Литература по нейрофизиологии Физиология человека: в 3-х томах, т. 1. Пер. с англ./ Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: МИР, – 272 с. Шульговский В.В. Основы нейрофизиологии: Учебное пособие для студентов вузов. - М.: Аспект Пресс, с Смирнов В.М. Нейрофизиология и ВНД детей и подростков Недоспасов В.О. Физиология ЦНС. – Регуляторные системы организма человека: Учеб. пособие для вузов / В.А. Дубынин, А.А. Каменский, М.Р. Сапин и др. – М.: Дрофа, – 368 с.: ил Смирнов В.М. Физиология центральной нервной системы: учеб. Пособ. Для студ. Вузов / В.М. Смирнов, Д.С. Свешников, В.Н. Яковлев, В.А. Правдивцев. – 5-е изд., испр. – М.: Изд. Центр «академия», – 368 с. Физиология центральной нервной системы: Учеб. Пособие/ Т.В. Алейникова, В.Н. Думбай, Г.А. Кураев, Г.Л. Фельдман. - Ростов н/Д: Феникс, с. - (Учебники "Феникса"). Николс Дж. Г., Мартин А.Р., Валлас Б. Дж., Фукс П.А. От нейрона к мозгу / Пер. с англ. П.М. Балабана, А.В. Галкина, Р.А. Гиниатуллина и др. М.: Едиториал УРСС, Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / под ред. А.Г. Камкина и А.А. Каменского. – М.: Издательский центр «Академия», – 1072 с.

Отделы нервной системы НЕРВНАЯ СИСТЕМА ЦЕНТРАЛЬНАЯ (ЦНС) Головной мозгСпинной мозг ВЕГЕТАТИВНАЯ (ВНС) Симпатический отдел Парасимпатический отдел ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ (ПНС) Нервы, н. узлы, нервно-мышечные соединения

Биохимические особенности нервной ткани Белковый и аминокислотный состав (синтез белка, нейроспецифические белки) Липидный состав (биол. мембрана, миелиновая оболочка, синтез гормонов) Углеводы (энергия, синтез биологически активных соединений) Потребление кислорода Генетический материал (РНК, ДНК, активность генов)

Функции белков в организме Белки структурные ферменты рецепторы сократительные транспортные защитные

Типы клеток нейроглии Астроцит под микроскопом

Некоторые функции нейроглии 1 – нейрон 2 – астроцит 3 - сосуд Участие в гематоэнцефалическом барьере Образование миелиновых оболочек аксонов

Н Е Й Р О Н Ы : аксон дендриты сома Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Нейрон и его функции Специфические функции нервной клетки: 1.Прием информации (дендриты) 2.Обработка информации (тело) 3.Передача информации (аксон)

– сома (тело) нейрона: размер мкм, разнообра- зие форм (пирамидная, звездча- тая, грушевидная и др.); функция – обработка информации. 2 – дендриты нейрона: их обычно несколько, относит. короткие (неск. мм), сильно ветвятся (под острым углом), сужаются по мере удаления от сомы; воспринима- ют и проводят сигналы к соме. 3 – аксон: всегда один, относит. длинный (неск. см), слабо ветвится (под прямым углом), имеет стабильный диаметр; проводит сигналы от сомы к другим клеткам. 4 – коллатераль: отросток аксона. Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Фосфолипиды: глицерин + два углеводо- родных хвоста + фосфорная к-та В водном растворе липиды и фосфолипиды образуют капли и двуслойные пленки. Такие пленки – основа всех биологических мембран (строительная функция + энерге- тическая и запасающая). Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Биологическая мембрана

Строение биологической мембраны

Третичная структура (белковый клубок), как правило, имеет ямку ( « активный центр » ). Здесь происходит захват молекулы-мишени («лиганда») по принципу «ключ-замок». После этого белок способен выполнить с лигандом те или иные операции. белки-ферменты транспортные белки (белки крови, каналы, насосы) белки-рецепторы двигательные белки защитные (антитела) строительные и др. Тип операции с лигандом = тип белка. лиганд Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

1 2 3 Белок-фермент, управляющий распадом вещества-лиганда ( пример: пищеварит. ферменты) Белок-фермент, управляющий синтезом нового вещества из двух лигандов 1 2 Транспортный белок (например, перенос кислорода гемоглобином) Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Ионный состав нервной клетки ИоныВнутриклеточная среда Внеклеточная среда (межклеточная жидкость) Катионы K+многомало Na+маломного Ca2+В основном в связанном виде Mg2+ Анионы Cl-маломного HCO3- (Aминокислоты)- многомало

3 Постоянно открытый белок-канал: похож на цилиндр с отверстием; встроен в мембрану клетки; через него может идти диффузия (как правило, строго определенных мелких частиц – молекул Н 2 О, ионов К +, Na + и др.). Диффузия – движение частиц среды из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией; чем больше разность концентраций, тем интенсивнее диффузия. Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Белок-канал со створкой: также встроен в мембрану клетки; его отверстие перекрыто петлей-створкой, («канал закрыт»). Створка при определенных условиях может открываться, «разрешая» диффузию (условия открытия: появление определенных химических веществ, электрические воздействия и др.) канал закрыт канал открыт Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Белок-насос: 1. «Чаша» белка встроена в мемб- рану клетки и открыта, напри- мер, в сторону внешней среды; происходит при- соединение лиганда. 2. Изменение простран- ственной конфигурации белка-насоса (как пра- вило, требует затрат энергии АТФ; перенос лиганда не зависит от разности концентраций). 3. Белок-насос открывается в сторону цитоплаз- мы, высвобождая лиганд; затем – возвращение белка-насоса в исходную конфигурацию. Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Белки-рецепторы: Встроены в мембрану клетки и выполняют информационную функцию. Лиганд в этом случае – сигнал об определенном событии во внешней (межклеточной) среде. После присоединения лиганда рецептор запускает реакцию клетки, влияя на ферменты, насосы, ионные каналы и т.п. Пример: действие гормонов и медиаторов. Так, инсулин, выде- ляемый поджелу- дочной железой, активирует работу насосов, транспор- тирующих внутрь клетки глюкозу. глюкоза инсулин Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Потенциал покоя Ex – равновесный потенциал для иона х R – газовая постоянная, T – абсолютная температура, Кельвин (+273 С), F – число Фарадея, Z – валентность иона (для калия +1). Уравнение В. Нернста:

Потенциал покоя есть у ВСЕХ живых клеток Уровень ПП зависит от 3-х главных факторов: диффузии K + из клетки диффузии Na + в клетку работы Na + /K + -АТФазы ПП в разных клетках бывает от -100 до -50 мВ

Транспортные механизмы в клетке

23 Наличие ПП – результат жизнедеятельности нейрона, совместного функционирования всех биополимеров и органоидов клетки; погибший нейрон быстро теряет ПП. Первопричина ПП – разность концентраций ионов K + и Na + внутри и снаружи нейрона. Эту разность создает работа особого белка-насоса Na + -K + -АТФазы (Na + -К + -насоса). внутриклеточная среда К+К+ К+К+ Na + -K + -АТФаза обменива- ет находящиеся внутри клетки ионы Na + на захва- ченные в межклеточной среде ионы К +, затрачивая значительное кол-во АТФ. межклеточная среда АТФ АДФ Na + Автор слайда – проф. Дубынин В.А., МГУ

Механизм работы Na/K-АТФазы (насоса)

Факторы, участвующие в формировании ПП