Законы устанавливают зависимость ответной реакции ткани от параметров раздражителя. Эта зависимость характерна для высоко организованных тканей. Существуют три закона раздражения возбудимых тканей:1)закон силы раздражения;2) закон длительности раздражения;3) закон градиента раздражения.Закон силы раздражения устанавливает зависимость ответной реакции от силы раздражителя. Эта зависимость неодинакова для отдельных клеток и для целой ткани. Для одиночных клеток зависимость называется «все или ничего». Характер ответной реакции зависит от достаточной пороговой величины раздражителя. При воздействии подпороговой величиной раздражения ответной реакции возникать не будет (ничего). При достижении раздражения пороговой величины возникает ответная реакция, она будет одинакова при действии пороговой и любой сверхпороговой величины раздражителя (часть закона – все).Для совокупности клеток (для ткани) эта зависимость иная, ответная реакция ткани прямо пропорциональна до определенного предела силе наносимого раздражения. Увеличение ответной реакции связано с тем, что увеличивается количество структур, вовлекающихся в ответную реакцию.Закон длительности раздражений. Ответная реакция ткани зависит от длительности раздражения, но осуществляется в определенных пределах и носит прямо пропорциональный характер. Существует зависимость между силой раздражения и временем его действия. Эта зависимость выражается в виде кривой силы и времени. Эта кривая называется кривой Гоорвега—Вейса—Лапика. Кривая показывает, что каким бы сильным ни был бы раздражитель, он должен действовать определенный период времени. Если временной отрезок маленький, то ответная реакция не возникает. Если раздражитель слабый, то бы как длительно он ни действовал, ответная реакция не возникает. Сила раздражителя постепенно увеличивается, и в определенный момент возникает ответная реакция ткани. Эта сила достигает пороговой величины и называется реобазой (минимальной силой раздражения, которая вызывает первичную ответную реакцию). Время, в течение которого действует ток, равный реобазе, называется полезным временем.Закон градиента раздражения. Градиент – это крутизна нарастания раздражения. Ответная реакция ткани зависит до определенного предела от градиента раздражения. При сильном раздражителе примерно на третий раз нанесения раздражения ответная реакция возникает быстрее, так как она имеет более сильный градиент. Если постепенно увеличивать порог раздражения, то в ткани возникает явление аккомодации. Аккомодация – это приспособление ткани к медленно нарастающему по силе раздражителю. Это явление связано с быстрым развитием инактивации Na-каналов. Постепенно происходит увеличение порога раздражения, и раздражитель всегда остается подпороговым, т. е. порог раздражения увеличивается.Законы раздражения возбудимых тканей объясняют зависимость ответной реакции от параметров раздражителя и обеспечивают адаптацию организмов к факторам внешней и внутренней среды.
Синапсы – строение, свойства. Этапы синаптической передачи возбуждения.
Синапс (греч. synapsis соприкосновение, соединение) — специализированная зона контакта между отростками нервных клеток и другими возбудимыми и невозбудимыми клетками, обеспечивающая передачу информационного сигнала. Морфологически С. образован контактирующими мембранами двух клеток. Мембрана, принадлежащая отросткам нервных клеток, называется пресинаптической, мембрана клетки, к которой передается сигнал, — постсинаптической. В соответствии с принадлежностью постсинаптической мембраны С. подразделяют на нейросекреторные, нейромышечные и межнейрональные. Последние в зависимости от места их расположения разделяют на аксодендритические, аксосоматические, аксо-аксональные и дендро-дендритические. Наиболее сложно устроено нервно-мышечное соединение, называемое двигательной концевой пластинкой, в котором окончание аксона образует множественные синаптические контакты со специализированной мышечной мембраной. Отдельные нейроны могут иметь множество синаптических контактов с другими клетками.По способу передачи возбуждения с пресинаптической на постсинаптическую мембрану выделяют химические и электрические (так называемые эфапсы) синапсы. В синапсах с химической передачей возбуждения между пре- и постсинаптической мембранами имеется синаптическая щель, куда выделяется химическое вещество-передатчик — медиатор. Химические С. часто обозначают по названию медиатора (например, холинергические, адренергические, серотонинергические и т.п.). В эфапсе пре- и постсинаптические мембраны плотно соприкасаются и возбуждение передается посредством электрического тока. В зависимости от изменения биопотенциала постсинаптической мембраны различают С. деполяризующие, или возбуждающие, и гиперполяризующие, или тормозные. Механизм передачи возбуждения принципиально одинаков во всех химических С. В нем можно выделить следующие основные этапы: синтез и депонирование медиатора в пресинаптическом нейроне и его окончаниях; высвобождение медиатора из депонирующих везикул и его выход в синаптическую щель; взаимодействие медиатора со специфическими хеморецепторами постсинаптической мембраны с последующей генерацией биоэлектрического потенциала; инактивация выделенного медиатора с помощью ферментов или системы обратного поглощения.
6)Синаптическая передача возбуждения имеет рад свойств:1) наличие медиатора в пресинаптической части синапса;2) относительная медиаторная специфичность синапса, т. е. каждый синапс имеет свой доминирующий медиатор;3) переход постсинаптической мембраны под влиянием медиаторов в состояние де- или гиперполяризации;4) возможность действия специфических блокирующих агентов на рецептирующие структуры постсинаптической мембраны;5) увеличение длительности постсинаптического потенциала мембраны при подавлении действия ферментов, разрушающих синаптической медиатор;6) развитие в постсинаптической мембране ПСП из миниатюрных потенциалов, обусловленных квантами медиатора;7) зависимость длительности активной фазы действия медиатора в синапсе от свойств медиатора;8) односторонность проведения возбуждения;9) наличие хемочувствительных рецепторуправляемых каналов постсинаптической мембраны;10) увеличение выделения квантов медиатора в синаптическую щель пропорционально частоте приходящих по аксону импульсов;11) зависимость увеличения эффективности синаптической передачи от частоты использования синапса («эффект тренировки»);12) утомляемость синапса, развивающаяся в результате длительного высокочастотного его стимулирования. В этом случае утомление может быть обусловлено истощением и несвоевременным синтезом медиатора в пресинаптической части синапса или глубокой, стойкой деполяризацией постсинаптической мембраны (пессимальное торможение).Перечисленные свойства относятся к химическим синапсам. Электрические синапсы имеют некоторые особенности, а именно: малую задержку проведения возбуждения; возникновение деполяризации как в пре-, так и в постсинаптической частях синапса; наличие большей площади синаптической щели в электрическом синапсе, чем в химическом. Блокада нервно-мышечной передачи может быть вызвана следующими способами:1) действие местноанестезирующих веществ, которые блокируют возбуждение в пресинаптической части;2) блокада высвобождения медиатора в пресинаптической части (например, ботулинический токсин);3) нарушение синтеза медиатора, например при действии гемихолиния;4) блокада рецепторов ацетилхолина, например при действии бунгаротоксина;5) вытеснение ацетилхолина из рецепторов, например действие кураре;6) инактивация постсинаптической мембраны сукцинилхолином, декаметонием и др.;7) угнетение холинэстеразы, что приводит к длительному сохранению ацетилхолина и вызывает глубокую деполяризацию и инактивацию рецепторов синапсов. Такой эффект наблюдается при действии фосфорорганических соединений. Вещества, действующие преимущественно на периферические нейро-меднаторные процессы. Главными представителями данной группы веществ являются неиромедиаторы - биогенные амины, которые непосредственно участвуют в синаптической передаче нервного импульса или существенно влияют на нее, усиливая или тормозя ее. Почти все достижения фармакологии мозга - психофармакологии - основываются на действии веществ в области синапса. Многие нервные и психические заболевания: от неврозов и паркинсонизма до депрессии и шизофрении - связаны с нарушением синаптической передачи, изменением работы медиаторных систем мозга. Лекарственные средс-гва. действующие в области вегетотивных ганглиев, делятся на:-холиномиметлуческие средства (холиномиметики) - это лекарственные средства,вызывающие эффекты, характерные для возбуждения холинорецепторов. -холинолитические средства (холинолитики) - это средства, препятствующие
взаимодействию ацетилхолина с холинорецептором и блокирующие передачу
импульсов в холинергических синапсах.
Физиологические особенности скелетных мышц. Скелетные, или поперечнополосатые мышцы. Скелетных мышц у каждого из нас более 600. Мышцы этого типа способны произвольно, по желанию человека, сокращаться и вместе со скелетом образуют опорно-двигательную систему. Общая масса этих мышц составляет около 40 % веса тела, а у людей, активно развивающих свои мышцы, может быть ещё больше. С помощью специальных упражнений размер мышечных клеток можно увеличивать до тех пор, пока они не вырастут в массе и объёме и не станут рельефными. Сокращаясь, мышца укорачивается, утолщается и движется относительно соседних мышц. Укорочение мышцы сопровождается сближением её концов и костей, к которым она прикрепляется. В каждом движении участвуют мышцы, как совершающие его так и противодействующие ему, что придаёт движению точность и плавность. Структурной единицей мышечной ткани является мышечное волокно. Оно состоит из миосимпласта и миосателлитоцитов (клеток-спутниц), покрытых общей базальной мембраной.Длина мышечного волокна может достигать нескольких сантиметров при толщине в 50-100 микрометров. Скелетная мускулатура является составной частью опорно-двигательного аппарата человека. При этом мышцы выполняют следующие функции:1)обеспечивают определенную позу тела человека;2) перемещают тело в пространстве;3) перемещают отдельные части тела относительно друг друга;4)являются источником тепла, выполняя терморегуляционную функцию.Скелетная мышца обладает следующими важнейшими свойствами:1)возбудимостью-способностью отвечать на действие раздражителя изменением ионной проводимости и мембранного потенциала. В естественных условиях этим раздражителем является медиатор ацетилхолин, который выделяется в пресинаптических окончаниях аксонов мотонейронов. В лабораторных условиях часто используют электрическую стимуляцию мышцы. При электрической стимуляции мышцы первоначально возбуждаются нервные волокна, которые выделяют ацетилхолин, т. е. в данном случае наблюдается непрямое раздражение мышцы. Это обусловлено тем, что возбудимость нервных волокон выше мышечных. Для прямого раздражения мышцы необходимо применять миорелаксанты-вещества, блокирующие передачу нервного импульса через нервно-мышечный синапс;2)проводимостью-способностью проводить потенциал действия вдоль и в глубь мышечного волокна по Т-системе;3)сократимостью-способностью укорачиваться или развивать напряжение при возбуждении;4)эластичностью-способностью развивать напряжение при растягивании.
8)Механизм проведения возбуждения по нервным волокнам зависит от их типа. Существуют два типа нервных волокон: миелиновые и безмиелиновые.Процессы метаболизма в безмиелиновых волокнах не обеспечивают быструю компенсацию расхода энергии. Распространение возбуждения будет идти с постепенным затуханием – с декрементом. Декре-ментное поведение возбуждения характерно для низкоорганизованной нервной системы. Возбуждение распространяется за счет малых круговых токов, которые возникают внутрь волокна или в окружающую его жидкость. Между возбужденными и невозбужденными участками возникает разность потенциалов, которая способствует возникновению круговых токов. Ток будет распространяться от «+» заряда к«-». В месте выхода кругового тока повышается проницаемость плазматической мемб-раны для ионов Na, в результате чего происходит деполяризация мембраны. Между вновь возбужденным участком и соседним невозбужденным вновь возникает разность потенциалов, что приводит к возникновению круговых токов. Возбуждение постепенно охватывает соседние участки осевого цилиндра и так распространяется до конца аксона.
В миелиновых волокнах благодаря совершенству метаболизма возбуждение проходит, не затухая, без декремента. За счет большого радиуса нервного волокна, обусловленного миелиновой оболочкой, электрический ток может входить и выходить из волокна только в области перехвата. При нанесения раздражения возникает деполяризация в области перехвата А, соседний перехват В в это время поляризован. Между перехватами возникает разность потенциалов, и появляются круговые токи. За счет круговых токов возбуждаются другие перехваты, при этом возбуждение распространяется сальтаторно, скачкообразно от одного перехвата к другому.Существует три закона проведения раздражения по нервному волокну.
Закон анатомо-физиологической целостности.Проведение импульсов по нервному волокну возможно лишь в том случае, если не нарушена его целостность.Закон изолированного проведения возбуждения.
Существует ряд особенностей распространения возбуждения в периферических, мякотных и безмя-котных нервных волокнах.В периферических нервных волокнах возбуждение передается только вдоль нервного волокна, но не передается на соседние, которые находятся в одном и том же нервном стволе.В мякотных нервных волокнах роль изолятора выполняет мие-линовая оболочка. За счет миелина увеличивается удельное сопротивление и происходит уменьшение электрической емкости оболочки.В безмякотных нервных волокнах возбуждение передается изолированно.Закон двустороннего проведения возбуждения.Нервное волокно проводит нервные импульсы в двух направлениях – центростремительно и цен-тробежно.
Нейрон как структурная и функциональная единица ЦНС. Связи между нейронами. Нейрон - это структурная и функциональная единица нервной системы. Он имеет центральную часть - тело (soma) и протоплазматические отростки. Размеры тела варьируют от 4 до 135 мкм. Разнообразна и его форма. Она может быть круглой, овальной, яйцевидной, веретенообразной, уплощенной или пирамидальной. В центре тела находится ядро (в ганглиях вегетативной нервной системы у клеток несколько ядер). Нейрон может иметь один или несколько протоплазматических отростков. В зависимости от их числа различают униполярные (с одним отростком), биполярные (с двумя отростками) и многоотросчатые) нейроны. Встречаются также псевдоуниполярные нейроны, у которых отходящий от тела клетки отросток делится в дальнейшем на два. Один (и только один) отросток называется аксоном . Он длиннее других отростков (от 1 мм до нескольких десятков сантиметров), древовидно не ветвится, но от него отходят под прямым углом боковые отростки (коллатерали). В конце аксон разветвляется на мелкие веточки (пресинаптические терминали). Количество пресинаптических терминалей варьирует от единиц до нескольких тысяч Диаметр аксона,- 1-20 мкм. Участок сомы нервной клетки, от которой отходит аксон,- аксон-ный холмик, он содержит много филаментов и микротрубочек. Другой тип отростков нервной клетки - дендриты (от лат. dentron "дерево"). Их может быть несколько. Дендриты значительно короче аксона. Они дихотомически ветвятся, а ветви расходятся под острыми углами. Имеют несколько порядков ветвления. Нервных клеток в нервной системе человека более 100 млрд. Каждая нервная клетка связана своими отростками с тысячами других клеток. общая длина отростков - больше 300 тыс. км. В пределах ЦНС клеток нейроглии может быть в 3-4 раза больше количества нервных клеток. Нейроглию подразделяют на макроглию и микроглию. Клетки микроглии значительно меньше макроглиальных по размерам. На срезах ЦНС видны участки серого и белого цветов. Это серое и белое вещества мозга. Серое вещество образовано телами нейронов, безмякотными и тонкими мякотными волокнами, клетками глии и капиллярами: оно или в центре (в спинном мозге), или на поверхности в виде тонкой коры (cortex) больших полушарий и мозжечка. Белое вещество ЦНС состоит из длинных, покрытых белым миэлином, аксонов клеток и нейроглии. Тела этих клеток лежат в сером веществе или в ганглиях вне ЦНС. Будучи проводящей системой мозга, белое вещество осуществляет двусторонние связи между различными участками мозга, создавая таким образом ЦНС. В проводящих путях мозга волокна нервных клеток объединяются в пучки.Нейроны соединяются между собой несколькими способами. Наиболее примитивным и древним является протоплазматический способ, когда отросток одной нервной клетки переходит в отросток другой клетки. Если нервные клетки контактируют между собой немиэлинизированными участками сомы или отростков и появляется возможность электротонического взаимодействия, соединение называют эфаптическим. Третий способ соединения между нейронами, а также нейрона с клетками, не принадлежащими к нервной системе (мышечными, желудочными),- синаптический - наиболее сложный. Он предполагает наличие специального структурного образования синапса. Синапс состоит из окончания пресинаптического нейрона, постсинаптической структуры и синаптической щели между ними.
Спинной мозг – строение, функции.
Спинной мозг взрослого человека — это длинный тяж почти цилиндрической формы. Он расположен в позвоночном канале от I шейного до II поясничного позвонков и покрыт тремя соединительно-тканными мозговыми оболочками. Спинной мозг разделен на две симметричные половины, передней и задней, продольными бороздами. В центре спинного мозга проходит спинно-мозговой канал, заполненный спинно-мозговой жидкостью. Вокруг него сосредоточено серое вещество. Наружный слой спинного мозга образован белым веществом, состоящим из отростков нейронов, образующих проводящие пути. В сером веществе различают передние и задние столбы и промежуточную часть, соединяющую их. На поперечном разрезе столбы представлены передними, задними и боковыми рогами. В задних рогах находятся ядра чувствительных нейронов, в передних — нейроны, образующие двигательные центры, в боковых рогах залегают нейроны, образующие центры симпатической части вегетативной нервной системы. От спинного мозга отходит 31 пара смешанных нервов, каждый из которых начинается двумя корешками: передним (двигательным) и задним (чувствительным). В составе передних корешков находятся также вегетативные нервные волокна. На задних корешках расположены нервные узлы — скопления чувствительных нейронов. Соединяясь, корешки образуют смешанные нервы. Каждая пара спинно-мозговых нервов иннервирует определенный участок тела. Функции спинного мозга: • рефлекторная — осуществление двигательных и вегетативных рефлексов; • проводниковая — осуществляется восходящими и нисходящими проводящими путями.
Деятельность нервной системы носит рефлекторный характер. Рефлексом называется ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая центральной нервной системой. Путь, по которому нервное возбуждение передается при рефлексе, является рефлекторной дугой. Рефлекторная дуга включает следующие отделы: рецепто-ры, афферентные (чувствительные) нервные волокна, участок цен-тральной нервной системы, эфферентные (двигательные) нервные волокна, рабочий орган. В рефлекторной дуге нервный импульс проводится в одном направлении — от афферентного нейрона к эф-ферентному.Различают простые и сложные рефлекторные дуги. Простая рефлекторная дуга состоит из чувствительного, двигательного и одного вставочного нейронов. Рецептор, воспринимающий раздражение, передает нервный импульс к телу первого нейрона (афферентного), который находится в спинномозговом узле или чувствительном узле черепного нерва. Нервный импульс следует в спинной (серое вещество) или головной (ядра головного мозга) мозг и образует синапс с телом вставочного нейрона, который контактирует с эфферентным нейроном. Аксон этого нейрона выходит из спинного или головного мозга в составе передних (двигательных) корешков спинномозгового или черепного нервов и направляется к рабочему органу. В сложной рефлекторной дуге между афферентными и эфферентными нейронами располагаются два и более вставочных нейрона.Натуральные условные рефлексы образуются на постоянные естественные свойства и качества безусловного раздражителя. Например, у собаки на вид, запах, и вкус пищи образуются натуральные условные рефлексы.Искусственные условные рефлексы. В отличие от натуральных образуются на посторонние раздражители, не обладающие естественными признаками безусловного раздражителя, но совпадающие во времени с его действием.Условные рефлексы первого, второго и высших порядков. Ответные реакции, образовавшиеся на основе безусловных рефлексов, называются условными рефлексами первого порядка, а рефлексы, выработанные на основе ранее приобретенных условных рефлексов (навыков) — условными рефлексами второго, третьего и высшего порядка.Положительные условные рефлексы. Условные рефлексы, в основе образования и проявления которых лежат процессы возбуждения и активная деятельность животного, называются положительными рефлексами. Они в основном связаны с двигательными реакциями собаки. Большинство общедисциплинарных и специальных навыков также составляют положительные условные рефлексы.Отрицательные условные рефлексы. Условные рефлексы, выработанные на основе процесса торможения, называются отрицательными. Тормозные условные рефлексы для организма также важны, как и положительные. В комбинациях друг с другом они составляют большинство сложных навыков, которые уравновешивают поведение собаки, делают ее дисциплинированной, освобождают организм от ненужных возбуждений и положительных условных рефлексов, утративших свое значение.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему