Краткое содержание: Параграф § 18 / Биология 9 класс Часть 1

Строение нервных волокон и окончаний

Нервные волокна представляют собой отростки нейронов, окруженные оболочками. Эти оболочки, сформированные глиальными клетками (шванновскими клетками), обуславливают деление волокон на два основных типа: миелиновые и безмиелиновые. В составе нервного волокна находится аксон или дендрит.

Безмиелиновое нервное волокно представляет собой несколько осевых цилиндров, окруженных одной шванновской клеткой. Оболочка такого волокна тонкая и образована только цитоплазматической мембраной глиальной клетки. Эти волокна проводят нервные импульсы с относительно невысокой скоростью, составляющей примерно \( 0,5 - 2 \) м/с.

В миелиновом нервном волокне один осевой цилиндр обернут несколькими слоями мембраны шванновской клетки, образуя толстую миелиновую оболочку, которая представляет собой миелин – жироподобное вещество. Миелиновая оболочка прерывается через регулярные промежутки, которые называются перехватами Ранвье. Эти перехваты повторяются с интервалом около 1 мм. Благодаря миелиновой оболочке скорость проведения импульса значительно выше — \( 5 - 120 \) м/с. Проведение возбуждения по миелинизированным волокнам происходит скачкообразно, от одного перехвата Ранвье к другому, что существенно ускоряет процесс.

Классификация нервных окончаний

Нервные окончания делятся на три главные группы в соответствии с их функцией:

• Рецепторные нервные окончания: Это специализированные концевые образования дендритов чувствительных нейронов. Их задача — воспринимать раздражения из внешней и внутренней среды организма и трансформировать их в нервные импульсы. Рецепторы делятся на механорецепторы (реагируют на прикосновение, деформацию, боль, изменение положения), хеморецепторы (реагируют на химические вещества, как в органах вкуса и обоняния), терморецепторы (чувствительны к изменениям температуры) и фоторецепторы (воспринимают свет).
• Эффекторные нервные окончания: Отростки двигательных нейронов, иннервирующие органы и ткани. Двигательные нервные окончания на скелетных мышцах, часто образующие синапсы, называют концевыми пластинками. На гладкомышечных клетках и стенках сосудов эти окончания располагаются в виде округлых вздутий — синапсов варикозного типа. Их функция — передавать нервный импульс от нервной системы к исполнительному органу.
• Секреторные нервные окончания: Концевые участки аксонов, находящиеся в секреторных клетках желез, участвуют в регуляции их деятельности.

Синапсы: Межнейронные контакты

Специализированные контакты между нервными клетками, или между нервной и другой клеткой (мышечной, железистой), называются синапсами (от греч. 'соединение'). Они обеспечивают передачу нервных импульсов между нейронами или от нейрона к исполнительному органу.

Химический синапс состоит из трех элементов:

• Пресинаптическая часть: Окончание нервного волокна, содержащее синаптические пузырьки с нейромедиаторами (химическими посредниками). Примерами возбуждающих нейромедиаторов являются ацетилхолин и норадреналин, а тормозных — глицин и гамма-аминомасляная кислота.
• Постсинаптическая часть: Мембрана следующей клетки (нейрона или эффекторной) с особыми синаптическими рецепторами, способными реагировать на нейромедиаторы.
• Синаптическая щель: Пространство между пре- и постсинаптической мембранами, шириной \( 20 - 30 \) нм.

Передача импульса происходит в одном направлении: от пресинаптической к постсинаптической части. Синапсы бывают возбуждающими (вызывают возбуждение) и тормозными (препятствуют возбуждению).

Потенциал покоя и потенциал действия

Потенциал покоя: Трансмембранная разность потенциалов, возникающая в невозбужденной клетке. Внешняя сторона мембраны заряжена положительно, а внутренняя — отрицательно. Это связано с неравномерным распределением ионов: в цитоплазме больше ионов калия \( K^+ \) и отрицательно заряженных белков, а во внеклеточной жидкости — больше ионов натрия \( Na^+ \) и хлора \( Cl^- \). Поддержание такой разности концентраций обеспечивается работой натрий-калиевого насоса, который активно выводит \( Na^+ \) и закачивает \( K^+ \) против градиента концентрации. Величина потенциала покоя составляет \( 60 - 90 \) мВ для нейронов и кардиомиоцитов.

Потенциал действия (нервный импульс): Кратковременное изменение потенциала покоя, возникающее при воздействии достаточного (порогового) раздражителя. Этот процесс включает:

• Деполяризацию: Увеличение проницаемости мембраны для ионов \( Na^+ \) через открытие натриевых каналов. Ионы \( Na^+ \) устремляются внутрь клетки по градиенту концентрации, перезаряжая мембрану (внешняя сторона становится отрицательной, внутренняя — положительной).
• Реполяризацию: Натриевые каналы закрываются, а проницаемость для ионов \( K^+ \) увеличивается, и они выходят из клетки, восстанавливая исходный потенциал покоя.

Возникнув в одной точке, потенциал действия распространяется по всей длине нервного волокна. Перемещение ионов \( Na^+ \) и \( K^+ \) через мембрану обеспечивает проведение нервного импульса. Скорость проведения зависит от толщины волокна и наличия миелиновой оболочки.