Компоненты рефлекторной дуги

А) Строение нейрона.

Нейроны различаются по форме: овальные, круглые, треугольные, звездчатые. Нейрон имеет одно ядро, расположенное в центре клетки, а также для нейронов характерно наличие отростков, с помощью отростков нервные клетки контактируют друг с другом.

Виды отростков:

• Аксон (нейриты)

Это длинный отросток покрытый белковой оболочкой ( клетки шванна и перехваты Ренье), по которому нервный импульс движется от тела нервной клетки к концевым аппаратам, к рабочим органам (мышце, железе) или к другой нервной клетке. Аксон ветвится только на конце, образуя короткие веточки – терминали. Скопление аксонов образует белое вещество.

• Дендриты

Это отростки (один или несколько), обычно древовидно ветвящиеся, по которым нервный импульс направляется к телу клетки. Их окончания получают нервный импульс от другой нервной клетки или воспринимают

Нервная клетка динамически поляризована, те способна пропускать нервный импульс только в одном направлении: от дендрита к телу нервной клетки, где информация обрабатывается и далее к аксону. Нейрон - это структурно-функциональная единица нервной системы. Нейроны собраны в очень сложные и многочисленные цепи. Они получают сигналы от внешней и внутренней среды организма, проводят и перерабатывают их.

б) функция нейрона: получение, переработка, проведение и передача информации, закодированной в виде электрических или химических сигналов.

Мембранный потенциал

Нейроны воспринимают и передают информацию закодированную в виде электрических и химических сигналов.

Во внеклеточной жидкости положительные (Na⁺, K⁺,Ca²⁺, Mg²⁺) и отрицательные ионы (Cl, PO₄^3-, HCO₃^-,крупные ионы белков) находятся в равных соотношениях. Внутри клеток преобладают отрицательно заряженные ионы, чем обусловлен общий отрицательный заряд клетки.

Калий – внутриклеточный ион, его концентрация внутримышечных и нервных клетках в 20-100 раз выше, чем во внеклеточной жидкости.

Натрий внеклеточный ион. Его концентрация внутри клетки в 5-15 раз ниже чем вне клетки.

Хлор. Внутриклеточная концентрация хлора в 20-100 раз ниже внеклеточной (90% хлора находится во внеклеточной жидкости).

 По обе стороны мембраны нервных и мышечных клеток, между внеклеточной и внутриклеточной жидкостями существует мембранный потенциал – разность потенциалов - 80мВ. Это связано с избирательной проницаемостью плазматических мембраны для различных ионов.

Ион калия легко диффундирует через мембрану, в связи с его высоким его содержанием в клетке (по градиенту концентраций) – он выходит вынося положительный заряд- возникает мембранный потенциал. Мембранный потенциал клетки находящейся в состоянии покоя называется потенциалом покоя.  

Когда нервная или мышечная клетка активизируется в ней возникает потенциал действия – быстрый сдвиг мембранного потенциала в положительную сторону. При этом в определенном участке мембраны в ответ на раздражения клетка начинает терять свой отрицательный заряд и ионы натрия устремляются в клетку, в результате чего на этом участке развивается деполяризация: внутри клетки возникает положительный заряд – потенциал действия или нервный импульс.

Таким образом, потенциал действия или нервный импульс– это проникновение потока ионов натрия через мембрану в клетку. Калий содержащийся в большом количестве внутри клетки и обладающий высокой проницаемостью начинает покидать клетку. Это приводит к восстановлению в ней отрицательного заряда.

Движение ионов вблизи деполяризованного участка, приводит к деполяризации следующего участка мембраны, поэтому нервный импульс распространяется по нейрону.

Синапс

Передача возбуждения от одной клетки к другой происходит в месте контакта клеток, которые называются – синапсами.

Синапсы образуются в местах контакта аксона с клетками, которым он передают информацию - это может быть другой нейрон или мышечная клетка.   Эти участки аксона сильно утолщены и содержат пузырьки с раздражающей жидкостью - медиатором. В роли медиатора выступают такие вещества как адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, ацетилхолин и др.  Когда нервные импульсы доходят до синапса, пузырьки лопаются, медиатор изливаются в синаптическую щель и воздействуют на белки-рецепторы плазматической мембраны, меняя ее проницаемость для определенных ионов клетки.

В нервной системе существует два вида синапсов:

1. Возбуждающие синапсы. В возбуждающий синапсах одна клетка вызывает активизацию другой. При этом возбуждающий медиатор вызывает деполяризацию – поток ионов натрия устремляется в клетку.

2. Тормозящие синапсы. В тормозящих синапсах одна клетка тормозит активизацию другой. Это связано с тем, что тормозящий медиатор, вызывает устремление потока отрицательных ионов внутрь клетки, поэтому деполяризации не происходит.

Воспринимающие информацию клетки обычно имеют много синапсов: одни тормозят , другие возбуждают.

Нервные волокна

Нервные волокна представляют собой отростки нервных клеток вместе с покрывающими их оболочками.

Виды нервных волокон

Безмиелиновые волокна

Образованы одним или несколькими отростками нервных клеток (осевыми цилиндрами- аксон), каждый из которых погружен в тело шванновской клетки (клетки глии), прогибая ее цитоплазматическую мембрану так, что между мембранами осевого цилиндра и шванновской клетки имеется пространство. Скорость проведения нервного импульса по безмиелиновому волокну 1 м/с. Характерны для вегетативного отдела нервной системы, иннервирующей внутренние органы.

1. Миелиновые волокна

Образованы одним осевым цилиндром, окруженным муфтой из шванновых клеток. Миелиновый слой представляет собой многократно спирально закрученную вокруг осевого цилиндра шванновскую клетку. Скорость проведения нервного импульса по миелиновому волокну 70-100 м/с. Характерен для соматической нервной системы, иннервирующей скелетную мускулатуру.

По функциональному значению нервные клетки делятся на:

I. Чувствительные, рецепторные или афферентные нейроны.

Эти клетки имеют два вида отростков:

• Дендрит следует на периферию и заканчивается чувствительными окончаниями – рецепторами., которые воспринимают внешнее раздражение и трансформирует его энергию в нервный импульс.
• Аксон (одиночный отросток) направляется в головной или спинной мозг.

Типы рецепторов

1. Экстерорецепторы – воспринимают раздражения из внешней среды, расположены в коже, слизистых оболочках и органов чувств.
2. Интерорецепторы– получают раздражения, главным образом, при изменении химического сотава внутренней среды и давления, расположены в сосудах, тканях и органах.
3. Проприорецепторы заложены в мышцах, сухожилиях, суставных капсулах, надкостнице, связках.

II. Эффекторные, эфферентные, двигательные или секреторные нейроны.

Находятся в ЦНС или симпатических или парасимпатических нервных узлах. Их аксоны идут к рабочим органам (мышцам или железам).

Виды рабочих органов

1. Анимальные – поперечно-полосатые мышцы (их аксоны называют двигатеьные).
2. Вегетативные – гладкие мышцы и железы (аксоны секреторные).

III. Ассоциативные или вставочные нейроны

Это нейроны передающие возбуждение с афферентного на эфферентный нейрон.

                                                           Значение нервной системы

1. Обеспечивает постоянство внутренней среды организма – гомеостаз.

2. Согласует работу всех органов организма.

3. Обеспечивает выживание организма во внешней среде.

4. Обеспечивает психическую деятельность.

2. Рефлекторный принцип деятельности нервной системы

Нервная регуляция носит рефлекторный характер

Рефлекс- это ответную реакцию организма на раздражение рецепторов, осуществляемую через центральную нервную систему.

Путь, по которому распространяется возбуждение при осуществлении рефлекса, называют рефлек­торной дугой.

Компоненты рефлекторной дуги

1. Рецептор, воспринимающий раздражение;

2. Центростремительный нейрон (чувствительный, афферентный) чувствительное нервное волокно, по которому возбуждение передается от рецептора в центральную нервную систему;

3. Вставочный нейрон (ассоциативный), располо­женный на различных уровнях ЦНС и передающий нерв­ные импульсы с чувствительных нервных клеток на двига­тельные;

4. Центробежный нейрон, передающий возбуждение от ЦНС к исполнитель­ному органу, деятельность которого изменяется в результа­те рефлекса.

5. Исполнительный орган, отвечающий на раздражение.

Рефлекторные дуги сухожильных рефлексов (коленного) – состоят из двух нейронов: чувствительного и двигательного (отсутствует вставочный нейрон).