Механизм передачи электрического сигнала через химический синапс

Молекулы ацетилхолина диффундируют через щель и достигают внешней стороны постсинаптической мембраны, где связываются со специфическими рецепторами - молекулами липопротеиновой природы.

В результате происходит перемещение ионов (поток Nа внутрь превышает поток К наружу) и деполяризация постсинаптической мембраны. Возникает возбуждающий постсинаптической потенциал.

Между деполяризованной ацетилхолином постсинаптической мембраной и граничащей с ней мембраной скелетного мышечного волокна возникают местные токи, вызывающие потенциалы действия, распространяющиеся по всему мышечному волокну.

Для восстановления возбудимости постсинаптической мембраны необходимо исключение ацетилхолина. Эту функцию выполняет локализованный в синаптической щели фермент ацетилхолинэстераза, которая гидролизует ацетилхолин до ацетата и холина. Проницаемость мембраны возвращается к исходному уровню и мембрана реполяризуется. Этот процесс идет очень быстро.

Токсин ботулизма блокирует освобождение ацетилхолина в синапсах и вызывает мышечный паралич.

Образовавшиеся продукты расщепления - ацетат и холин - большей частью транспортируются обратно в пресинаптические окончания, где используются в ресинтезе ацетилхолина при участии фермента холинацетил-трансфераза.

Синапсы на поверхности нейрона Передача нервного импульса в синаптических связях:

1 – утолщение терминалий аксона на месте контакта с воспринимающей клеткой; 2 – нейрофибриллы; 3 – митохондрии; 4 – везикулы; 5 – ферменты; 6 – пресинаптическая мембрана; 7 – синаптическая щель; 8 – постсинаптическая мембрана; 11 – шванновские клетки; 12 – углубления мышечного волокна; 13 – складки пресинаптической мембраны.

Свойства синапсов

Одностороннее проведение возбуждения. Возбуждение через синапс проводится только в одну сторону - с пресинаптической мембраны на постсинаптическую. Это обусловлено тем, что ацетилхолин вырабатывается только в передающем нервном окончании, а холинорецепторы имеются только на постсинаптической мембране.

Замедленное проведение возбуждения. Возбуждение через синапс проводится медленнее, чем по нервному волокну. Это объясняется тем, что ацетилхолин медленно проходит через пресинаптическую мембрану и синаптическую щель. Это замедление называется синаптической задержкой. Продолжительность синаптической задержки составляет 1-3 миллисекунды.

Быстрая утомляемость синапсов. Синапсы обладают низкой лабильностью, поэтому торможение наступает быстрее всего в синапсах. Это связано с быстрым расходом медиатора и нарушением механизма проведения возбуждения.

Контрольные вопросы

1. Каков механизм передачи возбуждения в синапсе?

2. Какие свойства имеются у синапсов?

Занятие № 6.

Тема: Физиология мышц.

Цель занятия:

1. Изучить морфофункциональные особенности мышечной ткани.

2. Типы сокращения мышц

3. Условия, улучшающие работу мышц. Утомление мышц.