3.2. Теоретичні питання

1. Механізми проведення збудження (ПД) нервовими і м'язовими волокнами, особливості проведення збудження мієліновими нервовими волокнами.

2. Чинники, які визначають швидкість проведення ПД нервовими і м'язовими волокнами. Чинник надійності. Класифікація нервових волокон залежно від їх діаметру.

3. 3акономірності проведення збудження нервовими і м'язовими волокнами, їх значення для передачі інформації.

4. ПД цілісних нервів і м'язів. Механізм їх формування і властивості. 3агальне уявлення про відведення ПД від об'ємного провідника.

5. Електроміографія, механізми формування електроміограми.

6. Механізми і закономірності проведення збудження через нервово-м'язовий синапс. Медіатор, мембранні циторецептори і блокатори нервово-м'язових синапсів.

3.3. Практичні роботи

1. Дослідження властивостей сумарних ПД ізольованого нерва.

2. Визначення швидкості проведення збудження нервом

3. Дослідження механізмів проведення збудження через нервово-м'язові синапси.

4. Зміст теми

1) Механізми і закономірності проведення ПД по нервовим і м’язовим волокнам подано на схемі.

ПД, який генерується в певній ділянці нервового волокна, діє як стимул на сусідню ділянку мембрани нервового волокна завдяки місцевим кільцевим електричним струмам, що виникають між цими ділянками мембрани нервового волокна.

Швидкість поширення ПД по нервовому волокну залежить від типу нервового волокна. Вона більша в мієлінових нервових волокнах, бо мієлінова оболонка є ізолятором для електричного струму і тому ПД виникає тільки в перехватах Ранв’є - це сальтаторний (стрибкоподібний) вид проведення ПД. Вона менша в немієлінізованих нервових волокнах, бо завдяки місцевим електричним струмам ПД виникає в сусідній ділянці мембрани на малій відстані - це безперервний вид проведення імпульсу. Так само проводиться збудження по мембрані м’язового волокна.

Швидкість проведення пропорційна діаметру нервового волокна. В мієлінізованих нервових волокнах діаметр становить від 1 до 20 мкм, а швидкість проведення нервового імпульсу: 6-120м/с. В немієлінізованих нервових волокнах діаметр становить близько 1 мкм, а нервовий імпульс поширюється зі швидкістю від 0,5 м/с до 2,5м/с.

Параметри імпульсу постійного електричного струму, що викликатимуть генерацію ПД:

· На поверхні мембрани повинен розташовуватись катод (-), а в клітині - анод (+) - це "катодний напрямок електричного струму", бо тільки при зменшенні МПС відчиняються потенціало-залежні активаційні ворота (m) натрієвих каналів:

· Велична електричного струму, що діє на мембрану, повинна бути не менше порогової величини (ΔЕ ), бо тільки в такому випадку відчиняються потенціало-залежні активаційні ворота (m) всіх натрієвих каналів, які має мембрана, та виникає ПД.

• При дії на нервове волокно допорогового електричного струму ПД не виникає, а виникають місцеві потенціали:

• Кателектротонічний потенціал (КЕТП) виникає завдяки пасивній дії електричного струму катодного напрямку на мембрану нервового волокна.

• Локальна відповідь (ЛВ) - обумовлена входом іонів натрію через деякі натрієві канали при їх активації, але більшість потенціало-залежних воріт натрієвих каналів зачинено при допороговій величині електричного струму.

• Місцеві потенціали не поширюються на значну відстань.

• Вони підпорядковані "закону силових відносин": чим більше сила допорогового електричного струму, тим більше величина місцевого потенціалу.

·Тривалість імпульсу електричного струму повинна бути не менше порогової величини (ΔЕ), що пов’язано з характеристикою мембрани - електрична модель мембрани має ємкісний (С) та омічний (R) опір, а час дії електричного струму на цю систему повинен бути не менше постійного часу мембрани ( t ):

· Швидкість (крутизна) розвитку імпульсу постійного електричного струму повинна бути не менше порогової величини (1), бо при повільній швидкості збільшення розвитку електричного імпульсу (2) відбувається інактивація натрієвих каналів (зачинення потенціалозалежних h-воріт) натрієвих каналів, що призводить до підвищення рівня Екр (процесу акомодації) і ПД не виникає.

Фізіологічні механізми місцевої та провідникової анестезії.

Місцеві та провідникові анестетики (прокаїн, тетракаїн) діють безпосередньо на активаційні (m-ворота) натрієвих каналів, утруднюючи їх відчинення і, тим самим, зменшуючи збудливість.

Коли збудливість зменшується настільки, що співвідношення між величиною ПД і пороговим потенціалом ("фактор надійності") стає менше 1, нервовий імпульс не проводиться через анестезовану ділянку мембрани.

Анестетики зв’язуються тільки з відчиненими каналами в ділянці між входом до каналу і "m"-воротами. Зачинення натрієвих каналів триває декілька мілісекунд, але повторюється з високою частотою, тому вхід іонів натрію в клітину стає неефективним.