Тетанус – длительное сокращение (напряжение) мышцы, возникающее в ответ на ритмическое раздражение двигательного нерва или мышцы. При этом происходит слияние (суммация) и наложение (суперпозиция) одиночных сокращений (напряжений). Если каждый последующий импульс возбуждения поступает к мышце в тот период, когда она находится в фазе укорочения, то возникает гладкий тетанус, а если в фазу расслабления – зубчатый тетанус.

Оптимум – частота раздражения, когда каждое последующее раздражение осуществляется в фазу повышенной возбудимости, в результате возникает гладкий тетанус максимальной амплитуды.

Пессимум – частота раздражения, когда каждое последующее раздражение осуществляется в фазу пониженной возбудимости, в результате возникает тетанус с минимальной амплитудой.

Охарактеризуйте свойства гладких мышц по сравнению со свойствами скелетных мышц. Оцените значение этих свойств в моторных функциях внутренних органов и скелетной мускулатуры.

Свойства скелетных мышц:

Структурно-функциональная единица – мышечное волокно, которое представляет собой симпласт.

1.Выше скорость распространения возбуждения и скорость сокращения

2.Адекватным раздражителем является нервный импульс

3.Быстро утомляется

4.Рецепторы на мембране волокон, раздражение которых происходит посредством выделяющихся в синапсах медиаторов

5.Источник кальция – внутриклеточные депо в L-трубочках

6.Са2+ -связывающий белок – тропонин

7.Длинные цилиндрические клетки, многоядерные, поперечно исчерченные

8.Сокращаются произвольно.

9.Неспособны к автоматии.

10.Способны к суммации

11.При увеличении частоты раздражения возникает слитное или тетаническое сокращение мышцы (зубчатый тетанус → гладкий тетанус → оптимум → пессимум)

12.Не подчиняются закону «все или ничего» (чем больше сила воздействия, тем большее кол-во волокон вступает в сокращение).

13.Эластична – способность сохранять первоначальное состояние.

14.Короткий рефрактерный период

15.Высокий ПД.

Свойства гладких мышц:

СФЕ – клетка миоцит

1.Режим сокращения тонический (длительный). Сокращаются медленно Обладает высокой пластичностью

2.Адекватным раздражителем является растяжение(мочевой пузырь)

3.Обладает автоматией – способность возбуждаться без внешних воздействий

4.Имеет запирательную функцию (может долго находится в сокращенном состоянии и не утомляться, н- р, сфинктер)

5.Обладает высокой чувствительностью к химическим веществам (большое количество внесинаптических рецепторов)

6.Источник кальция – внеклеточный

7.Са2+ -связывающий белок – кальмодулин

8.Веретенообразные клетки, одноядерные, не исчерчены, миозиновые и актиновые волокна расположены нерегулярно.

9.Отдельные волокна подчиняются закону «все или ничего».

10.Способны к тетанусу.

11.Пластична.

12.Длинный рефрактерный период.

13.Низкий ПД.

14.В гладкой мускулатуре имеются водители ритма, которые периодически формируют микропотенциалы (Пейсмекерные). Они деполяризуют гладкомышечные клетки и обуславливают автоматизм их сокращения.

15. Возбуждение между мышечными клетками распространяется с помощью нексусов

Опишите механизмы проведения возбуждения по нервным волокнам. Проанализируйте законы проведения возбуждения в нервах

Проведение возбуждения по нервным волокнам.

Механизм проведения возбуждения по нервным волокнам зависит от их типа. Существуют два типа нервных волокон: миелиновые и безмиелиновые.

Скорость проведения возбуждения в нервных волокнах зависит от наличия или отсутствия миелина и от диаметра нервного волокна. Миелиновые волокна проводят возбуждение быстрее, чем безмиелиновые, и толстые – быстрее, чем тонкие Безмиелиновые волокна на всем протяжении имеют одинаковую электропроводность и сопротивление.

Волна деполяризации идет последовательно, не имея возможности миновать ни один из невозбужденных участков волокна.

Миелиновые волокна имеют изолирующий слой, резко уменьшающий емкость мембраны нервного волокна и практически полностью предотвращающий утечку тока из него. Перехваты Ранвье, лишенные миелина, в отличие от миелиновых участков, имеют очень низкое сопротивление и поэтому являются центрами электрической активности. Практически все натриевые каналы сосредоточены в области перехватов — до нескольких тысяч на 1 мкм2, тогда как в миелиновых участках их вообще нет.

Так как волокно находится в токопроводящей среде, генерируемый в одном перехвате потенциал действия путем пассивного проведения «перескакивает» через миелинизированный участок к соседнему невозбужденному перехвату. В результате этого в нем появляется регенераторный потенциал действия, т.е. процесс деполяризации быстро распространяется. Такой механизм проведения возбуждения называется сальтаторный.

-A (альфа) – волокна – 100 м/с (афферентные соматические нервы)

-A (бета) – волокна – 60 м/с (механо-рецепторы кожных покровов) -A (гамма) – волокна – 20 м/с (припроиорецепторы мышц)

-A (дельта) – волокна – 5 м/с (термо- и болевые рецепторы) -В-волокна – 10 м/с (преганглионарные волокна ЦНС)

-С-волокна, тонкие безмиелиновые, низкоскоростные (постганглионарные волокна ВНС) – 1 м/с

Законы проведения возбуждения по нервным стволам.

-Закон морфологической и функциональной непрерывности — возбуждение может распространяться по нерву только при сохранении его морфологической и функциональной целостности. Травматическое повреждение нерва нарушают или полностью прекращают проведение возбуждения.

-Закон изолированного проведения возбуждения в нервах — нервные волокна, входящие в нерв,

изолированы друг от друга за счет миелиновых и соединительнотканных оболочек, и возбуждение не распространяется между нервными волокнами располагающимися рядом

-Закон двустороннего проведения возбуждения в нервах — при нанесении раздражения возбуждение в нерве распространяется в обе стороны

-Закон относительной неутомляемости нервов – способность нервов длительное время проводить возбуждение при их ритмическом раздражении.

Рассмотрите механизмы проведения возбуждения в синапсах. Опишите особенности функционирования возбуждающих и тормозных синапсов. Объясните свойства синапсов.

Синапс — это контакты между клетками, в которых возбуждение проводится с помощью химических веществ, называемых медиаторами. С помощью синапсов осуществляется взаимодействие разнородных по функциям тканей организма, например, нервной и мышечной, нервной и секреторной.

Структура синапса.

Пресинаптическое окончание аксона нейрона при подходе к иннервируемой клетке теряет миелиновую оболочку, что несколько снижает скорость распространения волны возбуждения. Небольшое утолщение на конце волокна, называемое синаптической бляшкой, содержит синаптические пузырьки размером 20—60 нм с медиатором — веществом, способствующим передаче возбуждения в синапсе.

Синаптическая щель — пространство между пресинаптическим окончанием и участком мембраны эффекторной клетки является непосредственным продолжением межклеточного пространства. Постсинаптическая мембрана — участок эффекторной клетки, контактирующий с пресинаптической мембраной через синаптическую щель.

Классификация синапсов.

Всоответствии с морфологическим принципом синапсы подразделяют на:

• аксо-аксональные (между двумя аксонами);

• аксодендритические (между аксоном одного нейрона и дендритом другого);

• аксосоматические (между аксоном одного нейрона и телом другого);

• дендродендритические (между дендритами двух или нескольких нейронов);

• нервно-мышечные (между аксоном мотонейрона и исчерченным мышечным волокном);

• аксоэпителиальные (между секреторным нервным волокном и гранулоцитом);

• межнейронные (общее название синапсов между какими-либо элементами двух нейронов).

Все синапсы делят на центральные (в головном и спинном мозге) и периферические (нервно-мышечные, аксоэпителиальные и синапсы вегетативных ганглиев).

Всоответствии с нейрохимическим принципом синапсы классифицируют по виду химического вещества — медиатора, с помощью которого происходит возбуждение и торможение эффекторной клетки.

По способу передачи возбуждения синапсы подразделяют на три группы. Первую составляют синапсы с химической природой передачи посредством медиаторов (например, нервно-мышечные); вторую — синапсы с передачей электрического сигнала непосредственно с прена постсинаптическую мембрану. Третья группа представлена «смешанными» синапсами, сочетающими элементы как химической, так и электрической передачи.

По конечному физиологическому эффекту, а также по изменению потенциала постсинаптической мембраны, различают возбуждающие и тормозные синапсы.

Механизм проведения возбуждения в синапсах.

1. Синтез медиатора в виде везикул А) происходит в теле нейрона, накапливается в КГ и идет по аксону

Б) небольшой синтез в терминали аксона В) накопление медиатора

2. Воздействие стимула 3. На мембране терминаля аксона происходит ПД: открытие потенциал-зависимых Са2+ каналов (перезарядка

мембраны)  в терминаль аксона 4. Соединение Са2+ с везикулами и экзоцитоз медиатора в синаптическую щель (затрачивается энергия)

5. Медиаторы соединяются с рецепторами на постсинаптической мембране

6. Возникновение ПД -возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП)

-тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП)

По характеру воздействия на последующую нервную клетку различают возбуждающие и тормозящие

синапсы.

Ввозбуждающих синапсах медиаторы (ацетилхолин, глутамат) связываются со специфическими макромолекулами на постсинаптической мембране (рецепторами), что ведет к открытию Na+-каналов и вызыванию деполяризации. При этом регистрируется небольшое кратковременное (около 1 мс) колебание мембранного потенциала в сторону деполяризации – возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). Для возбуждения нейрона необходимо, чтобы ВПСП достиг порогового уровня, а величина деполяризационного сдвига мембранного потенциала должна составлять не менее 10 мВ. Действие медиатора кратковременно (1-2 мс), после чего он расщепляется на неактивные компоненты или поглощается обратно пресинаптическими окончаниями.

Втормозящих синапсах содержатся тормозные медиаторы (ГАМК, глицин) и их действие на постсинаптическую мембрану вызывает усиление выхода ионов калия из клетки и вхождение ионов хлора внутрь ее, что ведет к увеличению поляризации мембраны. При этом регистрируется кратковременное колебание мембранного потенциала в сторону гиперполяризации – тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП). В результате нервная клетка оказывается заторможенной и возбудить ее труднее, чем в исходном состоянии, так как необходимо более сильное раздражение, чтобы достичь критического уровня деполяризации.

Свойства синапсов.

Одностороннее проведение возбуждения, так как везикулы медиатора находятся только в пресинаптическом окончании

Синаптическая задержка, так как требуется время на диффузию медиатора, экзоцитоз, связывание медиатора с рецептором