Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2018-01-28 | 195 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Как отмечалось выше, координация функций клеток, тканей, органов у животных осуществляется работой нервной и эндокринной системы. В большинстве случаев нервные и эндокринные клетки вырабатывают и передают информацию в виде электрических импульсов и (или) химических сигналов. Нервные клетки передают сигналы значительно быстрее и на большие расстояния, чем клетки эндокринной системы. Сначала рассмотрим общие принципы работы нервной системы.
Нервная система. Передача нервного импульса через синапсы.
Энергия раздражителя в рецепторе преобразуется в потенциал действия (нервный импульс), который транспортируется по мембране нервной клетки. Передача нервного импульса по нейрону были рассмотрены выше/ Нервная клетка образует с клетками-мишенями или другими нервными клетками специализированные контакты - синапсы. По способу передачи нервного импульса различают 3 типа синапсов: химические, электрические и синапсы смешанного типа.
Химический синапс. В химическом синапсе передача информации от одной клетки к другой осуществляется путем высвобождения и диффузии химического соединения -посредника (нейромедиатора). Медиатор вызывает возбуждение или торможение в иннервируемой клетке. В химических синапсах, в пресинаптической области (окончание нервной клетки) присутствуют синаптические пузырьки (Д = 20 - 80 нм), которые содержат высокие концентрации медиаторов (рис. 4). Пресинаптическая и постсинаптическая области отделены синаптической щелью шириной 10 - 50 нм. Процесс передачи нервного импульса состоит в освобождении из синаптических пузырьков молекул (ионов) медиатора, которые диффундирует в синаптическую щель и связываются с соответствующими рецепторами на постсинаптической мембране. Связывание медиатора рецептором сопровождается изменением конформации рецепторных молекул, что приводит к изменению проницаемости постсинаптической мембраны для ионов. Рассмотрим работу химического синапса на примере двигательной концевой пластины на скелетных мышечных волокнах позвоночных животных. Медиатором в этом синапсе служит ацетилхолин. Он синтезируется в пресинаптическом окончании аксона в результате переноса ацетильной группы ацетил- КоА на холин. Эта реакция катализируется ферментом холинацетилтрансферазой. Часть образовавшихся молекул ацетилхолина попадает в пресинаптические пузырьки, часть остается в цитозоле. Один синаптический пузырек диаметром около 40 нм содержит около 10000 молекул медиатора. Для открывания одного канала необходимо связывание двух молекул ацетилхолина. За полупериод времени жизни канала (1 мс), по нему проходит 104 ионов натрия. Затем канал закрывается, и реакция на ацетилхолин исчезает на относительно длительный промежуток времени. Для восстановления возбудимости постсинаптической мембраны необходимо нейтрализовать деполяризующий агент, что достигается гидролизом молекулы медиатора. В частности, в нервно-мышечных синапсах ацетилхолин гидролизуется до ацетата и холина под действие фермента ацетилхолинэстеразы. Этот фермент локализован в синаптической щели и характеризуется очень высокой активностью. Число оборотов фермента достигает до 25000 с-1, т.е. одну молекулу субстрата он расщепляет за 0,04 мс. Высокая активность холинэстеразы обеспечивает быстрое восстановление поляризованной постсинаптической мембраны. Синапсы способны передавать тысячу импульсов в секунду и соответственно, восстановление мембраны должно происходить в течение долей миллисекунд.
|
Показано, что ацетилхолин высвобождается из пресинаптической мембраны порциями (квантами) по 104 молекул. При выбросе одного кванта ацетилхолина (при разрыве одного синаптического пузырька) возникают деполяризующие импульсы с амплитудой 0,5 мВ. Такие потенциалы возникают случайно с постоянной вероятностью и при отсутствии стимуляции нерва. Для возникновения потенциала действия на постсинаптической мембране, необходимо одновременное высвобождение не менее 100 квантов ацетилхолина. Такое синхронное высвобождение большого количества молекул медиатора происходит при деполяризации пресинаптической мембраны. Таким образом, высвобождение ацетилхолина представляет собой электрически регулируемую форму секреции. Таким путем происходит передача сигнала через синапс и его многократное усиление. Известно, что в рецепторных клетках, ответственных за вкус, обоняние, коэффициент усиления сигнала достигает до 1000 и более раз.
|
Рис. 8. Схема синаптического нервного соединения
1 — пресинаптическая мембрана (мембрана отростка нервной клетки); 2 — постсинаптическая мембрана; 3 — синаптическая щель; 4 — синаптические пузырьки; 5 — митохондрии
Особенностью функционирования химических синапсов является передача сигналов только в одном направлении и наличие синаптической задержки - интервала времени между возникновением потенциала действия в нервном окончании и появлением синаптического потенциала в постсинаптической мембране (@ 0,3 мс). Эффективность работы химических синапсов подвергается модификации. Чем чаще используется синапс, тем эффективнее его работа. Химические синапсы обладают определенной пластичностью и являются одним из важных звеньев в механизмах обучения, запоминания.
Электрический синапс. В электрическом синапсе ширина синаптической щели составляет всего 2-3 нм. Между пресинаптической и постсинаптической мембранами осуществляется непосредственная электрическая связь благодаря наличию щелевого соединения. Электрический синапс работает в прямом и обратном направлении и характеризуется отсутствием синаптической задержки.
Синапсы смешанного типа характеризуются наличием химического и электрического способов передачи сигнала.
Взаимодействие нейромедиатора с рецепторами постсинаптической мембраны приводит к возникновению постсинаптического потенциала (ПСП). Эти потенциалы могут быть двух типов: деполяризующие и гиперполяризующие постсинаптическую мембрану. Деполяризующие мембраны потенциалы являются возбуждающими, а гиперполяризующие – тормозящими, и обозначают их, соответственно, ВПСП и ТПСП.
|
Возникновение ВПСП обусловлено активацией нейромедиатором ионных каналов постсинаптической мембраны, и соответствующим повышением его проницаемости для ионов Na+, К+, и в некоторых случаях - Ca2+. В этом случае мембранный потенциал изменяется от -60 до +30 мВ и возникает потенциал действия. Нейромедиаторы, вызывающие ВПСП называются возбуждающими. К таким медиаторам относятся ацетилхолин, дофамин, норадреналин, адреналин, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота и др.
Нейромедиаторы, вызывающие ТПСП, называются тормозящими (γ-аминомасляная кислота, глицин, нейропептиды). Они активируют либо калиевые, либо хлорные каналы. Соответственно, повышение проницаемости мембраны для этих ионов вызывает ее гиперполяризацию и повышение значения мембранного потенциала до -90 мВ. В этом случае возбуждение не передается по синапсу.
|
|
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!