Синапсы химические, электрические презентация

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИНАПС

УЛЬТРАСТРУКТУРА НЕКСУСА (ЩЕЛЕВОГО КОНТАКТА)

ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИНАПСОВ
КАК ПРАВИЛО – ВОЗБУЖДАЮЩИЕ
КАК ПРАВИЛО – ОДНОСТОРОННИЕ
ОТСУТСТВИЕ СИНАПТИЧЕСКОЙ ЗАДЕРЖКИ
НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ТОКСИНАМ

НЕЙРОХИМИЯ

Otto Loewi

ТИПЫ СИНАПТИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОФОТОГРАФИЯ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

СХЕМА ХИМИЧЕСКОГО СИНАПСА

СИНАПТИЧЕСКАЯ ЗАДЕРЖКА – ПРОМЕЖУТОК ВРЕМЕНИ МЕЖДУ МОМЕНТОМ ПОСТУПЛЕНИЕЯ ПД К ПРЕСИНАПТИЧЕСКОМУ ОКОНЧАНИЮ И НАЧАЛОМ СМЕЩЕНИЯ ЗАРЯДА ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ

МИНИАТЮРНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ КОНЦЕВОЙ ПЛАСТИНКИ (МПКП) В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ

ПРИНЦИП ДЕЙЛА
ВО ВСЕХ ПРЕСИНАПТИЧЕСКИХ ОКОНЧАНИЯХ ОДНОГО НЕЙРОНА ВЫСВОБОЖДАЕТСЯ ОДИН И ТОТ ЖЕ МЕДИАТОР
ИСКЛЮЧЕНИЕ – РАННИЕ СТАДИИ ОНТОГЕНЕЗА

ЭТАПЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ МЕДИАТОРА
АНАТОМИЧЕСКИЙ – присутствие вещества в пресинаптических окончаниях
БИОХИМИЧЕСКИЙ – присутствие ферментов, которые синтезируют вещество в пресинаптическом нейроне и инактивируют это вещество в синапсе

ЭТАПЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ МЕДИАТОРА
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ – демонстрация того, что физиологическая стимуляция заставляет пресинаптическое окончание выделять данное вещество
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЙ – фармакологические препараты, которые влияют на различные ферментативные этапы, оказывают ожидаемое действие на синтез, высвобождение и инактивацию данного вещества

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СОБЫТИЙ В СИНАПСЕ

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ СИНАПТИЧЕСКИХ ПУЗЫРЬКОВ

БИОСИНТЕЗ И ИНАКТИВАЦИЯ АЦЕТИЛХОЛИНА

РЕЦЕПТОРЫ К АЦЕТИЛХОЛИНУ

НЕРВНО-МЫШЕЧНЫЙ СИНАПС

БИОСИНТЕЗ КАТЕХОЛ-АМИНОВ
ФМТ – ФЕНИЛЭТАНОЛАМИН – N -МЕТИЛТРАНСФЕРАЗА

БИОСИНТЕЗ И ИНАКТИВАЦИЯ СЕРОТОНИНА

АМИНОКИСЛОТЫ-МЕДИАТОРЫ

НЕЙРОПЕПТИДЫ

ХАРАКТЕРИСТИКА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ В ЦНС
Все особенности распространения возбуждения в ЦНС объясняются ее нейронным строением.
Одностороннее распространение возбуждения в нейронных цепях, рефлекторных дугах.
Замедленное распространение возбуждения в ЦНС по сравнению с нервным волокном.
Иррадиация (дивергенция)возбуждения в ЦНС. Расширяет сферу действия каждого нейрона. Один нейрон, посылая импульсы в кору большого мозга, возбуждает до 5000 нейронов , в других отделах ЦНС - до 1000 нейронов.
Конвергенция (принцип конечного пути) – поступление возбуждения различного происхождения по нескольким путям к одному и тому же нейрону или нейронному пулу.
Циркуляция возбуждения по замкнутым нейронным цепям. Циркуляция может осуществляться в цепи нейронов (Лоренто де-Но) и в пределах одного нейрона (И.С.Беритов)

ПРОЦЕСС ТОРМОЖЕНИЯ В ЦНС
Торможение – активный процесс, возникающий в нервной системе и приводящий к ослаблению или предотвращению возбуждения.
Тормозное влияние центров головного мозга впервые было показано в 1863 году И.М.Сеченовым.
Основные виды торможения.
Первичное торможение является результатом деятельности тормозных нейронов (Дж.Экклс, 1963). Выделяют пре- и постсинаптическое торможение.
Вторичное (пессимальное) торможение (Н.Е.Введенский,1982) возникает при высокочастотной и длительной активности возбуждающих нейронов , при которой развивается кратковременная синаптическая депрессия, связанная и истощением резерва доступного медиатора.
Торможение в нервных центрах – возвратное, латеральное, параллельное и прямое (реципрокное).

Стимул
ВИДЫ ТОРМОЖЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ

РОЛЬ ТОРМОЖЕНИЯ
1.Охранительная.
2.Важная роль в обработке поступающей в ЦНС информации.
3. Важный фактор обеспечения координационной деятельности ЦНС.
Координационная деятельность ЦНС – согласование деятельности различных отделов ЦНС с помощью упорядочения распространения возбуждения между ними. Основой координационной деятельности является взаимодействие процессов возбуждения и торможения. Есть ряд факторов, придающих ему приспособительный характер, ориентированный на поддержание оптимальных режимов функционирования систем организма.
1.Фактор структурно-функциональной связи: прямая связь – управление другим центром или рабочим органом с помощью эфферентных команд; обратная связь – управление нервным центром или рабочим органом с помощью афферентных импульсов, поступающих от них; реципрокная связь – торможение центра-антагониста при возбуждении центра-агониста; принцип модульной(ансамблевой) организации ЦНС – каждый модуль представляет собой совокупность повторяющихся локальных нейронных сетей, обрабатывающих и передающих информацию с помощью внутренних и внешних связей.
2. Фактор субординации – подчинение нижележащих отделов вышележащим.
3.Фактор силы.
4.Одностороннее проведение возбуждения, синаптическое облегчение, доминанта.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЫШЦ
Виды мышц. Поперечно-полосатые (скелетная, сердечная) и гладкие мышцы (составляют около 50% массы тела).
Физические свойства мышц. Эластичность и упругость, напряжение (тонус), пластичность (неупругая эластичность).
Физиологические свойства мышц. Возбудимость, автоматия (гладкие и сердечная мышца), проводимость, сократимость.
Основные функции мышц. Формирование позы и перемещение тела в пространстве, насосная функция сердца и сосудистый тонус, дыхание и бронхиальный тонус; передвижение содержимого полых органов(перистальтика, тонус сфинктеров) выработка тепла; депо гликогена, резерв белков и воды, механическая защита внутренних органов

Структурно-функциональная характеристика мышечных волокон
Мышечное волокно – сократительная единица скелетной мышцы (диаметр 10 – 100 мкм, длина 5 – 18 см, 104-6 волокон в мышце) состоит из миосимпласта и стволовых клеток – сателлитов (камбиальный резерв), окруженных базальной мембраной. Благодаря стволовым клеткам мышцы способны к физиологической и репаративной регенерации.
Миофибриллы – сократительный аппарат мышечных волокон, расположены в миосимпласте (1 -2 тыс.миофибрилл составляют около 50% объема волокна; диаметр примерно 1мкм, длина равна длине волокна).
Саркомер - сократительная единица миофибриллы (диаметр примерно 1мкм, длина 2 – 3мкм). Саркомер состоит из протофибрилл или миофиламентов (около 3000 в саркомере. Протофибриллы содержат сократительные (актин и миозин) и регуляторные белки (тропонин и тропомиозин)

актин
миозин
А-диск
М
1/2 I-диска
Z
мышца расслаблена
мышца сокращена
Н-диск
А-диск
мостик
Н
½ I
направление движения актина
А-диск
I-диск
Z
М
Н-диск
сокращение
Изменения саркомера при сокращении

Регуляторная роль тропомиозина и тропонина
В расслабленном состоянии тропонин частично блокирует сайты связывания с миозином, находящиеся на актиновых филаментах. Сокращение начинается когда ионы Са2+ связываются с тропонином. Это открывает сайты связывания с миозином на актиновых филаментах.

А – нексус межсаркоплазматической области вставочного диска
В – участок бокового края волокна, где щель сообщается с экстрацеллюлярным пространством
Схематическое изображение части вставочного диска сердечной мышцы млекопитающих
десмосомы межсаркоплазматической области диска

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОФОТОГРАФИЯ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Теория мышечного сокращения и расслабления
Электромеханическое сопряжение – распространение ПД по сарколемме в Т- трубочке приводит к активации ее рецепторов, далее открываются кальциевые каналы рецепторов ЭПС. Увеличивается концентрация кальция до 10-5М, кальций связывается с тропонином и открывает миозинсвязывающие участки актиновых нитей.
Скольжение нитей (сокращение саркомера) –АТФаза миозиновой головки вызывает гидролиз АТФ до АДФ и неорганического фосфата, но продолжает удерживать оба продукта. В таком состоянии головка связывается с актиновой нитью, образуя с ней угол около 900. Отсоединение АДФ и фосфата от головки миозина сопровождается основным выделением свободной энергии (силовой удар). Головка поворачивается в шарнирной области до угла 450(наименьшая энергия актомиозиновой связи), осуществляя гребковое движение, что вызывает перемещение актиновой нити вдоль миозиновой на 1% длины саркомера (примерно на 10 нм). Присоединение АТФ к головке миозина уменьшает ее сродство к актиновой нити, что вызывает разъединение актомиозиновых мостиков. Далее головка присоединяется в новом месте – ближе к Z –линии, и цикл повторяется. При максимальном сокращении ( до 50% длины саркомера) необходимо около 50 циклов образования и разъединения актомиозиновых мостиков.
Расслабление миофибрилл – необходимо наличие достаточного уровня АТФ и низкой концентрации кальция в цитозоле.

Двигательные единицы - совокупность мышечных волокон, иннервируемых разветвлениями аксона одного мотонейрона .
Виды двигательных единиц – медленные малоутомляемые и быстрые легко утомляемые, также быстрые устойчивые к утомлению.
Медленные ДЕ (красные волокна)
Инервируются небольшими и высоко возбудимыми мотонейронами с низкой скоростью проведения возбуждения по аксону.
Количество мышечных волокон небольшое, развивают меньшую силу сокращения.
Имеют хорошее кровоснабжение, много митохондрий, миоглобина, высокий уровень аэробного обмена, поэтому обладают низкой утомляемостью.
Способны выполнять длительную маломощную работу.
В регуляции движения обеспечивают мышечный тонус, позу, способность к длительной циклической работе – бегу, плаванию и др.
У марафонцев количество этих ДЕ в мышцах ног достигает 85%.
Быстрые ДЕ (белые волокна)
Иннервируются крупными менее возбудимыми мотонейронами с высокой скоростью проведения по аксону.
Содержат большое количество мышечных волокон, миофибрилл и развивают большую силу сокращения.
Имеют слаборазвитую капиллярную сеть , мало митохондрий, миоглобина, но много гликолитических ферментов, большой запас гликогена , анаэробный тип энергообеспечения.
Способны развивать большую мощность, но быстро утомляются.
В регуляции движения обеспечивают преимущественно фазический компонент – перемещение организма в пространстве с большой скоростью и мощностью.
У спринтеров и прыгунов количество быстрых ДЕ в мышцах ног достигает 90%.
Быстрые устойчивые к утомлению ДЕ
По структурно-функциональным свойствам занимают среднее положение между медленными и быстрыми ДЕ, используются в быстрых ритмических движениях (ходьбе, беге)

ТИПЫ СОКРАЩЕНИЙ
Изометрическое (изменяется тонус), изотоническое (изменяется длина) и ауксотоническое (изменяются длина и тонус) сокращения.
Одиночное сокращение; фазы: латентная, сокращения и расслабления.
Суммация сокращений (зубчатый и гладкий тетанус).

СВОЙСТВА НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ
Нервный центр – совокупность структур центральной нервной системы, координированная деятельность которых обеспечивает регуляцию отдельных функций организма или определенный рефлекторный акт. Нервные центры имеют ряд общих свойств:
односторонность проведения возбуждения;
иррадиация возбуждения;
суммация возбуждения;
наличие синаптической задержки;
высокая утомляемость;
тонус- наличие определенной фоновой активности;
пластичность;
конвергенция;
интеграция;
свойство доминанты;
цефализация.