Нейроны. Физиологические механизмы передачи нервного импульса. (Лабораторная работа 3)

1. Нейроны. Физиологические механизмы передачи нервного импульса

Лабораторная №3
1

2. Цель работы

• Изучить механизмы функционирования
нервной ткани
• Связать особенности клеточной
структуры нейрона и его
физиологических функций

3. Ткани

• Клетки в ходе развития проходят
процесс специализации
• В результате образуется ткань – группа
клеток сходного строения,
выполняющих одинаковые функции
• Ткань состоит из клеток и
межклеточного вещества
3

4. Общие свойства возбудимых мембран

Для изучения электрических процессов в живой ткани можно
ввести в эту ткань два электрода и измерять потенциал,
создаваемый в результате протекания тока через внеклеточную
жидкость.
• Поскольку, разность зарядов, порождающая эти токи, возникает
прежде всего по разные стороны клеточной мембраны, более
прямую и точную количественную оценку биоэлектрических
явлений можно получить, измеряя трансмембранные токи в
отдельных клетках.
• Для этого необходимо сравнить электрический потенциал (в
вольтах) жидкости, находящейся по одну сторону мембраны, с
потенциалом жидкости по другую ее сторону. Разность этих
потенциалов называется мембранным потенциалом и
обозначается Vм.

5. Мембранный потенциал (потенциал покоя) и потенциал действия

Мембранный потенциал
(потенциал покоя) и потенциал
действия
Для мембран возбудимых клеток (т. е. мембран большинства
нервных, мышечных и рецепторных клеток) характерно наличие
так называемого порогового потенциала.
Если мембранный потенциал становится ниже порогового, то
возникает мощный активный ответ -потенциал действия (ПД).
Этот ответ обусловлен активацией мембранных каналов,
проницаемых для ионов натрия.
Особенность этих каналов заключается в том, что их можно
активировать (т. е. открыть), снизив трансмембранную разность
потенциалов.
Открывание натриевых каналов в ответ на деполяризацию и
возникающий при этом ток ионов натрия, направленный в клетку
- это пример возбуждения мембраны.

6.

• Каждая клетка в невозбужденном состоянии
(т.е. в состоянии покоя) характеризуется
наличием трансмембранной разности
потенциалов. Обычно этот так называемый
потенциал покоя составляет от - 30 до
-100 мВ, хотя у некоторых клеток он может
быть и ниже. Его величина зависит от типа
клетки и ионного состава окружающей
среды.

7. В создании потенциала покоя участвуют два фактора.

• 1. неравномерное распределение неорганических
ионов между клеточным содержимым и наружной
средой. Такое распределение обусловлено активным
транспортом ионов с помощью мембранных насосов.
• 2. наличие в клеточной мембране ионных каналов,
пропускающих лишь некоторые из присутствующих в
клетке и окружающей среде ионов. Неравномерное
распределение ионов порождает химическую
движущую силу, под действием которой в свою
очередь устанавливается равновесный потенциал.
• Именно эти механизмы ответственны за наличие
потенциала покоя.

8.

• В мышцах, нервах и большинстве других клеток
потенциал покоя намного более чувствителен к
изменениям внеклеточной концентрации калия, чем
других катионов. Это хорошо согласуется с тем, что и
проницаемость клеточных мембран для К+
относительно велика по сравнению с остальными
катионами: в покое в мембране преимущественно
открыты каналы, избирательно пропускающие К+ .
Что же касается, например, Na+, то значительные
изменения внеклеточной концентрации этого иона
оказывают лишь слабое влияние на мембранный
потенциал: проницаемость мембраны для Na+ мала.

9. Рисунок 1 Строение нейрона

9

10. Рисунок 2 Синапс

10

11. Синапс

• место контакта между
двумя нейронами или между нейроном
и получающей сигнал клеткой
• Служит для передачи нервного
импульса между двумя клетками
11

12.

• Синапс - пространство, разделяющее
мембраны контактирующих нервных клеток
• Передача импульсов –
– химическим путём с помощью медиаторов
– электрическим путём посредством прохождения
ионов из одной клетки в другую.
• Между обеими частями - синаптическая
щель : 10—50 нм между постсинаптической и
пресинаптической мембранами
• Постсинаптическая мембрана рельефна и
содержит многочисленные рецепторы.
12