1. Синаптическая передача нервного импульса. Электрическая и химическая передача нервного импульса.

Акунец Илья, 1 курс, Анатомия.

2. Схема строения нервно-мышечного синапса:

1 — нервное волокно;
2 — миелиновая оболочка;
3 — шванновская клетка;
4 — нервное окончание;
5 — пресинаптическая мембрана;
6 — синаптические пузырьки;
7 — митохондрии;
8 — мышечное волокно;
9 — постсинаптическая мембрана;
10 — синаптическая щель;
11 — ядро;
12 — миофибриллы

3. Определение:

Синапсы — особые структурные
образования через которые происходит
передача возбуждения с нервного
проводника на иннервируемый орган или на
другую нервную клетку.

4.

• Через синаптические контакты возбуждение
может передаваться не только на другие нервные
клетки, но и на нервные волокна.
• Импульс возбуждения вызывает нейросекрецию
химического медиатора (посредника) в
синаптическую щель. Такими медиаторами
являются ацетилхолин, адреналин, норадреналин
и, реже, другие вещества, например
аминомасляная кислота! Под влиянием
медиатора постсинаптическая мембрана
деполяризуется, передавая возбуждение, или
гиперполяризуется, формируя тормозной
процесс.

5. Ацетилхолин

Ацетилхолин увеличивает проницаемость
постсинаптической мембраны для ионов Na+.
Генерируется отрицательный постсинаптический
потенциал, который, градуально возрастая,
формирует волну возбуждения. В перерывах между
отдельными импульсами возбуждения,
поступающими к пресинаптической мембране,
ацетилхолин разрушается ферментом
холинэстеризой.

6.

Медиаторы тормозных синапсов, выделяясь в
синаптическую щель, взаимодействуют с
постсинаптической мембраной, вызывают
повышение ее проницаемости для ионов К+ и
инактивируют натриевую проницаемость.
Генерируется тормозной постсинаптический
потенциал. Примерами тормозных медиаторов
являются глицин, γ-аминомасляная кислота.

7.

В синапсах происходит замедление проведения возбуждения
— синаптическая задержка. Она составляет 0,2 — 0,5 мс.
Благодаря особенностям строения синапс может проводить
возбуждение только в одну сторону — от пресинаптической к
постсинаптической мембране. Следовательно, несмотря на
возможность двустороннего проведения нервного импульса в
нервном проводнике, в системе нерв — синапс возбуждение
передается только в одном направлении. Исключением
является двустороннее проведение возбуждения при так
называемой эфаптической (прямой, безмедиаторной)
передаче нервных импульсов с нейрона на нейрон.

Свойства химических синапсов

12345

 

1. Односторонняя проводимость – одно из важнейших свойств химического синапса. Асимметрия – морфологическая и функциональная – является предпосылкой для существования односторонней проводимости.

2. Наличие синаптической задержки: для того, чтобы в ответ на генерацию ПД в области пресинапса выделился медиатор и произошло изменение постсинаптического потенциала (ВИСИ или ТПСП), требуется определенное время (синаптическая задержка). В среднем оно равно 0,2–0,5 мс.

3. Благодаря синаптическому процессу нервная клетка, управляющая данным постсинаптичсским элементом (эффектором), может оказывать возбуждающее воздействие или, наоборот, тормозное (это определяется конкретным синапсом).

4. В синапсах существует явление отрицательной обратной связи – антидромный эффект. Речь идет о том, что выделяемый в синаптическую щель медиатор может регулировать выделение следующей порции медиатора из этого же пресинаптического элемента путем воздействия на специфические рецепторы пресинаптичсской мембраны.

5. Эффективность передачи в синапсе зависит от интервала следования сигналов через синапс. Если этот интервал до некоторых пор уменьшать (учащать подачу импульса по аксону), то на каждый последующий ПД ответ постсинаитической мембраны (величина ВПСП или ТПСП) будет возрастать (до некоторого предела). Это явление облегчает передачу в синапсе, усиливает ответ постсинаптического элемента (объекта управления) на очередной раздражитель; оно получило название «облегчение» или «потенциация».

Вопрос №41. Передача нервного импульса через синапс

В основе его лежит накопление кальция внутри пресинапса. Если частота следования сигнала через синапс очень большая, то из-за того, что медиатор не успевает разрушиться или удалиться из синаптической щели, возникает стойкая деполяризация или катодическая депрессия – снижение эффективности синаптической передачи. Это явление называется депрессией. Если через синапс проходит много импульсов, то в конечном итоге постсинаптическая мембрана может уменьшить ответ на выделение очередной порции медиатора. Это называется явлением дссепситизации – утратой чувствительности. В определенной мере десеиситизация похожа па процесс рефрактерности (утрата возбудимости). Синапсы подвержены процессу утомления. Возможно, что в основе утомления (временного падения функциональных возможностей синапса) лежат: а) истощение запасов медиатора, б) затруднение выделения медиатора, в) явление дссенситизации. Т. о., утомление – это интегральный показатель.

В мозге имеется ряд медиаторов, вызывающих возбуждение нейрона: норадреналин (его продуцируют адренергические нейроны), дофамин (дофаминергические нейроны), серото-нин, пептиды (пептидергические), глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота и т.д. Во всех этих случаях выделяющийся медиатор взаимодействует со специфическим рецептором, в результате чего меняется проницаемость для ионов натрия, калия или хлора, и в итоге развивается деполяризация (ВПСП). Если она достигает критического уровня деполяризации, то возникает ПД (возбуждение нейрона).

Тормозные синапсы образованы специальными тормозными нейронами (точнее, их аксонами). Медиатором могут быть глицин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и ряд других веществ. Обычно глицин вырабатывается в синапсах, с помощью которых осуществляется постсинаптическое торможение. При взаимодействии глицина как медиатора с глициновыми рецепторами нейрона возникает гиперполяризация нейрона (ТПСП) и, как следствие, – снижение возбудимости нейрона вплоть до полной его рефрактсрности. В результате этого возбуждающие воздействия, оказываемые через другие аксоны, становятся малоэффективными или неэффективными. Нейрон выключается из работы полностью.

14-15)

16)Темперамент

12345

Проведение возбуждения в нервных и мышечных волокнах осуществляется с помощью электрических импульсов, распространяющихся по поверхностной мембране. Передача возбуждения с одного возбудимого образования на другое, например с нервного волокна на мышечное или от одной нервной клетки к другой, основана на совершенно ином механизме.

11. Структура синапса. Медиаторы. Синаптическая передача нервного импульса.

Она осуществляется в результате выделения нервными окончаниями высокоактивных химических соедининений, называемых  медиаторами  (передатчиками)  нервного импульса.

Предположение, что в передаче возбуждения в нервно-мышечном соединии принимают участие какие-то химические агенты, впервые было высказано А. Ф. Самойловым в 1924 г. Позднее было показано, что при раздражении двигательного нерва в его окончаниях в скелетной мышце происходит выделение ацетилхолина. Г. Дейлом было установлено, что ацетилхолин, подведенный к области нервно-мышечного соединения, деполяризует мембрану мышечного волокна и при достаточно высокой концентрации вызывает распространяющееся возбуждение и сокращение мышцы.

В настоящее время гипотезу Самойлова о химическом механизме передачи возбуждения в нервно-мышечном соединении разделяет подавляющее большинство исследователей.

Синапс — это межклеточный контакт, предназначенный для передачи нервного импульса между нейронами.

Для передачи импульса с одного нейрона на другой существуют межмембранные контакты – синапсы.

Дендриты могут быть длинными, а аксон – разветвленный, но один, разница – в направлении пути импульса: в дендрите – к телу нейрона, в аксоне – от тела.

Синапсы бывают 3х видов:

1. Электрические синапсы. Синаптическая щель очень узкая, сквозь нее проходят специальные молекулярные комплексы – коннексоны, с полостью внутри, через которую контактируют цитоплазмы двух нейронов. Электрические синапсы очень быстры и надежны, но с равной интенсивностью проводят импульс в обоих направлениях и их трудно регулировать. Используются в основном чтобы передавать нервный импульс на мышцы, например летательные мышцы насекомых.

2. Химические синапсы. Контактов между мембранами нет. В теле нейрона формируется нейротрансмиттер – нейромедиаторы в синаптических пузырьках. На пузырьках и на мембране есть специальные белки. Импульс при подходе к синапсу изменяет конформацию белков, и они приобретают высокое сродство друг к другу, пузырьки притягиваются к мембране, сливаются с ней и выплёскивают свое содержимое наружу в синаптическую щель. Нейромедиатор диффундирует в межклеточной жидкости, достигает постсинаптической мембраны и взаимодействует с ней, приводя к частичному изменению мембранного потенциала. Сигнал в этом случае имеет электрическую природу, а передача – химическую. Химический синапс срабатывает в одном направлении и подвергается мощной регуляции, то есть обладает высокой пластичностью, но при этом он медленный.

3. Смешанные синапсы. Такие синапсы включают оба рассмотренных принципа, но они мало изучены.

2 уровня восприятия:

— Будет импульс сформирован или нет.

— Если сигнала достаточно, то значение имеет частота формирования нервного импульса.

Единичной передачи может быть недостаточно, следующий нейрон будет возбуждаться только если сигналов много – принцип временной суммации импульсов – если импульсов много, то они суммируются. Прихода сигнала от одного импульса может быть недостаточно, следующий нейрон возбуждается только при одновременном получении импульса от 2х и более нейронов – это пространственная суммация. Иногда передача импульса ведет не к возбуждению следующего нейрона, а к торможению. Если есть два вида синапсов: ↓ и ┴, то нейрон реагирует только в том случае, если ↓ передает сигнал, а ┴ — нет. ┴-синапс позволяет выбрать наиболее оптимальный вариант реагирования. Полную горячую кастрюлю женщина медленно ставит на место, а не кидает.

В головном мозгу 95% синапсов – химические.

Химическая передача нервного импульса

Процесс передачи импульса через химический синапс гораздо медленнее, чем передача импульса по нейрону, значит выгодно, чтобы синапсов было как можно меньше. Отсутствие специализации нейронов привело бы к автоматизации реакций. Регуляторная функция нервной системы является вторичной, так как изначально нервная система была предназначена для реакции организма на внешнюю среду. На данный момент подробно изучены только хим. синапсы. Поэтому рассмотрим передачу импульса на их примере. Помним, что хим. синапсы передают импульс с помощью нейромедиаторов. Они нах-ся в пресинаптической мембране в небольших синаптических пузырьках. Эти пузырьки накапливаются здесь во время покоя, а еще они окружены мембраной, которая имеет особый белковый комплекс, чувствительный к конц-ции ионов Са⁺. При возникновении сигнала кл. обогащается ионами Ca²⁺, и пузырек приобретает некое сродство к мембране кл. Сливается с ней, а нейромедиаторы выходит в син. щель. Там он взаимод. с белками постсинаптической мембраны, которые запускают соответствующие каскадные процессы, а нейромедиаторы возвращаются обратно в пресинаптическую мембрану.

Поиск значения / толкования слов

Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений.

Передача нервного импульса через синапс

Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

эфапс (греч. ephapsis прикосновение, от эп- + hapsis касание, контакт)

Транслитерация: efaps
Задом наперед читается как: спафэ
Эфапс состоит из 5 букв

рифмы к слову эфапс, слова из слова эфапс, слова начинающиеся на «э», слова начинающиеся на «эф», слова начинающиеся на «эфа», слова начинающиеся на «эфап», слова заканчивающиеся на «с», слова заканчивающиеся на «пс», слова заканчивающиеся на «апс», слова заканчивающиеся на «фапс», слова содеращие «ф», слова содеращие «фа», слова содеращие «фап»,

Детали строения и работы химических синапсов могут отличаться, но общий принцип деятельности един:

1) когда ПД достигает терминали аксона, в синаптическую щель через пресинаптическую мембрану выбрасывается порция медиатора (химического вещества – посредника). При этом соблюдаются принципы: а) один нейрон – один тип медиатора, б) один импульс – одна порция медиатора, в) сколько бы терминалей (концевых разветвлений) не образовал аксон, порция медиатора в каждом синапсе остается неизменной.

2) Медиатор воздействует на рецептор-зависимые каналы постсинаптической мембраны, вызывая локальное возбуждение (или торможение). Возникает возбуждающий (ВПСП) или тормозной (ТПСП – гиперполяризация, приводящая к торможению) постсинаптический потенциал.

3) Когда (если) значение ВПСП достигает уровня ПорП, то на тех участках мембраны, где расположены φ-зависимые каналы развивается ПД.

4) Медиатор удаляется из синаптической щели.

Остановимся подробнее на нервно-мышечном и межнейронных синапсах.

а) Нервно-мышечное (мионеврального) соединение.

Скелетные мышцы иннервируются мотонейронами. Каждое двигательное волокно в мышце ветвится и иннервирует группу мышечных волокон. Концевые веточки нервных волокон (диаметром 1 —1,5 мкм) лишены миелиновой оболочки и имеют расширенную колбовидную форму. Пресинаптическое окончание содержит множество субмикроскопических образований — синаптических пузырьков (везикул) с медиатором диаметром около 50 нм.

Пресинаптические окончания аксона образуют синаптические соединения со специализированной областью сарколеммы – концевой двигательной пластинкой. Последняя формирует углубления, складки, увеличивающие площадь поверхности постсинаптической мембраны.

Ширина синаптической щели больше, чем в других синапсах и составляет 50—100 нм. Это обеспечивает рассеивание медиатора по постсинаптической мембране.

Медиатор — ацетилхолин. Когда под действием ПД происходит деполяризация мембраны нервного окончания, синаптические пузырьки экзоцитируют в синаптическую щель.

Ацетилхолин выбрасывается порциями по 4*10⁴ молекул, что соответствует содержимому нескольких пузырьков. Один нервный импульс вызывает синхронное выделение 100—200 порций медиатора менее чем за 1 мс. Всего же запасов ацетилхолина в окончании хватает на 2500— 5000 импульсов. (к оглавлению)

Молекулы ацетилхолина диффундируют через щель и достигают внешней стороны постсинаптической мембраны, где связываются со специфическими рецепторами. Число рецепторов составляет примерно 13000 на 1 мкм²; они отсутствуют в других участках мышечной мембраны. Возникает возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) (в данном случае – потенциал концевой пластинки – ПКП). Время от момента появления нервного импульса в пресинаптическом окончании до возникновения ВПСП называется синаптической задержкой. Она составляет 0,2—0,5 мс.

На каждый импульс от мотонейрона в мышце всегда возникает потенциал действия. Это обусловлено тем, что пресинаптическое окончание выделяет определенное количество порций медиатора и ВПСП всегда достигает пороговой величины. ПД по системе Т-трубочек распространяется вглубь мышечного волокна (см. тему «мышечная ткань»).

Медиатор выполнил свою функцию и должен быть удален из синаптической щели. Эту функцию выполняет локализованный здесь же фермент – ацетилхолинэстераза, которая гидролизует ацетилхолин до ацетата и холина. Мембрана реполяризуется. Этот процесс идет очень быстро: весь выделившийся в щель ацетилхолин расщепляется за 20 мс.

Образовавшиеся продукты расщепления — ацетат и холин — большей частью транспортируются обратно в пресинаптические окончания, где используются в ресинтезе ацетилхолина при участии фермента холин-ацетилтрансферазы

Токсин ботулизма даже в следовых количествах блокирует освобождение ацетилхолина в синапсах и вызывает мышечный паралич. Яд кураре, связываясь с рецепторными белками, препятствуют действию ацетилхолина и подавляют ВПСП.

б) Химические межнейронные синапсы.

Особенности:

1) синаптическая щель уже, чем в невно-мышечном соединении – около 20 нм;

2) в отличие от потенциала концевой пластинки (ПКП) мышц возбуждающий потенциал (ВПСП), возникающий в нейроне при деполяризации одиночной синаптической бляшки, недостаточен (1—2 мВ) для порогового изменения мембранного потенциал (с -70–80 до -50 мВ). В связи с этим, ПД возникает на постсинаптическом нейроне лишь при одновременной активации нескольких синапсов – пространственная суммация, или при повторных разрядах в одном синапсе – временнАя суммация (см. ниже «интеграция нейронных связей»).

3) Генерация распространяющегося потенциала действия в нейронах происходит не на стыке с постсинаптической мембраной, как в нервно-мышечном соединении, а на мембране аксонного холмика.

4) Химические межнейронные синапсы могут быть не только возбуждающими, но и тормозными.

Различия обусловлены природой медиатора и спецификой постсинаптической клетки. Медиатор может либо деполяризовать постсинаптическую мембрану, либо гиперполяризовать ее. В первом случае повышается проницаемость мембраны для ионов Na⁺, и возникает ВПСП; во втором случае растет проницаемость лишь для К⁺ и С1^— и генерируется тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП).

Возбуждающими медиаторами являются ацетилхолин (в окончаниях мотонейронов и парасимпатических нервных волокон), норадреналин (в окончаниях симпатических нервов, в ряде отделов головного мозга), дофамин (в подкорковых ганглиях головного мозга).

Тормозные медиаторы – гамма-аминомасляная кислота и глицин.

Кроме того, хотя каждый нейрон во всех своих синаптических окончаниях выделяет один и тот же медиатор, но он может связываться с разными рецепторами постсинаптической мембраны и вызывать различный эффект.

Торможение, возникающее в нервно-мышечных или нервно-железистых соединениях, называется периферическим, а реализуемое в структурах ЦНС — центральным. Явление центрального торможения было открыто в 1862 г. И. М. Сеченовым. Дальнейшую разработку теории торможения существенный вклад внесли Н. Е.

Структура синапса. Медиаторы. Синаптическая передача нервного импульса.

Введенский, Ч. Шеррингтон, А. А. Ухтомский и др.

В настоящее время торможение рассматривают как самостоятельный активный нервный процесс, вызываемый возбуждением и проявляющийся в ослаблении или подавлении другого возбуждения.

В отличие от возбуждения, проявляющегося в двух формах — локального (местного) потенциала и потенциала действия, торможение развивается только в форме локального процесса и всегда связано с действием специфических тормозных нейронов и тормозных медиаторов.

В межнейронных синапсах различают два вида торможения — постсинаптическое и пресинаптическое.

Постсинаптическое торможение возникает вследствие снижения возбудимости сомы и дендритов нейрона.

В основе этого снижения лежит гиперполяризация мембраны воспринимающего нейрона тормозными нейронами. Этот вид торможения, по-видимому, преобладает в ЦНС позвоночных.

Пресинаптическое торможение возникает при уменьшении или прекращении высвобождения медиатора из пресинаптических нервных окончаний, контактирующих с данной клеткой. В основе этого явления лежит гиперполяризация мембраны пресинаптического волокна тормозным медиатором специальных вставочных нейронов. Этот процесс локализуется, следовательно, не на теле нейронов, а на терминалях аксона. Пресинаптическое торможение свойственно главным образом соматическим и вегетативным афферентным нейронам (т.е. характерно для периферичекого торможения). По времени оно обычно длительнее, чем постсинаптическое торможение.

Постсинаптическое торможение (слева). Пресинаптическое торможение (справа).

Поскольку на теле и дендритах одной нервной клетки (например, мотонейрона) могут разветвляться окончания и возбуждающих и тормозных нейронов, реакция клетки на поступающие импульсы является интегративной. То есть, возникновение нервного импульса зависит от величины суммарного потенциала, образующегося в результате сложения всех возникающих ВПСП и ТПСП. Таким образом, в основе межнейронных связей лежит взаимодействие процессов возбуждения и торможения.

(к оглавлению)