Физиология нейроны

1. Функциональные типы нейронов.

Афферентные нейроны проводят возбуждение от рецепторов в ЦНС, их называют также рецепторными. Тела этих нейронов расположены вне ЦНС и находятся в спинномозговых или черепномозговых ганглиях. Данные нейроны отличаются от других наличием двух длинных отростков: собственно аксона, передающего возбуждение от тела клетки в центры спинного мозга или мозгового ствола, и аксоноподобного дендрита, уходящего на периферию в виде афферентного волокна и ветвящегося там на чувствительные нервные окончания – рецепторы. К рецепторным нейронам относятся также некоторые нейроны в ЦНС, которые получают возбуждение не непосредственно от рецепторов, в через другие, истинно рецепторные нейроны. К ним относятся, например, нейроны зрительных бугров. Рецепторные нейроны называют также чувствительными или сенсорными, т.к. они доставляют в ЦНС импульсы, вызывающие различные ощущения.

Эфферентные, или эффекторные, нейроны передают возбуждение из ЦНС к рабочим органам – эффекторам. От тел этих нейронов возбуждение идет на периферию по длинным аксонам. Те эфферентные нейроны, которые посылают импульсы к скелетным мышцам, называют двигательными нейронами или мотонейронами. Их тела лежат в вентральных рогах спинного мозга, в продолговатом и среднем мозге. Многие эфферентные нейроны передают импульсы не прямо на периферию, а через другие, нижерасположенные нейроны. Например, эфферентные нейроны коры больших полушарий или красного ядра среднего мозга посылают импульсы к мотонейронам спинного мозга. Эфферентные нейроны вегетативной нервной системы находятся вне ЦНС – в периферических ганглиях.

Вставочные (промежуточные, контактные нейроны, интернейроны) образуют самую многочисленную группу нейронов в ЦНС. Они осуществляют связь между рецепторными и эффекторными нейронами. По характеру вызываемого ими эффекта контактные нейроны деля на возбуждающие и тормозящие.

2. Сущность процесса торможения. Виды торможения в цен­тральной

нервной системе. Тормозные синапсы и медиаторы.

Торможение – процесс, характеризующийся ослаблением или прекращением какой-либо деятельности.

Торможение, являющееся результатом активации специальных тормозных нейронов (первичное); торможение, осуществляющееся без участия специальных тормозных структур в тех же самых нейронах, что и возбуждение (вторичное).

В свою очередь, первичное торможение делится на пресинаптическое и постсинаптическое, а постсинаптическое на поступательное и возвратное. Вторичное торможение может быть пессимальным и парабиотическим, а также торможением вслед за возбуждением.

Первичное торможение, возникающее на постсинаптической мембране тормозного синапса – постсинаптическое торможение. Если на постсинаптической мембране возбуждающего синапса происходит деполяризация, возникновение возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП), а затем потенциала действия, то на постсинаптической мембране тормозного синапса образуется гиперполяризация и появляется постсинаптический потенциал (ТПСП). Гиперполяризация возникает из-за выделения специального тормозного медиатора (глицин, гамма-аминомасляная кислота). Постсинаптическое торможение – поступательное постсинаптическое торможение – торможение координирует, распределяет процессы возбуждения и торможения между нервными центарми. Возвратное торможение – торможение

Вторичное торможение. Происходит в тех же нейронах, что и возбуждение. Пессимальное торможение возникает в тех нервных структурах, к которым подходят чрезвычайно частые и сильные нервные импульсы, превышающие функциональные возможности и подвижность структур. Пример – торможение центра вдоха, когда вдох достиг максимума.

Парабиотическое торможение развивается при патологических состояниях, когда лабильность структур ЦНС снижается или происходит очень массивное одновременное возбуждение большого количества афферентных путей, как, например, при травматическом шоке.

Торможение вслед за возбуждением развивается в нейронах после окончания возбуждения в результате сильной следовой гиперполяризации мембраны.

3. Понятие о нервных центрах. Свойства нервных центров.

Нервный центр – это совокупность нейронов, более-менее строго локализованная в ЦНС и участвующая в осуществлении рефлекса и регуляции какой-либо функции организма.

Нервный центр, состоящий из цепей функционально связанных возбуждающих и тормозных нейронов, обладает рядом свойств, которые обусловлены наличием синапсов и взаимодействием процессов возбуждения и торможения.

Свойства:

1. Одностороннее проведение возбуждения – в ЦНС импульсы проходят только в одном направлении: с афферентного нейрона на эфферетный.

2. Задержка проведения в синапсах и время рефлекса – центральная задержка обусловлена более медленным проведением нервных импульсов через синапсы, так как затрачивается время на выделение медиатора окончаниями аксона в ответ на пришедший нервный импульс, диффузию медиатора через синаптическую щель, возникновение возбуждающего постсинаптического потенциала под действием медиатора.

3. Иррадиация возбуждения – способность возбуждения широкой волной разливаться по ЦНС от центра к центру.

4. Конвергенция – схождение или сужение, - особенность проведения возбуждения по нервным центрам противоположенной иррадиации.

5. Суммация - нервные центры могут суммировать афферентные импульсы, что проявляется в усилении рефлекса при увеличении частоты раздражений или числа раздражимых рецепторов.

6. Инертность – способность нервных центров длительно сохранять в себе следы возбуждения.

7. Трансформация ритма и силы импульсов – нервные центры характеризуются способностью трансформировать ритм приходящих к ним афферентных импульсов в иной «центральный ритм».

8. Последействие – когда мышца приходит в состояние возбуждения в результате раздражения ее двигательного нерва, сокращение прекращается немедленно вслед за устранением раздражения.

9. Облегчение – после каждого раздражения в нервном центре повышается возбудимость.

10. Окклюзия – уменьшение эффекта одновременного действия двух сильных афферентных возбуждающих входов в нервный центр.

11. Обмен веществ в нервных центрах – характеризуются высоким обменом веществ.

12. Утомляемость – чрезвычайно интенсивный обмен веществ в нервных клетках обуславливает сравнительно быстрое развитие утомления в них.

13. Пластичность – способность изменять свое прямое функциональное назначение и расширять свои функциональные возможности.

14. Доминанта – временное, стойкое возбуждение центра, занимающего господствующее положение в ЦНС.

4. Принципы координации в центральной нервной системе.

Принцип конвергенции – при возбуждении большого количества рецепторов импульсы сходятся к одним и тем же нейронам ЦНС. (Импульсы, приходящие в центральную нервную систему по различным афферентным волокнам, могут сходиться (конвергировать) к одним и тем же вставочным и эфферентным нейронам.)

Иррадиация возбуждения – распространение возбуждения на весь нервный центр и другие нервные центры.

Принцип реципрокности (сопряжения) – при возбуждении одних нервных центров деятельность других может затормаживаться.

Принцип обратной связи – обратная связь – поток импульсов от рецепторов в ЦНС, которые несут информацию о происходящем на периферии. Обратные связи могут быть положительными и отрицательными. Положительные способствуют усилению рефлекторных реакций, отрицательные – их угнетению.

Принцип доминанты – доминанта – временно господствующий очаг возбуждения в ЦНС, определяющий характер ответной реакции организма на внешние и внутренние раздражения.

Окклюзия – при одновременном раздражении афферентных входов двух соседних взаимодействующих нервных центров количество возбужденных нейронов значительно меньше, чем арифметическая сумма возбужденных нейронов при раздельном раздражении каждого афферентного входа в отдельности.