^{Функциональная анатомия нервной системы}

Биологическая система - открытая система

• она способна существовать лишь в процессе постоянного обмена веществами и энергией (Е) с окружающей средой

• Внутри организма происходит обмен веществ и Е (метаболизм) - совокупность биохимических превращений вещества, лежащих в основе жизнедеятельности организма и обуславливающие его взаимосвязь с окружающей средой

• Человек и другие животные с высокоорганизованной нервной системой обмениваются с внешней средой еще информацией

Анаболизм = пластический обмен = ассимиляция (процессы биосинтеза органических вечещств, необходимых клеткам)

Катаболизм = энергитический обмен = диссимиляция (расщепление 90 процентов выходит с теплом)

Функции (цели) организма

1. Сохранение стабильности собственной структуры и функционирования ( поддержание гомеостаз и целостности) Гомеостаз - относительное динамическое постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренной среды организмы (межклеточное пространство заполнено жидкостью, лимфа, кровь)

2. Адаптация к постоянно изменяющимся условиям окружающей среду . Адаптация - это системная реакция организма - способность изменять свое состояние (структурное и функциональная активность) в соответствии с воздействиями (тербованиями) окружающей среды

1. Молекулярный уровень - вещества клетки разлделяются на органические (углеводы, белки, диры) и неорганические (вода, соли и пр)

Значение воды в биологии

Универсальный растроворитель мелких молекул (большие и не имеющие полярностей растворить не может) , тк гидрофильные и гиброфобные.

- участвует в большинстве химпроцессов (гидролиз)

• участвует в транспорте веществ

• Определяет объем и упругость клетки - таким образом (т.о.) поддерживает форму и размеры

• Структурно-строительная функция

• Участвует в процессах метаболизма

• Участвует в терморегуляции (у воды высокая темплоемкость и теплопроводность)

ОСМОС - признак живой клетки - направленная диффузия растворителя или вещества через полупроницаемую мембрану клетки, разделяющую два раствора с разной концентрацией вещества (диффузия идет в направления выравнивания концентрации).

Минеральные соли - в организме возможны два состояния соли

А) твердые - соли кальция, магния, фосфаты - входят в состав опорных тканей (наружные и внутренние скелеты)

Б) в растворенном состоянии -

Металлы отдают

Органические вещества

Биополимеры сложно растворяются в воде

- основа строения их строения - атома углерода (С) , способные вступать друг с другом в ковалентный связи, образую каркасы разнообразной формы

Биологические углеводы : роль и функции (10%)

1. основной источник Е - глюкоза - основной источник энергии клеток

3. Запасающая - глюкоза запасаются как источник Е (моносахариды - глюкоза, фруктоза, дезоксирибоза, молочная кислота)

4. Структурно-строительная )клетчатка, хитин, хрящ, связки)

5. Защитная (панцири, клеточные стенки, человеческие слизистые вещества)

6. Сигнальная (или рецепторная) - полисахарид входят в состав рецепторов клеточных мембран, чтобы организовать ответ клетки

Липиды = соединения эфиров и жирных кислот (Со= О = Н) (10-15%) Липиды гидрофобны.

НО - растворимы в неполных расстворителях - бензол, эфир, хлороформ

Нейтральные жиры (триглицериды)

Фосфолипиды, Воски Стероиды

Биологические функции липидов

1) дополнительный источник энергии

2) эндогенный (внутренний) источник воды

3) запасающая функция

4) защитная (аромафоз) защита от механических повреждений; теплоизоляция; структурно-строительные. Фосфолипиды - снова всех клеточных мембран

5) Регуляторе - гормоны + жирорастворимый витамины

Белки

Составляют 50-80% от сухого вещества клетки

Самый многочисленный класс

Высокомолекулярные биоплимеры (их манометры - 22 аминокислоты)

Аминокислоты соединяются в полимерную цепь пептидной связью

Конформации белка - самопроизвольно формирующиеся определенные пространственные конфигурации полипептидный цепи

1) У каждого белка есть своя первичная структура, закодированная в своем гене

2) Она определяет все свойства: физ, хим, биологические

Вторичная структура - сворачивание пептидной цепочки в спираль

Глобула - третичная структура (глобулярная), как комок. Форма глобулы опредеелна первычной структурой кислоты.

Четвертичная структура - система глобул или спиралий = субъединицы. Гемоглобин - 4 глобулы белка (2+2). Антитела.

Пластичность белка

Свойство белковой молекулы - ее способность обратимо изменять свою конформацию, в зависимости от факторов

Денатурация - изменение нормального состояния из-за повышения температуры

Ренатурация - восстановление

Ферменты (энзимы)

Биологические катализаторы , ускоряющие биохимические реакции в клетках в тысячи раз

СУБСТРАТ - вещество, которое подвергается действию фермента

Комплементарность - способность двух молекул пространственно дополнить друг друга

СВойства ферментов

- Все ферменты имеют катализатору специфичность ТОЛЬКО комплеминтарных ферменты

- Специфичность действия: синтез, расщепление и пр

- Особые условия работы: давление, ионные напряжения, температура - состояние гомеостаз

• Есть ко-ферменты : многие ферменты активны только в присутствии коферментов (низкомолекулярных веществ - витаминов)

• Биологически активное вещество - значит в малых количествах вызывает мощный эффект (1 молекула фермента синтезирует тысячи молекул субстрата в минуту)

Рецепторы

Рецептор - гликопротеид (комплекс белка и полисахарида), встроенный в клеточную мембрану.

• воспринимает раздражитель из внеклеточной среды (гормоны и медиаторы и др) - обеспечивая клеточный ответ

• Клеточный ответ = изменения состояния клетки (мембранного потенциала, метаболических процессов, активности генов). Легат (кто опознает воздействие)

Ионотропный и Метаботропный (?)

Биологическая роль белка

1 - структурные (элементы всех клеток и тканей)

2 - каталитическая - ферменты

3 - транспортная - гемоглобин

4 - двигательная - сократительные белки (их нити скользят и изменяют форму)

5 - сигнальная (рецепторная)

6 - защитная - антитела , факторы свертывания крови

7 - регулярная (гуморальная) - гормоны-белки (инсулин, гормоны роста и пр)

8 - дополнительный источник Е (после запасов углеводов и жиров) = самопереваривание

9 - запасающая (для детей у женщин)

Нуклеиновые кислоты (НК)

Сложные высокомолекулярные линейные биополимер, обладающие огромной молекулярной массой . Фридрих Рише открыл во второй половине 19 века. Уотсон и Крик - сказали, что это две цепочки закрученные вокруг друг друга.

Мономер НК - нуклеотид

Есть два типа НК - ДНК (носитель наследственной информации) и РНК (помощники)

Функции молекул ДНК

1. хранение наследственной информации

7. Реализация через процесс синтеза белка (РНК занимается этим)

8. Воспроизводиться и передавать инфо дочерним клеткам (репликация ДНК)

АТФ (аденозинтрифосфат) - универсальный аккумулятор энергии

Макроэргическая - много энергии около 40 кДж

Что делает?

Аккумуляция Е - химическая Е - в макроэргических связях между остатками фосфорной кислоты

Транспортер Е (гидрофильная и подвижная)

Универсальный источник Е (только в этой форме Е может использоваться на процессы жизнедеятельности)

КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ организации биологической системы

Входит - плазматическая мембрана (плазмалемма), ядро (с ядерной оболочкой), цитоплазма и ее органоиды. Клетка себе все сама синтезирует. БЖУ. Эндоплазматическая сеть - в ее мембраны встроены ферменты, а каналы разносят все.

Комплекс Гольджи - собирает сложные комплексы мембраны и отправляет куда надо

Все продукты жизнедеятельности расщепляется лизосомой на мономеры, потом транспортируется на дальнейшее употребление. Гной - продукты лизосомой, которые они не смогли переварить (фагоциты).

Митохондрия - двойная мембрана - силовая станция - занимаются переработкой кислорода и превращая его в энергию.

Ткани

• эпителиальные

• Соединительные

• Мышечные

• Нервная

Физиологические системы органы

• опорно-двигательная

• Кровеносная

• Иммунная

• Лимфатическая

• Дыхательная

• Пищеварительная

• Выделительная

• Покровная

• Половая

Регуляторные

• нервная

• Эндокринная

Регулярные системы организма

Нервная регуляция осуществляется через НС - путем непосредственной иннервации органов. особенности нервной регуляции:

а) реализуется быстро , что обеспечивает высокой скоростью распространения нервных импульсов по нервным волокнам

б)кратковременным действием

Гуморальная (гумор - жидкий) регуляция осуществляется через жидкие среды организма (кровЬ, лимфа, тканевая жидкость) с помощью биологических активных веществ, выделяемых клетками, тканями и органами (гормоны и др)

Особенности гуморальной регулции :

а) осуществляется относительно медленно

б) дейтсвует длительно и продолжается до распада

Обе системы связаны.

• деятельность нервной системы находится под влиянием переносимых кровью веществ

• - а синтез и секреция вещества в кровь - под контролем НС

Значит у нас нейрогуморальная НС

Нервная ткань

Имеются нейроны и нейроглия (обеспечивают нормальные условия для работы нейронов)

Функции Нервной ткани:

• рецептурная (принятие и переработка)

• Проводящая (распространенеи сигнала действия)

а) анализ и синтез сигналов из внешной среды

б) объединение и координация функций всех систем

в) взаимосвязь организации с внешней среды

г) у человека - все формы псих деятельности

Нейроглия Макроглии

Астроцит

Эпиндема помогает двигаться ликвору( церебральноспинальная жидкость)

Олигодендроциты

Микроглии - иммунные клетки мозга (фагоцитируют)

13.04 Нейрон

Составляют около 10% всех клеток нервной ткани ( основная структурно-функциональная единица )

Функции

• основная - получение и переработка, проведение и передача информации, закодированной в чиже электрических химических сгналом

• Вторая - синтез химических сигналов

Строение и функции нейрона

Тело (сома) + отростки (дендриты ( признак - сигнал поступает к клетке)/аксоны - отросток который передает информацию от сомы к клетке-мишени). Как правило аксон длиннее, чем дендрит, ветвится в бок и называется коллатераль и терминал (разветление аксона на конце , образуя контакты на клетку-мишень). Аксоны покрыты миелиновая оболочка.

Аксон обеспечивает: защиту, изоляцию, питание, восстановление, ускорение проведение сигнала. Аксонный холмик - конусовидное сужение сомы перед аксоном - место, где нейрон кодирует информацию. Перехват Ранвье (узловой перехват) - находится между двумя миелиновыми оболочками.

Свойства нервной ткани 1) возбудимость - способность воспринимать раздражения и отвечать на них специфическими изменениями своего функционирования

- нейронов - изменение мембранного потенциала

• железистых клеток - изменяя процесс секреции

• Функциональная активность клетки возрастает или снижается

• Мышцы - сокращение или расслабление

2)проводимость - способность обеспечить распространение сигнала по мембране клетки и передачу его клетке-мишени

• на мембране нейронов и мышечных клеток сигнал - электрический

• Это изменение мембранного потенциала

• Которое возникает в результате изменения ионных токов, через мембрану

• стабильность мембранного потенциала невозбужденнного нейрона - потенциал покоя (ПП)

• Возбуждение или торможение нейрона - изменение его потенциала

• Если он возбужден - сигнал распространяется по аксону в виде электрической волны = нервный импульс = потенциал действия (ПД)

Ионные каналы клеточной мембраны

• это специализированные интегральные белки, которые пронизывают мембрану

• Каждый ионный канал имеет определённую конфигурации (конформацию) - пропускает только определенный вид ионов

• В мемране они натриевые, каловые и др

• Ионы диффундируются

Строение синапса : синапс состоит из трех частей

1. пресинаптическая

9. Синоптическая щель

10. Постсинаптичпская мембрана

МОгут быть - аксо-дендритные, аксо-соматический, аско-аскональный и прочие в зависимости от того, куда крепится. Могут быть и дендро-дендрическтй, сома-соматический (у примитивных организмов). Таким образом, любые части нейрона могут передавать сигнал.

Электрический синапс (передача ионами)

Ионы двигаются только через ионные каналы. Белки-коннексоны связывают две мембраны образуют ионные каналы. По большей части встречаются у беспозвоночных животных.

Химический синапс ( био передача сигнала)

Главный - медиатор = биологически активное вещество, обеспечивающее передачу сигнала. Медиаторы хранятся в везикулах. Экзоцитос - выброс медиатора в щель и ищут рецепторы к этому медиатору. Рецептор, после конформации, вырабатывает ответ.

Работа химического синапса

Виды синапсов.

В зависимости от клетки-мишени

• нервно-мышечный (концевая пластинка, синапс соматической НС)

• Синапсы ЦНС

• Синапсы вегетативной НС - клетка-мишень гладкомышечной, миокард, железистая

Движение - взаимодействие со средой. всегда.

Виды могут разделяться в зависимости от количества контактирующих структур

1) Розетка - когда аксон идет к разным клеткам-мишеням, но к ним идет одно вещество 2) дендритный шипик - расширяется площадь контакта - теперь можно несколько синоптический частей

3) Гломерула - несоклько отростков, которые делают несколько контактов (дендро-дендриты)

Дивергенция - расхождение сигнала от одного нейрона к другому

Конвергенция - схождение сигнала от нескольких нейронов к одному

Дивергенция:

• параллельная обработка = ускорение переработки

• Сложные многокомпонентные переработки информации

• Многокомпонентность ответа

• Повышается надёжность передачи сигнала

• Формирование новых функциональных связей

• Формирование новых сложный и более совершенных связей

Конвергенция :

• сжатие и уменьшение

• Суммация - усиление сигнала

• Интеграция разнообразной информации на одном элементе

• Объединение структур для сообщения целостности ответной реакции = реакция единства

Виды синапсов возбуждающие (в ответ на сигнал активность клетки-мишени возрастает)

Тормозные (в ответ на сигнал активность клетки снижается или прекращается)

Нервные процессы

Возбуждение: сопровождается генерацией ПД и возрастанием частоты ПД ; и обеспечивает распространение сигнала, переработку информации, ответные реакции

ТОрможение: сопровождается снижением или прекращением ПД; ограничивает распространение в сетях; обеспечивает контроль и адекватность ответа

Функции нервной ткани

Рецептора и проводящая оеспечивают:

1. анализ и исинтез поступающих сигналов из всех сред

11. Объединение и координация функций всех систем органов

12. Взаимосвязь организма с внешней средой

13. У человека - все формы психической деятельности

Белое вещество - отростки нейронов , большинство которых в миелиновой оболочке Образуют проводящие пути НС - обеспечивают проведение и передачу сигналов

Нервы - пучки нервны волокон, выходящие за пределы ЦНС и прокрытые оболочкой, внутри есть кровеносный сосуд

ПРинципы классификации НС

Топографический (анатомический) ЦНС - головной и спинной

Перефирийный - нервы, нервные ганглии (утолщение со скоплением тел нейронов за пределами ЦНС) (вегетативные и сенсорные ганглии), нервные сплетения

Функциональный принцип

Соматический НС - отдел НС иннервирует скелетные мышцы (мото-нейроны из ЦНС (где тела) двигают аксонами мышцы). Осознанный контроль движения, запуск реакций = взаимодействия со средой.

Вегетативная (автономная) НС - интернирует гладкие мышцы, внутренние органы, миокард, железы . Обеспечивает адаптивные перестройки организма под внешнюю среду или поведение.

Цнс . Спинной мозг (см)

• разделе на 31 сегмент (5 отделов) шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый

• В центре узкий канал, заполненный ликвором