Тема №4: «Фізіологія нервових волокон, їх трофічна функція»

Щоб отримати повне уявлення про процес збудження, треба вивчити механізми та закономірності його проведення. Ці закономірності мають не тільки теоретичний інтерес. У клініці часто доводиться спостерігати порушення проведення збудження нервовими волокнами та цілеспрямовано впливати на ці процеси за допомогою фармакологічних засобів.

Мета: вивчити будову та властивості нервових волокон; ознайомитись з механізмами проведення збудження по нервових волокнах та деякими іншими функціями нейронy.

Конкретні цілі:

• знати види нервових волокон, їх характеристики;

• трактувати механізми проведення збудження по нервових волокнах;

• вміти аналізувати фактори, що впливають на швидкість проведення збудження по нервових волокнах;

• схематично зобразити механізм проведення збудження немієлінізованими та мієлінізованими нервовими волокнами;

• знати інші функції нейрону;

Питання до підготовки

1. Будова та функції нейрона.

2. Види нервових волокон та особливості проведення збудження.

3. Властивості нервових волокон, що зумовлюють проведення збудження.

Література

Основна

1. Фізіологія людини. Підручник/ В.І.Філімонов. -К.:ВСВ «Медицина», 2011.- с. 37-39, 63-64.

2. Фізіологія/за ред.В.Г.Шевчука.-Вінниця:Нова книга, 2012.-с.38-39

Додаткова

1. Посібник з фізіології/ За ред. В.Г.Шевчука.-Вінниця:Нова книга, 2005.-564 с.

2. Фізіологія ЦНС. Метод.вказівки/ За ред. Є.М.Панасюка.-Львів, 1998.-65 с.

Інформація

Нервові волокна - це відростки нервових клітин. До них належать аксони та дендрити.

Д овгий відросток аксон є один і відходить від тіла нейрону у місці, яке називається аксонний горбик або початковий сегмент ( не має мієлінової оболонки та синаптичних контактів). Аксон може сягати багатьох десятків сантиметрів. Головна його функція полягає у проведенні нервових імпульсів від тіла нейрону до інших нейронів або м’язових чи залозистих клітин. Ближче до кінця аксон галузиться і утворює китицю кінцевих гілочок – аксонних терміналей, які утворюють синапси з наступними утворами (наприклад, дендритами іншого нейрону чи м’язовими волокнами).

Дендритів у нейрону багато. Вони галузяться деревоподібно та передають інформацію до тіла нейрону. Більшість синапсів знаходяться на дендритах, саме вони сприймають основну частину інформації.

Крім інформаційної, нейрони ще виконують трофічну функцію: регулюють обмін речовин і живлення в аксонах, дендритах, а також завдяки дифузії через синапси – у м’язових і залозистих клітинах.

Характерна ознака ПД у нервовому волокні – здатність поширюватись. Передача нервового імпульсу полягає саме у проведенні ПД. Швидкість проведення імпульсу нейроном значною мірою залежить від особливостей його будови: діаметра волокна та наявності або відсутності мієлінової оболонки.

Нервові волокна бувають: безм'якотні (безмієлінові) та м'якотні (мієлінові).

М'якотні нервові волокна складаються з осьового циліндру та мієлінової оболонки. В аксоплазмі нервових волокон знаходяться численні нейрофібрили та мікротубули, через які здійснюється транспорт біологічно активних й органічних речовин і які підтримують структуру нервових волокон.

Мієлінова оболонка створюється мієлоцитами (шванівськими клітинами), які багаторазово огортають циліндр нервового волокна, зливаються і утворюють щільний жировий футляр. Через проміжки рівної довжини мієлінова оболонка переривається, залишаючи відкритими ділянки мембрани до 1 мкм, названі перехватами Ранв'є. Саме у цих ділянках відбувається зміна заряду на поверхні мієлінового волокна і через ці ділянки передається струм по волокну. Таким чином, збудження поширюється стрибкоподібно (сальтаторно), що призводить до різкого збільшення швидкості проведення нервового імпульсу.

Безм'якотні нервові волокна не мають мієлінової оболонки. ПД поширюється від точки до точки і може бути зареєстрований як такий, що поступово «біжить» по всьому волокну від місця виникнення. Швидкість проведення нервового імпульсу у таких волокнах значно нижча.

Сукупність нервових волокон утворює нерви. З мієлінових волокон складаються чутливі, рухові нерви, нерви органів чуття та скелетних м'язів, вегетативної нервової системи. Безмієлінові нервові волокна належать, в основному, до симпатичної нервової системи.

Нерви зазвичай складаються як з м'якотних , так і безм'якотних волокон, але з різним їх співвідношенням. Наприклад, у блукаючому нерві, що інервує всі органи грудної та частину органів черевної порожнини, кількість безм’якотних волокон сягає 80-95%. У нервах скелетних м'язів навпаки.

Щоб заблокувати проведення нервового імпульсу (наприклад, для знеболення), необхідно або сильно підвищити величину порогу деполяризації нервового волокна або значно знизити амплітуду його ПД. Місцеві знеболюючі (новокаїн, кокаїн, дикаїн) викликають обидві ці зміни одночасно.

Властивості нервових волокон, що зумовлюють проведення збудження:

1. Збудливість.

1. Двобічна провідність.

1. Цілісність, без якої неможливе проведення імпульсу. Цілісність порушується при: перерізуванні нервового волокна, дії анестетиків, перегріванні, переохолодженні, висиханні нерва тощо. При тривалому порушенні цілісності нервового волокна припиняється його трофічна функція. Тому тканини, які лежать нижче, атрофуються.

2. Ізольоване проведення імпульсів (не переходять з одного волокна на інше).

3. Збудження проходить бездекрементно (без затухання).

4. Нервове волокно майже не стомлюється проводити імпульси.

5. Швидкість проведення по нервових волокнах різна, залежить від діаметру волокна (чим більший діаметр, тим більша швидкість).

Завдання 1. Замалювати нейрон, позначити основні складові нейрона та їх функції.

Будова нейрона	№	Складові нейрона	Функції
	1.	Тіло нейрона
	2.	Дендрит
	3.	Аксон
	4.	Аксонний горбик
	5.	Колатераль
	6.	Аксонна терміналь
	7.	Синаптична бляшка

Завдання 2. Перерахувати і замалювати види нервових волокон, схематично зобразити механізми проведення збудження по них.

Завдання 3. Пояснити суть трофічної функції нервових волокон.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 4. Встановіть відповідність між властивостями нервових волокон та їх характеристиками

Властивості	Характеристика
Анатомічна і фізіологічна цілісність Двобічна провідність Бездекрементність Невтомлюваність	А. Збудження поширюється по нервових волокнах без зниження амплітуди і без зменшення швидкості (без затухання) В. ПД виникає у аксонному горбику і поширюється по аксону та по тілу клітини до її дендритів С. Нервове волокно проводить ПД значно довше, ніж може відповідати на них орган D. При блокуванні Nа+ каналів тетродоксином порушується проведення імпульсів

1. - 2. - 3. - 4. -

Завдання 5. Розв’язати ситуаційні задачі, вибрати правильну відповідь.

1. Вкажіть на основні структурні елементи нейрону. Чим структурно та функціонально відрізняються аксони від дендритів?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. При перерізуванні рухового нерву м’яз, який ним інервується, атрофується. Поясніть причину.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Під час нанесення збудження на безм’якотне нервове волокно збудження поширюється:

А. Лише в аферентному напрямку

В. Лише в еферентному напрямку

С. За допомогою сальтаторного механізму

D. Лише по перехватах

Е. В обидва боки

4. Які біоелектричні явища зумовлюють поширення збудження нервовими волокнами?

А. Зміна заряду мембрани нервового волокна;

В. Гіперполяризація мембрани

С. Локальна деполяризація мембрани

D. Зниження проникності мембрани

Е. Непроникність мембрани

5. Проводять експеримент на спінальній жабі. Після збільшення площі шкіри, на яку діє розчин кислоти, час захисного згинального рефлексу зменшився з 10 до 6 секунд. Який з зазначених механізмів лежить в основі скорочення часу рефлексу?

A. Принцип домінанти

B. Iррадіація збудження дивергентними нервовими ланцюгами.

C. Часова сумація збудження

D. Просторова сумація збудження.

E. Рециркуляція збудження

6. Відомо, що нервові волокна характеризуються такими фізіологічними властивостями, як збудливість і провідність, що здійснюються за певними законами. Порушення якого закону виникає у разі застосування місцевих анестетиків?

А. Ізольованого проведення імпульсів

В. «Все або нічого»

С. Двобічної провідності

D. Полярного закону

Е. Фізіологічної цілісності