Cụ thể như sau: - Khi xung thần kinh truyền đến màng trước synap dưới dạng tin điện, sẽ gây ra một tác động làm cho các túi nhỏ bị vỡ và giải phóng chất hoá học môi giới là axetylcolin h[r]
Trang 1Bài thảo luận tổ 3 - lớp: K11 ĐHSP Sinh
Đề bài: 1 Cơ chế dẫn truyền hưng phấn trên sợi thần kinh và
qua khe synap?
2 Phân tích các nguyên tắc hoạt động cơ bản của hệ thần kinh Cho ví dụ cụ thể ở mỗi nguyên tắc
GVHD: Trịnh Thị Hồng
Lop6.net
Trang 2Vấn đề 1: Cơ chế dẫn truyền hưng phấn trên sợi thần kinh và qua khe synap.
I Cơ chế dẫn truyền hưng phấn trên sợi thần kinh:
1 Cơ chế dẫn truyền hưng phấn qua sợi trần, sợi không mielin:
- Ở sợi thần kinh không có
bao mielin, hưng phấn
được lan truyền từ đầu sợi
đến cuối sợi trên cơ sở
phát sinh dòng điện hoạt
động do chênh lệch điện
thế giữa điểm hưng phấn
và vùng còn yên tĩnh trên
sợi thần kinh
Lop6.net
Trang 3- Ở trạng thái nghỉ ngơi, bên ngoài màng của sợi trục tích điện dương, còn bên trong màng tích điện âm Khi một điểm (a) đầu sợi trục bị kích thích và phát sinh hưng phấn, tại đó màng sợi trục thay đổi tính thấm, các ion Na+ thấm vào trong tế bào gấp 500- 700 lần so với lúc nghỉ ngơi Ban đầu Na + có tác dụng trung hòa ion (-) nên làm mất phân cực gọi là sự
khử cực, sau đó ion Na + dư làm thành điện tích (+) bên trong màng còn ngoài màng tích điện (-) dẫn tới đảo cực, tạo nên sự chênh lệch điện thế giữa điểm (a) hưng phấn và điểm còn yên tĩnh (b), làm phát sinh dòng điện hoạt động Dòng điện này truyền trong sợi trục chạy từ a đến b
- Dòng điện này lại kích thích khu vực bên cạnh, làm xuất hiện điện thế động mới do sự chênh lệch điện thế giữa điểm kích thích (b) và điểm yên tĩnh (c) … Cứ như vậy, xung động sẽ lan truyền từ điểm này sang điểm khác, từ khu vực này sang khu vực khác
Lop6.net
Trang 4Các sợi có vỏ mielin còn gọi là nhảy
bậc, nhẩy cóc, cách điện nên dòng
điện cục bộ phải nhảy cóc từ eo
Ranvie này sang eo Ranvie kế tiếp
hình thành phương thức nhảy bậc
- Ở trạng thái yên tĩnh mặt ngoài
màng của tất cả các eo Ranvie đều
tích điện dương và mặt trong màng
tích điện âm
2 Cơ chế dẫn truyền hưng phấn trên vỏ có mielin:
Lop6.net
Trang 6-Tốc độ dẫn truyên hưng phấn tỉ lệ thuận với đường kính của dây thần kinh và tùy thuộc vào loài và tính chất của dây thần kinh Sợi thần kinh càng lớn bao nhiêu thì ngưỡng kích thích càng nhỏ bấy nhiêu
- Xung động thần kinh chỉ đi theo một chiều và giá trị hiệu điện thế giảm dần theo độ dài và thời gian dẫn truyền
- Khi eo A hưng phấn thì tại đó xảy ra hiện tượng đảo cực vì vậy đã phát sinh ra dòng điện hoạt động chạy trong sợi trục từ A đến B và qua eo B nhảy về eo C Nhưng ở eo A hưng phấn vẫn còn đang tiếp tục tạm thời trở nên trơ, do đó hưng phấn ở eo B truyền ngay sang eo C và sự nhảy bậc này vẫn tiếp tục cho đến khi hết sợi
* Phương thức nhảy bậc có tốc độ nhanh hơn (ở sợi có bao mielin dây thần kinh vận động v = 60 -120 m/s còn ở sợi trần v = 2 m/s), đồng thời tiết kiệm được năng lượng, vì sự chuyển dịch các ion Na+, K+ chỉ diễn ra
ở các eo, gây ra sự đảo cực, chứ không diễn ra trên toàn sợi như ở sợi
trần
Lop6.net
Trang 7* Cơ sở của việc dẫn truyền hưng phấn:
- Màng của neuron khi nghỉ ngơi hầu như không cho ion Na+ đi qua
nhưng lại cho ion K+ đi qua một cách dễ dàng Do đó các ion K+ có xu hướng khuếch tán ra làm cho phía trong axon tích điện âm và sự cân
bằng điện tích đạt được ở - 70 mV
- Khi axon dẫn truyền một xung thần kinh, màng tế bào của thay đổi tính thấm, Na+ nhanh chóng khuếch tán vào trong axon không những làm mất
đi điện thế nghỉ mà còn gây ra hiện tượng khử cực quá độ làm cho bên trong màng tích điện dương
- Sau khi có một xung động thần kinh đi qua, neuron thu nhận được một số ion Na+ và mất đi một lượng ion K+ gần như tương ứng làm ảnh
hưởng đến nồng độ ion Để duy trì được nồng độ thích hợp, màng tế bào có sự hoạt động của bơm trao đổi Na+ - K+, bơm này sẽ bơm Na+ ra
ngoài và bơm K+ vào trong
Lop6.net
Trang 8II Cơ chế dẫn truyền hưng phấn qua synap:
1 Cơ chế vật lí:
- Thuyết điện học: Hưng phấn được dẫn truyền qua synap là nhờ dòng điện hoạt động Vo Khi hưng phấn truyền đến phần tận cùng của sợi trục thì tạo ra dòng điện có cường độ lớn để có khả năng vượt qua khe synap đến để kích thích màng sau synap hưng phấn Kết quả
là hưng phấn được dẫn truyền di tiếp
Nhược điểm của cơ chế này là không giải thích được đặc diểm dẫn truyền hưng phấn một chiều, chậm lại khi đi qua synap và sự mỏi của synap
- Mặt khác theo tính toán của Katz là sau khi vượt qua khe synap dòng điện hoạt động giảm điện thế xuống còn chỉ 0.01mV, trong khi điện thế cần thiết để gây ra hưng phấn cho màng sau synap phải là 20 -40mV
Điện thế hoạt động giảm là do điện trở của tế bào chất, màng trước, màng sau và khe synap
Lop6.net
Trang 92 Cơ chế hoá học:
Hưng phấn được dẫn truyền là nhờ các chất môi giới hóa học
- Thí nghiệm của Levi: buộc 2 tim rời vào 2 ống thông tim có chứa dung dịch sinh lí và thông với nhau Khi kích thích dây thần kinh giao cảm của 1 tim thì cả 2 tim đều đập nhanh và mạnh Khi kích thích dây thần kinh phế vị thì cả 2 tim đập chậm và yếu Đó là do thần kinh phế
vị và giao cảm của tim bị kích thích đã tiết ra 2 chất môi giới hóa học khác nhau được lan tỏa trong dung dịch sinh lí đến kích thích tim kia
và tim kia cũng đáp ứng Chất bài tiết từ dây thần kinh phế vị là
axetylcolin có tác dụng kìm hãm, và chất tiết từ thần kinh giao cảm là adrenalin có tác dụng tăng hoạt động của tim
Lop6.net
Trang 10Số các chất môi giới hóa học ngày càng được biết nhiều hơn, có tác
dụng như axetylcolin là các chất như: cacbakhon, sucxinicolin, muscarin, oxotremorin…… và có tác dụng như adrenalin là các chất: histamin,
serotonin, dopamin
- Theo quy luật hóa học, khi nhiệt độ tăng lên 10oC thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 - 4 lần ( Xamoilop, 1925), theo dõi sự truyền hưng phấn qua sợi thần kinh nhận thấy: khi nhiệt độ tăng lên 10o thì tốc độ dẫn truyền lên từ
12 - 14 lần Như vậy, đã có sự giữa dẫn truyền hưng phấn qua synap với các chất hóa học tiết ra ở đó Nói cách khác sự dẫn truyền hưng phấn qua synap là phải nhờ các chất hóa học làm môi giới như: axetylcolin và
adrenalin có ở màng trước synap
Lop6.net
Trang 113 Cơ chế điện - hoá - điện:
- Cơ chế dẫn truyền hưng phấn qua synap đã có sự tham gia đồng thời của dòng điện và chất hoá học gọi là cơ chế điện - hoá - điện Có thể khái quát bằng sơ đồ sau đây:
Lop6.net
Trang 12“Xung thần kinh” - tin điện - màng trước synap, tác động để giải phóng
ra chất môi giới Chất môi giới - tin hoá - tác động lên màng sau synap
=> tính thấm ion của màng sau synap bị thay đổi => khử cực => đảo cực => phát sinh dòng điện hoạt động – tin điện – xung thần kinh động tiếp tục được truyền đi” Cụ thể như sau:
- Khi xung thần kinh truyền đến màng trước synap dưới dạng tin điện,
sẽ gây ra một tác động làm cho các túi nhỏ bị vỡ và giải phóng chất hoá học môi giới là axetylcolin (hoặc noradrenalin, adrenalin) Các chất
môi giới có vai trò là những tin hoá, như vậy các tin điện đã được
chuyển thành những tin hoá
- Chất môi giới được giải phóng ồ ạt qua khe synap đến màng sau, ở đây nó tác dụng với phức hợp lipoprotein của màng sau synap, làm
tăng trong chốc lát tính thấm của màng sau, gây ra sự khử cực và đảo cực của màng sau Kết quả là phát sinh dòng điện hoạt động
Lop6.net
Trang 13Như vậy tin hoá lại trở thành tin điện và hưng phấn được dẫn truyền
đi tiếp tục
- Khi axetylcolin đã được phân giải hết thì tính thấm màng sau synap được khôi phục và kết thúc hưng phấn
=> Từ các quá trình ở trên ta có thể rút ra được các nhận xét sau:
+ Sự dẫn truyền hưng phấn qua synap là có sự tham gia đồng thời của dòng điện và chất hoá học môi giới, dưới dạng tin điện chuyển thành tin hoá rồi chuyển lại tin điện
+ Quá trình chuyển từ tin điện thành tin hoá, rồi tin hoá thành tin
điện là đòi hỏi phải có thời gian nhất định, làm cho sự dẫn truyền
hưng phấn qua synap bị chậm lại
+ Các quá trình đã nêu ở trên đã làm tăng sự trao đổi chất ở synap, vì thế đã gây ra sự mỏi ở synap trước tiên
Lop6.net
Trang 14Vấn đề 2: Các nguyên tắc hoạt động cơ bản của hệ thần kinh.
1 Nguyên tắc phản xạ:
- Khi có kích thích tác động vào cơ thể thì cơ thể sẽ trả lời bằng một phản xạ nhất định Có hai loại phản xạ là phản xạ có điều
kiện và phản xạ không điều kiện
Lop6.net
Trang 15Cung phản xạ có 3 nơron tham gia
- VD: GV đầu tiên đưng trên đứng trên bục giảng trước rất nhiều học sinh thường hồi
hộp và bối rối, nhưng những lần sau vẫn đứng trên bục giảng thì GV sẽ thấy bình thường.
Lop6.net
Trang 16- Con đường để thực hiện một phản xạ gọi là cung phản xạ
Cung phản xạ gồm có 5 khâu:
+ Khâu tiếp nhận: được thực hiện bởi các receptor, chức năng tiếp nhận kích thích và biến năng lượng tác nhân kích thành
xung thần kinh
+ Khâu dẫn vào: được cấu tạo bởi các sợi thần kinh hướng tâm, chức năng dẫn truyền xung động thần kinh từ các receptor về
trung ương thần kinh
+ Khâu trung ương: cấu tạo bởi các nơron, chức năng tiếp nhận kích thích, phân tích tổng hợp và phát lệnh trả lời,
+ Khâu dẫn ra: cấu tạo bởi các dây thần kinh li tâm, chức năng truyền xung thần kinh từ trung ương về cơ quan trả lời
+ Khâu trả lời: cấu tạo bởi các cơ hoặc tuyến, chức năng trả lời các kích thích bằng cách co cơ hoặc tiết dịch
Lop6.net
Trang 172 Nguyờn tắc con đường chung cuối cựng:
- Cú những phản xạ được thực hiện do nhiều tỏc nhõn kớc thớch khỏc nhau, tỏc động lờn cỏc receptor khỏc nhau Cỏc xung động thần kinh được truyền theo cỏc dõy hướng tõm khỏc nhau nhưng chỉ được truyền cho một số ớt nơron trung gian và cuối cựng được truyền cho một đường li tõm chung cho ra một phản xạ giống
nhau
- VD: GV khi đang giảng bài trờn lớp học thỡ nghe ở phớa dưới
học sinh núi rất nhiều chuyện GV cho một phản xạ cỏc
bạn trật tự đi hoặc
3 Nguyên tắc điểm ưu thế:
- Theo Ukhơtomski, khi có hai phản xạ được thực hiện bởi một kết thúc chung, song song tồn tại, thì phản xạ sẽ được tăng cường Còn khi hai phản xạ được thực hiện bởi các đường thần kinh riêng thì một trong hai
Lop6.net
Trang 18phản xạ có thể bị phản xạ kia kìm hãm Trong trường hợp này, trong TW thần kinh có hai tiêu điểm cùng hưng phấn, trong đó tiêu điểm hưng phấn mạnh chiếm ưu thế và lấn át tiêu điểm hưng phấn yếu Tiêu điểm hưng phấn
ưu thế có thể phát sinh trong các vùng cảm giác cũng như trong các vùng vận động Tuỳ điều kiện kích thích và tuỳ tính không vững của hệ thần kinh ở từng thời điểm mà một tiêu điểm hưng phấn có thể tăng cường hoặc kìm hãm một tiêu điểm hưng phấn khác
- VD: Khi ta bị con ong và con kiến đốt vào tay cùng một thời điểm thì cảm giác đau do con ong đốt sẽ lấn át cảm giác đau do con kiến đốt.
- Mức độ tác động của điểm hưng phấn ưu thế đối với điểm hưng phấn yếu hơn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: hưng tính của điểm ưu thế, cường độ
của tác nhân kích thích
Lop6.net
Trang 19+ Hưng tính của điểm ưu thế càng cao, hưng phấn càng bền vững thì khả năng tác động của điểm ưu thế đối với các điểm khác càng lớn
+ Các tác nhân kích thích yếu, dưới ngưỡng có tác dụng làm tăng hưng phấn ở điểm ưu thế Một số hoocmon và một số chất khác có tác dụng làm tăng hưng tính ở điểm ưu thế
+ Điểm ưu thế có tính chất quán tính cho nên hưng phấn không chấm dứt ngay sau khi ngừng tác động Điểm ưu thế giữ quán tính cho đến khi phản xạ trội đã thực hiện xong hoặc đến khi xuất hiện một điểm trội khác mạnh hơn
+ Điểm ưu thế luôn luôn thay đổi Sự thay đổi điểm trội này bằng điểm trội khác được thể hiện ra bên ngoài bằng sự thay đổi chú ý
Lop6.net
Trang 204 Nguyên tắc liên hệ ngược :
- Khi các tác nhân kích thích tác động vào các receptor thì sẽ làm xuất hiện các xung động thần kinh Các xung động thần kinh đó được gửi về
TW thần kinh và gây ra phản xạ bằng cách co cơ hoặc tiết dịch Khi các cơ hoặc các tuyến hoạt động sẽ làm cho các receptor bản thể ở các bộ phận này hưng phấn Luồng hưng phấn này được truyền về TW thần kinh và báo cho TW thần kinh biết về trạng thái hoạt động của các cơ hoặc các tuyến Đó chớnh là đường liên hệ ngược
- VD: Khi chúng ta kéo một vật nặng, với lực dùng ban đầu chúng ta không kéo đư ợc Khi đó các receptor bản thể sẽ truyền tín hiệu về TWTK cho biết tỡnh trạng, lúc này TWTK sẽ điều chỉnh một lực lớn hơn để kéo vật đó.
Lop6.net