Схема строения центрального химического синапса

1) пресинаптическая мембрана, 2) синаптическая щель, 3) постсинаптическая мембрана.

 

Распространение серии ПД по афференту приводит к деполяризации пресинаптической мембраны возбуждающего синапса. В результате увеличивается ее проницаемость для ионов Са²⁺. Они пассивно по электрохимическому градиенту поступают в нервное окончание, обеспечивая высвобождение медиатора в синаптическую щель. При этом по закону «все или ничего» в ответ на один нервный импульс из везикул высвобождается 100-300 квантов медиатора.

Через синаптическую щель медиатор диффундирует к постсинаптической мембране где взаимодействует со специфическими хеморецепторами по принципу комплементарности. Вследствие такого взаимодействия открываются хемовозбудимые натриевые каналы. Ионы Na⁺ пассивно по электрохимическому градиенту через постсинаптическую мембрану проникают в цитоплазму нейрона. Это приводит к постепенному уменьшению ее отрицательного заряда и снижению трансмембранной разности потенциалов. Возникает частичная деполяризация постсинаптической мембраны, которая называется возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП).

 

График ВПСП

1) медленная деполяризация, 2) медленная реполяризация.

 

ВПСП является местным, нераспространяющимся возбуждением, обладающим свойствами ЛО. Вследствие генерации ВПСП появляется относительная разность потенциалов между частично деполяризованной постсинаптической мембраной и наиболее возбудимым поляризованным участком центрального нейрона - аксонным холмиком (начальным сегментом аксона). Поэтому, между возбужденным и невозбужденными участками мембраны нейрона начинают циркулировать местные ионные токи, которые являются непосредственной причиной разрядной деятельности в области аксонного холмика.

Чем больше частота афферентных ПД, тем больше в синапсе выделится медиатора. Поэтому выше будет амплитуда ВПСП на постсинаптической мембране, а значит больше частота ПД в области аксонного холмика.

Центральные химические синапсы, как и мионевральные, характеризуются четырьмя основными свойствами:

1) односторонним поведением возбуждения,

2) синаптической задержкой,

3) низкой лабильностью,

4) высокой утомляемостью.

Высокая утомляемость химических синапсов обусловлена тремя основными причинами:

1) уменьшением запасов медиатора в нервном окончании,

2) снижением чувствительности постсинаптической мембраны к медиатору,

3) нарушением ресинтеза медиатора в синапсе.

Синаптическая задержка передачи сигналов и низкая лабильность обусловлены затратами времени:

1) на выделение медиатора из нервного окончания,

2) на диффузию медиатора через синаптическую щель,

3) на взаимодействие медиатора со специфическими рецепторами постсинаптической мембране.

Эфферентное звено рефлекторной дуги морфологически представлено аксонами нейронов, которые формируют центробежные нервные волокна. Его основная функция - передача от нервного центра к эффектору эфферентных ПД, в которых закодирована команда к действию.

Эффектор - это исполнительный рабочий орган, деятельность которого управляется нервным центром. Так, исполнительными органами могут быть мышцы, сосуды, железы организма.