1. Понятие о регуляции, саморегуляции. Принципы гуморальной и рефлекторной регуляции функций в организме. Нейрогуморальная регуляция
 Скачать 299 Kb.
|
1/100. 10. Физиологические свойства нервных и глиальных клеток. Наряду с нервными клетками выделяют глиальные клеткаи: - олигодендроциты - астроциты - шванновские клетки - микроглиоциты Глиальные клетки окружают нейроны и в некоторых местах соприкасаются с ними. Число глиальных клеток на порядок выше числа нейронов. Основную роль глиальные клетки играют в формировании миелиновых оболочек аксонов. У позвоночных миелиновая оболочка формируется за счет отростков олигодендроцитов, на периферии – за счет шванновских клеток. Участки без миелиновых оболочек – перехваты Ренвье, которые играют большую роль в передаче возбуждения. При возбуждении нейроны захватыват ионы натрия и кальция и отдают ионы калия. В поддержании концентрации ионов К межклеточных щелей в допустимых пределах большую роль играют астроциты. Не имея каналов, они тем не менее высоко проницаемы для К, вбирают в себя его избыток, а по необходимости выделяют его в среду. Шванновские клетки работают аналогично. Астроциты связаны м/собой контактами и образуют синцитий, эти оболочки тоже проницаемы для ионов калия. Роль глиальных клеток: - поддержание ионного гомеостаза - изоляция нервных клеток - участие в обмене медиатов Глиальные клетки облад след св-ами: - способны ритмически изменять свои размеры. «Пульсация» возрастает при электрич стимуляции, под влиянием БАВ; - Мембранный заряд формирует МП, отличающийся большой инертностью. Изменения МП медленны и обусловлены измен хим состава межклеточной среды; - способны к передаче возбуждения с одной клетки на другую, распространяющийся с декрементом; - возбуждение нейронов влияет на электр явления нейроглии, т.к. МП глиальных клеток зависит от концентрации ионов К в окр среде. Функция нервных клеток состоит в передаче информации с помощью нервных импульсов. Одним из ключевых механизмов в деятельности нервн клеток является преобразование энергии раздражитель в электрический сигнал или ПД. 11. Функциональные свойства рецепторов. Особенности возникновения возбуждения в первичночувствующих и вторичночувствующих рецепторах. Рецепторы – специализированные чувствительные образования, воспринимающие и преобразующие раздражения из внешней и внутренней среды организма в специфическую активность нервной системы. Они образованы терминалями дендритов чувствительных нейронов. Особенности: 1) Энергия раздражитель служит для них стимулом к запуску процессов, совершаемых за счет энергии, которая накоплена в следствии обменных реакций в самой клетке. 2) Рецепторная клетка обладает на выходе электр энергией, обязательно передаваемой другим клеткам, которые сами не способны воспринимать энергию данного внешнего воздействия. Главными свойствами рецепторов являются специфичность, низкий порог чувствительности и адаптация. Специфичность - это способность определенных рецепторов воспринимать только определенный вид энергии. Низкий порог чувствительности - это способность рецептора приходить в состояние возбуждения при самом незначительном воздействии. Адаптация - способность рецепторов "привыкать" к постоянно действующему стимулу. По месту приложения раздражителя рецепторы являются первичночувствующими (такитильные, обонятельные, интерорецепторы) – мономодальны (слух, зрение); и вторичночувствующими (зрительные, вкусовые, слуховые, вестибулярные) – бывают и бимодальными (тактильное чувство+боль). Перв/чувств. рецепторы трансформируют энергию стимула в нервн активность непосредственно в сенсорном нейроне, и по его аксону без промежуточных преобразований нерв активность передается сенсорному ядру (1-ый сенсорный уровень). Втор/чувств рецепторы представляют собой высокоспециализированные эпителиальные клетки, к которым подходят нервные волокна (сенсорные волокна), образуя с клетками синаптические контакты. Нервн активность в нейроне возникает лишь после синаптического преобразования потенциала высокоспециализированных клеток, а не в самой нервн клетке. Механизм преобразования сигналов в рецепторе. Каскадный процесс. 1) первичные чувств рецепторы 1 – специфическое взаимодействие раздражителя с мембраной рецептора на молекулярном уровне. В итоге: изменение проницаемости мембраны в зоне взаимодействия раздражителя с мембраной. 2 – возникновение рецепторного потенциала в месте действия раздражителя. В результате увеличивается проницаемость для ионов. Натрий входит внутрь и образуется локальный ответ. 3 – электротоническое распространение рецепторного потенциала в направлении аксона нейрона. 4 – перекодировка рецепторного потенциала в ПД. Нерв импульс возникает когда деполяриз эффект рецепторного потенциала или суммация нескольких рецепторных потенциалов достигает КУД в зоне наибольшего приспособления для генерации ПД/ = спайк. 5 – проведение ПД по аксону нейрона в центростремит направлении 2) вторичный чувств рецептор Осуществляется двумя клетками: рецепторные клетки (восприятие сигнала), нервн клетки. В мембране клеток воспринимателей нет электрогенных участков, в которых мог бы возникать ПД, таким образом место генерации ПД и возникновения специфич трансформирующих изменений разделены. Взаимодействие м/у клетками обеспечивается синапсами. 1,2,3 – как в первичном рецепторе 4 – электротоническое распространение рецепторного потенциала достигается пресинаптической мембраной => выделение в пресинаптическую щель медиатора/посредника (АХ) 5 – медиатор -> постсинапт мембр и реаг с ее рецепторами, возникает постсинаптический потенциал (генераторный) 6- генер потенциал электротонически распр по нервной клетке 7 – генер потенциал достигает электрогенных участков и генерирует ПД 8 – проведение ПД по нерв волокну в центростремит направлении. 12. Адренергические и холинергические рецепторы клеток разных органов, физиологические эффекты возбуждения этих рецепторов. Адренорецепторы — рецепторы к адренэргическим веществам. Реагируют на адреналин и норадреналин. Различают по меньшей мере 4 группы рецепторов, которые несколько различаются по опосредуемым эффектам, локализации, а также аффинитету к различным веществам: альфа-1, альфа-2, бета-1 и бета-2 адренорецепторы. • Альфа-1 и бета-1 рецепторы локализуются в основном на постсинаптических мембранах и реагируют на действие норадреналина, выделяющегося из нервных окончаний постганглионарных нейронов симпатического отдела. • Альфа-2 и бета-2 рецепторы являются внесинаптическими, а также имеются на пресинаптической мембране тех же нейронов. На альфа-2 рецепторы действуют как адреналин, так и норадреналин. Бета-2 рецепторы чувствительны в основном к адреналину. На альфа-2 рецепторы пресинаптической мембраны норадреналин действует по принципу отрицательной обратной связи - ингибирует собственное выделение. При действии адреналина на бета-2 адренорецепторы пресинаптической мембраны выделение норадреналина усиливается. Поскольку адреналин выделяется из мозгового слоя надпочечников под действием норадреналина, возникает петля положительной обратной связи. Кратко охарактеризовать значение рецепторов можно следующим образом: • Альфа-1 — локализуются в артериолах, стимуляция приводит к спазму артериол, повышению давления, снижению сосудистой проницаемости и уменьшению эксудативного воспаления. • Альфа-2 — локализуются в гипоталамо-гипофизарной зоне, являются «петлёй обратной отрицательной связи» для адренэргической системы, их стимуляция ведёт к снижению артериального давления. • Бета-1 — локализуются в сердце, стимуляция приводит к увеличению частоты и силы сердечных сокращений, кроме того, приводит к повышению потребности миокарда в кислороде и повышению артериального давления • Бета-2 — локализуются в бронхиолах, стимуляция вызывает расширение бронхиол и снятие бронхоспазма. Эти же рецепторы находятся на клетках печени, воздействие на них гормона вызывает гликогенолиз и выход глюкозы в кровь. Холинэргические рецепторы (ацетилхолиновые рецепторы) — трансмембранные рецепторы, лигандом которых является ацетилхолин. Ацетилхолин служит нейротрансмиттером. Нервные волокна, выделяющие ацетилхолин из своих окончаний, называются холинергическими. Синтез ацетилхолина происходит в цитоплазме нервных окончаний; запасы его хранятся в виде пузырьков в пресинаптических терминалях. Возникновение пресинаптического потенциала действия ведет к высвобождению содержимого нескольких сотен пузырьков в синаптическую щель. Ацетилхолин, выделяющийся из этих пузырьков, связывается со специфическими рецепторами на постсинаптической мембране, что повышает ее проницаемость для ионов натрия, калия и кальция и приводит к появлению возбуждающего постсинаптического потенциала. Действие ацетилхолина ограничивается путем его гидролиза с помощью фермента ацетилхолинэстеразы. Никотиновые холинорецепторы: Эффекты ацетилхолина в области преганглионарных синапсов парасимпатической и симпатической систем могут быть воспроизведены с помощью введения алкалоида никотина. Мускариновые холинорецепторы: Действие ацетилхолина в области постганглионарных нервных окончаний воспроизводится с помощью другого алкалоида — мускарина 13. Рецепторный отдел сенсорных систем. Зависимость между силой раздражения и интенсивностью ощущения в рецепторах. ( Закон Вебера и Вебера –Фехнера). В сенсорной физиологии принято говорить о «рецепторных клетках», или, что то же самое, о «сенсорных рецепторах». Что же касается понятия «сенсорные системы», то оно включает в себя не только периферически расположенные биосенсоры, но и всю систему обработки передаваемых ими сигналов, т.е. мозг. Например, таким образом оптические биосенсоры, или фоторецепторы, превращают оптическое изображение в нейроизображение. Естественно, что в зависимости от физической природы воспринимаемых стимулов, или, как говорят, от их модальности, существуют фоторецепторы (зрительная система), хеморецепторы (обонятельная и вкусовая системы), механорецепторы (фонорецепторы в слуховой системе, рецепторы органов равновесия, рецепторы наружных покровов тела), терморецепторы (в соматосенсорной системе), гигро- и электрорецепторы. Соответственно, рецепторами работают сенсорные системы: со светом — зрительная, с механическими колебаниями в среде — слуховая и акустико-латеральная (органы боковой линии у некоторых водных животных), с идентификацией пищевых веществ — вкусовая, с пахучими сигналами — обонятельная; положение организма в пространстве и ориентацию тела в нем определяет система органов равновесия; механические, температурные и ряд иных характеристик внешней среды оценивает соматосенсорная система (осязание), а электрическую «погоду» в водоем ах — электросенсорная. Как уже говорилось, этими системами в той или иной комбинации снабжены все организмы, но не все системы представлены у человека, да и сам перечень сенсорных рецепторов и систем, возможно, пока не полон. В результате действия адекватного раздражителя у большинства рецепторов увеличивается проницаемость клеточной мембраны для катионов, что приводит к ее деполяризации. Исключением из общего правила являются фоторецепторы, где после поглощения энергии квантов света в связи особенностями управления ионными каналами происходит гиперполяризация мембраны. Изменение величины мембранного потенциала рецепторов в ответ на действие стимула представляет собой рецепторный потенциал — входной сигнал первичных сенсорных нейронов. Если величина рецепторного потенциала достигнет критического уровня деполяризации или превысит его, генерируются потенциалы действия, с помощью которых сенсорные нейроны передают в центральную нервную систему информацию о действующих стимулах. Генерация потенциалов действия происходит в ближайшем к рецепторам перехвате Ранвье миелинизированных волокон или ближайшей к рецепторам части мембраны безмиелинового волокна. Минимальная сила адекватного стимула, достаточная для генерации потенциалов действия в первичном сенсорном нейроне, определяется как его абсолютный порог. Минимальный прирост силы стимула, сопровождающийся значимым изменением реакции сенсорного нейрона, представляет собой дифференциальный порог его чувствительности. Информация о силе действующего на рецепторы стимула кодируется двумя способами: частотой потенциалов действия, возникающих в сенсорном нейроне (частотное кодирование), и числом сенсорных нейронов, возбудившихся в ответ на действие стимула. При увеличении силы действующего на рецепторы раздражителя повышается амплитуда рецепторного потенциала, что, как правило, сопровождается увеличением частоты потенциалов действия в сенсорном нейроне первого порядка. Чем больше первичных сенсорных нейронов возбудится одновременно, тем сильнее будет их совместное действие на общий нейрон второго порядка, что в итоге отразится на субъективной оценке интенсивности действующего раздражителя. Суть закона Вебера заключается в том, что минимальное изменение интенсивности звука которое различает человеческое ухо, не зависит от интенсивности слышимого звука и составляет приблизительно 10% от ее величины: дельтаI/I=10-1. Помимо слуховых ощущений, Вебер изучал также осязание и зрение и установил, что для осязания минимальное различие в ощущении тяжести груза не зависит от величины этого груза и составляет |