Мембранные
потенциалы. Нервный импульс.
Потенциал покоя в клетках.
•Одна из функций клеточной мембраны генерирование потенциала!
•Потенциалы , регистрируемые в организме в основном мембранные. М.П. называют - разность потенциалов между внутренней ( цитоплазматической) и наружной поверхностями клеточной
мембраны! В состоянии физиологического покоя регистрируемая разность потенциалов составляет 50-80 мВ .
•Потенциал покоя определяется различной концентрацией ионов по обе стороны мембраны и диффузией ионов через мембрану. Именно поэтому возникает поток ионов через мембрану и образуется разность потенциалов клетки
•Согласно Бернштейну (1902 г.) причина М.П.- диффузия ионов К+ из клетки наружу.
•Одной из основных проблем было определение ионного состава внутренней среды. Клетки слишком малы , а между ними всегда имеется межклеточное вещество и жидкость. Только после создания техники микроэлектродов (50-е годы) Ален Ходжкин , Хаксли (Англия) на опытах с уникальной клеткой гигантского аксона кальмара определили ионный состав цитоплазмы и величину потенциала. Оказалось , как и предсказывала мембранная теория, внутри клеток концентрация ионов калия в 30-40 раз выше , чем вне. Поэтому, по градиенту концентрации К+ может выходить из клетки, и это происходит с участием калиевых каналов, часть которых открыта в условиях покоя, и К+ перемещается из цитоплазмы во внеклеточное пространство.
•Возникает разность потенциалов , величину определяет формула Нернста
Схема измерений мембранного потенциала покоя с помощью внутриклеточного стеклянного микроэлектрода (М). Второй электрод (И) помещен в омывающую клетку жидкость.
•Важнейшим элементом нервной системы являются специализированные клетки –нейроны (neuron –нерв)
•Нейроны состоят из компактного тела клетки (сома) ,содержащего ядро и другие органеллы
•Элементом клеточной структуры мозга является нервная клетка –нейрон. Нейрон в своём строении имеет много общих черт с клетками биоткани: тело нейрона окружено плазматической мембраной, внутри которой находится цитоплазма,ядро и др. компоненты клетки. Однако нервная клетка существенно отличается от других по своему функциональному!!! назначению. Нейрон выполняет приём, преобразование и дальнейшую передачу информации другим нейронам.Информация переносится в виде импульсов!! нервной активности,имеющих электрохимическую природу.
•Структура
нейрона. Нейроны — важнейшие элементы нервной системы. Эти удлиненные клетки передают нервные импульсы
•нейрон.
•Тело клетки (перикарион) содержит ядро.
•От тела отходят отростки. Один из них — аксон, все другие — дендриты.
•функциональные зоны нервной клетки
— рецептивная (дендритная), аксон (область проведения ПД), концевых разветвлений аксона (пресинаптическая)
н
•Нейроны крайне разнообразны по форме, которая зависит от их местонахождения в н.с. и особенностей функционирования. Строение «типичного» нейрона: тело клетки содержит множество ветвящихся отростков двух типов. Отростки первого типа, называемые дендритами за сходство с кроной раскидистого дерева,служат входными каналами для нервных импульсов от других нейронов. Эти импульсы поступают в сому (тело клетки 3-100мк),вызывая её специфическое возбуждение, которое затем распространяется по выводному отростку второго типа –аксону!!
•Длина аксонов обычно заметно превосходит размеры дендритов, в отдельных случаях достигая десятков см и даже метров.
•Возбуждение нейрона в виде спайка передаётся другим нейронам, которые объединены в проводящую н.и. сеть. Участки мембраны на аксоне ,где размещаются области контакта аксона с дендритами других нейронов, наз синапсами. В области синапса происходит обмен информацией между нейронами. Механизмы синоптической передачи достаточно сложны и разнообразны.
•Они могут иметь хим. и эл. природу. В хим. Синапсе в передаче импульсов участвуют специфические хим. Вещества –нейромедиаторы, вызывающие изменения проницаемости локального участка мембраны.
•Взаимодействующие между собой,(посредством передачи возбуждений через отростки)нейроны формируют нейронные сети.
•Общее число нейронов в ЦНС человека достигает 1010- 10- 11,при этом каждая нервная клетка с связана с 1000-10000 других нейронов. Установлено что в головном мозге объёмом 1куб.мм совокупность нейронов формирует относительно независимую локальную сеть, несущую определённую функциональную нагрузку.