Общие свойства нервных клеток, их структура и функции.

Структурно-функциональной единицей НС является нейрон (10¹¹). На нейроне могут быть синапсы. В нейроне имеется большое количество микротрубочек. Мы используем не более 1% нашей памяти.

Физиологические свойства нейрона:

1. возбудимость;

2. проводимость;

3. лабильность – это скорость физико-химических реакций лежащих в основе возбуждения (нервная ткань > лабильна, чем мышечная ткань)%

4. наличие постоянного тонуса, т.е. клетка находится всегда в определенном состоянии возбуждения.

Морфологические и биохимические свойства нейронов, обеспечивающие их физико-химические функции:

Большинство нейронов в ЦНС имеют тело (сом), 1 длин отросток – аксон и много коротких отростков – дендритов.

Тело нейрона содержит ядро, выполняет трофическую функцию (снабжает медиаторами отростки). На мембране тела имеется большое количество рецепторов→ воспринимающая функция. + Тело выполняет интегрирующую функцию.

Аксон – длинный отросток (объединение аксонов - нерв). Основная функция – передача возбуждения от тела нейрона к другим клеткам или органу + генерация φ _{действия.}.

Дендрит имеет самое большое количество синапсов => воспринимающая функция + передают возбуждение к телу нейрона.

Биохимические свойства:

1. имеется φ покоя = -60-70 МВ.

2. различная возбудимость в разных участках (максимальная – в аксонный холмик – место входа аксона из тела нейрона; достаточно поляризовать мембрану до 10 мВ и возникнет φ _{действия}), но возможно, что φ _{действия} генерируется на мембране сома или дендрита (у некоторых клеток).

В аксоне располагаются φ -зависимые быстрые Na⁺ каналы => при деполяризации до 10 мВ каналы открываются → φ распростран.

3. в синапсах, на соме и детритах, когда приходит возбуждение, сигнал возникает постсинаптич φ. (возбужд и тормоз). Постсин φ могут распространяться в сторону аксона и внести свой вклад в генерацию φ _{действия} (отриц или положит). Постсинапт φ распространяются к первичному сегменту (акс холмику) электротонически (без изменения состояния Na⁺).

Особенности метаболизма нейрона:

1. в мозге большая скорость обменных процессов;

2. аэробное окисление веществ => высокая потребность в О₂ мозга (мозг составляет 2% от массы тела, а О₂ потребляет 15-20% от всего); (при прекращении кровотока в мозге на 10с человек теряет сознание; если прошло 5-6 мин, то клетка головного мозга погибает; через 15 мин – клетка ствола мозга; через 30 мин – слетка СМ). При операциях ↓ температура тела и 15-20 мин можно оперировать на мозге или сердце.

3. основной источник энергии – глюкоза. При малом количестве глюкозы клетки разрушаются. При длительном голодании клетки могут переходить на питание кетоновыми телами.

4. необычный обмен НК (очень высокий);

5. хорошо развиты капиллярная сеть ГМ.

6. существование гемато-энцефолического барьера, обеспечивается строением капилляров мозга.

7. защита мозга.

Функции нейрона в целом:

1. нейрон способен воспринимать информацию, перерабатывать, передавать другим клеткам, хранить, кодировать ее, поддерживать процессы жизнедеятельности, устанавливать контакты с другими нейронами.

Классификация нейронов:

По морфологии:

1. униполярные (у человека нет);

2. псевдоуниполярные (в спинно-мозговых узлах);

3. биполярные;

4. мультиполярные (больше всего).

Функциональная классификация:

1. афферентные (чувствительные)

2. эфферентные (двигательные);

3. вставочные (связующие).

По химической природе медиаторов: холинергические, адренергические.

По чувствительности к различным раздражителям:

1. моносенсорные (воспринимают сигнал от одного раздражителя)

2. бисенсорные

3. полисенсорные (корковые) нейроны.

Классификация центральных синапсов:

По локализации синапсов:

1. центральные (в ЦНС – аксосинаптические, аксоаксонические, аксоден.);

2. перифер.

По функции:

1. возбуждающие

2. тормозящие.

По способу передачи сигнала:

1) химические (> >);

2) электрические;

3) электрохимические.

Свойства нервных центров:

1. чувствительность к недостатку;

2. трансформация ритма

3. утомляемость;

4. пластичность:

- синаптическое облегчение;

- доминантна.

5. инерционность;

6. медленное затухание;

7. тонус (обладает постоянной фоновой активностью). Происходит спонтанная деполяризация мембраны.

!!! 1 нейрон синтезирует 1 медиатор (Дейн). Но сейчас известно, что нейрон может выделять несколько медиаторов.

Мембрана нейрона имеет 2 вида ионных каналов:

· φ – зависимые:

- быстрые Nа⁺ каналы на акс холмике и генерируют φ действия

- медленные Са²⁺ и К⁺ каналы расположении на всех частях клетки → модулируют частоту φ действия;

· медиатор (лиганд) - зависимые - открыва-ся когда действует медиатор на рецепторы.

Нет полной независимости φ – зависимых и медиатор-зависимых каналов. Многие рецепторы связаны с ионными каналами через вторых посредников.

Виды рецепторов на мембране:

1. ионнотропные – напрямую регулируют состояние катион-ионных каналов (гаммоаминоуксусные кислоты)

ГАМК+ГАМК А рецепторов→ ↑ Рd-

Прямое действие на ионнотропные рецепторы, но через вторичн посредники может воздействовать на φ -зависимые каналы.

ГАМК+ГАМК В рецептор→ увелич → АЦ→ ц АМФ

↑ Р_к+ ↓ Р_Са2+ внутриклеточные биохим-ие реакции

2. металлотропные рецепторы активируют цепочки внутриклеточных биохимических реакций.

Вывод:

1. один и тот же медиатор может взаимодействовать на разные медиаторы;

2. непрямые механизмы модулируют природу прямой синаптической передачи сигналов.

3. главные мишени действия медиаторов: К⁺ и Са²⁺ каналы.

Непр действие может открывать и закрывать каналы, изменять φ покоя клетки, активность клетки, количество освобождаемого медиатора, ответы других синапсов.