Властивості червової системи

Виникнення і поширення збудження пов'язані зі зміною електрич­ного заряду живої тканини, з гак званими біоелектричними явищами. Між зовнішньою поверхнею клітини і її цитоплазмою у стані спокою створюється різниця потенціалів (близько 60-90 мВ), причому поверх­ня клітини заряджена електропозитивно щодо цитоплазми. Різниця потенціалів між зовнішньою і внутрішньою поверхнями мембрани називається мембранним потенціалом, в умовах спокою волокна — потенціалом спокою. Для нервових клітин мембранний потенціал дорівнює приблизно 80 мВ. Він зумовлений розподілом іонів Na⁺ і К⁺ по різних боках мембрани. Іони Na⁺ концентруються на зовнішньому її боці, а йони К⁺ — усередині клітини. У клітинних мембранах вбудовані чис­ленні йонні канали, які мають вибіркову проникність. Так, №⁺-канал у нормі пропускає тільки іони Na⁺, а К ⁺-канал — тільки іони К⁺. При цьо­му більшість часу мембрана буває непроникною для йонів Na⁺, тому що Na ⁺-канали знаходяться у закритому стані.

Іони К⁺ здатні дифундувати назовні, і, здавалося б, можна очікува­ти, що через деякий час концентрації іонів усередині і ззовні клітини зрівняються і потенціал спокою впаде до нуля. Проте цього не відбу­вається, бо стабільність різниці концентрацій підтримується шляхом активного транспорту йонів. Одним із основних механізмів підтриман­ня сталої концентрації є робота Na⁺/ К⁺ - насоса. Це білок, який при вико­ристанні однієї молекули АТФ переносить у клітину два йони Na⁺, і ви­носить із неї три іони К⁺. На підтримання стабільного мембранного по­тенціалу клітина витрачає від 30 до 70% продукованої нею енергії.

Наслідком існування мембранного потенціалу є здатність деяких клітин (нервові, м'язові, деякі секреторні) до генерації збудження, що спричиняє виникнення потенціалу дії Потенціалом дії називається мембранний потенціал, що за шаг швидких змін. При таких змінах негативний заряд цитоплазми змінюється на позитивний, тоді як заряд із зовнішнього боку мембрани стає негативним. Це зумовлено тим, що у відповідь на зовнішню дію Nа^{+ -} канали відкриваються і потік іонів Na⁺ прямує в середину клітини, а іони Ка⁺ виходять із неї. Виникнення потенціалу дії спричиняє швидку зміну заряду мембрани. Потім Na⁺ -канали закриваються, і поляризація мембрани швидко відновлюється. Саме такий механізм поширення збудження по відростках нервових клітин.

Провідність —- здатність передавати збудження, що виникло, є другою важливою властивістю нервової тканини. Проведення збуд­ження можливе лише за умови цілості нерва і збережений його жит­тєвих властивостей. В умовах цілого організму всі імпульси в нерво­вій системі проводяться лише в одному напрямку. Пояснюється це тим, що контакти між сусідніми нейронами, так звані синапси (від грец. synapsis — зв'язок), проводять збудження лише в напрямі від доцентрового нейрона на відцентровий і не здатні проводити його в зворотному напрямі.

Синапс утворений двома мембранами — пресинаптичною, яка знаходиться на нервовому закінченні і має вигляд ґудзиків, кілець, бляшок, і постсинаптичною, яка міститься на тілі або дендритах нейрона, до якого передається нервовий імпульс. Збудження в синапсах передається хімічним шляхом за допомогою медіатора, який міститься в синаптичних міхурцях, що розташовані в синаптичній бляшці. Найбільш поширеними медіаторами є: ацетилхолін, адреналін і норадреналін. Надходження нервового імпульсу до пресинаптичної мембра­ни супроводжується викиданням в синаптичну щілину, яка знаходиться між мембранами, медіатору із синаптичних міхурців. Чим більша сила подразнення, тим більше виділяється медіатора в синаптичну щілину розміри якої дуже малі, і медіатор швидко досягає постсинаптичної мембрани, взаємодіючи і її речовиною. В результаті цієї взаємодії проникність для йонів натрію підвищується, що веде до переміщення йонів, і як наслідок, виникає збудливий постсинаптичний потенціал, виникає збудження яке поширюється. Через кільки мілісекунд медіатор руйнується спеціальними ферментами. Вважають, що в спеціалізованих гальмуючих нейронах, в нервових закінченнях аксонів виробляється особливий медіатор, який діє гальмуюче на наступний нейрон. У корі головного мозку таким медіатором вважають аміномасляну кислоту. Медіатор гальмування, взаємодіючи з речовиною постсинаптичної мембрани, збільшує її проникність для йонів калію і хлору. В результаті відбу­вається не зниження величини внутрішнього заряду мембрани, а підвищення внутрішнього заряду (за абсолютним знаком) постсинаптичної мембрани, відбувається її гіперполяризація, в результаті чого настає гальмування.

Проведення збудження зумовлене тим, що потенціал дії, який виник в одній клітині чи в одній з її ділянок, стає подразником, що спричи­няє збудження сусідніх ділянок. Збудження в мієлінових волокнах вини­кає тільки в тих ділянках, які не вкриті мієліновою оболонкою, у вузлах нервовою волокна і поширюється по них стрибкоподібно (120 м/сек). По не мієлінових нервових волокнах збудження поширюється повільно (від 1 до 30 м/сек). Це пов'язано з тим, що іонні процеси, які відбуваються через мембрану волокна, проходять по всій довжині волокна. Збудження від однієї нервової клітини до іншої передається з аксона одного нейрона на тіло клітини і дендрити нейрона.

Крім процесів збудження, в діяльності ЦНС важливу роль відігра­ють і процесигальмування, які є своєрідним діяльним станом, що вик­ликаний збудженням і з ним пов'язаний. Гальмування запобігає висна­женню нервових клітин при дуже сильних і частих подразненнях. Роз­різняють пресинаптичне, постсинаптичне і вторинне гальмування. Пресинаптичне гальмування розвивається в пресинаптичних розгалуже­них аферентних аксонів, завдяки чому блокується проведення імпульсів до синапсів і виникає гальмування реакції відповіді. При постсинаптнчному гальмуванні імпульс, який прийшов до гальмівного синапсу, зу­мовлює гіперполяризацію постсинаптичної мембрани. При цьому зрос­тає величина мембранного потенціалу і виникає гальмівний постсинаптичний потенціал, в результаті чого настає гальмування. Вторинне галь­мування здійснюється без участі спеціальних гальмівних структур і розвивається в збудливих синапсах при дії подразників надмірної сили.

Численними дослідами встановлено, що збудженим її одних центрах нервової системи викликає гальмування в інших (реципрокне гальмування). Наприклад, коли м’язи – згиначі правої ноги і розгиначі лівої скорочуються, розгиначі правої ноги і згиначі лівої перебувають в розслабленому стані. Така координована діяльність м’язів нижніх кінцівок пояснюється тим, що збудження в нервових центрах згиначів викликає гальмівний стан в центрах цієї ж кінцівки. При цьому збудження в центрі згиначів однієї кінцівки зв'язане з гальмуванням у центрі згиначів дру­гої. Згідно з ученням видатного російського фізіолога М.Е. Введенського, гальмування і збудження є лише два прояви одного і того самого нервового процесу, які залежать лише від сили і частоти подразнення.

Периферичні нервові волокна, розплющені або частково перерізані, повільно регенерують, якщо тіло клітини і сегменти мієлінової оболонки не перервні. Регенерація волокон не відбувається в головному та спин­ному мозку. Ушкоджені нервові волокна трансформуються в тканину рубця та інактивуються.

Якщо нервове волокно ушкоджується в місці, найбільш віддаленому від тіла клітини, то настає дегенерація внаслідок нестачі життєво важливих білків та ензимів, і мієлінова оболонка стає порожнистою.

Неушкоджене тіло нейрона стимулює ріст декількох нервових відростків у залишках волокна. Один з цих відростків може прорости через порожню, але неушкоджену мієлінову оболонку.

Нове нервове волокно, яке росте зі швидкістю близько 1,5 мм на день, досягає попереднього місця розташування, функція і відчуття повільно відновлюються, а не використані нервові відростки дегене­рують.

Читайте також:

1. I. Органи і системи, що забезпечують функцію виділення
2. I. Особливості аферентних і еферентних шляхів вегетативного і соматичного відділів нервової системи
3. II. Анатомічний склад лімфатичної системи
4. IV. Розподіл нервової системи
5. IV. Система зв’язків всередині центральної нервової системи
6. IV. Філогенез кровоносної системи
7. POS-системи
8. VI. Філогенез нервової системи
9. Автокореляційна характеристика системи
10. АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ ДИСПЕТЧЕРСЬКОГО УПРАВЛІННЯ
11. АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ДОРОЖНІМ РУХОМ
12. Автоматизовані форми та системи обліку.

Переглядів: 825