Главная - Моллюски и головоногие, необщественные членистоногие и насекомые - Механизмы нервно-мышечной передачи у членистоногих
Механизмы нервно-мышечной передачи интенсивно изучались учеными в лаборатории на мышцах саранчи Locusta и таракана Periplaneta.
Как у насекомых, так и у позвоночных потенциал покоя мембраны составляет от 50 до 100 мВ. Всякое возбуждение вызывает временное снижение этого потенциала, ограниченное областью нервных окончаний; при этом возникает электрический ток, который проходит через эту область. У позвоночных на каждое волокно приходится только одно нервное окончание и концевая пластинка невелика. У членистоногих же на каждое волокно приходится по нескольку нервных окончаний и концевая пластинка имеет довольно большую поверхность.
Приход возбуждения к нервным окончаниям вызывает распространение потенциала действия, способного вызвать сокращение мышечного волокна. Но если в мышце позвоночных возможен лишь один вид возбуждения, то у членистоногих благодаря многочисленности нервных окончаний в каждом отдельном волокне создаются условия для развития градуального эффекта, что вообще характерно для "медленных систем".
"Медленный" нерв дает небольшие токи, которые избирательно возбуждают фибриллы и хоть и в малой степени, но облегчают распространение возбуждения, способствуя суммации. Это приводит к увеличению амплитуды сокращений при повторяющихся воздействиях.
Для "быстрых" нервов характерны гораздо более сильные токи, которые возбуждают гораздо больше фибрилл. Важное отличие от позвоночных состоит в степени увеличения напряжения мышцы при последовательных возбуждениях. У насекомых, а также, несомненно, и у ракообразных одиночного раздражения еще недостаточно, чтобы вызвать максимальное сокращение мышцы. У саранчи "быстрые" волокна используются, видимо, только для быстрых сокращений при прыжка, "медленные" же волокна действуют во всех остальных случаях. Для поддержания тонического сокращения у саранчи должен осуществляться контроль частоты разрядов.
Однако используемый для этого механизм не известен.
Очень важное наблюдение было сделано исследователями в середине прошлого века, которые до тех пор считали, что частота разрядов нерва слишком мала, для того чтобы служить физиологической основой таких быстрых колебаний крыльев, как, например, у цикад, а в особенности у мокрецов (Forcipomyia), крылья которых делают до 1000 взмахов в секунду. Это представление появилось как следствие опытов на изолированном препарате крыла. Частота разрядов в нерве в этом случае была столь незначительной, что казалось, не могла обеспечить колебания. Использовав интактное насекомое, ученые записали импульсацию нерва с частотой до 180 разрядов в 1 секунду; при каждом раздражении в нерве возникал залп импульсов.
Мышцы насекомых значительно отличаются от мышц позвоночных по концентрации ионов К и Mg. Они имеют много общего с мышцами ракообразных, например по электро-возбудимости мышечных волокон. Но это сходство не следует преувеличивать; в частности, экспериментаторы показали, что синапсы Romelea отвечают на фармакологические воздействия иначе, чем синапсы омара.
26.11.2016