Контрольные вопросы и задания для самопроверки

  • 1. Что такое электрический синапс? Каковы его структурные компоненты?
  • 2. Где встречаются электрические синапсы?
  • 3. Опишите особенности функционирования электрических синапсов.
  • 4. Перечислите электрофизиологические критерии электрической синаптической передачи.
  • 5. Каковы преимущества и недостатки электрической передачи сигналов по сравнению с химической?
  • 6. Какие патологии возникают при нарушениях электрических синапсов?

Дополнение 4.1. Эквивалентная электрическая схема синаптической передачи через щелевой контакт

Для понимания особенностей и оценки эффективности щелевых контактов полезно рассмотреть их работу в терминах эквивалентной электрической схемы, моделирующей события передачи токов от одного нейрона к другому через щелевой контакт. На рис. 4.6, а показаны два нейрона, связанные коннексонами, т.е. электрическим синапсом. Мембрана каждой клетки обладает проводимостью (gm)> обычно обозначаемой в виде обратных значений, т.е. сопротивления мембраны (Rm), а также емкостью т). Rm и Ст соединены параллельно и являются элементами электрической цепи мембраны, через которую течет трансмембранный ток. Соответственно, сдвиг потенциала ДУ1? вызываемый током I, текущим через RC-цепь мембраны, будет обусловлен как величиной тока /, так и свойствами обоих параметров, Rm и Ст.

После прохождения через RC-цеиь мембраны первого нейрона ток поступает на сопротивление межклеточного контакта (^контакта)» а проходит через электрическую цепь, т.е. через сопротивление и емкость второй клетки. Тогда сдвиг потенциала в первой клетке под действием прямоугольного тока 1Х составит по закону Ома для электрических цепей AV{ = I/Rm> а скорость сдвига потенциала будет определяться постоянной времени мембраны т = RmCm (рис. 4.6, б). Главный вопрос электрической передачи сигнала заключается в том, каков будет сдвиг потенциала во втором нейроне в ответ на входящий в него из первого нейрона ток, проходящий сначала через сопротивление щелевого контакта (RKOUTdKта), а затем по 7?С-цепи второго нейрона. Из электрической схемы ясно, что сдвиг потенциала во втором нейроне зависит от соотношения сопротивлений контакта /?контакта и входного сопротивления R2 второго нейрона: Эквивалентная электрическая схема электрической синаптической передачи между нейронами О и © (а) и иллюстрация сдвига потенциала ДУ, вызываемого током, пропускаемым через нейрон (б)

Рис. 4.6. Эквивалентная электрическая схема электрической синаптической передачи между нейронами О и © (а) и иллюстрация сдвига потенциала ДУ, вызываемого током, пропускаемым через нейрон (б)

Отсюда следует, что чем меньше сопротивление контакта (йК0Птакта)’ тем больше коэффициент электрической связи Ксвязи и больше величина сдвига потенциала (ДК2) во втором нейроне. Ясно, что при Якоитштг сдвиг потенциала во второй клетке Д V2 будет приближаться к таковому в первой (ДV{). Точно так же передача через щель любого электрического потенциала определенной амплитуды будет происходить почти или совсем без потерь его абсолютных значений. Именно так распространяется ПД через щелевые контакты в проводящей системе сердца (клетках Пуркинье), где очень низкое /?контакта (^контакта <<: Кп) и ^связи приближается к единице.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >