Московський Психолого-соціальний

Інститут (МПСІ)

Реферат по Анатомії ЦНС на тему:

синапсів (будова, структура, функції).

Студент 1 курсу Психологічного факультету, група 21/1-01 Логачев А.Ю.

Викладач:

Холодова Марина Володимирівна.

2001 рік.

План роботи:
1.Пролог.
2.Фізіологія нейрона і його будова.
3.Структура і функції синапсу.
4.Хіміческій синапс.
5.Виделеніе медіатора.
6.Хіміческіе медіатори та їх види.
7.Епілог.
8.Спісок літератури.

ПРОЛОГ:

Наше тіло - один великий годинниковий механізм. Він складається з величезногокожна з них виконує певні функції, і має свої неповторнівластивості. Цей механізм - тіло, складається з клітин, що з'єднують їх тканин ісистем: все це в цілому являє собою єдиний ланцюжок, сверхсістемуорганізму. Найбільше безліч клітинних елементів не могли б працюватияк єдине ціле, якби в організмі не існував витончений механізмрегуляції. Особливу роль у регуляції відіграє нервова система. Вся складнаробота нервової системи - регулювання роботи внутрішніх органів,управління рухами, будь то прості і неусвідомлювані руху (наприклад,дихання) або складні, рухи рук людини - все це, по суті, заснованена взаємодії клітин між собою. Все це, по суті, засноване напередачі сигналу від одній клітці до іншої. Причому, кожна клітина виконуєсвою роботу, а іноді має декілька функцій. Різноманітність функційзабезпечується двома факторами: тим, як клітини з'єднані між собою, ітим, як влаштовані ці сполуки.

ФІЗІОЛОГІЯ Нейрон І ЙОГО БУДОВА:

Найпростіша реакція нервової системи на зовнішній подразник - церефлекс. Перш за все, розглянемо будову і фізіологію структурноїелементарної одиниці нервової тканини тварин і людини - нейрона.
Функціональні та основні властивості нейрона визначаються його здатністю дозбудження і самозбудження. Передача збудження здійснюється завідростках нейрона - аксони і дендрита.
Аксони - більш довгі та широкі відростки.специфічних властивостей: ізольованим проведенням збудження і двосторонньоїпровідністю.

Нервові клітини здатні не тільки сприймати і перероблятизовнішнє збудження, а й мимоволі видавати імпульси, не викликанізовнішнім роздратуванням (самозбудження). У відповідь на роздратування, нейронвідповідає імпульсом активності - потенціалом дії, частота генераціїяких коливається від 50-60 імпульсів у секунду (для мотонейронів), до 600 -
800 імпульсів в секунду (для Інтернейрони головного мозку). Аксонзакінчується безліччю тоненьких гілочок, які називаються терміналами.
З терминалей імпульс переходить на інші клітини, безпосередньо на їхні тілаабо частіше на їх відростки дендрити. Кількість терминалей у аксона, можедосягати до однієї тисячі, які закінчуються в різних клітинах. З іншогобоку, типовий нейрон хребетного має від 1000 до 10000 терминалей відінших клітин.

дендрити - коротші і численні відростки нейронів. Вонисприймають збудження від сусідніх нейронів і проводять його до тіла клітини.
Розрізняють мозкових і безмякотние нервові клітини і волокна.

мозкових волокна - входять до складу чутливих і рухових нервівскелетної мускулатури і органів чуття Вони покриті ліпідної мієліновоїоболонкою. Мозкових волокна більш «швидкодіючі»: в таких волокнахдіаметром 1-3,5 мікромілліметра, збудження поширюється зі швидкістю
3-18 м/с. Це пояснюється тим, що проведення імпульсів поміелінізірованному нерву відбувається стрибкоподібно. При цьому потенціалдії «перескакує» через ділянку нерва, покритий мієліну і в місціперехоплення Ранвей (оголений ділянку нерва), переходить на оболонку осьовогоциліндра нервового волокна. Мієлінова оболонка є гарним ізоляторомі виключає передачу збудження на з'єднання, паралельно йдуть нервовіволокна.

Безмякотние волокна - складають основну частину симпатичних нервів. Вонине мають мієлінової оболонки і відокремлені один від одного клітинами нейроглії.

У безмякотних волокнах роль ізоляторів виконують клітини нейроглії
(нервової опорної тканини). Швановскіе клітини - один з різновидівгліальних клітин. Крім внутрішніх нейронів, що сприймають іперетворюють імпульси, що надходять від інших нейронів, існують нейрони,сприймають впливу безпосередньо з навколишнього середовища - церецептори, а так само нейрони, що безпосередньо впливають навиконавчі органи - ефекторів, наприклад, на м'язи або залози. Якщонейрон впливає на м'яз, його називають моторним нейроном абомотонейронів. Серед нейрорецепторов розрізняють 5 типів клітин, залежновід виду збудника:

- фоторецептори, які порушуються під впливом світла ізабезпечують роботу органів зору,

- механорецепторів, ті рецептори, які реагують на механічнівпливу. Вони розташовуються в органах слуху, рівноваги. Відчутніклітини також є механорецепторів. Деякі механорецепторіврозташовуються в м'язах і вимірюють ступінь їх розтягування.

- хеморецептори - вибірково реагують на присутність або змінаконцентрації різних хімічних речовин, на них заснована робота органівнюху і смаку,

- терморецептори, реагують на зміну температури або на її рівень
- Холодові й теплові рецептори,

- електрорецептори реагують на струмові імпульси, і є у деякихриб, амфібій і ссавців, наприклад, у качкодзьоба.

Виходячи з вище сказаного, хотілося б відзначити, що довгий чассеред біологів, які вивчали нервову систему, існувала думка, що нервовіклітини утворюють довгі складні мережі, безперервно переходять одна в іншу.

Однак у 1875 році, італійський вчений, професор гістологіїуніверситету в Павії, придумав новий спосіб забарвлення клітин - сріблення.
При сріблення однієї з тисяч лежать поруч клітин забарвлюється тільки вона
- Єдина, але зате повністю, з усіма своїми відростками. Метод
Гольджі сильно допоміг вивчення будови нервових клітин. Його використанняпоказало, що, не дивлячись на те, що клітини в головному мозку розташованінадзвичайно близько одне до одного, і їх відростки переплутані, все ж кожнаклітина чітко відділяється. Тобто мозок, як і інші тканини, складається зокремих, не об'єднаних в загальну мережу клітин. Цей висновок був зробленийіспанським гістологів С. Рамон-і-Кахаля, який тим самим розповсюдивклітинну теорію на нервову систему. Відмова від подання про об'єднанумережі, означав, що в нервовій системі імпульс переходить з клітини на клітинуне через прямий електричний контакт, а через розрив.
Коли в біології став використовуватися електронний мікроскоп, який буввинайдений в 1931 році М. Кнолл і Е. Руська, ці уявлення про наявністьрозриву отримали пряме підтвердження.

СТРУКТУРА І ФУНКЦІЇ СИНАПС:

Кожен багатоклітинний організм, кожна тканина, що складається з клітин,має потребу в механізмах, що забезпечують міжклітинні взаємодії.
Розглянемо, як здійснюються міжнейронні взаємодії. За нервовоїклітці інформація поширюється у вигляді потенціалів дії. Передачазбудження з аксони терминалей на іннервіруемий орган або іншу нервовуклітину відбувається через міжклітинні структурні освіти - Синапи (відгрец. «Synapsis»-з'єднання, зв'язок). Поняття синапс було введеноанглійською фізіологом Ч. Шеррінгтоном в 1897 році, для позначенняфункціонального контакту між нейронами. Слід зазначити, що ще в 60-хроках минулого століття І.М. Сєченов підкреслював, що поза міжклітинноїзв'язку не можна пояснити способи походження навіть самого нервовогоелементарного процесу. Чим складніше влаштована нервова система, і чим більшечисло складових нервових мозкових елементів, тим важливіше стаєзначення синаптичних контактів.

Різні синаптичних контакти відрізняються один від одного. Однак привсьому різноманітті синапсів існують певні загальні властивості їхструктури і функції. Тому спочатку опишемо загальні принципи їхфункціонування.

Синапс - являє собою складне структурне утворення, що складаєтьсяз пресинаптический мембрани (найчастіше це кінцеві розгалуження аксона),постсинаптичні мембрани (найчастіше це ділянка мембрани тіла абодендрита іншого нейрона), а так само синаптичної щілини.
Механізм передачі через синапс довгий час залишався нез'ясованим, хочабуло очевидно, що передача сигналів в синаптической області різковідрізняється від процесу проведення потенціалу дії по аксонів. Однак упочатку XX століття була сформульована гіпотеза, що синаптична передачаздійснюється або електричним або хімічним шляхом. Електрична теоріясинаптической передачі в ЦНС мали визнання до початку 50-х років,однак вона значно здала свої позиції після того, як хімічний синапсбув продемонстрований у ряді периферичних синапсів. Так, наприклад, А.В.
Кібяков, провівши досвід на нервовому ганглії, а також використаннямікроелектродной техніки для внутрішньоклітинної реєстрації синаптичнихпотенціалівнейронів ЦНС дозволили зробити висновок про хімічну природу передачі вмежнейрональних синапсах спинного мозку.

Мікроелектродние дослідження останніх років показали, що впевних міжнейронні синапсах існує електричний механізмпередачі. В даний час стало очевидним, що є синапси, як зхімічним механізмом передачі, так і з електричним. Більш того, вдеяких синаптичних структурах разом функціонують і електричний іхімічний механізми передачі - це так звані змішані синапси.

Якщо електричні синапси характерні для нервової системи більшепримітивних тварин (нервова система дифузійна кишковопорожнинних,деякі синапси раку і кільчастих хробаків, синапси нервової системи риб),хоча вони і виявлені в мозку ссавців. У всіх перерахованих вищевипадках імпульси передаються за допомогою деполярізующего діїелектричного струму, який генерується в пресинаптичних елементі.
Хотілося б також зазначити, що у разі електричних синапсів можливапередача імпульсів як в одному, так і в двох напрямках. Також у нижчихтварин контакт між пресинаптичних і постсинаптичні елементомздійснюється за допомогою лише одного синапсу - моносінаптіческая формазв'язку, проте в процесі філогенезу здійснюється перехід дополісінаптіческой формі зв'язку, тобто, коли вказаний вище контактздійснюється за допомогою більшого числа синапсів.

Однак, у даній роботі, мені хотілося б докладніше зупинитися насинапсах з хімічним механізмом передачі, які складають більшу частинусинаптичному апарату ЦНС вищих тварин і людини. Таким чином,хімічні синапси, на мій погляд, особливо цікаві, тому що вонизабезпечують дуже складні взаємодії клітин, а також пов'язані з рядомпатологічних процесів і змінюють свої властивості під впливом деякихлікарських засобів.

ХІМІЧНИЙ СИНАПС:

Розглянемо, як здійснюється хімічна, синаптична передача.
Схематично це виглядає так: імпульс збудження, досягаєпресинаптический мембрани нервової клітини (дендрита або аксона), в якіймістяться синаптичних пухирці, заповнені особливою речовиною --медіатором (від латинського «Media» - середина, посередник, передавач).
Пресинаптичнихмембрана містить багато кальцієвих каналів. Потенціал дії деполярізуетпресинаптичні закінчення і, таким чином, змінює стан кальцієвихканалів, внаслідок чого вони відкриваються. Так як концентрація кальцію
(Са2 +) у позаклітинній середовищі більше, ніж усередині клітини, то через відкритіканали кальцій проникає в клітину. Збільшення внутрішньоклітинного вмістукальцію, призводить до злиття бульбашок з пресинаптический мембраною.
Медіатор виходить з синаптичних бульбашок в синоптичних щілину.
Синаптична щілину в хімічних синапсах досить широка і складає всередньому 10-20 нм. Тут медіатор зв'язується з білками - рецепторами,які вбудовані в постсинаптичні мембрану. Зв'язування медіатора зрецептором починає ланцюг явищ, що призводять до зміни станупостсинаптичні мембрани, а потім і всієї постсинаптичні клітини. Післявзаємодії з молекулою медіатора рецептор активується, заслінкавідкривається, і канал стає прохідності або для одного іона, або длядекількох іонів одночасно.

Слід зазначити, що хімічні синапси відрізняються не тількимеханізмом передачі, але також і багатьма функціональними властивостями.
Деякі з них мені хотілося б зазначити. Наприклад, в синапсах з хімічниммеханізмом передачі тривалість синоптичної затримки, тобтоінтервал між приходом імпульсу в пресинаптичні закінчення і початкомпостсинаптичного потенціалу, у теплокровних тварин становить 0,2 -
0,5 мс. Також, хімічні синапси відрізняються одностороннім проведенням, тотв. Список знову відкриваються хімічних медіаторівнеухильно поповнюється. За останніми даними, їх налічується близько 30.
Хотілося б також зазначити, що згідно з принципом Дейла, кожен нейрон підвсіх своїх синаптичних закінченнях виділяє один і той же медіатор. Виходячиз цього принципу, прийнято позначати нейрони по типу медіатора, якийвиділяють їх закінчення. Таким чином, наприклад, нейрони, що звільняютьацетилхолін, називають холінергічну, серотонін - серотонінергічними ...
Такий принцип може бути використаний для позначення різних хімічнихсинапсів. Розглянемо деякі з найбільш відомих хімічних медіаторів:

Ацетилхолін - одна з перших виявлених медіаторів (був відомийтакож як «речовина блукаючого нерва» з-за своєї дії на серце).

Особливістю ацетилхоліну як медіатора, є швидке йогоруйнування після вивільнення з пресинаптичних закінчень за допомогоюферменту ацетилхолінестерази. Ацетилхолін виконує функцію медіатора всинапсах, утворених зворотніми колатералей аксонів руховихнейронів спинного мозку на Інтернейрони клітинах Реншоу, які у своючергу за допомогою іншого медіатора чинять гальмівний вплив намотонейрони.
Холінергічну є також нейрони спинного мозку, що іннервуютьХромафині клітини і прегангліонарних нейрони, що іннервують нервовіклітини інтрамуральних і екстрамуральних гангліїв. Вважають, щохолінергічну нейрони є в складі ретикулярної формації середньогомозку, мозочка, базальних гангліях і корі.

Катехоламіни - це три споріднених в хімічному відношенні речовини. Доних відносяться: дофамін, нор адреналін і адреналін, які єпохідними тирозину і виконують медіаторну функцію не тільки впериферичних, але і в центральних синапсах. Дофамінергічних нейронизнаходяться у ссавців головним чином у межах середнього мозку.
Особливо важливу роль дофамін грає в смугастому тілі, де виявляютьсяособливо великі кількості цього медіатора. Крім того, дофамінергічнихнейрони є в гіпоталамусі. Норадренергічну нейрони містяться такожу складі середнього мозку, моста і довгастого мозку. Аксонинорадренергічну нейронів утворюють висхідні шляхи, які направляються вгіпоталамус, таламус, лімбічні відділи кори і в мозочок. Спадніволокна норадренергічну нейронів іннервують нервові клітини спинногомозку.
Катехоламіни надають як збудливу, так і гальмівну дію нанейрони ЦНС.

серотоніну - Подібно до катехоламінів, належить до групи моноамінів, тоє синтезується з амінокислоти триптофану. У ссавцівсеротонинергических нейрони локалізуються головним чином в стовбурі мозку.
Вони входять до складу дорсального і медіального шва, ядер довгастогомозку, моста і середнього мозку. Серотонинергических нейрони поширюютьвплив на нову кору, гіппокамп, блідий шар, мигдалину, подбугровуюобласть, стовбурові структури, кору мозочка, спинний мозок. Серотонін граєважливу роль у спадному контролі активності спинного мозку і вгіпоталамічному контроль температури тіла. У свою чергу порушеннясеротонінового обміну, що виникають при дії низки фармакологічнихпрепаратів, можуть викликати галюцинації. Порушення функційсеротонинергических синапсів спостерігаються при шизофренії та іншихпсихічних розладах. Серотонін може викликати збудливу ігальмівну дію в залежності від властивостей рецепторів постсинаптичнімембрани.

Нейтральний Амінокислоти - це дві основні дікарбоксільние кислоти L -глутамат і L-аспартат, які знаходяться у великій кількості в ЦНС і можутьвиконувати функцію медіаторів. L-глутамінова кислота, входить до складубагатьох білків і пептидів. Вона погано проходить через гематоенцефалічнийбар'єр і тому не надходить у мозок з крові, утворюючись головним чином зглюкози в самій нервової тканини. У ЦНС ссавців глутамат виявляєтьсяу високих концентраціях. Вважають, що його функція головним чином пов'язаназ синаптичної передачею збудження.

Поліпептиди - В останні роки показано, що в синапсах ЦНСмедіаторну функцію можуть виконувати деякі поліпептиди. До такихполіпептидами відносяться речовини-Р, гіпоталамічні нейрогормони,енкефаліни та ін Під речовиною-Р мається на увазі група агентів, впершеекстрагованих з кишечника. Ці поліпептиди виявляються в багатьохчастинах ЦНС. Особливо велика їх концентрація в області чорного речовини.
Наявність речовини-Р в задніх корінцях спинного мозку дозволяє припускати,що воно може служити медіатором в синапсах, утворених центральнимизакінченнями аксонів деяких первинних аферентних нейронів. Речовина-Рнадає збудливу дію на певні нейрони спинного мозку.
Медіаторних роль інших нейропептидів з'ясована ще менше.

ЕПІЛОГ:

В основі сучасного уявлення про структуру та функції ЦНС лежитьнейронна теорія, яка являє собою окремий випадок клітинноїтеорії. Однак якщо клітинна теорія була сформульована ще в першомуполовині XIX століття, то нейронна теорія, яка розглядає мозок якрезультат функціонального об'єднання окремих клітинних елементів
-нейронів, отримала визнання тільки на рубежі нинішнього століття. Велику рольу визнанні нейронної теорії зіграли дослідження іспанського нейрогістолога
Р. Кахала та англійського фізіолога Ч. Шеррінгтона. Остаточнідокази повної структурної відособленості нервових клітин булиотримані за допомогою електронного мікроскопа, висока роздільна здатністьякого дозволила встановити, що кожна нервова клітина на всьому своємуПротягом оточена прикордонної мембраною, і що між мембранами різнихнейронів є вільні простору. Наша нервова система побудована здвох типів клітин - нервових і гліальних. Причому число гліальних клітин у 8 -
9 разів перевищує число нервових. Число нервових елементів, будучи дужеобмеженим, у примітивних організмів, у процесі еволюційного розвиткунервової системи досягає багатьох мільярдів у приматів і людини. При цьомукількість синаптичних контактів між нейронами наближається доастрономічної цифри. Складність організації ЦНС проявляється також у тому,що структура і функції нейронів різних відділів головного мозкузначно варіюють. Однак необхідною умовою аналізу діяльностімозку є виділення фундаментальних принципів, що лежать в основіфункціонування нейронів і синапсів. Адже саме ці з'єднання нейронівзабезпечують все різноманіття процесів, пов'язаних з передачею та обробкоюінформації.

Можна собі тільки уявити, що трапиться, якщо в цьому складномупроцесі обміну відбудеться збій ... що буде з нами. Так можна говорити пробудь-якій структурі організму, вона може не бути головною, але без неїдіяльність всього організму буде не зовсім вірною і повною. Все одно,що в годинах. Якщо відсутній один, навіть найменша деталь умеханізмі, годинник вже не будуть працювати абсолютно точно. І незабаром годинникзламаються. Так само і наш організм, при порушенні однієї з систем, поступововеде до збою всього організму, а далі до загибелі цього самогоорганізму. Так що в наших інтересах стежити за станом свогоорганізму, і не допускати тих помилок, які можуть призвести до серйознихнаслідків для нас.