Клеточная мембрана и механизмы передачи биологической информации. Электрическая сигнализация. Медиаторные системы мозга, их роль в норме и при патологических. - презентация

1 Клеточная мембрана и механизмы передачи биологической информации. Электрическая сигнализация. Медиаторные системы мозга, их роль в норме и при патологических состояниях

2 Основные физиологические свойства возбудимых тканей

3 нервную, мышечную и железистую),Общим свойством всех живых тканей является раздражимость, т.е. способность под влиянием внешних воздействий изменять обмен веществ и энергии. Среди всех живых тканей организма особо выделяют возбудимые ткани (нервную, мышечную и железистую), реакция которых на раздражение связана с возникновением специальных форм активности электрических потенциалов и других явлений.

4 К общим физиологическим свойствам возбудимых тканей относятся:К общим физиологическим свойствам возбудимых тканей относятся: Раздражимость Возбудимость Проводимость Рефрактерность Лабильность

5 Возбудимость Показатель возбудимости порог раздражения Возбудимость - способность ткани отвечать на раздражение возбуждением. Возбудимость зависит от уровня обменных процессов и заряда клеточной мембраны. Показатель возбудимости порог раздражения - та минимальная сила раздражителя, которая вызывает первую видимую ответную реакцию ткани. Раздражители бывают: подпороговые, пороговые, надпороговые. Возбудимость и порог раздражения - обратно пропорциональные величины

6 Чем выше порог, тем ниже возбудимость и наоборот Величина порога зависит от функционального состояния ткани и от особенностей раздражителя, которым может быть любое изменение внешней среды (электрическое, тепловое, механическое и пр.). Чем выше порог, тем ниже возбудимость и наоборот

7 Процесс возбудимости Процесс возбудимости включает электрические, ионные, химические и тепловые изменения, а также специфические проявления: в нервных клетках импульсы возбуждения, в мышечных сокращение или напряжение, в железистых выделение определенных веществ. Он представляет собой переход из состояния физиологического покоя в деятельное состояние. Для нервной и мышечной ткани характерна также способность передавать это активное состояние соседним участкам т.е. проводимость.

8 Проводимость Проводимость - способность ткани проводить возбуждение по всей своей длине. Показатель проводимости - скорость проведения возбуждения. Скорость проведения возбуждения по скелетной ткани м/с, по нервной ткани до 120 м/с. Проводимость зависит от интенсивности обменных процессов, от возбудимости (прямо пропорционально).

9 Рефрактерность Различают: абсолютно рефрактерный период Рефрактерность (невозбудимость) - способность ткани резко снижать свою возбудимость при возбуждении. В момент самой активной ответной реакции ткань становится невозбудимой. Различают: абсолютно рефрактерный период - время, в течении которого ткань не отвечает абсолютно ни на какие возбудители; относительный рефрактерный период ткань относительно невозбудима - происходит восстановление возбудимости до исходного уровня. относительный рефрактерный период - ткань относительно невозбудима - происходит восстановление возбудимости до исходного уровня.

10 Показатель рефрактерности Показатель рефрактерности - продолжительность рефрактерного периода (t).( напр. продолжительность рефрактерного периода у скелетной мышцы мс). Рефрактерность ткани зависит от уровня обменных процессов и функциональной активности (обратная зависимость).

11 Лабильность Лабильность (функциональная подвижность) - способность ткани воспроизводить определенное число волн возбуждения в единицу времени в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений. Это свойство характеризует скорость возникновения возбуждения. Показатель лабильности: максимальное количество волн возбуждения в данной ткани: нервные волокна импульсов в секунду, мышечная ткань импульсов в секунду, синапс импульсов в секунду. Лабильность зависит от уровня обменных процессов в ткани, возбудимости, рефрактерности.

12 Для мышечной ткани к четырем перечисленным свойствам добавляется пятое -Для мышечной ткани к четырем перечисленным свойствам добавляется пятое - сократимость

13 возбуждением и торможением Торможение Возбудимые ткани характеризуются двумя основными нервными процессами - возбуждением и торможением. Торможение это активная задержка процесса возбуждения. Взаимодействие этих двух процессов обеспечивает координацию нервной деятельности в целостном организме.

14 Возбуждение Возбуждение – это активный процесс, представляющий собой ответную реакцию ткани на раздражение и характеризующийся повышением функций ткани. Возбуждение характеризуется двумя группами признаков: неспецифическими и специфическими.

15 Неспецифические признаки Неспецифические признаки возникают у всех возбудимых тканей вне зависимости от их строения: изменение проницаемости клеточных мембран изменение заряда клеточных мембран, повышение потребления кислорода повышение температуры усиление обменных процессов

16 Специфические признаки различаются у различных тканей:Специфические признаки различаются у различных тканей: –мышечная ткань – сокращение –железистая ткань – выделение секрета –нервная ткань – генерация нервного импульса

17 Возбуждение может быть 2-х видов: Возбуждение может быть 2-х видов: местное (локальный ответ); местное (локальный ответ); распространяющееся (импульсное) распространяющееся (импульсное) Возникновение того или иного вида возбуждения зависит от степени развития ткани и силы раздражителя.

18 Местное возбуждение наиболее древний вид (низшие формы организмов и низко возбудимые ткани - например, соединительная ткань). Местное возбуждение возникает и в высокоорганизованных тканях под действием подпорогового раздражителя или как компонент потенциала действия. При местном возбуждении нет видимой ответной реакции Местное возбуждение - наиболее древний вид (низшие формы организмов и низко возбудимые ткани - например, соединительная ткань). Местное возбуждение возникает и в высокоорганизованных тканях под действием подпорогового раздражителя или как компонент потенциала действия. При местном возбуждении нет видимой ответной реакции

19 Особенности местного возбуждения:Особенности местного возбуждения: нет латентного (скрытого) периода - возникает сразу же при действии раздражителя; нет порога раздражения; местное возбуждение градуально - изменение заряда клеточной мембраны пропорционально силе подпорогового раздражителя; нет рефрактерного периода, наоборот характерно небольшое повышение возбудимости; распространяется с декрементом (затуханием).

20 Импульсное (распространяющееся) возбуждение - присуще высокоорганизованным тканям возникает под действием порогового и сверхпорогового раздражителей.Импульсное (распространяющееся) возбуждение - присуще высокоорганизованным тканям, возникает под действием порогового и сверхпорогового раздражителей.

21 Особенности импульсного возбуждения:Особенности импульсного возбуждения: имеет латентный период - между моментом нанесения раздражения и видимой ответной реакцией проходит некоторое время; имеет порог раздражения; не градуально - изменение заряда клеточной мембраны не зависит от силы раздражителя; наличие рефрактерного периода; импульсное возбуждение не затухает.

22 В организме животного и человека наблюдается местное и импульсное возбуждение.

23 Существует определенная зависимость ответной реакции от параметра раздражителя. Законы раздражения возбудимых тканей : Законы раздражения возбудимых тканей : закон силы раздражителя; закон длительности действия раздражителя; закон градиента раздражителя.

24 Закон силы раздражителя Закон силы раздражителя. Ответная реакция ткани пропорциональна силе наносимых раздражений до определенного предела. Увеличение ответной реакции - результат возбуждения все большего числа волокон ткани. При действии максимального раздражителя возникает наибольшая ответная реакция, т. к. все волокна возбуждения и дальнейшее увеличение ответной реакции невозможно.

25 Закон длительности действия раздражителя.Закон длительности действия раздражителя. Ответная реакция ткани зависит от времени действия раздражителя, но до определенного предела. Характер ответной реакции зависит от силы раздражителя и времени действия

26 Закон градиента раздражителя.Закон градиента раздражителя. Градиент - крутизна нарастания силы раздражителя. Ответная реакция ткани зависит от градиента раздражителя до определенных пределов. Аккомодация - приспособление ткани к медленно нарастающему по силе раздражителю. При медленном увеличении силы раздражителя может не быть ответной реакции..

27 В зависимости от силы, длительности и градиента раздражителя наблюдается разная ответная реакция ткани; Эта зависимость не беспредельна.

28 Электрические явления в возбудимых тканях

29 Основной структурно- функциональной единицей всех живых организмов является клетка.Основной структурно- функциональной единицей всех живых организмов является клетка.

30 Клетка это элементарная живая система, состоящая из ядра и цитоплазмы, лежащая в основе развития, строения и функции всех живых и растительных организмов Клетка – это элементарная живая система, состоящая из ядра и цитоплазмы, лежащая в основе развития, строения и функции всех живых и растительных организмов.

31 мембраны клетки. Важнейшую роль в регуляции и обеспечении внутри- и межклеточного обмена информацией играют мембраны клетки – наружная клеточная (или плазматическая мембрана) и мембраны ядра и клеточных органелл. Основные свойства возбудимых тканей определяются структурно- функциональными особенностями их мембран

32 Согласно современным представлениям, все клеточные и внутриклеточные мембраны устроены сходным образом: основу мембраны составляет двойной молекулярный слой липидов (липидный бислой) на котором и в толще которого находятся белки.

33 Основной матрикс мембраны составляет двойной липидный слой, от 40 до 90 % которого составляют фосфолипиды. Главными функциональными элементами мембраны в настоящее время считаются белки, составляющие 25–75 % массы мембраны: 1 молекула белка на 50 молекул липида.

34 В липидный бислой встроены многочисленные белковые молекулы и молекулярные комплексы, одни из которых обладают свойствами селективных (т. е. избирательных каналов для ионови молекул, а другие - насосов, способных активно перекачивать ионы через мембрану. В липидный бислой встроены многочисленные белковые молекулы и молекулярные комплексы, одни из которых обладают свойствами селективных (т. е. избирательных) каналов для ионов и молекул, а другие - насосов, способных активно перекачивать ионы через мембрану.

35 Свойства клеточных мембран: избирательной проницаемостью Обладают избирательной (селективной) проницаемостью для молекул и ионов. полупроницаемостью Обладают полупроницаемостью – вещества проходят только в одном направлении. возбудимостью, проводимостью. Обладают возбудимостью, проводимостью.

36 Клеточные мембраны имеют специализированные (чаще белковые) структуры ионного транспорта Клеточные мембраны имеют специализированные (чаще белковые) структуры ионного транспорта

37 Этими структурами являются: каналы утечки потенциал-зависимые ионные каналы иганд-зависимые ионные каналы 1. Ионные каналы (т. н. пассивный ионный транспорт, т. е. не требующий затраты энергии). Важную роль играют следующие группы ионных каналов: каналы утечки, т. е. реагирующие на механические деформации мембраны; потенциал-зависимые ионные каналы – открывающиеся при изменении МП; лиганд-зависимые ионные каналы, т. е. открывающиеся при связывании рецепторной части молекулы канала с лигандом

38 2. Ионные насосы (как минимум Nа/К- насос, Са-насос), обеспечивающие активный (т. е. с затратой энергии аденозинтрифосфата – АТФ) ионный транспорт против градиента концентрации.

39 Лишь возбудимые ткани – нервная, мышечная, секреторная обладают отличительным свойством – быстро менять величину МП при действии раздражителей.Лишь возбудимые ткани – нервная, мышечная, секреторная обладают отличительным свойством – быстро менять величину МП при действии раздражителей.

40 В развитии возбуждения выделяют 4 этапа: В развитии возбуждения выделяют 4 этапа: предшествующее возбуждению состояние покоя (статическая поляризация); 1) предшествующее возбуждению состояние покоя (статическая поляризация); 2) деполяризацию; 3) реполяризацию 4) гиперполяризацию.

41 Статическая поляризация Статическая поляризация – наличие постоянной разности потенциалов между наружной и внутренней поверхностями клеточной мембраны. В состоянии покоя наружная поверхность клетки всегда электроположительна по отношению к внутренней, т.е. поляризована. Эта разность потенциалов, равная ~ 60 мВ, называется потенциалом покоя, или мембранным потенциалом (МП).

42 Мембранный потенциал (или потенциал покоя) – это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны в состоянии относительного физиологического покоя. Мембранный потенциал (или потенциал покоя) – это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны в состоянии относительного физиологического покоя.

43 Потенциал покоя возникает в результате двух причин: 1) неодинакового распределения ионов по обе стороны мембраны. Внутри клетки находится больше всего ионов К, снаружи его мало. Ионов Na и ионов Cl больше снаружи, чем внутри. Такое распределение ионов называется ионной асимметрией; 2) избирательной проницаемости мембраны для ионов. В состоянии покоя мембрана неодинаково проницаема для различных ионов. Клеточная мембрана проницаема для ионов K, малопроницаема для ионов Na и непроницаема для органических веществ.

44 В образовании потенциала принимают участие 4 вида ионов: катионы натрия (положительный заряд), катионы калия (положительный заряд), анионы хлора (отрицательный заряд), анионы органических соединений (отрицательный заряд)В образовании потенциала принимают участие 4 вида ионов: катионы натрия (положительный заряд), катионы калия (положительный заряд), анионы хлора (отрицательный заряд), анионы органических соединений (отрицательный заряд)

45 В покое ионы калия без затрат энергии выходят в область меньшей концентрации (на наружную поверхность клеточной мембраны), неся с собой положительный заряд. Ионы хлора проникают внутрь клетки, неся отрицательный заряд. Ионы натрия продолжают оставаться на наружной поверхности мембраны, еще больше усиливая положительный заряд.

46 Деполяризация Деполяризация – сдвиг МП в сторону его уменьшения. Под действием раздражения открываются «быстрые» натриевые каналы, вследствие чего ионы Na лавинообразно поступают в клетку. Переход положительно заряженных ионов в клетку вызывает уменьшение положительного заряда на ее наружной поверхности и увеличение его в цитоплазме. В результате этого сокращается трансмембранная разность потенциалов, значение МП падает до 0, а затем по мере дальнейшего поступления Na в клетку происхо- дят перезарядка мембраны и инверсия ее заряда (поверхность становится электроот- рицательной по отношению к цитоплазме) – возникает потенциал действия (ПД).

47 Во время деполяризации, когда переносимый ионами Na положительный заряд достигает некоторого порогового значения, возникает ток смещения, который «захлопывает» ворота и «запирает» (инактивирует) канал, прекращая тем самым дальнейшее поступление Na в цитоплазму. Канал «закрыт» (инактивирован) вплоть до восстановления исходного уровня МП.Во время деполяризации, когда переносимый ионами Na положительный заряд достигает некоторого порогового значения, возникает ток смещения, который «захлопывает» ворота и «запирает» (инактивирует) канал, прекращая тем самым дальнейшее поступление Na в цитоплазму. Канал «закрыт» (инактивирован) вплоть до восстановления исходного уровня МП.

48 Схема распределения зарядов по разные стороны мембраны возбудимой клетки в спокойном состоянии (A) и при возникновении потенциала действия (B)

49 Если при действии раздражителя деполяризация мембраны не достигает критического уровня, т. е. мала, говорят о локальном ответе (ЛО). ЛО не распространяется по мембране и не передает информацию, быстро затухая.Если при действии раздражителя деполяризация мембраны не достигает критического уровня, т. е. мала, говорят о локальном ответе (ЛО). ЛО не распространяется по мембране и не передает информацию, быстро затухая.

50 Сенсорные рецепторы преобразуют сигналы среды на рецепторном участке мембраны в изменения электрического потенциала (что и называют рецепторным потенциалом – РП). За счет локальных токов РП генерирует ПД уже на проводящей мембране нервной клетки, преобразуя и передавая, таким образом, нервной клетке информацию, которую принес раздражитель.Сенсорные рецепторы преобразуют сигналы среды на рецепторном участке мембраны в изменения электрического потенциала (что и называют рецепторным потенциалом – РП). За счет локальных токов РП генерирует ПД уже на проводящей мембране нервной клетки, преобразуя и передавая, таким образом, нервной клетке информацию, которую принес раздражитель.

51 восстановление исходного уровня МП. При этом ионы натрия перестают проникать в клетку, проницаемость мембраны для калия увеличивается, и он достаточно быстро выходит из нее. В результате заряд клеточной мембраны приближается к исходному.Реполяризация – восстановление исходного уровня МП. При этом ионы натрия перестают проникать в клетку, проницаемость мембраны для калия увеличивается, и он достаточно быстро выходит из нее. В результате заряд клеточной мембраны приближается к исходному.

52 увеличение уровня МП. Вслед за восстановлением исходного значения МП (реполяризация) происходит его кратковременное увеличение по сравнению с уровнем покоя, обусловленное повышением проницаемости калиевых каналов и каналов для Cl. В связи с этим поверхность мембраны приобретает избыточный по сравнению с нормой положительный заряд, а уровень МП становится несколько выше исходного. На этом заканчивается одиночный цикл возбуждения.Гиперполяризация – увеличение уровня МП. Вслед за восстановлением исходного значения МП (реполяризация) происходит его кратковременное увеличение по сравнению с уровнем покоя, обусловленное повышением проницаемости калиевых каналов и каналов для Cl. В связи с этим поверхность мембраны приобретает избыточный по сравнению с нормой положительный заряд, а уровень МП становится несколько выше исходного. На этом заканчивается одиночный цикл возбуждения.

53 Во время развития потенциала действия мембрана полностью теряет возбудимость. Это состояние называют полной невозбудимостью или абсолютной рефрактерностью. За ним следует относительная рефрактерность, когда потенциал действия может возникать лишь при очень сильном раздражении. Постепенно возбудимость восстанавливается до исходного уровня.

54 Проведение возбуждения Проведение возбуждения

55 Между зоной возбуждения (имеющей на поверхности волокна отрицательный заряд и на внутренней стороне мембраны положительный) и соседним невозбужденным участком мембраны нервного волокна (с обратным соотношением зарядов) возникают электрические токи так называемые местные токи. В результате развивается деполяризация соседнего участка, увеличение его ионной проницаемости и появление потенциала действия. В исходной же зоне возбуждения восстанавливается потенциал покоя. Затем возбуждением охватывается следующий участок мембраны и т. д. Таким образом с помощью местных токов происходит распространение возбуждения на соседние участки нервного волокна, т.е. проведение нервного импульса. По мере проведения амплитуда потенциала действия не уменьшается, т. е. возбуждение не затухает даже при большой длине нерва.

56 Потенциалы действия (импульсы возбуждения) обладают способностью распространяться вдоль по нервным и мышечным волокнам. Потенциалы действия (импульсы возбуждения) обладают способностью распространяться вдоль по нервным и мышечным волокнам.

57 Механизм проведения возбуждения по нервным волокнам зависит от их типа. Существуют два типа нервных волокон: миелиновые безмиелиновые.

58 Миелиновые волокна Миелиновые волокна - имеют оболочку обладающую высоким сопротивлением, электрогенные свойства обнаружены только в перехватах Ранвье. Под действием раздражителя возбуждение возникает в ближайшем перехвате Ранвье.Таким образом, ионные токи в них могут проходить только в областях перехватов Ранвье, лишенных миелиновой оболочки. Соответственно при проведении нервного импульса возбуждение возникает только в этих областях. Такое проведение получило название сальтаторного (от лат. сальтус прыжок).

59 Безмиелиновые волокна Безмиелиновые волокна - поверхность обладает электрогенными свойствами на всем протяжении. Возбуждение имеет вид постоянно бегущей волны. Чем толще волокно, тем выше скорость проведения В разных нервных волокнах скорость проведения импульса различна. Чем толще волокно, тем выше скорость проведения импульса по нему.

60 Существует три закона проведения раздражения по нервному волокну. Закон анатомо-физиологической целостности.Проведение импульсов по нервному волокну возможно лишь в том случае, если не нарушена его целостность.Закон анатомо-физиологической целостности.Проведение импульсов по нервному волокну возможно лишь в том случае, если не нарушена его целостность.

61 Закон двустороннего проведения возбуждения. Нервное волокно проводит нервные импульсы в двух направлениях – центростремительно и центробежно. В живом организме возбуждение проводится только в одном направлении. Двусторонняя проводимость нервного волокна ограничена в организме местом возникновения импульса и клапанным свойством синапсов, которое заключается в возможности проведения возбуждения только в одном направлении.

62 Закон изолированного проведения возбуждения Закон изолированного проведения возбуждения. В периферических нервных волокнах возбуждение передается только вдоль нервного волокна, но не передается на соседние, которые находятся в одном и том же нервном стволе.

63 Синапс Синапс (от греч. sinapsis - соединение, связь) - специализированный контакт между нервными клетками или нервными клетками и другими возбудимыми образованиями, обеспечивающий передачу возбуждения с сохранением его информационной значимости.

64 В основу классификации синапсов положены три основных принципа. В соответствии с морфологическим принципом синапсы подразделяют: - аксоаксональные синапсы (между двумя аксонами); - аксодендритические синапсы (между аксоном одного нейрона и дендритом другого); - аксосоматические синапсы (между аксоном одного нейрона и телом другого); - дендродендритические (между дендритами двух или нескольких нейронов); -нервно-мышечные синапсы (между аксоном мотонейрона и мышечным волокном); - межнейронные синапсы (общее название синапсов между какими-либо элементами двух нейронов).

65 Все синапсы делят на центральные (в головном и спинном мозге) и периферические (нервно-мышечные, аксоэпителиальные и синапсы вегетативных ганглиев).

66 В соответствии с нейрохимическим принципом синапсы классифицируют по виду химического вещества - медиатора, с помощью которого происходит возбуждение и торможение эффекторной клетки: Холинергические (медиатор ацетилхолин).Холинергические (медиатор ацетилхолин). Адренергические (медиатор норадреналин).Адренергические (медиатор норадреналин). Серотонинергические (медиатор серотонин) и т. д.Серотонинергические (медиатор серотонин) и т. д.

67 По способу передачи возбуждения синапсы подразделяют на три группы.По способу передачи возбуждения синапсы подразделяют на три группы.

68 Первую составляют синапсы с химической природой передачи посредством медиаторов (например, нервно-мышечные);Первую составляют синапсы с химической природой передачи посредством медиаторов (например, нервно-мышечные); вторую - синапсы с передачей электрического сигнала непосредственно с пресинаптической - на постсииаптическую мембрану (например, синапсы в клетчатке глаза). По сравнению с химическими синапсами они отличаются большей скоростью передачи сигнала. вторую - синапсы с передачей электрического сигнала непосредственно с пресинаптической - на постсииаптическую мембрану (например, синапсы в клетчатке глаза). По сравнению с химическими синапсами они отличаются большей скоростью передачи сигнала. Третья группа представлена «смешанными» синапсами, сочетающими элементы как химической, так и электрической передачи. Третья группа представлена «смешанными» синапсами, сочетающими элементы как химической, так и электрической передачи.

69 Схематнческое изображение синапсов Схематнческое изображение синапсов : 1 пресинаптическая 1 пресинаптическая 3 постсинаптическая мембраны; 2 синаптическая щель. В синаптическом расширении имеются мелкие везикулы, так называемые синаптические пузырьки, содержащие либо медиатор (вещество-посредник в передаче возбуждения), либо фермент, разрушающий этот медиатор. На постсинаптической, а часто и на пресинаптической мембранах присутствуют рецепторы к тому или иному медиатору.

70 При деполяризации пресинаптической терминали открываются потенциал- чувствительные кальциевые каналы, ионы кальция входят в пресинаптическую терминаль и запускают механизм слияния синаптических пузырьков с мембраной. В результате медиатор выходит в синаптическую щель и присоединяется к белкам-рецепторам постсинаптической мембраны

71 По конечному физиологическому эффекту, а также по изменению потенциала постсинаптической мембраны различают возбуждающие и тормозные синапсы По конечному физиологическому эффекту, а также по изменению потенциала постсинаптической мембраны различают возбуждающие и тормозные синапсы

72 Медиаторные системы мозга

73 Головной мозг человека- орган, координирующий и регулирующий все жизненные функции организма и контролирующий поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга.Головной мозг человека- орган, координирующий и регулирующий все жизненные функции организма и контролирующий поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга.

74 Память, способность к воспроизведению прошлого опыта, одно из основных свойств нервной системы, выражающееся в способности длительно хранить информацию о событиях внешнего мира и реакциях организма и многократно вводить ее в сферу сознания и поведения.Память, способность к воспроизведению прошлого опыта, одно из основных свойств нервной системы, выражающееся в способности длительно хранить информацию о событиях внешнего мира и реакциях организма и многократно вводить ее в сферу сознания и поведения.

75 Медиаторам – химическим посредникам в синаптической передаче информации – придается большое значение в обеспечении механизмов долговременной памяти. Медиаторные системы головного мозга принимают самое непосредственное участие в обучении и формировании памяти.Медиаторам – химическим посредникам в синаптической передаче информации – придается большое значение в обеспечении механизмов долговременной памяти. Медиаторные системы головного мозга принимают самое непосредственное участие в обучении и формировании памяти.

76 Известно около 30 разных веществ, относительно которых доказано или подозревается, что они играют роль медиаторов в головном мозгу, и каждое из них оказывает на нейроны характерный возбуждающий или тормозный эффект. Медиаторы распределены в мозгу не в случайном порядке, а локализованы в особых группах нейронов, аксоны которых идут к другим высокоспециализированным областям мозга

77 В настоящее время известны следующие вещества, выполняющие медиаторные функции: ацетилхолин, катехоламины (адреналин, норадреналин, дофамин), аминокислоты (гамма-аминомасляная кислота, глутаминовая кислота, глицин), гистамин.В настоящее время известны следующие вещества, выполняющие медиаторные функции: ацетилхолин, катехоламины (адреналин, норадреналин, дофамин), аминокислоты (гамма-аминомасляная кислота, глутаминовая кислота, глицин), гистамин.

78 Передача информации в мозгу, как и нервной системе в целом, осуществляется посредством нервных импульсов. Они распространяются в направлении от тела клетки к концевому отделу аксона, который может ветвиться, образуя множество окончаний, контактирующих с другими нейронами через узкую щель – синапс; передача импульсов через синапс опосредована химическими веществами – нейромедиаторами

79 Нейромедиаторы Нейромедиаторы - это вещества, которые характеризуются следующими признаками. 1. Накапливаются в пресинаптической структуре в достаточной концентрации. 2. Освобождаются при передаче импульса. 3. Вызывают после связывания с постсинаптической мембраной изменение скорости метаболических процессов и возникновение электрического импульса. 4. Имеют систему для инактивации или транпортную систему для удаления из синапса, обладающие к ним высоким сродством.

80 Медиатор образуется либо в теле нейрона (и попадает в синаптическую бляшку, пройдя через весь аксон), либо непосредственно в синаптической бляшке. В синаптической бляшке молекулы медиатора упаковываются в синаптические пузырьки, в которых они хранятся до момента высвобождения.Медиатор образуется либо в теле нейрона (и попадает в синаптическую бляшку, пройдя через весь аксон), либо непосредственно в синаптической бляшке. В синаптической бляшке молекулы медиатора упаковываются в синаптические пузырьки, в которых они хранятся до момента высвобождения.

81 Таким образом, нейромедиаторы играют важную роль в функционировании нервной ткани, обеспечивая синаптическую передачу нервного импульса. Их синтез происходит в теле нейронов, а накопление - в особых везикулах, которые постепенно перемещаются с участием специальных систем к кончикам аксонов.Таким образом, нейромедиаторы играют важную роль в функционировании нервной ткани, обеспечивая синаптическую передачу нервного импульса. Их синтез происходит в теле нейронов, а накопление - в особых везикулах, которые постепенно перемещаются с участием специальных систем к кончикам аксонов.

82 Основные медиаторные системы головного мозга Основные медиаторные системы головного мозга Холинэргическая Холинэргическая Моноаминоэргическая ( включает в себя норадреноэргическую, дофаминэргическую и серотонинэргическую) -система биогенных аминов. Моноаминоэргическая ( включает в себя норадреноэргическую, дофаминэргическую и серотонинэргическую) -система биогенных аминов.

83 Биогенными аминами называют три медиатора, играющие принципиальную роль в регуляции функций ЦНС: Биогенными аминами называют три медиатора, играющие принципиальную роль в регуляции функций ЦНС: Норадреналин Норадреналин Дофамин Дофамин Серотонин Серотонин КАТЕХОЛАМИНЫ

84 Синтез биогенных аминов довольно строго локализован в определенных участках мозга и сосредоточен в ядрах его стволовой части. Аксоны этих клеток направляются в самые различные области мозга, в том числе в его высшие отделы Синтез биогенных аминов довольно строго локализован в определенных участках мозга и сосредоточен в ядрах его стволовой части. Аксоны этих клеток направляются в самые различные области мозга, в том числе в его высшие отделы

85 Концентрация биогенного амина в мозгу может меняться в зависимости от интенсивности функционирования системы (частоты прихода нервных импульсов и интенсивности освобождения медиатора) и от скорости распада аминов Концентрация биогенного амина в мозгу может меняться в зависимости от интенсивности функционирования системы (частоты прихода нервных импульсов и интенсивности освобождения медиатора) и от скорости распада аминов

86 Роль медиаторных систем мозга при патологических состояниях

87 Дофамин связывают с двумя заболеваниями: дефицит медиатора в определнных отделах мозга создает ригидность и тремор, характерные для болезни Паркинсона, а избыток дофамина в области переднего мозга, возможно, причастен к шизофрении Дофамин связывают с двумя заболеваниями: дефицит медиатора в определнных отделах мозга создает ригидность и тремор, характерные для болезни Паркинсона, а избыток дофамина в области переднего мозга, возможно, причастен к шизофрении.

88 Этанол обладает выраженной органотроп- ностью: в мозгу его концентрация превос- ходит содержание в крови. Даже низкие дозы алкоголя запускают активность ингибиторных ГАМКγ-аминомасляных кислот)систем головного мозга.Именно этот процесс и приводит к седативному эффекту, сопровождающемуся расслабле- нием мышц и эйфорией (ощущением опьянения). При хроническом употреблении алкоголя ГАМК-системы адаптируются, что сопровождается абстинентным синдромом вследствие снижения активности ГАМК при воздержании Этанол обладает выраженной органотроп- ностью: в мозгу его концентрация превос- ходит содержание в крови. Даже низкие дозы алкоголя запускают активность ингибиторных ГАМК (γ-аминомасляных кислот)- систем головного мозга. Именно этот процесс и приводит к седативному эффекту, сопровождающемуся расслабле- нием мышц и эйфорией (ощущением опьянения). При хроническом употреблении алкоголя ГАМК-системы адаптируются, что сопровождается абстинентным синдромом вследствие снижения активности ГАМК при воздержании

89 Этанол также ведет к выделению опиоидных пептидов (напр.,бета- эндорфина), которые, в свою оче- редь, связаны с высвобождением дофамина. Опиоидные пептиды также играют определённую роль в формировании эйфории.Этанол также ведет к выделению опиоидных пептидов (напр.,бета- эндорфина), которые, в свою оче- редь, связаны с высвобождением дофамина. Опиоидные пептиды также играют определённую роль в формировании эйфории.

90 В развитии ДЦП принимают участие дофаминовая и другие медиаторные системы головного мозга, в том числе холинергическая, серотонин- ергическая, ГАМК-ергическая. Поэтому современное консерватив- ное лечение должно быть направле- но на рецепторное воздействие на мозговую ткань (средства дофами- нового, холинергического, серотони- нового, пептидного ряда, ГАМК) и на компенсацию атрофических процессов.