ГДЗ: Параграф § 18 / Биология 9 класс Часть 1

Строение нервного волокна

Нервные волокна являются отростками нейронов (аксонами или дендритами) и окружены защитными оболочками, образованными глиальными клетками (шванновскими клетками).

• Миелиновое волокно: Имеет толстую, многослойную миелиновую оболочку, которая прерывается перехватами Ранвье. Миелин является жироподобным веществом, которое изолирует волокно и обеспечивает высокую скорость проведения импульса.
• Безмиелиновое волокно: Имеет тонкую оболочку, образованную одной шванновской клеткой. Проводит нервные импульсы с более низкой скоростью.

Расположение и роль рецепторных нервных окончаний

Рецепторные нервные окончания, являющиеся концевыми образованиями дендритов чувствительных нейронов, располагаются в следующих местах:

• На поверхности тела: Воспринимают внешние раздражения.
• Во внутренних органах: Воспринимают изменения внутренней среды организма.

Их основная функция заключается в преобразовании энергии различных раздражителей (прикосновение, тепло, химические вещества, свет и т.д.) в электрический сигнал — нервный импульс.

Роль эффекторных нервных окончаний

Эффекторные нервные окончания, являющиеся отростками двигательных нейронов, передают нервные импульсы от нервной системы к исполнительным органам (эффекторам), таким как:

• Мышцы: Скелетные, гладкие. В скелетных мышцах образуют концевые пластинки.
• Железы: Стимулируют или тормозят их секреторную деятельность (в составе секреторных нервных окончаний).

Их главная функция — обеспечение реакции организма на стимулы путем запуска или изменения работы исполнительных органов.

Механизм возникновения нервного импульса (потенциала действия)

Нервный импульс возникает в ответ на раздражитель достаточной силы (пороговый стимул) и представляет собой кратковременное изменение потенциала покоя:

• Деполяризация: Стимул вызывает открытие натриевых каналов. Ионы натрия \( Na^+ \) быстро устремляются внутрь клетки, меняя заряд мембраны на противоположный (внутри становится положительно).
• Реполяризация: Натриевые каналы закрываются. Открываются калиевые каналы, и ионы калия \( K^+ \) выходят из клетки, восстанавливая исходный потенциал покоя (внутри снова отрицательный).

Этот процесс перезарядки мембраны, распространяющийся по волокну, и есть нервный импульс.

Возбуждение и Торможение

• Возбуждение: Процесс, который ведет к генерации нервного импульса или потенциала действия. Это происходит при активации возбуждающих синапсов, которые вызывают деполяризацию постсинаптической мембраны.
• Торможение: Процесс, который подавляет или препятствует возникновению нервного импульса. Это происходит при активации тормозных синапсов, которые вызывают гиперполяризацию (увеличение потенциала покоя) постсинаптической мембраны, делая ее менее восприимчивой к возбуждению.

Факторы, влияющие на скорость проведения нервного импульса

Скорость, с которой распространяется нервный импульс, зависит от двух основных характеристик нервного волокна:

• Наличие миелиновой оболочки: Миелиновые волокна проводят возбуждение значительно быстрее (\( 5 - 120 \) м/с) за счет скачкообразного (сальтаторного) проведения импульса через перехваты Ранвье. Безмиелиновые волокна проводят медленнее (\( 0,5 - 2 \) м/с).
• Толщина (диаметр) нервного волокна: Чем толще осевой цилиндр нервного волокна, тем выше скорость проведения импульса.

Строение и работа химического синапса

Строение: Химический синапс состоит из трех элементов:

• Пресинаптическая мембрана: Окончание нервного волокна с синаптическими пузырьками, наполненными нейромедиаторами.
• Синаптическая щель: Узкое пространство между двумя мембранами (\( 20 - 30 \) нм).
• Постсинаптическая мембрана: Мембрана следующей клетки, содержащая рецепторы для медиатора.

Принцип функционирования:

1. Нервный импульс достигает пресинаптической мембраны.
2. Это вызывает высвобождение нейромедиатора из синаптических пузырьков в синаптическую щель.
3. Молекулы медиатора связываются со специфическими рецепторами на постсинаптической мембране.
4. Связывание медиатора с рецептором вызывает изменение проницаемости постсинаптической мембраны для ионов. В возбуждающих синапсах это приводит к деполяризации и возникновению потенциала действия; в тормозных — к гиперполяризации и подавлению возбуждения.
5. Таким образом, электрический сигнал преобразуется в химический (медиатор), а затем снова в электрический (на постсинаптической мембране).

Примеры нейромедиаторов

Нейромедиаторы — это химические вещества, которые служат для передачи нервного импульса через синапс. Они делятся на возбуждающие и тормозные.

• Возбуждающие медиаторы: Ацетилхолин, норадреналин.
• Тормозные медиаторы: Глицин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).

Сравнительная характеристика нервных волокон

Примеры рецепторов по типу раздражителя

Нервные окончания классифицируются по типу раздражителя, который они способны воспринимать:

• Механорецепторы: Реагируют на прикосновение, давление, деформацию, растяжение, вибрацию (например, тельца Пачини, механорецепторы кожи).
• Терморецепторы: Реагируют на изменение температуры (например, рецепторы кожи, воспринимающие тепло и холод).
• Хеморецепторы: Реагируют на химические вещества (например, вкусовые почки, обонятельные рецепторы, рецепторы, отслеживающие уровень кислорода в крови).
• Фоторецепторы: Реагируют на свет (палочки и колбочки в сетчатке глаза).