Как формируется ТПСП? (Этапы передачи)
Процесс передачи тормозного сигнала в синапсе включает следующие последовательные этапы:
- Поступление возбуждения: Потенциал действия (ПД) достигает пресинаптического окончания.
- Вход $Ca^{2+}$: Проницаемость пресинаптической мембраны для ионов кальция увеличивается, и они входят внутрь окончания.
- Экзоцитоз: Под влиянием $Ca^{2+}$ везикулы с тормозным медиатором движутся к пресинаптической мембране, после чего медиатор высвобождается в синаптическую щель.
- Взаимодействие с рецептором: Медиатор присоединяется к рецепторам на постсинаптической мембране нейрона-мишени.
- Ионный сдвиг: Открываются ионные каналы, увеличивается проницаемость мембраны для ионов хлора ($Cl^-$) и калия ($K^+$). Хлор входит в клетку по градиенту концентрации, а калий выходит из нее.
- Генерация ТПСП: В результате движения ионов возникает гиперполяризация мембраны, которая и представляет собой тормозной постсинаптический потенциал.
Какие медиаторы вызывают ТПСП?
В зависимости от отдела нервной системы, ТПСП формируется под действием различных химических веществ:
- В центральной нервной системе (ЦНС): Главными тормозными медиаторами выступают ГАМК и глицин.
- В вегетативной нервной системе: В тормозных синапсах действуют ацетилхолин и норадреналин.
- В симпатических ганглиях (медленный ТПСП): Определяется действием дофамина. Дофамин секретируется малыми интернейронами ганглия (SIF-клетками), которые активируются через мускариновые холинорецепторы (М-холинорецепторы). Предполагается, что сам медленный ТПСП опосредуется $\beta_2$-рецепторами, так как он не зависит от цАМФ.
Каков физиологический эффект ТПСП?
ТПСП вызывает торможение возбуждения. Для возникновения постсинаптического торможения требуется обязательное участие тормозного вставочного нейрона.
- Изменение возбудимости: ТПСП препятствует достижению порога деполяризации. Порог раздражения основного нейрона увеличивается, а возбудимость падает.
- Блокировка сигнала: В отличие от возбуждающего синапса, где суммация ВПСП вызывает потенциал действия и сигнал идет дальше, при развитии ТПСП генерация потенциала действия становится невозможной. Проведение возбуждения блокируется.
Роль ТПСП в физиологических процессах
- Прекращение кратковременной памяти: Основой кратковременной памяти является циркуляция (реверберация) возбуждения по замкнутому нейронному кругу, которая поддерживается возбуждающими потенциалами (ВПСП). Этот процесс прекращается, когда под влиянием тормозного нейрона в одном из нейронов цепи развивается ТПСП.
- Формирование электрических потенциалов в ганглиях: При стимуляции преганглионарных волокон симпатической нервной системы ТПСП является частью последовательной смены потенциалов. Сначала регистрируется быстрый ВПСП, затем возникает медленный ТПСП, за которым следует медленный ВПСП (способный продолжаться минуты).
Вопросы с занятий и экзамена
Какие ионы участвуют в формировании ТПСП?
Тормозные медиаторы увеличивают проницаемость постсинаптической мембраны для ионов калия ($K^+$) и хлора ($Cl^-$). Калий выходит из клетки, а хлор входит в нее по градиенту концентрации, что вызывает гиперполяризацию.
В чем разница между исходом ВПСП и ТПСП?
Суммация ВПСП приводит к достижению порогового уровня деполяризации, генерации потенциала действия и дальнейшему проведению возбуждения. ТПСП, напротив, вызывает гиперполяризацию, повышает порог возбуждения и блокирует проведение возбуждения.
Как возникает медленный ТПСП в вегетативной нервной системе?
Он возникает в симпатических ганглиях под действием дофамина. Дофамин выделяется малыми интернейронами (SIF-клетками), которые предварительно активируются через мускариновые холинорецепторы.
Какое условие обязательно для возникновения постсинаптического торможения в ЦНС?
Для развития постсинаптического торможения и формирования ТПСП на мембране нейрона-мишени требуется обязательное участие тормозного вставочного нейрона.
Что ещё разобрать по теме
- Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП)
- Механизмы синаптической передачи
- Постсинаптическое торможение в ЦНС
- Реверберация возбуждения и память
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП)» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 109 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Понятия физиологии»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.