4.2. Теоретические вопросы

1. Механизмы проведения возбуждения (ПД) нервными и мышечными волокнами, особенности проведения возбуждения миелиновыми нервными волокнами.

2. Факторы, которые определяют скорость проведения ПД нервными и мышечными волокнами. Фактор надежности. Классификация нервных волокон в зависимости от их диаметра.

3. 3акономерности проведения возбуждения нервными и мышечными волокнами, их значение для передачи информации.

4. ПД целостных нервов и мышц. Механизм их формирования и свойства. Общие представления об отведении ПД от объемного проводника.

5. Электромиография, механизмы формирования электромиограммы.

6. Механизмы и закономерности проведения возбуждения через нервно-мышечный синапс. Медиатор, мембранные циторецепторы и блокаторы нервно-мышечных синапсов.

4.3. Практические работы

1. Исследование свойств суммарных ПД изолированного нерва.

2. Исследование скорости проведения возбуждения изолированным нервом.

3. Исследование механизмов проведения возбуждения через нервно-мышечные синапсы.

5. Содержание темы

1) Механизмы и закономерности проведения ПД по нервным и мышечным волокнам представлено на схеме.

ПД, который генерируется в определенном участке нервного волокна, действует как стимул на соседний участок мембраны нервного волокна благодаря местным кольцевым электрическим токам, которые возникают между этими участками мембраны нервного волокна.

Скорость распространения ПД по нервному волокну зависит от типа нервного волокна. Она больше в миелиновых нервных волокнах, потому что миелиновая оболочка является изолятором для электрического тока и потому ПД возникает только в перехватах Ранвъе - это сальтаторный (скачкообразный) вид проведения ПД. Она меньше в немиелинизированных нервных волокнах, потому что благодаря местным электрическим токам ПД возникает в соседнем участке мембраны на малом расстоянии - это непрерывный вид проведения импульса. Так же проводится возбуждение по мембране мышечного волокна.

Скорость проведения пропорциональна диаметру нервного волокна. В миелиновых нервных волокнах диаметр составляет от 1 до 20 мкм, а скорость проведения нервного импульса: 6-120м/с. В немиелиновых нервных волокнах диаметр составляет около 1 мкм, а нервный импульс распространяется со скоростью от 0,5 м/с до 2,5м/с.

Параметры импульса постоянного электрического тока, которые будут вызывать генерацию ПД:

· На поверхности мембраны должен располагаться катод (-), а в клетке - анод (+) - это "катодное направление электрического тока", потому что только при уменьшении МПС открываются потенциало-зависимые активационные ворота (m) натриевых каналов:

· Величина электрического тока, который действует на мембрану, должна быть не меньше пороговой величины (ΔЕ), потому что только в таком случае открываются потенциало-зависимые активационные ворота (m) всех натриевых каналов, которые имеет мембрана, и возникает ПД.

• При действии на нервное волокно допорогового электрического тока ПД не возникает, а возникают местные потенциалы:

• Катэлектротонический потенциал (КЭТП) возникает благодаря пассивному действию электрического тока катодного направления на мембрану нервного волокна.

• Локальный ответ (ЛО) - обусловленный входом ионов натрия через некоторые натриевые каналы при их активации, но большинство потенциало-зависимых ворот натриевых каналов закрыто при допороговой величине электрического тока.

• Местные потенциалы не распространяются на значительное расстояние.

• Они подчинены "закону силовых отношений": чем больше сила допорогового электрического тока, тем больше величина местного потенциала.

·Длительность импульса электрического тока должна быть не меньше пороговой величины (ΔЕ), что связано с характеристикой мембраны - электрическая модель мембраны имеет емкостное (С) и омическое (R) сопротивление, а время действия электрического тока, на эту систему должен быть не меньше постоянного времени мембраны (t):

· Скорость (крутизна) развития импульса постоянного электрического тока должна быть не меньше пороговой величины (1), потому что при медленной скорости нарастания электрического импульса (2) происходит инактивация натриевых каналов (закрытие потенциалозависимых h-ворот) натриевых каналов, что приводит к повышению уровня Екр (процессу аккомодации) и ПД не возникает.

Физиологические механизмы местной и проводниковой анестезии.

Местные и проводниковые анестетики (прокаин, тетракаин) действуют непосредственно на активационные (m-ворота) натриевых каналов, затрудняя их открывание и, тем самым, уменьшая возбудимость.

Когда возбудимость уменьшается настолько, что соотношение между величиной ПД и пороговым потенциалом ("фактор надежности") становится меньше 1, нервный импульс не проводится через анестезированный участок мембраны.

Анестетики связываются только с открытыми каналами в участке между входом канал и "m"-воротами. Закрытие натриевых каналов длится несколько миллисекунд, но повторяется с высокой частотой, потому вход ионов натрия в клетку становится неэффективным.