Структуро-функциональная характеристика нервных и глиальных клеток

    Гистохимическое изучение обнаружило в области синапса высокую местную концентрацию весьма активного фермента - ацетилхолин-астеразы, который гидролизует ацетилхолин и делает его неактивным. Обнаружен также другой фермент, окисляющий симпатии.

    Химическая передача в синапсе связана с двумя процессами: 1) освобождение под действием нервного импульса специфического вещества из места его хранения в кончике аксона в узкое пространство между соседними нейронами и 2) процесс, путем которого специфическое вещество - медиатор - присоединяется к специфическим рецепторам в дендрите и вызывает изменение свойств его клеточной мембраны, приводящее к возникновению нового импульса. Первый процесс - особый случай нейросекреции, второй - особый случай хеморецепции, сходный с процессом, происходящим в органах химического чувства, например в органах вкуса и обоняния. Передачу химического медиатора от аксона к дендриту можно объяснить простой диффузией. На таком малом расстоянии диффузия должна протекать достаточно быстро, чтобы обеспечить скорость передачи, наблюдаемую в синапсе. Было показано, что двигательные нервы освобождают ацетилхолин отдельными "порциями", содержащими большое число молекул. Для функционирования механизма выделения ацетилхолина необходимы ионы кальция, а ионы магния тормозят его. Это позволяет предполагать, что медиатор хранится в нервных окончаниях, в мельчайших внутриклеточных структурах, которые освобождают все свое содержимое на поверхность клетки. На электронных микрофотографиях кончиков нейрона (рис. 6) в синапсе видны скопления синаптических пузырьков, которые, возможно, служат местом хранения ацетилхолина. Можно представить себе, что каждый нервный импульс вызывает освобождение содержимого одного из этих пузырьков в синаптическое пространство.

Рис. 6. Электронная микрофотография  синаптического окончания в возбужденной обонятельной луковице крысы. 
Окончание содержит три митохондрии (1) и несколько синаптических пузырьков (2). Зона контакта между двумя нейронами показана двумя стрелками. Видно утолщение мембран нервных волокон в зоне контакта (3}.

Еще не известно с достоверностью, как происходит передача импульсов  через синапсы в головном и  спинном мозгу: с помощью ли ацетилхолина, симпатина, какого-либо иного вещества или электрического механизма.

 Синаптическое соединение оказывает известное сопротивление потоку импульсов в нервной системе, и не каждый импульс, достигший синапса, передается на следующий нейрон. Разные синапсы оказывают различное сопротивление, поэтому они играют важную роль в определении пути импульсов через нервную систему и реакции организма на тот или иной раздражитель.

 В функциональном отношении вся нервная система представляет собой единое целое, и импульс, возникший в любом рецепторе, может быть передан на любой эффектор организма. Представим себе, что человек обжег палец. Мышцы руки сокращаются, чтобы отвести палец от горячего предмета, в головном мозгу возникает ощущение боли, человек может вскрикнуть, возможна приостановка сокращений сердца, пищеварения и дыхания - в сущности каждая мышца и железа может оказаться временно вовлеченной в реакцию. Наши органы чувств получают непрерывный поток стимулов, но избирательное сопротивление в синапсах препятствует постоянному неконтролируемому сокращению мышц и выделению секретов железами. Лекарственное вещество стрихнин снижает синаптическое сопротивление; при отравлении стрихнином самый слабый раздражитель вызывает у человека секрецию всех желез и судорожное сокращение всех мышц тела.

    Величина синаптического сопротивления может изменяться под влиянием нервных импульсов, так что один импульс может свести на нет действие другого. Это называется торможением. Обратное явление, когда один импульс усиливает другой, называется усилением. Эти два процесса играют важнейшую роль в интеграции активности различных органов и частей тела. Мы уже говорили, что все мышцы тела все время находятся в состоянии слабого сокращения, называемого тонусом, вследствие непрерывного потока нервных импульсов. Но когда одной мышце, например ' трехглавой мышце плеча, предстоит сократиться, ее антагонист, в данном случае бицепс, должен быть расслаблен. Это достигается одновременным торможением нервных импульсов, идущих к бицепсу, и усилением импульсов, идущих к трехглавой мышце. Торможение и усиление могут происходить только в синапсе, поскольку после того, как импульс начал свой путь по нейрону, распространение его не может быть ни остановлено, ни ускорено. Сможет ли данный импульс пройти через синапс, зависит от того, будет ли он заторможен или усилен другими импульсами.

8. Список литературы:

1. "Физиология человека" (учебник для институтов физической культуры. Изд. 5-е). Под ред. Н.В. Зимкина. // М. "Физкультура и спорт", 1975.
2. У. Росс Эшби. Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения. // М.: Издательство иностранной литературы, 1962

3. Интернет, статья К. Вили  «Нервная система»

4. В.М. Смирнов, В.Н. Яковлев «Физиология центральной нервной системы», Москва, 2002

5. «Биология, справочник школьника и студента», под ред. Зигфрида Брема и Ирмтраута Мейнке, Москва 2003 
   

¹  Единственный нерв, раздражение которого иногда происходит не на конце, а в некоторой промежуточной точке его длины,- это локтевой нерв, лежащий в области локтя близко к поверхности кожи. Этот нерв состоит из волокон, проводящих импульсы при ощущениях боли, прикосновения, холода, давления и т. д. Вот почему при ушибе локтя возникает неопределенное, "смешанное" ощущение.