Механизмы проведения возбуждения по нервным волокнам
Они основаны на ионных механизмах генерации биоэлектрических потенциалов. При распространении возбуждения по безмиелиновым волокнам типа «С» местные электрические токи, возникающие между возбуждённым участком, заряженным Электра отрицательно и невозбуждённым участком, зареженно электроположительно вызывают последовательную деполяризацию мембраны до критического уровня с последующей генерацией потенциала действия в каждой точке мембраны на всём протяжении нервного волокна. Такое проведение возбуждения называют непрерывным. Для безмиелиновых волокон характерно более медленное и более электроёмкое проведение возбуждения.
Наличие миелиновой оболочки, обладающей высоким сопротивлением, а так же участков мембраны, не имеющих узла или перехвата, создают условия для сальтоторного или скачкообразного проведения возбуждения по миелиновым волокнам типа «А» и «В». Местные электрические токи возникают между соседними перехватами, так как возбуждённая мембрана перехвата становится электроотрицательной по отношению к поверхности соседнего, не возбужденного, перехвата. Местные токи деполяризуют мембрану невозбужденного перехвата до критического уровня и возникновения потенциала действия. Таким образом, они «перепрыгивают» через участки нервного волокна, покрытым миелином от одного перехвата к другому. Скорость сальтоторного проведения может достигать 120 метров в секунду. Такое проведение возбуждения более экономично, поскольку затрачивается на него меньше энергии. Миелиновая оболочка не позволяет перепрыгивать нервным импульсам с одного волокна на другое. Нервные волокна обладают лабильностью – способность воспроизводить определённое количество циклов возбуждения за единицу времени, в соответствии с ритмом, наносимых раздражений. Лабильность определяется длительностью фазы рефрактерности. У нервных волокон лабильность самая высокая, оно способно воспроизводить до 1000 импульсов в секунду. Нервное волокно обладает относительной неутомляемостью. Веденским. Н.Е было показано, что даже в условиях инвитро нерв сохраняет способность к проведению возбуждения даже после многочасового, непрерывного раздражения. Такая относительная неутомляемость нервных волокон связанна с тем, что энергетические затраты с проведением нервного возбуждения незначительны, а восстановительные процессы протекают достаточно быстро.
Механизмы синоптического проведения возбуждения
Синапсы – специализированные анатомические структуры, специфический клеточный контакт, который обеспечивает проведение нервных импульсов от одной нервной клетки на другую и от нервных клеток на мышечные клетки – волокна или железы. Синапсы включают в себя следующие образования:
Пресенаптическая область – состоит из пресенаптической мембраны, в которую вмонтированы ионные каналы для кальция. В пресенаптической области содержатся также медиаторы. Они содержатся в специальных пузырьках – везикулах. Каждый везикул содержит один квант активного вещества (например 6 тысяч молекул ацетилхолина). Участки пресенаптической области, содержащие скопления медиаторов – называются медиаторное депо
Постсинаптическая область – содержит рецепторы, которые одновременно являются ионными каналами. Связь медиатора с рецепторным белком постсинаптической мембраны осуществляется по принципу ключ к замку (для каждого медиатора постсинаптической мембраны существует свой белок, который будет специфичен для данного медиатора). На постсинаптической мембране содержатся так же потенциала – зависимые. Ряд белков постсинаптической мембраны способен менять свои конфирмационные свойства, приспосабливаясь к конкретным медиаторам. Прежде чем медиатор достигнет постсинаптической мембраны он проходит через синоптическую щель, медленно диффундируя(движутся при помощи диффузии) через неё. Процессы синоптического возбуждения осуществляется с затратами энергии АТФ, которые содержатся в митохондриях
В зависимости от механизмов проведения возбуждения различают синапсы электрического и химического типа. Синапсы химического типа – обеспечивают проведение возбуждения с участием посредника – медиатора. А синапсы Электрического типа обеспечивают – проведение возбуждения без участия медиатора с одной мембраны на другую.