Механизм проведения и возбуждения сигнала по нервным волокнам. Транспортная функция нервных волокон
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Возникновение потенциала действия(ПД) в нервных волокнах имеет место либо на мембране окончаний дендритов в области сенсорных рецепторов, либо на мембране начального участка аксона в области его отхождения от тела нервной клетки (аксональных ломик).
Механизм проведения и возбуждения в нервных волокнах
Механизм проведения и возбуждения в нервных волокнах объясняется возникновением локальных токов, появляющихся между возбужденным и невозбужденным участками мембраны нервного волокна. При этом, в безмиелиновых волокнах возбуждение распространяется непрерывно, а в миелинизированных волокнах — скачками между перехватами Ранвье, лишенными миелиновой оболочки.
В верхней части рисунка показано распространение возбуждения по безмиелиновому волокну. Возбужденный участок (Д) характеризуется деполяризацией мембраны и в результате реверсии потенциала действия наружная поверхность мембраны приобретает отрицательный заряд, а внутренняя — положительный. Невозбужденный, расположенный рядом участок мембраны (П) находится в покое и поляризован, т.е. снаружи заряжен положительно, а изнутри — отрицательно.
Между различно заряженными участками мембраны возникает электрический ток, действующий как раздражитель, повышающий проницаемость мембраны невозбужденного участка, деполяризующий его до критического уровня и тем самым приводящий к появлению потенциала действия соседнего участка. Ранее возбужденный участок реполяризуется, а ставший возбужденным участок приводит к появлению локального тока с новым соседним невозбужденным участком мембраны. Так, последовательно, распространяется процесс возбуждения, в основе чего лежат электротонические процессы.
В миелинизированных волокнах (II), где миелиновая оболочка играет роль своеобразного изолятора и не позволяет электрическому току проходить через соседний с возбужденным участок мембраны, локальные токи возникают между отдаленными друг от друга участками мебраны, лишенными миелиновой оболочки, т.е. перехватами Ранвье. Поэтому возбуждение распространяется не плавно по всей мембране, а скачками между перехватами. Такой тип проведения возбуждения получил название сальтаторного.
Поддержание потенциала покоя мембраны нервного волокна и восстановление его возбудимости после прохождения импульса осуществляется с помощью мембранных насосов, требующих расхода энергии. Поддержание энергетических запасов АТФ осуществляется за счет окислительно-восстановительных реакций (цикл Кребса).
Законы проведения возбуждения по нервным волокнам
Изолированного проведения возбуждения.
Нервные импульсы проводятся по каждому волокну изолировано, не передавая на соседние волокна. Это объясняется тем, что между волокнами в нервном стволе имеются более высокие значения электрического сопротивления, чем между соседними участками одного нервного волокна.
Физиологической непрерывности нервного волокна.
Для надёжного проведения нервных импульсов нервное волокно должно быть анатомически целым и должны быть сохранены физиологические свойства. Например, при введении новокаина происходит блокада натриевых каналов, и распространение возбуждения прерывается, а волокно анатомически целое.
Двустороннее проведение возбуждения.
Данный закон был обнаружен в экспериментальных условиях, когда на среднюю часть нервного волокна подействовали электрическим током, возник ПД. Он проводится в обе стороны от места возникновения.
Нервные волокна в нормальных условиях практически не утомляемы. Это объясняется тем, что они используют лишь небольшое число ионов для генерации нервного импульса.
Транспортная функция НВ
В теле нейрона синтезируются различные нейромедиаторы, а аксоны нервной клетки доставляют его в нервные окончания посредством особых транспортных механизмов — аксональный транспорт.
Виды аксонального транспорта:
Быстрый: перемещение медиаторов, некоторых внутриклеточных органелл, ферментов в напрвлении от тела нейрона к пресинаптическим терминалям аксона. Он осуществляется с участием белка актина, ионов кальция, микротрубочек и микронитей. Скорость — 25-40 см/сут. Затрачивается Е клеточного метаболизма.
Медленный: движение аксоплазмы + органеллы, РНК, белки и биологически активные вещества, находящиеся в аскоплазме. При регенерации клетки. Скорость — 1-2 мм/сут.
Ретроградный транспорт: от нервного окончания к телу. Движутся ацетилхолинэстераза, фрагменты разрушенных органелл, некоторые другие биологические в-ва, регулирующие синтез белка в нейроне. Скорость — 30см/сут.
Полезные ссылки:
