Практическая работа 3. Практическая работа 3 Физиология нервов и нервных волокон. Физиология мышц
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
Практическая работа 3 Физиология нервов и нервных волокон. Физиология мышц. Физиология межклеточной коммуникации (физиология синапсов) Цель работы: сформировать представление о процессе проведения возбуждения по нервному волокну, о механизмах передачи сигнала в химических синапсах и в электрических синапсах Основные понятия Нервная ткань является основным структурным элементом нервной, системы, осуществляющей регуляцию деятельности тканей и органов, их взаимодействие и связь с окружающей средой, корреляцию функций, интеграцию и адаптацию организма. Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейронов) и связанных с ними клеток нейроглии. Нейроны — основные структуры нервной ткани, способные воспринимать раздражения, приходить в состояние возбуждения, вырабатывать и передавать импульс. В нейроците различают тело, отростки и нервные окончания. Существует два типа отростков: один — аксон, или нейрит, обычно проводит нервные импульсы от тела нервной клетки, другой — дендрит воспринимает импульс и проводит его к телу нервной клетки. По числу отростков нервные клетки делят на униполярные — с одним отростком (аксоном), биполярные — с двумя отростками (аксоном и дендритом) и мультиполярные — с тремя отростками и более (аксон и несколько дендритов). Разновидностью биполярных клеток являются псевдоуниполярные нейроны; от их тела отходит один общий вырост, который затем Т-образно делится на аксон и дендрит. Большинство нейронов человеческого организма — мультиполярные клетки. Нейроглия. Все клетки нейроглии делятся на два генетически и функционально различных вида: макроглию (глиоциты), которая развивается из элементов нервной трубки, и микроглию (глиальные макрофаги), развивающуюся из мезенхимы. К макроглии относят эпендимоциты, астроциты и олигодендроглиоциты.  Эпендимоциты – клетки цилиндрической, формы выстилающие полости в ЦНС, большинство содержит подвижные реснички, вызывающие ток церебральной жидкости.  Астроциты – клетки отростчатой формы, выполняющие опорную и разграничительную функцию. Олигодендроглиоциты – клетки, образующие оболочки нейронов и их отростков. Неправильной, многоугольной формы, имеют мелкие ядра и немногочисленные отростки. Обеспечивают трофику нейронов, играют роль в процессах торможения и возбуждения, водно-солевого обмена.  Микроглия – клетки небольшого размера, умеющие продольное тело и короткие отростки, имеющие поверхностные ответвления разного порядка. Выполняют защитную (фагоцитоз) функцию. Нервные волокна — это отростки нейронов, покрытые глиальной оболочкой. По строению делятся на безмиелиновые и миелиновые. Отростки нейронов в составе нервных волокон называют осевыми цилиндрами. В миелиновом слое различают узловые перехваты и насечки миелина. Узловые перехваты Ранвье образуются там, где кончается один нейролеммоцит и начинается второй. В этом участке волокна миелиновый слой отсутствует. Насечка — это место рыхлого расположения завитков мезаксона. Участок волокна между двумя перехватами называется межузловым сегментом С  хема строения миелинового волокна1 – осевой цилиндр, 2 – миелиновый слой оболочки, вокруг которой тонкая нейролемма, 3 соединительная ткань, 4 – насечки миелина, 5 – ядро нейролеммоцита, 6 – перехваты Ранвье: здесь вокруг остается только нейролемма, а в мембране осевого цилиндра располагаются Na+ каналы Б  езмиелиновое нервное волокно состоит из осевого цилиндра, или отростка нейронна, и оболочки, образованной нейролеммоцитами. Нейролеммоциты располагаются по ходу волокна цепочкой и образуют его оболочки. Миелиновый слой представляет собой концентрически закрученный вокруг осевого цилиндра.Схема строения безмиелинового волокна 1 – осевой цилиндр, 5 – ядро нейролеммоцита. Все нервные волокна заканчиваются концевыми аппаратами – нервными окончаниями. По функциональному значению нервные окончания делятся на три группы: эффекторные (эффекторы), чувствительные (рецепторы), межнейронные синапсы, осуществляющие связь нейронов. Эффекторные нервные окончания бывают двух типов: двигательные (моторные) и секреторные – это концевые аппараты аксонов эффекторных клеток соматической или вегетативной нервной системы. Примером моторного окончания может служить нейромышечное окончание на поперечнополосатом мышечном волокне – моторная бляшка. К мышечным волокнам подходит миелиновое нервное волокно, теряет миелиновый слой и ветвится на терминали. Терминаль погружается в саркоплазму мышечного волокна, прогибая под собой плазмолемму волокна. Терминаль является пресинаптической частью. Она содержит пресинаптические пузырьки, заполненные медиатором – ацетилхолином. Плазмолемма мышечного волокна – постсинантической мембраной, пространство между ними – синаптической щелью. Постсинаптическая мембрана образует складки. Рецепторы (чувствительные нервные окончания) — это концевые аппа- раты дендритов чувствительных нейронов. По функциональным признакам их подразделяют на две группы: экстерорецепторы и интерорецепторы (зарисовать схему 1). По морфологическим признакам среди них различают: аксосоматические синапсы (терминальные ветви аксона первого нейрона заканчиваются па теле второго), аксодендритические синапсы (терминальные ветви аксона первого нейрона вступают в синаптическую связь с дендритом второго), аксоаксональные синапсы (терминали аксона одного нейрона заканчиваются на аксоне другого).  Межнейронные синапсы — специализированные контакты нервных клеток, проводящие импульсы в одном направлении. По морфофункциональным признакам синапсы делятся на: - химические (пузырчатые); - электрические, характеризующиеся плотным прилежанием плазмолеммы двух нейронов. Химические синапсы могут быть возбуждающие и тормозные. Для них характерно присутствие в пресинаптическом полюсе пресинаптических пузырьков, заполненных медиатором — веществом, участвующим в передаче возбуждения на постсинаптический полюс. Наиболее распространенными медиаторами являются норадреналин (в адренергических синапсах) и ацетилхолии (в холииергических). В химическом синапсе различают пресинаптическую часть постсинаптическую часть и синаптическую щель. В пресинаптической части присутствуют пресинаптические пузырьки. В холинергических синапсах они светлые, в адренергических имеют плотную сердцевину и называются плотными пузырьками. Пресинаптическая часть заканчивается пресинаптической мембраной, на внутренней поверхности которой имеется пресинаптическое уплотнение. Постсинаптическая мембрана входит в состав постсинаптической части. Под ней находится постсинаптическое уплотнение. Между пресинаптической мембраной и постсинаптической мембраной находится синаптическая щель. Нейроны ЦНС посылают импульсы друг другу по аксонам (нервным волокнам), которые дихотомически делятся и образуют синапсы на теле или дендритах других нейронов. Для проведения нервного импульса необходимо наличие на всем протяжении или в отдельных, но повторяющихся участках, нервных волокон потенциал чувствительных натриевых ионных каналов. В зависимости от расположения и концентрации таких ионных каналов в мембране волокна возможно два типа проведения потенциала действия (т.е. нервного импульса). Синапс (от греческого senansis – соединение) – это структурна, обеспечивающая передачу возбуждающих или тормозящих влияний между двумя возбудимыми клетками.   Пресинаптическая мембрана – это мембрана клетки, передающая импульс. В ее области локализованы кальциевые каналы, способствующие слиянию синаптических пузырьков и выделению медиатора в синаптическую щель. Синаптическая щель – пространство между пре- и постсинаптической мембранами (20-30 нм). Постсинаптическая мембрана – это участок плазмолеммы клетки, воспринимающей медиаторы генерирующий нервный импульс. Он снабжен рецепторной зоной для восприятия нейромедиатора. Последовательность синаптических процессов: Волна деполяризации достигает пресинаптической мембраны. Ионы кальция входят в терминаль – в результате повышается внутриклеточная концентрация ионов кальция, которые стимулируют следующий этап. Синаптические пузырьки сливаются с пресинаптической мембраной, в результате чего в синаптическую щель выделяется медиатор. Нейромедиатор диффундирует через синаптическую щель и связывается с рецепторными участками на постсинаптической мембране. Открытие натриевых ионных каналов. Создание постсинаптического возбуждающего/тормозящего потенциала. В пресинаптической части химического синапса находятся агранулярные и гранулярные пузырьки, которые содержат медиатор. Мелкие гранулярные пузырьки содержат норадреналин, крупные – адреналин. Агранулярные пузырьки содержат ацетилхолин. Постсинаптическая мембрана имеет специфические рецепторы, воспринимающие нейромедиатор. Возникновение постсинаптического потенциала обеспечивает реакция связывания медиатора и белкового рецептора, что вызывает изменение ионной проводимости постсинаптической мембраны. Таким образом, действие медиатора заключается в повышении проницаемости мембраны для ионов натрия. Возникновение потоков ионов натрия из синаптической щели ведет к деполяризации и вызывает генерацию возбуждающегопостсинаптическогопотенциала(ВПСП). Если медиатор оказывает тормозящее действие, на постсинаптической мембране возникает гиперполяризация и тормознойпостсинаптическийпотенциал (ТПСП). Электрические синапсы – это плотные контакты между клетками (ширина синаптической щели 2 нм), благодаря чему нервный импульс «перескакивает» с пресинаптической на постсинаптическую мембрану. Контактирующие мембраны нейронов связаны друг с другом полуканалами состоящими из белков коннексонов, через которые проходят мелкие молекулы и ионы. Через коннексоны клетки обмениваются: аминокислотами, пептидами, РНК, метаболитами, циклическими нуклеотидами. Электрические синапсы позволяют синхронизировать активность групп нейронов, они дают возможность получать постоянные, стереотипные реакции при многократных воздействиях, т.к. они в меньшей степени, чем химические синапсы, подвержены метаболическим и прочим влияниям. Сравнение химического и электрического синапсов
Ход работы Задание 1. Непрерывное проведение нервного импульса – осуществляется в безмиелиновых волокнах. При этом между возбужденным и невозбужденным участками мембраны нервного волокна возникают локальные электрические токи, которые, вызывающие деполяризацию мембраны невозбужденного участка, после чего открываются потенциал чувствительные натриевые каналы. Укажите направление распределенияПД  Задание 2. Сальтаторное проведение нервного импульса осуществляется в миелиновых волокнах. Потенциал чувствительные натривые ионные каналы локализованы только в участках мембраны перехватов Ренвье. В области миелинизации таких каналов нет, вследствие чего мембрана там не возбудима. Поэтому распространение возбуждения происходит скачкообразно. Укажите направление распределенияПД.  Задание 3. Самостоятельноподпишите обозначения  1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Ситуационные задачи 1. Почему передозировка хлористого калия при внутривенном введении может оказаться смертельной? 2. При тяжелых формах рахита, сопровождающихся резкой гипокальциемией, у детей наибольшую угрозу жизни представляет развитие генерализованных судорог скелетных мышц. Объясните механизм возникновения судорог в данном случае. 3. Различные заболевания органов живота, сопровождающиеся воспалением брюшины, приводят к возникновению так называемых «симптомов раздражения брюшины», основным из которых является симптом «мышечной зашиты» — напряжение мышц передней брюшной стенки. Каков физиологический механизм возникновения этого симптома? 4. Как, по Вашему мнению, можно физиологически обосновать применение атропина в числе премедикаментозных средств - лекарственных веществ, которые назначают больному при подготовке к стоматологической операции? 5. При операциях на органах брюшной полости введением атропина достигается угнетение моторики и секреции кишечника, что облегчает выполнение операции. С какой целью при искусственной гипотермии человеку вводят миорелаксанты — вещества, избирательно блокирующие N-холинорецепторы скелетных мышц? 6. В поликлинику доставлен больной столбняком (заболевание, вызываемое бактериями, токсин которых блокирует секрецию глицина нейронами ЦНС). Почему этого больного необходимо оградить от воздействия внешних раздражителей (яркий свет, резкие звуки и т.п.). 7. У больного определяются шаткость походки, неустойчивость в позе Ромберга, ошибки при выполнении пальценосовой пробы. Перечисленные нарушения движений резко усиливаются, когда больной закрывает глаза. Нарушение функций, каких структур головного мозга можно предполагать в этом случае? 8. На человека действует болевой раздражитель. Можно ли, не спрашивая отчета об его ощущениях, узнать, что он чувствует боль? 9. Почему при сильном волнении вкусовые ощущения человека могут быть ослаблены? Контрольные вопросы Каковы эмбриональные источники развития нейронов и нейроглиальных клеток? Каковы морфофункциональные особенности нейронов и нейроглиоцитов? Расскажите о классификации нейронов. Дайте классификацию нейроглиоцитов. Какие виды нервных волокон существуют и каково их строение? Обнаружено, что нервный импульс передается по одним нервным волокнам со скоростью 1-2 м/с, по другим — 5-120 м/с. Какие это волокна? Какой транспорт ионов создает мембранную разность потенциалов: пассивный или активный? Что больше: скорость распространения электрического сигнала по проводам морского телеграфа или скорость распространения нервного импульса по мембране аксона? Почему? Как соотносятся проницаемости мембраны аксона нервной клетки для различных ионов в покое и при возбуждении? Назовите типы проведения потенциала действия. Дайте определение синапса. Перечислите различные виды синапсов. Дайте характеристику основным структурам синапса. Перечислите последовательности происходящих в синапсе процессов. Что такое возбуждающий и тормозящий постсинаптический потенциал? Что такое электрические синапсы? Какую роль играют коннексоны? Оцените скорость распространения нервного импульса через химическому и электрический синапс. |