В огляді...

1. Мембранний потенціал спокою нейрона -70 мВ є результатом поділу іонів натрію та калію, обумовленого головним чином дією натрій-калієвого насосу у сполученні з високою натрієвою та низькою калієвою проникністю мембрани нейрона.

2. Будь-яка зміна, що підвищує позитивний заряд мембранного потенціалу, називається деполяризацією. Будь-яка зміна, що підвищує негативний заряд, називається гіперполяризацією. Ці зміни мають місце при відкритих іонних каналах, що дозволяє іонам переміщуватися з однієї ділянки в іншу.

3. При деполяризації мембрани на 15-20 мВ досягається поріг, результатом котрого є потенціал дії. Потенціал дії не виникає, якщо поріг не досягається.

4. Виникнення потенціалу дії включає таку послідовність явищ:

• підвищення натрієвої проникності внаслідок відкриття натрієвих каналів;

• зниження натрієвої проникності при їх закритті;

• відкриття калієвих каналів та реполяризація.

5. У мієлінізованих нейронах імпульс переміщується по аксону, перескакуючи між перехватами Ранв'є (ділянки стоншення оболонки мієлізованого нервового волокна). Цей процес — скачкоподібна провідність — у 5-50 разів вищий, ніж провідність немієлізованого волокна такого самого діаметра.

6. Нервовий імпульс швидше переміщується по нейронах більшого діаметра.

СИНАПС

Зв'язок одного нейрона з іншими здійснюється завдяки потенціалу дії. Після виникнення потенціалу дії нервовий імпульс проходить через увесь аксон, досягаючи його закінчень. Як переходить нервовий імпульс з одного нейрона на інший?

Зв'язок нейронів один з одним здійснюється за допомогою синапсів. Синапс — це ділянка передачі імпульсу з одного нейрона на інший. Найхарактернішим видом синапсів є хімічний синапс, котрий ми і розглянемо. Як видно з рис. 2.3, синапс між двома нейронами включає кінцеву частину аксона нейрона, що несе імпульс; рецепти іншого нейрона та простір між цими структурами. Нейрон, що посилає імпульс через синапс, називається пресинаптичним, а закінчення аксона — пресинаптичними закінченнями.

Нейрон, що сприймає імпульс на другому кінці синапса, називається пост-

синаптичним і має постсинаптичні рецептори. Закінчення аксона та постсинаптичні рецептори фізично не контактують один з одним. Їх розділяє синаптична щілина.

Нервовий імпульс може передаватися через синапс тільки в одному напрямку: від закінчення аксона пресинаптичного нейрона до постсинаптичних рецепторів, що, як правило, знаходяться на дендритах постсинаптичного нейрона. Імпульси також можуть надходити безпосередньо на рецептори тіла нейрона, оскільки приблизно 5-20 % закінчень аксона знаходяться ближче до тіла, ніж до дендритів.

Пресинаптичні закінчення аксона містять велику кількість синоптичних пухирців, або мішечків, у котрих знаходяться нейромедіатори. Коли імпульс досягає пресинаптичних закінчень, синаптичні пухирці реагують на нього виділенням своїх хімікалій у синаптичну щілину. Ці нейротрансмітери потім дифундують через синаптичну щілину до постсинаптичних рецепторів нейрона, котрі їх зв'язують. Якщо таке відбувається, то це означає, що імпульс досяг нейрона і може бути переданий далі.

НЕРВОВО-М'ЯЗОВЕ З'ЄДНАННЯ

Якщо зв'язок між нейронами здійснюється за допомогою синапсів, то їх зв'язок з м'язовими волокнами відбувається у нервово-м'язовому з'єднанні. Нервово-м'язове з'єднання виконує ту саму функцію, що й синапс. Навіть проксимальна частина нервово-м'язового з'єднання така сама: вона починається закінченнями аксона рухового нейрона, котрі виділяють нейротрансмітери у простір між двома клітинами. Закінчення аксона у нервово-м'язовому з'єднанні переходять у плоскі диски — кінцеві пластинки.

У нервово-м'язовому з'єднанні імпульс сприймає м'язове волокно (рис. 2.4). У місці наближення закінчень аксона до м'язового волокна воно має увігнутість. Утворювана таким чином западина називається синоптичним жолобом. Простір між нейроном та м'язовим волокном поділено синоптичною щілиною.

Нейромедіатори, що виділяються закінченнями аксона, дифундують через синаптичну щілину і приєднуються до рецепторів на сарколемі м'язового волокна, мембрани. Це, як правило, призводить до деполяризації, оскільки відкриваються канали іонів натрію і у м'язове волокно попадає більше натрію. Якщо досягається поріг деполяризації, то утворюється потенціал дії, котрий поширюється через сарколему, викликаючи скорочення м'язових волокон.

Отже, ми з'ясували, як передається імпульс між двома клітинами. Аби розібратися, що відбувається після передачі імпульсу, необхідно вивчити хімічні сигнали, котрі забезпечують передачу імпульсу. Тепер звернемо нашу увагу на нейромедіатори.

НЕЙРОМЕДІАТОРИ

Виявлено понад 40 нейромедіаторів. Їх можна поділити на швидко- та повільнодіючі, або нейропептиди (табл. 2.1). Ми розглянемо переважно швидкодіючі нейромедіатори, котрі забезпечують більшу частину передач нервових імпульсів.

Ацетилхолін та норадреналін — основні нейромедіатори, котрі беруть участь у регуляції фізіологічних реакцій організму людини на фізичні навантаження. Перший — основний нейромедіатор рухових нейронів, що іннервують скелетний м'яз, а також багато парасимпатичних нейронів. Це, як правило, збуджуючий нейромедіатор, однак він може справляти і гальмівну дію на деякі парасимпатичні нервові закінчення, наприклад, у ділянці серця. Норадреналін — нейромедіатор деяких симпатичних нейронів, котрий також може справляти як збуджуючу, так і гальмівну дію, залежно від рецепторів, котрі беруть участь. Якщо нейромедіатор приєднується до постсинаптичного рецептора, то це означає, що нервовий імпульс успішно переданий. Потім нейромедіатор або руйнується ферментами, або транспортується назад у пресинаптичні закінчення для нового використання, коли надійде черговий імпульс.

Таблиця 2.1