Опыт Эрлангера-Гассера. Механизм проведения импульса по нервным волокнам. Классификация нервных волокон.

В 1944 году лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине стали. американские физиологи Джозеф Эрлангер (Joseph Erlanger) и Герберт С.Гассер (Herbert Spencer Gasser) «за открытия, имеющие отношение к высокодифференцированным функциям отдельных нервных волокон»

• В 1939 г. американские физиологи

Эрлангер и Гассер

зарегистрировали суммационные потенциалы от целого нервного ствола седалищного нерва лягушки на разных расстояниях от стимулирующего электрода

• Было установлено, что

чем дальше от места нанесения стимула находился регистрирующий электрод, тем более четко суммарный потенциал делился на ряд пиков,

которые были обозначены буквами латинского алфавита A, B, C.

• При относительно быстрой скорости записи потенциалов, при более тщательном исследовании и рассмотрении пика A

выделили дополнительно пики и пометили их буквами α (альфа), β (бета), γ (гамма), δ (дельта).

Расслоение суммационного потенциала на отдельные пики объясняется следующим:

• Нервные волокна, составляющие нерв, имеют разную скорость проведения возбуждения.

• Нервные волокна можно объединить в группы с примерно одинаковой скоростью проведения возбуждения.

Классификация нервных волокон Эрлангеру-Гассеру

• Нервы у позвоночных состоят из трех основных групп волокон (А, В и С), различающихся по скорости проведения возбуждения, степени миелизации, диаметру волокна, скорости развития ПД.

• Значения всех этих показателей в ряду от A α до С снижаются.

Механизм проведения возбуждения по волокну возбудимой клетки включает в себя два компонента.

• Раздражающее действие катэлектротонического сигнала (КЭТ), порождаемого локальным ПД, на соседний участок электровозбудимой мембраны,

• Возникновение потенциала действия (ПД) в этом соседнем раздражаемом участке мембраны.

Издавна повелось сравнивать хитроумные творения природы с выдумками человека, в том числе, металлический проводник и нервное волокно. Сходство этих объектов состоит в том, что по проводам и нервам бежит электрический сигнал.

А в чём различие?

Во‑первых, в скорости. По сравнению с металлическим проводником возбуждение даже по самым быстрым волокнам распространяется страшно медленно, со скоростью 120 м·с^-1

Во‑вторых, сопротивление нервных волокон очень велико.

В-третьих, проведение возбуждения в отличие от распространения тока в проводах происходит без снижения амплитуды ПД и без снижения скорости, т.е. бездекрементно.

Бездекрементная передача сигнала (ПД) по мембране хоть и более медленная, но обеспечивает надёжную передачу сигнала до адресата.

Распространение возбуждения в миелинизированных нервных волокнах

- миелинизация нервных волокон приводит к повышению скорости проведения импульсов

молекулярные механизмы проведения ПД были сформированы на ранних стадиях филогенеза так как они практически не различаются у животных разного уровня развития.

если какой-либо участок волокна в силу каких-либо причин не формирует собственный ПД, то этот «блокированный» участок может быть преодолён электротонически (вспомните понятие «перескок»). Этот тип проведения можно было бы назвать «сальтаторным» (от лат. salto — прыжок). Однако чаще этот термин относят к проведению ПД по так называемым миелинизированным нервным волокнам.

предположение о скачкообразном распространении возбуждения в нервных волокнах впервые было высказано Б.Ф.Вериго (1899).

Поэтому в миелинизированном волокне проводят электрические токи и генерируют в ответ на них ПД, по существу, только узкие (1 мкм) оголенные участки, расположенные между муфтами, — перехваты Ранвье.

Итак распространение ПД осуществляется скачкообразно (сальтаторно) от перехвата к перехвату

Однозначно, сальтаторное проведение повышает скорость передачи ПД