксони в амиелоидни нервни влакна (II)

Дължината на интерстициалните зони, покрити с миелинова обвивка, е приблизително пропорционална на диаметъра на влакното. Така че, в нервните влакна с диаметър 10-20 микрона, дължината на празнината между прихващанията е 1-2 mm. В най-тънките влакна (диаметър

1-2 µm), тези области са дълги около 0,2 mm.

Амиелинизираните нервни влакна нямат миелинова обвивка, те са изолирани един от друг само от Schwann клетки. В най-простия случай единичен миелоцит обгражда едно небелодробно влакно. Често обаче в гънките на миелоцита има няколко тънки немесести влакна.

Миелиновата обвивка изпълнява двойна функция: функцията на електрически изолатор и трофична функция. Изолационните свойства на миелиновата обвивка се дължат на факта, че миелинът, като липидно вещество, предотвратява преминаването на йони и следователно има много висока устойчивост. Поради наличието на миелиновата обвивка, възникването на възбуждане в пулпиозните нервни влакна е възможно не по цялата дължина на аксиалния цилиндър, а само в ограничени области - пресечките на Ранвие. Това е от съществено значение за разпространението на нервния импулс по влакното.

Трофичната функция на миелиновата обвивка очевидно е, че тя участва в регулирането на метаболизма и растежа на аксиалния цилиндър.

Провеждане на възбуждане в немиелинизирани и миелинизирани нервни влакна. В амиоспинозните нервни влакна възбуждането се разпространява непрекъснато по протежение на цялата мембрана, от една възбудена зона до друга, разположена наблизо. За разлика от това, в миелинизираните влакна потенциалът на действие може да се разпространява само на скокове, "прескачайки" над участъци от влакното, покрити с изолираща миелинова обвивка. Такова поведение се нарича солено.

Директни електрофизиологични изследвания, извършени от Kato (1924) и след това от Tasaki (1953) върху единични миелинизирани жабешки нервни влакна, показват, че потенциалите за действие в тези влакна възникват само в пресечките, а областите между пресечките, покрити с миелин, са практически невъзбудими .

Плътността на натриевите канали в прехващанията е много висока: има около 10 000 натриеви канала на 1 μm 2 от мембраната, което е 200 пъти по-високо от тяхната плътност в мембраната на аксона на гигантския калмар. Високата плътност на натриевите канали е най-важното условие за солтаторното провеждане на възбуждането. На фиг. 2.28 показва как става "прескачането" на нервния импулс от един интерцепт към друг.

В покой външната повърхност на възбудимата мембрана на всички възли на Ранвие е положително заредена. Няма потенциална разлика между съседни пресечки. В момента на възбуждане повърхността на прихващащата мембрана ОТсе зарежда електроотрицателно по отношение на повърхността на мембраната на съседния възел Д.Това води до появата на локални (lo

Ориз. 2.28.

НО- немиелинизирани фибри; AT- миелинизирани влакна. Стрелките показват посоката на тока

cal) електрически ток, който преминава през интерстициалната течност, заобикаляща влакното, мембраната и аксоплазмата в посоката, показана със стрелката на фигурата. Излизане чрез прехващане дтокът го възбужда, предизвиквайки презареждане на мембраната. При прихващане ОТвълнението все още продължава и той става неподатлив за известно време. Следователно прихващане де в състояние да доведе в състояние на възбуда само следващото прихващане и т.н.

„Прескачането“ на акционния потенциал през междувъзловата област е възможно само защото амплитудата на акционния потенциал във всеки интерсепт е 5-6 пъти по-висока от праговата стойност, необходима за възбуждане на съседния интерсепт. При определени условия потенциалът за действие може да "прескочи" не само през едно, но и през две места за прихващане - по-специално, ако възбудимостта на съседното прихващане е намалена от някакъв фармакологичен агент, например новокаин, кокаин и др.

Предположението за спазматичното разпространение на възбуждане в нервните влакна е изложено за първи път от B.F. Verigo (1899). Този метод на провеждане има редица предимства в сравнение с непрекъснатото провеждане в немесести влакна: първо, чрез „скачане“ над относително големи участъци от влакното, възбуждането може да се разпространява с много по-висока скорост, отколкото по време на непрекъснато провеждане през немесести влакна влакно със същия диаметър; второ, спазматичното разпространение е енергийно по-икономично, тъй като не цялата мембрана влиза в активно състояние, а само нейните малки участъци в областта на прихващанията, които имат ширина по-малка от 1 μm. Загубите на йони (на единица дължина на влакното), съпътстващи появата на потенциал за действие в такива ограничени области на мембраната, са много малки и следователно разходите за енергия за работата на натриево-калиевата помпа, необходима за възстановяване на променената йонни съотношения между вътрешното съдържание на нервните влакна и тъканната течност.

  • Виж: Човешка физиология / Изд. А. Косицки.

1. Физиология на нервите и нервните влакна. Видове нервни влакна

Физиологични свойства на нервните влакна:

1) възбудимост- способността да се изпада в състояние на възбуда в отговор на раздразнение;

2) проводимост- способността за предаване на нервно възбуждане под формата на потенциал за действие от мястото на дразнене по цялата дължина;

3) рефрактерност(стабилност) - свойството за временно рязко намаляване на възбудимостта в процеса на възбуждане.

Нервната тъкан има най-кратък рефрактерен период. Стойността на рефрактерността е да предпази тъканта от превъзбуждане, да извърши отговор на биологично значим стимул;

4) лабилност- способността да се реагира на дразнене с определена скорост. Лабилността се характеризира с максимален брой импулси на възбуждане за определен период от време (1 s) в точно съответствие с ритъма на прилаганите стимули.

Нервните влакна не са независими структурни елементи на нервната тъкан, те са сложна формация, включваща следните елементи:

1) процеси на нервните клетки - аксиални цилиндри;

2) глиални клетки;

3) съединителнотъканна (базална) плоча.

Основната функция на нервните влакна е да провеждат нервните импулси. Процесите на нервните клетки провеждат самите нервни импулси, а глиалните клетки допринасят за това провеждане. Според структурните особености и функции нервните влакна се делят на два вида: немиелинизирани и миелинизирани.

Немиелинизираните нервни влакна нямат миелинова обвивка. Диаметърът им е 5–7 µm, скоростта на провеждане на импулса е 1–2 m/s. Миелиновите влакна се състоят от аксиален цилиндър, покрит с миелинова обвивка, образувана от Schwann клетки. Аксиалният цилиндър има мембрана и оксоплазма. Миелиновата обвивка се състои от 80% липиди с високо омично съпротивление и 20% протеин. Миелиновата обвивка не покрива напълно аксиалния цилиндър, но е прекъсната и оставя отворени области на аксиалния цилиндър, които се наричат ​​възлови интерцепти (прехващания на Ранвие). Дължината на участъците между прехващанията е различна и зависи от дебелината на нервното влакно: колкото по-дебело е то, толкова по-голямо е разстоянието между прехващанията. При диаметър 12–20 µm скоростта на възбуждане е 70–120 m/s.

В зависимост от скоростта на провеждане на възбуждането, нервните влакна се разделят на три вида: А, В, С.

Влакната от тип А имат най-висока скорост на провеждане на възбуждане, чиято скорост на провеждане на възбуждане достига 120 m / s, B има скорост от 3 до 14 m / s, C - от 0,5 до 2 m / s.

Не трябва да се бъркат понятията "нервно влакно" и "нерв". нерв- сложна формация, състояща се от нервно влакно (миелинизирано или немиелинизирано), хлабава влакнеста съединителна тъкан, която образува нервната обвивка.

2. Механизми на провеждане на възбуждането по нервното влакно. Закони за провеждане на възбуждане по нервните влакна

Механизмът на провеждане на възбуждането по нервните влакна зависи от техния тип. Има два вида нервни влакна: миелинизирани и немиелинизирани.

Метаболитните процеси в немиелинизираните влакна не осигуряват бърза компенсация за енергийните разходи. Разпространението на възбуждането ще върви с постепенно затихване - с намаляване. Декременталното поведение на възбуждането е характерно за слабо организирана нервна система. Възбуждането се разпространява от малки кръгови токове, които възникват във влакното или в течността около него. Възниква потенциална разлика между възбудените и невъзбудените зони, което допринася за възникването на кръгови токове. Токът ще се разпространи от заряда "+" до "-". В изходната точка на кръговия ток пропускливостта на плазмената мембрана за Na йони се увеличава, което води до деполяризация на мембраната. Между нововъзбудената област и съседната невъзбудена отново възниква потенциална разлика, което води до възникване на кръгови токове. Възбуждането постепенно обхваща съседните участъци на аксиалния цилиндър и по този начин се разпространява до края на аксона.

В миелиновите влакна, благодарение на съвършенството на метаболизма, възбуждането преминава без избледняване, без намаляване. Поради големия радиус на нервното влакно, поради миелиновата обвивка, електрическият ток може да влезе и да напусне влакното само в зоната на прихващане. Когато се приложи дразнене, настъпва деполяризация в зоната на пресичане A, съседното пресичане B е поляризирано в този момент. Между прихващанията възниква потенциална разлика и се появяват кръгови токове. Благодарение на кръговите токове се възбуждат други захващания, докато възбуждането се разпространява рязко от едно захващане към друго. Солтаторният метод на разпространение на възбуждането е икономичен, а скоростта на разпространение на възбуждането е много по-висока (70-120 m / s), отколкото по немиелинизираните нервни влакна (0,5-2 m / s).

Има три закона за провеждане на дразнене по нервните влакна.

Законът за анатомичната и физиологичната цялост.

Провеждането на импулси по нервното влакно е възможно само ако неговата цялост не е нарушена. Ако физиологичните свойства на нервното влакно са нарушени чрез охлаждане, употребата на различни лекарства, изстискване, както и порязвания и увреждане на анатомичната цялост, ще бъде невъзможно провеждането на нервен импулс през него.

Законът за изолирано провеждане на възбуждане.

Съществуват редица характеристики на разпространението на възбуждане в периферните, пулпични и небелодробни нервни влакна.

В периферните нервни влакна възбуждането се предава само по протежение на нервното влакно, но не се предава на съседни нервни влакна, които са в същия нервен ствол.

В пулпиозните нервни влакна ролята на изолатор се изпълнява от миелиновата обвивка. Благодарение на миелина, съпротивлението се увеличава и електрическият капацитет на черупката намалява.

В немесестите нервни влакна възбуждането се предава изолирано. Това се дължи на факта, че съпротивлението на течността, която запълва междуклетъчните празнини, е много по-ниско от съпротивлението на мембраната на нервните влакна. Следователно токът, който възниква между деполяризираната зона и неполяризираната, преминава през междуклетъчните пролуки и не навлиза в съседните нервни влакна.

Законът за двустранното възбуждане.

Нервното влакно провежда нервните импулси в две посоки – центростремително и центробежно.

В живия организъм възбуждането се извършва само в една посока. Двупосочната проводимост на нервното влакно е ограничена в тялото от мястото на произход на импулса и от клапното свойство на синапсите, което се състои в възможността за провеждане на възбуждане само в една посока.

Електрическите явления в живите тъкани са свързани с разликата в концентрациите на йони, които носят електрически заряди.

Според общоприетото мембранна теория за произхода на биопотенциалите, потенциалната разлика в живата клетка възниква, защото йоните, носещи електрически заряди, са разпределени от двете страни на полупропускливата клетъчна мембрана, в зависимост от нейната селективна пропускливост за различни йони. Активният транспорт на йони срещу концентрационния градиент се осъществява с помощта на т.нар йонни помпи, които са система от ензими-носители. За това се използва енергията на АТФ.

В резултат на работата на йонните помпи концентрацията на K + йони вътре в клетката е 40-50 пъти по-висока, а Na + йони - 9 пъти по-малко, отколкото в междуклетъчната течност. Йоните излизат на повърхността на клетката, анионите остават вътре в нея, придавайки отрицателен заряд на мембраната. Така се създава потенциал за почивка, при което мембраната вътре в клетката е отрицателно заредена по отношение на извънклетъчната среда (нейният заряд условно се приема за нула). В различните клетки мембранният потенциал варира от -50 до -90 mV.

потенциал за действиевъзниква в резултат на краткотрайни флуктуации в мембранния потенциал. Тя включва две фази:

  • Фаза на деполяризациясъответства на бърза промяна в мембранния потенциал от около 110 mV. Това се обяснява с факта, че на мястото на възбуждане пропускливостта на мембраната за Na + йони рязко се увеличава, тъй като натриевите канали се отварят. Потокът от Na + йони се втурва в клетката, създавайки потенциална разлика с положителен заряд на вътрешната и отрицателен на външната повърхност на мембраната. Мембранният потенциал в момента на достигане на пика е +40 mV. По време на фазата на реполяризация мембранният потенциал отново достига нивото на покой (мембраната се реполяризира), след което настъпва хиперполяризация до стойност приблизително -80 mV.
  • Фаза на реполяризацияпотенциалът е свързан със затварянето на натриевите и отварянето на калиевите канали. Тъй като положителните заряди се премахват, когато К+ се изтласква, мембраната се реполяризира. Хиперполяризацията на мембраната до ниво, по-високо (по-отрицателно) от потенциала на покой се дължи на високата калиева пропускливост във фазата на реполяризация. Затварянето на калиеви канали води до възстановяване на първоначалното ниво на мембранния потенциал; стойностите на пропускливостта за K + и Na + също се връщат към предишните.

Провеждане на нервен импулс

Потенциалната разлика, която възниква между възбудените (деполяризирани) и почиващите (нормално поляризирани) участъци на влакното се разпространява по цялата му дължина. В немиелинизираните нервни влакна възбуждането се предава със скорост до 3 m/s. На аксоните, покрити с миелинова обвивка, скоростта на възбуждане достига 30-120 m/s. Тази висока скорост се дължи на факта, че деполяризиращият ток не протича през зоните, покрити с изолираща миелинова обвивка (зони между възлите). Потенциалът за действие тук се разпределя спазматично.

Скоростта на провеждане на потенциала на действие по протежение на аксон е пропорционална на неговия диаметър. Във влакната на смесения нерв той варира от 120 m/s (дебели, до 20 µm в диаметър, миелинизирани влакна) до 0,5 m/s (най-тънките, 0,1 µm в диаметър, амиелинизирани влакна).

Провеждането на нервен импулс по влакното се дължи на разпространението на деполяризираща вълна по обвивката на процеса. Повечето периферни нерви чрез своите двигателни и сензорни влакна осигуряват импулсна проводимост със скорост до 50-60 m / s. Действителният процес на деполяризация е доста пасивен, докато възстановяването на потенциала на мембраната в покой и способността за провеждане се извършва от функционирането на NA / K и Ca помпите. За тяхната работа е необходим АТФ, предпоставка за образуването на който е наличието на сегментен кръвен поток. Спирането на кръвоснабдяването на нерва незабавно блокира провеждането на нервния импулс.

Според структурните особености и функции нервните влакна се делят на два вида: немиелинизирани и миелинизирани. Немиелинизираните нервни влакна нямат миелинова обвивка. Диаметърът им е 5-7 микрона, скоростта на провеждане на импулса е 1-2 m/s. Миелиновите влакна се състоят от аксиален цилиндър, покрит с миелинова обвивка, образувана от Schwann клетки. Аксиалният цилиндър има мембрана и оксоплазма. Миелиновата обвивка се състои от 80% липиди и 20% протеин. Миелиновата обвивка не покрива напълно аксиалния цилиндър, но е прекъсната и оставя отворени области на аксиалния цилиндър, които се наричат ​​възлови интерцепти (прехващания на Ранвие). Дължината на участъците между прехващанията е различна и зависи от дебелината на нервното влакно: колкото по-дебело е то, толкова по-голямо е разстоянието между прехващанията.

В зависимост от скоростта на провеждане на възбуждането, нервните влакна се разделят на три типа: A, B, C. Влакната от тип A имат най-висока скорост на провеждане на възбуждане, чиято скорост на провеждане на възбуждане достига 120 m / s, B има скорост 3 до 14 m/s, C - от 0,5 до 2 m/s.

Има 5 закона за възбуждане:

  • 1. Нервът трябва да поддържа физиологична и функционална непрекъснатост.
  • 2. При естествени условия разпространението на импулс от клетката към периферията. Има 2-странно провеждане на импулса.
  • 3. Провеждане на импулс в изолация, т.е. миелинизираните влакна не предават импулси към съседните нервни влакна, а само по дължината на нерва.
  • 4. Относителната неуморимост на нерва, за разлика от мускулите.
  • 5. Скоростта на възбуждане зависи от наличието или отсъствието на миелин и дължината на влакното.
  • 3. Класификация на уврежданията на периферните нерви

Щетата е:

  • А) огнестрелни оръжия: -директни (куршуми, раздробяване)
  • -медииран
  • - пневматична повреда
  • Б) неогнестрелни: порезни, прободни, ухапани, компресионни, компресионно-исхемични

Също така в литературата има разделяне на нараняванията на отворени (нарязани, прободни, разкъсани, нарязани, натъртени, смачкани рани) и затворени (сътресение, натъртване, смачкване, разтягане, разкъсване и дислокация) наранявания на периферната нервна система.

  • 73. Назовете основните разпоредби на биоенергията. Прилики и разлики в използването на енергия от авто- и хетеротрофи, връзката между двете.
  • 74. Формулирайте концепцията за макроергична връзка, макроергична връзка. Видове работа, извършвана от живите организми. Връзка с редокс процеси.
  • 75 Характеристики на биологичното окисление, неговите видове.
  • 76. Тъканно дишане. Ензими на тъканното дишане, техните характеристики, компартментализация.
  • 81) Дефинирайте понятието "Разединяване на тъканното дишане и окислителното фосфорилиране." Разединяващи фактори.
  • 82) Субстратно фосфорилиране. Биологично значение, примери.
  • 88) Това, което се нарича макроергия.
  • 91. Дефинирайте понятието биологичен ОК
  • 96) Назовете основните компоненти на мембраните, характеризирайте липидния двуслой.
  • 97) Видове мембранен пренос на вещества, проста и улеснена дифузия.
  • 98) Активен транспорт на вещества през клетката.
  • 102. Глюкозни трансформации в тъканите
  • Реакции на цикъла на Кребс
  • 105.Гликогенолиза
  • 106. Регулиране на кръвната захар
  • 107. Инсулин.
  • 112. Биохимични промени при захарен диабет
  • 113. Кетонни тела.
  • 114. Глюконеогенеза
  • 121. Биологичната роля на липидите.
  • 122. Механизми на емулгиране на липидите, значението на процеса за тяхното усвояване.
  • 123. Липолитични ензими на храносмилателния тракт, условия за тяхното функциониране.
  • 124. Ролята на жлъчните киселини в смилането и усвояването на липидите.
  • 125. Усвояване на продуктите от храносмилането на липидите, превръщането им в чревната лигавица и транспорт.
  • 126. Транспортни форми на липиди, места на тяхното образуване.
  • 127. Образуване и транспорт на триглицеридите в организма.
  • 130. Най-важните фосфолипиди, биосинтеза, биологична роля. Повърхностно активно вещество.
  • 131. Регулация на липидния метаболизъм.
  • 132. Механизмът на ефекта на инсулина върху съдържанието на липиди.
  • 136. Стеаторея: определение, форми, различни по произход. Разграничаване на патогенна и панкреатична стеаторея.
  • 137. Разграничаване на ентерогенна и други видове стеаторея.
  • 138. Биохимични признаци на стеаторея.
  • 139. Видове хиперлипопротеинемия според биохимичното изследване на кръвен серум, урина. молекулярни дефекти.
  • 140. Видове хиполипопротеинемии (синдром на Базен-Корнцвайг, болест на Танжи, болест на Норум)
  • 212. Какви биологично активни съединения могат да се нарекат хормони.
  • 213. В каква последователност хомоните си взаимодействат в управлението на метаболизма.
  • 214. Назовете неврохормоните на хипофизната жлеза и техните целеви органи.
  • 216. Как е actg.
  • 217. Назовете гонадотропните хормони.
  • 219. Как се регулира производството на хормон и калцитонин.
  • 220. Опишете природата на надбъбречните хормони.
  • 221. Опишете хормоналната регулация на оогенезата.
  • 222. Разкажете ни за отделителната и ендокринната функция на тестисите.
  • 223. Разкажете ни за биологичното значение на панкреаса.
  • 290-291 Назовете 6 основни патологични състояния / назовете причините и лабораторните показатели ...
  • 314. Механизъм на мускулна контракция
  • 315. Съединителната тъкан и структурата и свойствата на нейните основни компоненти.
  • 317. Състав на нервната тъкан
  • 318. Метаболизъм на нервната тъкан
  • 319. Провеждане на нервен импулс
  • 319. Провеждане на нервен импулс

    Нервен импулс - вълна от възбуждане, разпространяваща се по нервното влакно, възниква, когато невронът е раздразнен и носи сигнал за промяна в околната среда (центростремителен импулс) или сигнална команда в отговор на промяната (центробежен импулс).

    Потенциал за почивка.Появата и провеждането на импулс е свързано с промяна в състоянието на някои структурни елементи на неврона. Тези структури включват натриева помпа, която включва Na^1^-ATPase, и два вида йон-проводящи канали, натриеви и калиеви. Тяхното взаимодействие дава в състояние на покой потенциална разлика от различните страни на плазмената мембрана на аксоните (потенциал на покой). Наличието на потенциална разлика се свързва "1) с висока концентрация на калиеви йони в клетката (20-50 пъти по-висока, отколкото в околната среда); 2) с факта, че вътреклетъчните аниони (протеини и нуклеинови киселини) не могат да напуснат клетка; 3) с факта, че пропускливостта на мембраната за натриеви йони е 20 пъти по-ниска, отколкото за калиеви йони.Потенциалът в крайна сметка съществува, защото калиевите йони са склонни да напуснат клетката, за да изравнят външните и вътрешните концентрации.Но калиевите йони не може да напусне клетката и това води до появата на отрицателен заряд, който инхибира по-нататъшното изравняване на концентрациите на калиеви йони. Хлорните йони трябва да останат отвън, за да компенсират заряда на слабо проникващия натрий, но са склонни да напуснат клетката по протежение на концентрационен градиент.

    За поддържане на мембранния потенциал (около 75 mV) е необходимо да се поддържа разликата в концентрациите на натриеви и калиеви йони, така че натриевите йони, проникващи в клетката, да бъдат отстранени от нея обратно в замяна на калиеви йони. „Това се постига благодарение на действието на мембраната Na +, g ^-ATPase, която поради енергията на АТФ пренася натриеви йони от клетката в замяна на два калиеви йона, взети в клетката. С необичайно висока концентрация натриеви йони във външната среда, помпата увеличава съотношението на Na + / K + По този начин в покой калиевите йони се движат навън по протежение на градиента.В същото време част от калия се връща чрез дифузия.Разликата между тези процеси се компенсира от действието на помпата K "1", N8 "" ". Натриевите йони навлизат навътре по градиент със скорост, ограничена от пропускливостта на мембраната за тях. В същото време натриевите йони се изпомпват от помпата срещу концентрационния градиент поради енергията на АТФ.

    Потенциал за действие -последователността от процеси, предизвикани в нерв от стимул. Дразненето на нерва води до локална деполяризация на мембраната, намаляване на мембранния потенциал. Това се дължи на навлизането в клетката на определено количество натриеви йони. Когато потенциалната разлика падне до прагово ниво (около 50 mV), натриевата пропускливост на мембраната се увеличава около 100 пъти. Натрият се втурва по градиента в клетката, потушавайки отрицателния заряд на вътрешната повърхност на мембраната. Големината на потенциала може да варира от -75 в покой до +50. Не само ще се угаси отрицателният заряд на вътрешната повърхност на мембраната, но ще се появи положителен заряд (инверсия на полярността). Този заряд предотвратява по-нататъшното навлизане на натрий в клетката и проводимостта за натрий намалява. Помпата възстановява първоначалното си състояние. Непосредствената причина за тези трансформации е обсъдена по-долу.

    Продължителността на потенциала на действие е по-малка от 1 ms и обхваща (за разлика от потенциала на покой) само малка част от аксона. В миелинизираните влакна това е зоната между съседни възли на Ranve. Ако потенциалът на покой се е променил до степен, която не достига прага, тогава потенциалът за действие не възниква, но ако стойността на прага е достигната, тогава във всеки случай се развива същият потенциал за действие (отново „всичко или нищо“).

    Движението на потенциала в немиелинизирани аксони се извършва по следния начин. Дифузията на йони от област с обърната полярност към съседни области предизвиква развитие на акционен потенциал в тях. В тази връзка, възникнал на едно място, потенциалът се разпространява по цялата дължина на аксона.

    Движението на потенциала за действие е нервен импулс или разпространяваща се вълна на възбуждане или проводимост.

    Промените в концентрацията на калциеви йони в аксоните вероятно са свързани с движението на потенциала на действие, с неговата проводимост. Целият вътреклетъчен калций, с изключение на малка част, е свързан с протеина (концентрацията на свободен калций е около 0,3 mM), докато концентрацията му около клетката достига 2 mM. Следователно има градиент, който има тенденция да насочва калциевите йони в клетката. Природата на помпата за изтласкване на калций е неясна. Известно е обаче, че всеки калциев йон се обменя с 3 натриеви йона, които влизат в клетката в момента на покачване на акционния потенциал.

    Структура на натриев каналне е достатъчно проучен, въпреки че са известни редица факти: 1) основен структурен елемент на канала е интегрален мембранен протеин; 2) има около 500 канала за всеки квадратен микрометър от повърхността на прихващане на Ранвие; 3) по време на възходящата фаза на потенциала на действие приблизително 50 000 натриеви йони преминават през канала; 4) бързото отстраняване на йони е възможно поради факта, че за всеки канал в мембраната има от 5 до 10 молекули Na +, \K^-ATPase.

    Всяка молекула на АТФ-аза трябва да изтласка 5-10 хиляди натриеви йони от клетката, за да започне следващият цикъл на възбуждане.

    Сравнението на скоростта на преминаване на молекули с различни размери позволи да се установи диаметърът на каналите - около 0,5 nm. Диаметърът може да се увеличи с 0,1 nm. Скоростта на преминаване на натриевите йони през канала при реални условия е 500 пъти по-висока от скоростта на преминаване на калиеви йони и остава 12 пъти по-висока дори при същите концентрации на тези йони.

    Спонтанното освобождаване на калий от клетката става чрез независими канали, чийто диаметър е около

    Праговото ниво на мембранния потенциал, при което се увеличава неговата пропускливост за натрий, зависи от концентрацията на калций извън клетката, намаляването му при хипокалциемия причинява конвулсии.

    Появата на потенциал за действие и разпространението на импулс в немиелинизиран нерв се дължи на отварянето на натриевия канал. Каналът се формира от интегрални протеинови молекули, неговата конформация се променя в отговор на увеличаване на положителния заряд на околната среда. Увеличаването на заряда е свързано с навлизането на натрий през съседния канал.

    Деполяризацията, причинена от отварянето на канала, ефективно засяга съседния канал

    В миелинизирания нерв натриевите канали са концентрирани в немиелинизирани възли на Ранвие (повече от десетки хиляди на 1 μm).В ​​тази връзка натриевият поток в зоната на прихващане е 10-100 пъти по-голям, отколкото на проводящата повърхност на немиелинизиран нерв. Молекулите на Na^K^-ATPase се намират в големи количества в съседни части на нерва. Деполяризацията на един от възлите причинява потенциален градиент между възлите, така че токът бързо преминава през аксоплазмата към съседния възел, намалявайки потенциалната разлика там до прагово ниво. Това осигурява висока скорост на провеждане на импулса по нерва - поне 2 пъти по-бързо, отколкото по немиелинизирания (до 50 m/s в немиелинизирания и до 100 m/s в миелинизирания).

    320. Предаване на нервни импулси , тези. разпространението му в друга клетка се осъществява с помощта на специални структури - синапси свързване на нервното окончание и съседната клетка Синаптичната празнина разделя клетките. Ако ширината на междината е под 2 nm, предаването на сигнала става чрез разпространение на тока, както по дължината на аксона. В повечето синапси ширината на празнината се доближава до 20 nm. В тези синапси пристигането на потенциал за действие води до освобождаване на медиаторно вещество от пресинаптична мембрана, която дифундира през синаптичната междина и се свързва със специфичен рецептор на постсинаптичната мембрана, предавайки сигнал към него.

    Медиатори(невротрансмитери) - съединения, които са в пресинаптичната структура в достатъчна концентрация, се освобождават по време на предаване на импулс, предизвикват електрически импулс след свързване с постсинаптичната мембрана. Съществена характеристика на невротрансмитера е наличието на транспортна система за отстраняването му от синапса, освен това тази транспортна система трябва да се отличава с висок афинитет към медиатора.

    В зависимост от естеството на медиатора, който осигурява синаптично предаване, синапсите се разграничават както холинергични (медиатор - ацетилхолин), така и адренергични (медиатори - катехоламин норепинефрин, допамин и евентуално адреналин)