Тема: «механізм проведення збудження по мілієлізованому волокні»

 

В основі проведення збудження лежить замикання кільцьових струн. Під дією подразника починає працювати Na- пора і саме в цьому місці виникає деполяризація клітинної мембрани, оточує аксон міжклітинної речовини – це розчин NaCl або електроліти.

Кільцевий струм наче тече між збудженою і не збудженою ділянкою мембрани. За рахунок кільцевих струмів проходить збудження від тіла клітини до кінця аксона, це в немілізованому волокні.

 

 

У мілінізірованому волокні нервовий імпульс перестрибує через мієліновий сегмент: сальторний або скачко подібний спосіб проведення збудження і швидкості = 120 м\с

 7 Поняття про подразливість, збудливість, збудження, подразнення. подразники та їх класифікацію.

На організм людини постійно діють різноманітні чинники навколишнього середовища (світло, звук, тиск, запах, температура тощо). Будь-який чинник, який діє на організм в цілому або на якусь його частину, називається подразником; дія подразника на організм - подразненням. Для того, щоб організм міг існувати в постійно змінному середовищі, він повинен володіти здатністю відповідати на дії подразника. Організм людини і будь-яка його клітина володіє подразливістю - здатністю відповідати на дію подразника, змінюючи свою життєдіяльність. Наприклад, зміною обміну речовин, пришвидшенням або сповільненням клітинного поділу тощо. Нервова, м’язова і залозиста тканини володіють збудливістю - здатністю відповідати на дію подразника збудженням. Такі тканини називають збудливими.
Збудливість та її зміни впливають на діяльність організму. Наприклад, якщо серцевий м’яз втратить збудливість - серце перестане скорочуватись і настане смерть. Якщо в результаті крововиливу у мозок нейрони, що іннервують скелетні м’язи, втрачають здатність збуджуватися і не посилають імпульсів до відповідних м’язів, настає параліч. Дихання зберігається до тих пір, доки клітини дихального центру, що посилають нервові імпульси до дихального м’язу, здатні збуджуватися.
Збудження - складний фізіологічний процес, що виникає в збудливій тканині внаслідок дії подразника. Характеризується ознаками:
- специфічними - проявляються у виникненні діяльності, яка характерна для даної тканини (м’язової - скорочення, залозистої -виділення секрету, нервової - утворення і проведення нервового імпульсу);
- загальними - властиві для всіх збудливих тканин - підвищення обміну речовин (підвищене споживання О₂, виділення СО₂), виділення теплової енергії, зміна електричного стану клітинної мембрани.
Подразник - це чинник, який здатний викликати збудження в збудливих тканинах. За природою подразники розрізняють:
- фізичні (температура, тиск, світло, звук, дотик, електричний струм та інші);
- хімічні (речовини їжі, ліки, гормони, вітаміни, продукти обміну речовин, кислоти, луги тощо);
- змішаної природи (зміна осмотичного тиску, зміна рН середовища).
За біологічною ознакою їх поділяють на:
- адекватні - до дії яких орган пристосований, оскільки вони діють в природних умовах його існування (світло для ока, звук для вуха);
- неадекватні - до дії яких орган не пристосований, проте в природних умовах існування організму викликають реакцію-відповідь збудливих тканин при достатній силі і тривалості дії. Наприклад, сильне слиновиділення у відповідь на подразнення кислотою рецепторів ротової порожнини. Сітка ока реагує на дотик, тиск, електричні подразники.
За силою подразники можуть бути:
1. Пороговий - подразник мінімальної сили, який здатний викликати збудження.
Порогову силу подразника - мінімальну силу, яка достатня для того, щоб викликати збудження, називають порогом подразнення. Поріг подразнення є мірою збудливості тканин. Чим вищий поріг подразнення, тим збудливість нижча і навпаки.
2. Підпороговий - подразник сили, меншої за порогову, який обумовлює виникнення фізико-хімічних змін в збудливих тканинах, що є недостатніми для виникнення збудження, яке поширюється.
3. Надпороговий - подразник, сила якого більша за порогову.
Для виникнення збудження важливе значення має:
1) сила подразника;
2) тривалість дії подразника;
3) швидкість наростання сили подразника. Якщо швидкість наростання сили подразника до порогової мала, то збудження не виникає. Це зумовлено тим, що за час наростання сили подразника в тканині розвиваються зміни, які підвищують поріг подразнення і перешкоджають розвитку збудження. Пристосованість збудливої тканини до дії подразника, сила якого повільно зростає, називається акомодацією.

8 Поняття про лабільність та провідність живих тканин

Живі тканини володіють лабільністю - здатністю залежно від особливостей обмінних процесів у тканинах відповідати на подразнення певною кількістю хвиль збудження (збуджуватися за одиницю часу певну кількість раз). Наприклад, нервове волокно здатне відтворювати до 1000 імпульсів за секунду, посмугований м’яз - 200-250 імпульсів за секунду.
Збудження, що виникає в клітині здатне поширюватися на інші ділянки клітини, переходити на інші клітини. Проведення збудження зумовлено тим, що ПД, який виник в одній клітині чи в одній з її ділянок, стає подразником, що спричинює збудження сусідніх ділянок. При чому збуджена ділянка заряджується негативно по відношенню до не збудженої. Здатність живої тканини проводити збудження називається провідністю.
В основі складної і різноманітної діяльності різних органів і систем організму (роботи серця, органів дихання, руху їжі по травному тракту та крові по кровоносним судинам, виділення секрету, скорочення м’язів) лежить процес збудження. Діяльність будь-якого органу, будь-якої системи регулюється нервовою системою, функції якої визначаються виникненням у ній процесів збудження.

 Значення і розвиток нервової системи. Загальна схема будови нервової системи

Розвиток дитини – це в першу чергу результат розвитку її нервової системи. Щоб зрозуміти процеси росту та розвитку дитини, правильно організувати навчально-вихований процес в школі, необхідно знати будову та функції нервової системи, особливості її розвитку.
Значення нервової системи:
- регулює та координує діяльність всіх органів і систем, забезпечуючи функціонування організму як єдиного цілого;
- здійснює зв’язок між організмом і навколишнім середовищем, забезпечуючи найбільш ефективне пристосування його до змін навколишнього середовища;
- є матеріальною основою психічної діяльності людини.
Нервова система виконує функції сприймання подразнень навколишнього і внутрішнього середовища, їх аналізу та організації відповідних пристосувальних реакцій на ці подразники. Відповідна реакція здійснюється у формі рефлекторних змін діяльності окремих структур організму (фізіологічних функцій) і змін поведінки всього організму. Поведінка є вищою формою пристосування організму до навколишнього середовища.
Структурно нервову систему поділяють на центральну і периферичну.
Центральну нервову систему (ЦНС) утворюють головний мозок і спинний. Вона складається з білої і сірої речовини. Сіра речовина утворена скупченням тіл нейронів, а біла - їх відростками.
Периферична нервова система утворена:
- нервами, які відходять від головного та спинного мозку (12 пар черепно-мозкові нерви та 31 пара спинномозкові);
- нервовими вузлами - скупченнями нервових клітин поза спинним і головним мозком.
Функціонально нервову систему поділяють на:
- соматичну (анімальну) - забезпечує чутливість тіла, іннервує скелетні м’язи, аналізатори;
- вегетативну (автономну) - регулює діяльність внутрішніх органів і вегетативних функцій організму (обмін речовин, дихання, виділення та ін.), іннервує внутрішні органи, залози, кровоносні судини. Її поділяють на дві частини, які діють протилежно: симпатичну і парасимпатичну.
Як у центральній, так і в периферичних відділах НС містяться елементи соматичної і вегетативної її частин, завдяки чому досягається єдність усієї НС.
Розвиток нервової системи дитини - це постійний процес, який розпочинається ще в зародковому періоді і триває протягом усього дитинства і юнацтва.
Нервова система починає формуватися на третьому тижні ембріонального розвитку з дорсальної частини зовнішнього зародкового листка (ектодерми). Проходить стадії: нервової пластинки; жолобка з піднятими краями; замкнутої нервової трубки, по краям якої формується гліальні пластинки; з нижнього відділу нервової трубки утворюється спинний мозок, а з передньої - головний.
У процесі розвитку з переднього відділу нервової трубки утворюються три первинні мозкові пухирі: передній, середній і задній - трипухирна стадія розвитку головного мозку. На 5 тижні ембріонального розвитку чітко видно, що передній і задній міхурі поділені поперечною перегородкою ще на дві частини - стадія п’ятипухирного розвитку. З 1 мозкового пухиря утворюється кінцевий мозок, з 2-го - проміжний, з 3-го - середній, з 4-го - задній (міст і мозочок), з 5-го - довгастий мозок. Всі відділи головного мозку чітко виражені вже на 6 місяці пренатального розвитку плоду. У головному мозку є чотири порожнини, які називаються шлуночками. Вони утворюються з мозкових пухирів. У ділянці півкуль великого мозку формуються два бічні шлуночки, у проміжному мозку - третій шлуночок, у середньому мозку проходить Сільвіїв водопровід, у задньому і довгастому міститься четвертий шлуночок. Із гліальних пластинок формуються спинномозкові та черепні нерви і нервові вузли.

.
Нейроглія забезпечує функціонування нейронів. Здійснює опорну, трофічну, секреторну і захисну функції. Представлена клітинами різної форми, які супроводжують нейрони. Відростки клітин нейроглії переплітаються між собою і утворюють густу сітку, яка заповнює простір між нейронами та капілярами. Розмір цих клітин у 3-4 рази менший, ніж нервових, а кількість у 10 разів більша. Вони складають 40% об’єму мозку. З віком кількість нейронів зменшується, а нейрогліальних клітин -збільшується. У нейроглії виділяють клітини макроглії (гліоцити) і мікроглії (гліальні макрофаги). До макроглії належать: 1) епендимоцити, які утворюють щільний шар клітин і вистелають спинномозковий канал і шлуночки головного мозку. Виконують секреторну функцію - беруть участь в утворенні спинномозкової рідини; 2) астроцити- невеликі клітини зірчастої форми з численними відростками. Формують опорний апарат центральної нервової системи; 3) олігодендроцити - невеликі клітини з короткими дуже тонкими відростками. Оточують тіла нейронів та їх відростки, беруть участь в утворенні нервових волокон, формуючи їх оболонки. Функції різноманітні - трофічна, ізоляційна. Клітини мікроглії - це дрібні клітини, які виконують функції гліальних макрофагів завдяки своїй здатності до пересування.

9. Нервові волокна: будова, властивості, механізм проведення збудження. Поняття про нерви, їх види

Нервові волокна - це відростки нервових клітин, вкриті оболонкою. Кожне волокно складається з відростка нервової клітини, який лежить у центрі нервового волокна і називається осьовим циліндром, і оболонки, утвореної клітинами олігодендроглії, які тут називаються нейролемоцитами (шванівськими клітинами).
Залежно від наявності чи відсутності в складі оболонки жироподібної речовини мієліну, яка виконує роль своєрідного ізолятора, поділяють нервові волокна на:
- тонкі немієлінові - у них не розвивається мієлінова оболонка, їх осьові циліндри вкриті лише шванівськими клітинами, мають діаметр 1-4мкм, входять до складу вегетативних нервів і проводять нервові імпульси зі швидкістю до 15 м/с;
- товсті мієлінові - навколо осьового циліндра розміщується товста оболонка, яка містить у внутрішніх шарах мієлін, діаметр їх коливається від 1 до 20 мкм, швидкість передачі нервових імпульсів значно вища - до120 м/с. Мієлінові волокна зустрічаються переважно у складі периферійних нервів. Мієлінові волокна складаються із сегментів довжиною 0,5-2мм та немієлінових проміжків - перехватів Ранв’є довжиною 1-2мкм.
Нерви- пучки мієлінових та немієлінових нервових волокон,вміщені у загальну сполучнотканинну оболонку. У сполучнотканинній оболонці розташовані кровоносні та лімфатичні судини, що живлять нерви.
Розрізняють нерви:
- чутливі (аферентні) - утворені лише чутливими волокнами, які передають збудження до ЦНС,
- рухові (еферентні) - утворені лише руховими волокнами, які передають збудження від ЦНС до робочого органу,
- змішані - утворені чутливими і руховими волокнами.
Основні властивості нервових волокон:
- нервові волокна, що не втратили зв’язок з тілом клітини, здатні до відновлення - регенерації;
- висока збудливість та провідність - здатність під дією подразника переходити зі стану фізіологічного спокою в стан збудження та проводити його;
- висока лабільність - здатність за одиницю часу багато разів збуджуватися. Найбільш висока лабільність в мієлінових волокнах;
- відносна невтомлюваність - пов’язана з низькими енергетичними затратами при збудженні, високою лабільністю нервових волокон та їх роботою з постійним недовантаженням. Нервове волокно може відтворювати до 2500 імпульсів за 1с, а з нервового центру на периферію проводиться не більше 50-100 хвиль збудження за 1с, тому що лабільність нервових центрів невелика;
- збудження по нервових волокнах проводиться ізольовано в обох напрямках від місця його виникнення;
- швидкість проведення збудження по нервових волокнах залежить від діаметра волокна і структури його мембрани: чим товстіше волокно, тим більша швидкість проведення збудження в ньому. Нервовий імпульс по немієліновому волокну поширюється безперервно, а по мієліновому - стрибкоподібно від одного перехвату Ранв’є до іншого.
Механізм проведення збудження по нервовим волокнам. У нервових мієлінових волокнах збудження виникає лише в перехватах Ранв’є і ніби “перескакує” від одного перехвату до іншого, тому ПД поширюється дуже швидко.
У стані спокою зовнішня поверхня всіх перехватів Ранв’є заряджена позитивно. Між сусідніми перехватами немає різниці потенціалів.
При нанесенні подразнення в ділянці А виникає збудження внаслідок проходження іонів натрію всередину клітини, і цей збуджений перехват стає негативно зарядженим по відношенню до сусіднього не збудженого перехвату Б. Внаслідок виникнення різниці потенціалів між цими ділянками виникає потік іонів через навколишню тканинну рідину і аксоплазму. При цьому в ділянці Б на поверхні зменшується позитивний заряд в результаті того, що позитивно заряджені іони йдуть до ділянки А, а всередині зменшується негативний заряд внаслідок притягання позитивних іонів від ділянки А. Внаслідок цього в ділянці Б зменшується мембранний потенціал. А це і є деполяризація, яка при досягненні критичного рівня викликає виникнення ПД. Так ділянка Б стає збудженою і здатною збуджувати сусідній перехват.
ПД, що виник в одному перехваті, здатний викликати збудження не лише в тому, що лежить поряд перехваті, але і в сусідніх 2-3 перехватах. Це створює гарантію проведення збудження по волокну, якщо навіть 1-2 перехвати. що лежать поряд пошкоджені.
Вікові зміни нервового волокна. Різні типи нервових клітин дозрівають в онтогенезі гетерохронно. В ембріональному періоді дозрівають великі аферентні і еферентні нейрони. Дозрівання дрібних клітин відбувається після народження під впливом факторів навколишнього середовища. Окремі частини нейрона дозрівають теж нерівномірно. Аксон функціонує в ембріональному періоді розвитку дитини, а дендрит - після народження. Шипики на дендритах з’являються після народження дитини. Мієлінізація нервових волокон розпочинається на 4 місяці пренатального розвитку. Рухові нервові волокна покриваються мієліновою оболонкою до моменту народження дитини, а чутливі - протягом перших місяців життя дитини. Мієлінова оболонка інтенсивно росте в постнатальному періоді, її ріст веде до збільшення швидкості проведення збудження по нервовому волокну. До 3-річного віку дитини мієлінізація нервових волокон в основному завершується, хоча ріст мієлінової оболонки в довжину і осьового циліндру продовжується і після 3-річного віку