Законы проведения возбуждения в нервных и мышечных волокнах. Особенности

Проведения возбуждения по мякотным и безмякотным нервным волокнам.

Законы проведения возбуждения в нервных и мышечных волокнах:

1. Закон физиологической непрерывности. Перерезка, перевязка, а также любое другое воздействие, нарушающее целость мембраны, создают непроводимость. То же возникает при тепловых и химических воздействиях.

 

2. Закон двустороннего проведения. При нанесении раздражения на нервное волокно возбуждение распространяется по нему в обоих направлениях с одинаковой скоростью.

 

3. Закон изолированного проведения. В нерве импульсы распространяются по каждому волокну изолированно, т.е. не переходят с одного волокна на другое. Это очень важно, так как обеспечивает точную адресовку импульса.

 

Особенности проведения возбуждения по мякотным и безмякотным нервным волокнам.

Скорость проведения возбуждения зависит от того, принадлежит ли нервное волокно к мякотным (миелинизированным) или является безмякотным (немиелинизированным) волокном. Оболочка жироподобного вещества миелина служит хорошим изолятором, поэтому распространение волны возбуждения имеет разную скорость в этих типах волокон.

Оболочка миелина в продольном направлении имеет разрывы, называемые перехватами Ранвье. Вследствие изолирующих свойств миелина, в тех участках волокна, где он имеется, катионы Na+ в нервное волокно не поступают. Следовательно, возбуждение вдоль миелинизированного участка распространяется почти без задержки, скачком. Такой способ получил название сальтаторного. Задержка происходит только в области перехвата Ранвье.

Количество Na+-каналов на единицу площади в области перехвата примерно в 100 раз выше, чем в безмякотном волокне.

Обычно все волокна со скоростью проведения больше 3 м/с являются миелинизированными, скорость распространения нервного импульса в таких волокнах позвоночных достигает 100 м/с, тогда как в немиелинизированных она не превышает 3 м/с.

 

Передача возбуждения с нерва на мышцу. Строение нервно-мышечного синапса.

Механизм активации рецепторов постсинаптической мембраны с медиатором. Роль

Холинэстеразы.

Передача возбуждения с нерва на мышцу: В естественных условиях скелетные мышцы сокращаются, получая импульсы из нервных центров по двигательным нервным волокнам. Нервное волокно, подойдя к мышечному волокну, теряет леммоциты (шванновскую оболочку) и распадается на концевые веточки. Нервные окончания в месте контакта с мышечным волокном образуют синапсы, где осуществляется передача возбуждения с нерва на мышцу.

Строение нервно-мышечного синапса: Синапс представляет собой сложную структуру и состоит из пресинаптической части (окончание аксона, передающее сигнал), синаптической щели и постсинаптической части (структура воспринимающей клетки).

В пресинаптической части имеются пузырьки (кванты) содержат медиатор ацетилхолин. Роль медиатора заключается в повышении проницаемости постсинаптической мембраны для ионов Na+.

Механизм активации рецепторов постсинаптической мембраны с медиатором

Возникновение потока ионов Na+ из синаптической щели через постсинаптическую мембрану ведет к ее деполяризации и вызывает генерацию возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП).

Важно, что нервный импульс, идущий по пресинаптической части, полностью гасится в синаптической щели. Однако этот импульс вызывает физиологические изменения в пресинаптической части мембраны. В результате у ее поверхности скапливаются синаптические пузырьки, изливающие медиатор в синаптическую щель.

Переход медиатора в синаптическую щель осуществляется путем экзоцитоза: пузырек с медиатором соприкасается и сливается с пресинаптической мембраной, затем открывается выход в синаптическую щель и в нее попадает медиатор. В покое медиатор попадает в синаптическую щель постоянно, но в малом количестве. Под влиянием пришедшего возбуждения количество медиатора резко возрастает.

Нервно-мышечные синапсы обеспечивают проведение возбуждения с нервного волокна на мышечное благодаря медиатору ацетилхолину, который при возбуждении нервного окончания переходит в синаптическую щель и действует на концевую пластинку мышечного волокна. В пресинаптической терминали образуется и скапливается в виде пузырьков ацетилхолин. При возбуждении электрическим импульсом, идущим по аксону, пресинаптической части синапса ее мембрана становится проницаемой для ацетилхолина.

Эта проницаемость возможна благодаря тому, что в результате деполяризации пресинаптической мембраны открываются ее кальциевые каналы. Ион Са2+ входит в пресинаптическую часть синапса из синаптической щели. Ацетилхолин высвобождается и проникает в синаптическую щель. Здесь он взаимодействует со своими рецепторами постсинаптической мембраны, принадлежащей мышечному волокну. Рецепторы, возбуждаясь, открывают белковый канал, встроенный в липидный слой мембраны. Через открытый канал внутрь мышечной клетки проникают ионы Na+, что приводит к деполяризации мембраны мышечной клетки, в результате развивается так называемый потенциал концевой пластинки (ПКП). Он вызывает генерацию потенциала действия мышечного волокна.