Structura și tipurile de neuroni. Țesutul nervos Funcțiile țesutului nervos uman

Experiențele zilnice, reacțiile la lumea din jurul nostru, obiectele și fenomenele, un filtru de informații venite din exterior și o încercare de a asculta semnalele propriului nostru corp apar datorită unui singur sistem al corpului. Ne ajută să facem față a tot ceea ce se întâmplă sunt celule uimitoare care au evoluat, s-au îmbunătățit și s-au adaptat de-a lungul vieții umane. Țesutul nervos uman este oarecum diferit de animale în percepție, analiză și răspuns. Cum funcționează acest sistem complex și ce funcții conține?

Țesutul nervos este componenta principală a sistemului nervos central uman, care este împărțit în două secțiuni diferite: central, constând din sistemul cerebral și periferic, format din ganglioni, nervi și plexuri.

Sistemul nervos central este împărțit în două direcții: sistemul somatic, care este controlat în mod conștient, și sistemul autonom, care nu are control conștient, dar este responsabil de reglarea funcționării sistemelor de susținere a vieții, organelor și glandelor corpului. Sistemul somatic transmite semnale către creier, care la rândul său semnalează organele senzoriale, mușchii, pielea și articulațiile. Se efectuează studiul acestor procese știință specială– histologie. Aceasta este o știință care studiază structura și funcțiile organismelor vii.

Țesutul nervos are o compoziție celulară - neuroni și substanță intercelulară - neuroglia. În plus, structura include celule receptor.

Neuronii sunt celule nervoase care constau din mai multe elemente: un nucleu inconjurat de o membrana de panglici citoplasmatice si organe celulare responsabile de transportul substantelor, diviziunea, miscarea, sinteza. Procesele scurte care conduc impulsurile către corp se numesc dendrite. Alte procese cu o structură mai subțire sunt axonii.

Celulele neurogliale ocupă spațiul liber dintre componentele țesutului nervos și le asigură alimentația neîntreruptă și regulată, sinteza etc. Sunt concentrate în sistemul nervos central, unde numărul de neuroni depășește de zeci de ori.

Clasificarea neuronilor în funcție de numărul de procese pe care le conțin:

unipolar (avand un singur proces). Această specie nu este reprezentată la om;
pseudounipolar (reprezentat prin două ramuri ale unei dendrite);
bipolar (o dendrita si un axon);
multipolar (multe dendrite si axoni).

Caracteristici generale

Țesutul nervos este unul dintre tipurile de țesuturi ale corpului, dintre care există multe în corpul uman. Această specie este formată din doar două componente principale: celule și substanță intercelulară, care ocupă toate spațiile. Histologia asigură că caracteristica este determinată de caracteristicile sale fiziologice. Proprietățile țesutului nervos sunt de a percepe iritația, excitarea, producerea și transmiterea impulsurilor și semnalelor către creier.

Sursa dezvoltării este neuroectodermul, prezentat sub forma unei îngroșări dorsale a ectodermului, care se numește placa neurală.

Proprietăți

În corpul uman, proprietățile țesutului nervos sunt prezentate după cum urmează:

Excitabilitate. Această proprietate îi determină capacitatea, celulele și întregul sistem organismul are un răspuns la factori provocatori, iritanți și efecte multiple ale diferitelor medii ale corpului.

Această proprietate se poate manifesta în două procese: primul este excitația, al doilea este inhibiția.

Primul proces este un răspuns la acțiunea unui stimul, care este demonstrat sub formă de modificări ale proceselor metabolice în celulele țesuturilor.

Modificările proceselor metabolice în neuroni sunt însoțite de trecerea ionilor încărcați diferit prin membrana plasmatică a proteinelor și a lipidelor, care modifică mobilitatea celulară.

În repaus, există o diferență semnificativă între caracteristicile de intensitate a câmpului stratului superior al neuronului și a părții interioare, care este de aproximativ 60 mV.

Această diferență apare din cauza diverse densități ioni în mediul intern al celulei și în afara acesteia.

Excitația este capabilă de migrare și se poate mișca liber de la celulă la celulă și în interiorul acesteia.

Al doilea proces este reprezentat sub forma unui răspuns la un stimul, care este opus excitației. Acest proces oprește, slăbește sau interferează cu orice activitate din țesutul nervos și celulele acestuia.

Unii centri sunt însoțiți de excitație, alții de inhibiție. Acest lucru asigură interacțiunea armonioasă și coordonată a sistemelor de susținere a vieții. Atât unul cât și celălalt proces sunt o expresie a unui singur proces nervos care are loc într-un neuron, înlocuindu-se unul pe celălalt. Modificările apar ca urmare a proceselor metabolice și a consumului de energie, prin urmare excitația și inhibiția sunt două procese în starea activă a unui neuron.

Conductivitate. Această proprietate se datorează capacității de a conduce impulsuri. Procesul de conducere prin neuroni este prezentat astfel: într-una dintre celule apare un impuls, care se poate muta în celulele de alături, se poate deplasa în orice zonă. sistemul nervos. Apărând în alt loc, densitatea ionilor din zona adiacentă se modifică.
Iritabilitate. În timpul acestui proces, țesuturile curg de la repaus la starea complet opusă - activitate. Aceasta se întâmplă sub influența factorilor provocatori proveniți din mediul extern și din stimulii interni. De exemplu, receptorii ochilor sunt iritați de lumina puternică, receptorii auditivi de sunete puternice și pielea prin atingere.

Dacă conductivitatea sau excitabilitatea este întreruptă, persoana își va pierde cunoștința și toate procesele mentale care au loc în corp vor înceta să funcționeze. Pentru a înțelege cum se întâmplă acest lucru, este suficient să ne imaginăm starea corpului în timpul anesteziei. În acest moment persoana este inconștientă și impulsurile sale nervoase nu trimit niciun semnal, ele sunt absente.

Funcții

Principalele funcții ale țesutului nervos:

Constructii Datorită structurii sale, țesutul nervos participă la formarea creierului, a sistemului nervos central, în special a fibrelor, nodurilor, proceselor și elementelor care le conectează. Este capabil să formeze un întreg sistem și să asigure funcționarea lui armonioasă.
Prelucrarea informațiilor. Cu ajutorul neuronilor celulari, corpul nostru percepe informațiile venite din exterior, o prelucrează, o analizează și apoi o transformă în impulsuri specifice care sunt transmise creierului și sistemului nervos central. Histologia studiază în mod specific capacitatea țesutului nervos de a produce semnale care intră în creier.
Reglarea interacțiunii sistemelor. Are loc adaptarea la diverse circumstanțe și condiții. Este capabil să unească toate sistemele vitale de sprijin ale organismului, gestionându-le cu competență și reglându-le activitatea.

Țesut nervoseste format din două tipuri de celule: cele principale - neuroni și de susținere, sau auxiliare - neuroglia. Neuronii sunt celule foarte diferențiate care au asemănări, dar structuri foarte diverse în funcție de locație și funcție. Asemănarea lor constă în faptul că corpul neuronului (de la 4 la 130 de microni) are un nucleu și organele, este acoperit cu o membrană subțire - o membrană, procesele se extind din aceasta: scurte - dendrite și lungi - neurite, sau axon. La un adult, lungimea axonului poate ajunge la 1-1,5 m, grosimea sa este mai mică de 0,025 mm. Axonul este acoperit cu celule neurogliale, formând o înveliș de țesut conjunctiv și celule Schwann, care se potrivesc în jurul axonului, ca o teacă, formând învelișul său pulpos, sau mielină; aceste celule nu sunt celule nervoase.

Fiecare segment sau segment al membranei pulpare este format dintr-o celulă Schwanpian separată care conține nucleul și este separat de celălalt segment de nodul lui Ranvier. Teaca de mielină asigură și îmbunătățește conducerea izolată a impulsurilor nervoase de-a lungul axonilor și este implicată în metabolismul axonilor. În nodurile lui Ranvier, în timpul trecerii unui impuls nervos, biopotențialele cresc. Unele dintre fibrele nervoase non-mielinice sunt înconjurate de celule Schwann care nu conțin mielină.

Orez. 21. Diagrama structurii unui neuron la microscop electronic:
BE - vacuole; BB - invaginarea membranelor nucleare; BN - substanță Nissl; G - aparat Golgi; GG - granule de glicogen; CG - tubii aparatului Golgi; JI - lizozomi; LG - granule lipidice; M - mitocondrii; ME - membrane reticulului endoplasmatic; N - neuroprotofibrile; P - polizomi; PM - membrana plasmatica; PR - membrana presinaptica; PS - membrană postsinaptică; PN - porii membranei nucleare; R - ribozomi; RNP - granule de ribonucleoproteină; C - sinapsa; SP - vezicule sinaptice; CE - cisterne reticulului endoplasmatic; ER - reticul endoplasmatic; Eu sunt nucleul; EN - nucleol; NAM - membrană nucleară

Principalele proprietăți ale țesutului nervos sunt excitabilitatea și conductivitatea impulsurilor nervoase, care se propagă de-a lungul fibrelor nervoase la viteze diferite, în funcție de structura și funcția lor.

Funcția distinge între fibre aferente (centripete, sensibile), care conduc impulsurile de la receptori către sistemul nervos central și fibrele eferente (centrifuge), care conduc impulsurile de la sistemul nervos central către organele corpului. Fibrele centrifuge, la rândul lor, sunt împărțite în fibre motorii, care conduc impulsurile către mușchi și fibre secretoare, care conduc impulsurile către glande.

Orez. 22. Diagrama unui neuron. A - neuron receptor; B - neuron motor
/ -dendrite, 2 - sinapse, 3 - neurilema, 4 - teaca de mielina, 5 - neurita, 6 - aparat mioneural
După structura lor, se disting fibre groase de mielină cu diametrul de 4-20 microni (acestea includ fibre motorii ale mușchilor scheletici și fibre aferente de la receptorii de atingere, presiune și sensibilitate musculo-articulară), fibre subțiri de mielină cu un diametru mai mic. mai mult de 3 microni (fibre aferente și impulsuri conductoare către organele interne), fibre de mielină foarte subțiri (sensibilitate la durere și temperatură) - mai puțin de 2 µm și fibre nemielinice - 1 µm.

În fibrele aferente umane, excitația se realizează cu o viteză de 0,5 până la 50-70 m/sec, în fibrele eferente - până la 140-160 m/sec. Fibrele groase conduc excitația mai repede decât fibrele subțiri.

Orez. 23. Scheme ale diferitelor sinapse. A - tipuri de sinapse; B - aparatul coloanei vertebrale; B - sacul subsinaptic și inelul neurofibrilelor:
1 - vezicule sinaptice, 2 - mitocondrii, 3 - veziculă complexă, 4 - dendrite, 5 - tubul, 6 - coloana vertebrală, 7 - aparat spinos, 8 - inel de neurofibrile, 9 - sac subsinaptic, 10 - reticul endoplasmatic, 11 - postsinaptic coloana vertebrală, 12 - miez

Neuronii sunt conectați între ei prin contacte - sinapse, care separă corpurile neuronilor, axonii și dendritele unul de celălalt. Numărul de sinapse de pe corpul unui neuron ajunge la 100 sau mai mult, iar pe dendritele unui neuron - câteva mii.

Sinapsa are o structură complexă. Este format din două membrane - presinaptice și postsinaptice (grosimea fiecăreia este de 5-6 nm), între care se află o despicatură sinaptică, un spațiu (în medie 20 nm). Prin găurile din membrana presinaptică, citoplasma axonului sau dendritei comunică cu spațiul sinaptic. În plus, există sinapse între axoni și celulele organelor care au o structură similară.

Diviziunea neuronilor la oameni nu a fost încă bine stabilită, deși există dovezi ale proliferării neuronilor în creier la căței. S-a dovedit că corpul neuronal funcționează ca un centru nutrițional (trofic) pentru procesele sale, deoarece în câteva zile după tăierea unui nerv format din fibre nervoase, noi fibre nervoase încep să crească din corpurile neuronale în segmentul periferic al neuronului. nerv. Rata de creștere este de 0,3-1 mm pe zi.

Țesut nervos- principalul element structural al sistemului nervos. ÎN compoziția țesutului nervos contine celule nervoase foarte specializate - neuronii, Și celulele neurogliale, îndeplinind funcții de susținere, secretoare și de protecție.

Neuron este unitatea structurală și funcțională de bază a țesutului nervos. Aceste celule sunt capabile să primească, să proceseze, să codifice, să transmită și să stocheze informații și să stabilească contacte cu alte celule. Caracteristicile unice ale neuronului sunt capacitatea de a genera descărcări bioelectrice (impulsuri) și de a transmite informații de-a lungul proceselor de la o celulă la alta folosind terminații specializate -.

Funcționarea unui neuron este facilitată de sinteza în axoplasma sa a unor substanțe transmițătoare - neurotransmițători: acetilcolină, catecolamine etc.

Numărul de neuroni din creier se apropie de 10 11 . Un neuron poate avea până la 10.000 de sinapse. Dacă aceste elemente sunt considerate celule de stocare a informațiilor, atunci putem ajunge la concluzia că sistemul nervos poate stoca 10 19 unități. informații, adică capabilă să conţină aproape toate cunoştinţele acumulate de umanitate. Prin urmare, ideea că creierul uman de-a lungul vieții își amintește tot ce se întâmplă în corp și în timpul comunicării sale cu mediul este destul de rezonabilă. Cu toate acestea, creierul nu poate extrage toate informațiile care sunt stocate în el.

Diferitele structuri ale creierului sunt caracterizate de anumite tipuri de organizare neuronală. Neuronii care reglează o singură funcție formează așa-numitele grupuri, ansambluri, coloane, nuclee.

Neuronii variază ca structură și funcție.

După structură(în funcție de numărul de procese care se extind din corpul celular) se disting unipolar(cu un proces), bipolar (cu două procese) și multipolară(cu multe procese) neuroni.

După proprietăți funcționale aloca aferent(sau centripetă) neuronii care transportă excitația de la receptori în, eferentă, motor, neuronii motori(sau centrifugă), care transmite excitația de la sistemul nervos central către organul inervat și inserare, contact sau intermediar neuroni care conectează neuronii aferenti și eferenti.

Neuronii aferenți sunt unipolari, corpurile lor se află în ganglionii spinali. Procesul care se extinde din corpul celular este în formă de T și este împărțit în două ramuri, dintre care una merge la sistemul nervos central și îndeplinește funcția de axon, iar cealaltă se apropie de receptori și este o dendrită lungă.

Cei mai mulți eferenți și interneuroni sunt multipolari (Fig. 1). Interneuronii multipolari sunt localizați în număr mare în coarnele dorsale ale măduvei spinării și se găsesc, de asemenea, în toate celelalte părți ale sistemului nervos central. De asemenea, pot fi bipolari, de exemplu, neuronii retiniani, care au o dendrita ramificata scurta si un axon lung. Neuronii motori sunt localizați în principal în coarnele anterioare ale măduvei spinării.

Orez. 1. Structura unei celule nervoase:

1 - microtubuli; 2 - proces lung al unei celule nervoase (axon); 3 - reticul endoplasmatic; 4 - miez; 5 - neuroplasmă; 6 - dendrite; 7 - mitocondrii; 8 - nucleol; 9 - teaca de mielina; 10 - interceptarea lui Ranvier; 11 - capătul axonului

Neuroglia

Neuroglia, sau glia, este o colecție de elemente celulare ale țesutului nervos formată din celule specializate de diferite forme.

A fost descoperit de R. Virchow și el a numit-o neuroglia, care înseamnă „clei nervos”. Celulele neurogliale umplu spațiul dintre neuroni, constituind 40% din volumul creierului. Celulele gliale au dimensiuni de 3-4 ori mai mici decât celulele nervoase; numărul lor în sistemul nervos central al mamiferelor ajunge la 140 de miliarde Odată cu vârsta în creierul uman, numărul de neuroni scade, iar numărul de celule gliale crește.

S-a stabilit că neuroglia este legată de metabolismul în țesutul nervos. Unele celule neurogliale secretă substanțe care afectează starea de excitabilitate neuronală. S-a observat că în diferite stări psihice secreția acestor celule se modifică. Procesele de urmărire pe termen lung în sistemul nervos central sunt asociate cu starea funcțională a neurogliei.

Tipuri de celule gliale

Pe baza naturii structurii celulelor gliale și a locației lor în sistemul nervos central, acestea se disting:

astrocite (astroglia);
oligodendrocite (oligodendroglia);
celule microgliale (microglia);
celulele Schwann.

Celulele gliale îndeplinesc funcții de susținere și de protecție pentru neuroni. Ele fac parte din structura. Astrocite sunt cele mai numeroase celule gliale, umplând spațiile dintre neuroni și acoperindu-le. Ele previn răspândirea neurotransmițătorilor care se difuzează din fanta sinaptică în sistemul nervos central. Astrocitele conțin receptori pentru neurotransmițători, a căror activare poate provoca fluctuații ale diferenței de potențial membranar și modificări ale metabolismului astrocitelor.

Astrocitele înconjoară strâns capilarele vaselor de sânge ale creierului, situate între ele și neuroni. Pe această bază, se presupune că astrocitele joacă rol importantîn metabolismul neuronal, reglarea permeabilității capilare la anumite substanțe.

Una dintre funcțiile importante ale astrocitelor este capacitatea lor de a absorbi excesul de ioni K+, care se pot acumula în spațiul intercelular în timpul activității neuronale ridicate. În zonele în care astrocitele sunt strâns adiacente, se formează canale de joncțiune, prin care astrocitele pot face schimb de diverși ioni mici și, în special, ioni de K+ duce la creșterea excitabilității neuronilor. Astfel, astrocitele, prin absorbția excesului de ioni K+ din lichidul interstițial, împiedică creșterea excitabilității neuronilor și formarea focarelor de activitate neuronală crescută. Apariția unor astfel de leziuni în creierul uman poate fi însoțită de faptul că neuronii lor generează o serie de impulsuri nervoase, care sunt numite descărcări convulsive.

Astrocitele participă la îndepărtarea și distrugerea neurotransmițătorilor care intră în spațiile extrasinaptice. Astfel, ele previn acumularea de neurotransmițători în spațiile interneuronale, ceea ce ar putea duce la afectarea funcției creierului.

Neuronii și astrocitele sunt separate prin goluri intercelulare de 15-20 µm numite spațiu interstițial. Spațiile interstițiale ocupă până la 12-14% din volumul creierului. O proprietate importantă a astrocitelor este capacitatea lor de a absorbi CO2 din lichidul extracelular din aceste spații și, prin urmare, de a menține o stare stabilă. pH-ul creierului.

Astrocitele sunt implicate în formarea interfețelor dintre țesutul nervos și vasele cerebrale, țesutul nervos și meninge în timpul creșterii și dezvoltării țesutului nervos.

Oligodendrocite caracterizată prin prezenţa unui număr mic de procese scurte. Una dintre funcțiile lor principale este formarea tecii de mielină a fibrelor nervoase în sistemul nervos central. Aceste celule sunt, de asemenea, situate în imediata apropiere a corpurilor celulare ale neuronilor, dar semnificația funcțională a acestui fapt este necunoscută.

Celulele microgliale alcătuiesc 5-20% din numărul total de celule gliale și sunt împrăștiate în tot sistemul nervos central. S-a stabilit că antigenele lor de suprafață sunt identice cu antigenele monocitelor din sânge. Acest lucru sugerează originea lor din mezoderm, pătrunderea în țesutul nervos în timpul dezvoltării embrionare și transformarea ulterioară în celule microgliale recunoscute morfologic. În acest sens, este general acceptat că cea mai importantă funcție a microgliei este de a proteja creierul. S-a demonstrat că atunci când țesutul nervos este deteriorat, numărul de celule fagocitare din acesta crește datorită macrofagelor din sânge și activării proprietăților fagocitare ale microgliei. Ele îndepărtează neuronii morți, celulele gliale și elementele lor structurale și fagocitară particulele străine.

celulele Schwann formează teaca de mielină a fibrelor nervoase periferice în afara sistemului nervos central. Membrana acestei celule este înfășurată în mod repetat, iar grosimea tecii de mielină rezultată poate depăși diametrul fibrei nervoase. Lungimea secțiunilor mielinice ale fibrei nervoase este de 1-3 mm. În spațiile dintre ele (nodurile lui Ranvier), fibra nervoasă rămâne acoperită doar de o membrană superficială care are excitabilitate.

Una dintre cele mai importante proprietăți ale mielinei este rezistența sa ridicată la curentul electric. Se datorează conținutului ridicat de sfingomielină și alte fosfolipide din mielină, care îi conferă proprietăți de izolare a curentului. În zonele fibrei nervoase acoperite cu mielină, procesul de generare a impulsurilor nervoase este imposibil. Impulsurile nervoase sunt generate doar la nivelul membranei nodurilor lui Ranvier, ceea ce asigură o viteză mai mare a impulsurilor nervoase fibrelor nervoase mielinice în comparație cu cele nemielinizate.

Se știe că structura mielinei poate fi ușor perturbată în timpul leziunilor infecțioase, ischemice, traumatice și toxice ale sistemului nervos. În același timp, se dezvoltă procesul de demielinizare a fibrelor nervoase. Demielinizarea se dezvoltă mai ales la pacienții cu scleroză multiplă. Ca urmare a demielinizării, viteza impulsurilor nervoase de-a lungul fibrelor nervoase scade, viteza de livrare a informațiilor către creier de la receptori și de la neuroni la organele executive scade. Acest lucru poate duce la tulburări ale sensibilității senzoriale, tulburări de mișcare, reglarea organelor interne și alte consecințe grave.

Structura și funcția neuronilor

Neuron(celula nervoasa) este structural si unitate funcțională.

Structura anatomică și proprietățile neuronului asigură implementarea acestuia funcții principale: efectuarea metabolismului, obținerea energiei, perceperea diferitelor semnale și procesarea acestora, formând sau participând la răspunsuri, generând și conducând impulsuri nervoase, combinând neuronii în circuite neuronale care asigură atât cele mai simple reacții reflexe, cât și funcții integrative superioare ale creierului.

Neuronii constau dintr-un corp de celule nervoase și procese - axoni și dendrite.

Orez. 2. Structura unui neuron

Corpul celulei nervoase

Corp (pericarion, soma) Neuronul și procesele sale sunt acoperite cu o membrană neuronală. Membrana corpului celular diferă de membrana axonului și a dendritelor prin conținutul diverșilor receptori și prezența pe acesta.

Corpul neuronului contine neuroplasma si nucleul, reticulul endoplasmatic rugos si neted, aparatul Golgi si mitocondriile, delimitate de acesta de membrane. Cromozomii nucleului neuronului conțin un set de gene care codifică sinteza proteinelor necesare formării structurii și implementării funcțiilor corpului neuronului, proceselor și sinapselor acestuia. Acestea sunt proteine care îndeplinesc funcțiile de enzime, purtători, canale ionice, receptori etc. Unele proteine îndeplinesc funcții în timp ce sunt situate în neuroplasmă, altele fiind încorporate în membranele organelelor, somei și proceselor neuronale. Unele dintre ele, de exemplu, enzimele necesare sintezei neurotransmitatorilor, sunt livrate la terminalul axonal prin transport axonal. Corpul celular sintetizează peptidele necesare vieții axonilor și dendritelor (de exemplu, factori de creștere). Prin urmare, atunci când corpul unui neuron este deteriorat, procesele sale degenerează și sunt distruse. Dacă corpul neuronului este păstrat, dar procesul este deteriorat, atunci are loc refacerea (regenerarea) lui lentă și inervația mușchilor sau organelor denervate este restabilită.

Locul sintezei proteinelor în corpurile celulare neuronale este reticulul endoplasmatic aspru (granule tigroide sau corpi Nissl) sau ribozomi liberi. Conținutul lor în neuroni este mai mare decât în celulele gliale sau alte celule ale corpului. În reticulul endoplasmatic neted și în aparatul Golgi, proteinele își dobândesc conformația spațială caracteristică, sunt sortate și direcționate în fluxuri de transport către structurile corpului celular, dendrite sau axon.

În numeroase mitocondrii ale neuronilor, ca urmare a proceselor de fosforilare oxidativă, se formează ATP, a cărui energie este utilizată pentru a menține viața neuronului, funcționarea pompelor de ioni și menținerea asimetriei concentrațiilor de ioni pe ambele părți ale membranei. . În consecință, neuronul este în permanență pregătit nu numai pentru a percepe diverse semnale, ci și pentru a răspunde la acestea - generând impulsuri nervoase și folosindu-le pentru a controla funcțiile altor celule.

Receptorii moleculari ai membranei corpului celular, receptorii senzoriali formați din dendrite și celulele sensibile de origine epitelială participă la mecanismele prin care neuronii percep diverse semnale. Semnalele de la alte celule nervoase pot ajunge la neuron prin numeroase sinapse formate pe dendritele sau gelul neuronului.

Dendritele unei celule nervoase

Dendritele neuronii formează un arbore dendritic, natura ramificării și dimensiunea căruia depind de numărul de contacte sinaptice cu alți neuroni (Fig. 3). Dendritele unui neuron au mii de sinapse formate de axonii sau dendritele altor neuroni.

Orez. 3. Contacte sinaptice ale interneuronului. Săgețile din stânga arată sosirea semnalelor aferente către dendrite și corpul interneuronului, în dreapta - direcția de propagare a semnalelor eferente ale interneuronului către alți neuroni

Sinapsele pot fi eterogene atât ca funcție (inhibitoare, excitatoare), cât și ca tip de neurotransmițător utilizat. Membrana dendritelor implicate în formarea sinapselor este membrana lor postsinaptică, care conține receptori (canale ionice dependente de ligand) pentru neurotransmițătorul utilizat într-o anumită sinapsă.

Sinapsele excitatoare (glutamatergice) sunt localizate în principal pe suprafața dendritelor, unde există ridicări sau excrescențe (1-2 μm), numite spini. Membrana coloanei vertebrale conține canale, a căror permeabilitate depinde de diferența de potențial transmembranar. Mesagerii secundari ai transmiterii semnalului intracelular, precum și ribozomii pe care proteina este sintetizată ca răspuns la primirea semnalelor sinaptice, se găsesc în citoplasma dendritelor din zona coloanelor vertebrale. Rolul exact al spinilor rămâne necunoscut, dar este clar că aceștia măresc suprafața arborelui dendritic pentru formarea sinapselor. Colonii vertebrali sunt, de asemenea, structuri neuronale pentru recepția și procesarea semnalelor de intrare. Dendritele și coloanele vertebrale asigură transmiterea informațiilor de la periferie către corpul neuronal. Membrana dendrită oblică este polarizată datorită distribuției asimetrice a ionilor minerali, funcționării pompelor ionice și prezenței canalelor ionice în ea. Aceste proprietăți stau la baza transmiterii informațiilor prin membrană sub formă de curenți circulari locali (electrotonic) care apar între membranele postsinaptice și zonele adiacente ale membranei dendrite.

Curenții locali, atunci când se propagă de-a lungul membranei dendrite, se atenuează, dar sunt suficiente ca mărime pentru a transmite semnale primite prin intrările sinaptice către dendrite către membrana corpului neuronului. Canalele de sodiu și potasiu dependente de tensiune nu au fost încă identificate în membrana dendritică. Nu are excitabilitate și capacitatea de a genera potențiale de acțiune. Cu toate acestea, se știe că potențialul de acțiune care apare pe membrana dealului axonului se poate propaga de-a lungul acesteia. Mecanismul acestui fenomen este necunoscut.

Se presupune că dendritele și coloanele vertebrale fac parte din structurile neuronale implicate în mecanismele de memorie. Numărul coloanelor vertebrale este deosebit de mare în dendritele neuronilor din cortexul cerebelos, ganglionii bazali și cortexul cerebral. Zona arborelui dendritic și numărul de sinapse sunt reduse în unele câmpuri ale cortexului cerebral al persoanelor în vârstă.

Axonul neuronului

Axon - un proces al unei celule nervoase care nu se găsește în alte celule. Spre deosebire de dendrite, al căror număr variază pe neuron, toți neuronii au un singur axon. Lungimea sa poate ajunge până la 1,5 m. În punctul în care axonul iese din corpul neuronului, există o îngroșare - un deal axonal, acoperit cu o membrană plasmatică, care este în curând acoperită cu mielină. Porțiunea dealului axonului care nu este acoperită cu mielină se numește segment inițial. Axonii neuronilor, până la ramurile lor terminale, sunt acoperiți cu o teacă de mielină, întreruptă de noduri de Ranvier - zone microscopice nemielinice (aproximativ 1 μm).

Pe toată lungimea axonului (fibre mielinice și nemielinice) acesta este acoperit cu o membrană fosfolipidă dublu stratificată cu molecule proteice încorporate care îndeplinesc funcțiile de transport ionic, canale ionice dependente de tensiune etc. Proteinele sunt distribuite uniform în membrană. ale fibrei nervoase nemielinice, iar în membrana fibrei nervoase mielinice sunt localizate în principal în zona interceptărilor Ranvier. Deoarece axoplasma nu conține reticul aspru și ribozomi, este evident că aceste proteine sunt sintetizate în corpul neuronului și livrate la membrana axonală prin transport axonal.

Proprietățile membranei care acoperă corpul și axonul unui neuron, sunt diferite. Această diferență se referă în primul rând la permeabilitatea membranei pentru ionii minerali și se datorează conținutului diverse tipuri. Dacă conținutul canalelor ionice dependente de liganzi (inclusiv membranele postsinaptice) predomină în membrana corpului neuronului și a dendritelor, atunci în membrana axonală, în special în zona nodurilor lui Ranvier, există o densitate mare de tensiune - canale de sodiu și potasiu închise.

Membrana segmentului inițial al axonului are cea mai mică valoare de polarizare (aproximativ 30 mV). În zonele axonului mai îndepărtate de corpul celular, potențialul transmembranar este de aproximativ 70 mV. Polarizarea scăzută a membranei segmentului inițial al axonului determină ca în această zonă membrana neuronului să aibă cea mai mare excitabilitate. Aici potențialele postsinaptice care apar pe membrana dendritelor și a corpului celular ca urmare a transformării semnalelor informaționale primite la neuron la sinapse sunt distribuite de-a lungul membranei corpului neuronului cu ajutorul curenților electrici circulari locali. Dacă acești curenți determină depolarizarea membranei dealului axonului la un nivel critic (E k), atunci neuronul va răspunde la primirea semnalelor de la alte celule nervoase prin generarea potențialului său de acțiune (impulsul nervos). Impulsul nervos rezultat este apoi transportat de-a lungul axonului către alte celule nervoase, musculare sau glandulare.

Membrana segmentului inițial al axonului conține spini pe care se formează sinapsele inhibitoare GABAergice. Primirea semnalelor de-a lungul acestor linii de la alți neuroni poate împiedica generarea unui impuls nervos.

Clasificarea și tipurile de neuroni

Neuronii sunt clasificați în funcție de caracteristicile morfologice și funcționale.

Pe baza numărului de procese, se disting neuronii multipolari, bipolari și pseudounipolari.

Pe baza naturii conexiunilor cu alte celule și a funcției îndeplinite, ele disting atingeți, introducețiŞi motor neuronii. Senzorial neuronii sunt numiți și neuroni aferenți, iar procesele lor sunt numite centripete. Neuronii care îndeplinesc funcția de a transmite semnale între celulele nervoase sunt numiți intercalată, sau asociativ. Neuronii ai căror axoni formează sinapse pe celulele efectoare (mușchi, glandulare) sunt clasificați ca motor, sau eferentă, axonii lor sunt numiți centrifugi.

Neuroni aferenti (sensibili). percepe informația prin receptorii senzoriali, o transformă în impulsuri nervoase și o conduc la creier și măduva spinării. Corpurile neuronilor senzoriali sunt localizate în măduva spinării și craniene. Aceștia sunt neuroni pseudounipolari, al căror axon și dendrita se extind din corpul neuronului împreună și apoi se separă. Dendrita urmează la periferie către organe și țesuturi ca parte a nervilor senzoriali sau mixți, iar axonul, ca parte a rădăcinilor dorsale, intră în coarnele dorsale ale măduvei spinării sau ca parte a nervilor cranieni - în creier.

Introduce, sau asociativ, neuroniîndeplinesc funcțiile de procesare a informațiilor primite și, în special, asigură închiderea arcurilor reflexe. Corpurile celulare ale acestor neuroni sunt localizate în substanța cenușie a creierului și a măduvei spinării.

Neuroni eferenți de asemenea, îndeplinesc funcția de procesare a informațiilor primite și de transmitere a impulsurilor nervoase eferente de la creier și măduva spinării către celulele organelor executive (efectoare).

Activitatea integrativă a unui neuron

Fiecare neuron primește un număr mare de semnale prin numeroase sinapse situate pe dendritele și corpul său, precum și prin receptorii moleculari din membranele plasmatice, citoplasmă și nucleu. Semnalizarea utilizează multe tipuri diferite de neurotransmițători, neuromodulatoare și alte molecule de semnalizare. Este evident că pentru a forma un răspuns la sosirea simultană a mai multor semnale, neuronul trebuie să aibă capacitatea de a le integra.

Setul de procese care asigură procesarea semnalelor de intrare și formarea unui răspuns neuron la acestea este inclus în concept activitatea integrativă a neuronului.

Percepția și procesarea semnalelor care intră în neuron se realizează cu participarea dendritelor, a corpului celular și a dealului axonal al neuronului (Fig. 4).

Orez. 4. Integrarea semnalelor de către un neuron.

Una dintre opțiunile pentru procesarea și integrarea lor (însumarea) este transformarea la sinapse și însumarea potențialelor postsinaptice pe membrana corpului și procesele neuronului. Semnalele recepţionate sunt convertite la sinapse în fluctuaţii ale diferenţei de potenţial a membranei postsinaptice (potenţiale postsinaptice). În funcție de tipul de sinapsă, semnalul recepționat poate fi convertit într-o mică modificare (0,5-1,0 mV) depolarizantă a diferenței de potențial (EPSP - sinapsele din diagramă sunt prezentate ca cercuri de lumină) sau hiperpolarizant (IPSP - sinapsele din diagramă). sunt prezentate ca cercuri negre). Multe semnale pot ajunge simultan în diferite puncte ale neuronului, dintre care unele sunt transformate în EPSP-uri, iar altele în IPSP-uri.

Aceste oscilații ale diferenței de potențial se propagă cu ajutorul curenților circulari locali de-a lungul membranei neuronului în direcția dealului axonului sub formă de unde de depolarizare (alb în diagramă) și hiperpolarizare (negru în diagramă), suprapunându-se unul pe celălalt (gri). zonele din diagramă). Cu această suprapunere a amplitudinii, undele de o direcție sunt însumate, iar undele de direcții opuse sunt reduse (netezite). Această însumare algebrică a diferenței de potențial de-a lungul membranei se numește însumarea spațială(Fig. 4 și 5). Rezultatul acestei însumări poate fi fie depolarizarea membranei deal axonului și generarea unui impuls nervos (cazurile 1 și 2 din Fig. 4), fie hiperpolarizarea acesteia și prevenirea apariției unui impuls nervos (cazurile 3 și 4 în Fig. 4).

Pentru a muta diferența de potențial a membranei dealului axonului (aproximativ 30 mV) la E k, aceasta trebuie depolarizată cu 10-20 mV. Acest lucru va duce la deschiderea canalelor de sodiu dependente de tensiune prezente în el și la generarea unui impuls nervos. Deoarece la sosirea unui AP și transformarea lui în EPSP, depolarizarea membranei poate ajunge până la 1 mV, iar propagarea sa către dealul axonal are loc cu atenuare, atunci generarea unui impuls nervos necesită sosirea simultană a 40-80 impulsuri nervoase din alți neuroni către neuron prin sinapse excitatorii și însumează același număr de EPSP.

Orez. 5. Însumarea spațială și temporală a EPSP-urilor de către un neuron; a — EPSP la un singur stimul; și — EPSP la stimularea multiplă de la diferite aferente; c — EPSP la stimularea frecventă printr-o singură fibră nervoasă

Dacă în acest moment un anumit număr de impulsuri nervoase ajung la neuron prin sinapsele inhibitoare, atunci activarea acestuia și generarea unui impuls nervos de răspuns vor fi posibile, crescând în același timp recepția de semnale prin sinapsele excitatorii. În condițiile în care semnalele care sosesc prin sinapsele inhibitoare vor provoca o hiperpolarizare a membranei neuronului egală sau mai mare decât depolarizarea cauzată de semnalele care sosesc prin sinapsele excitatorii, depolarizarea membranei de deal axonului va fi imposibilă, neuronul nu va genera impulsuri nervoase și va deveni inactiv.

Neuronul efectuează și el însumarea timpului Semnalele EPSP și IPSP ajung aproape simultan (vezi Fig. 5). Modificările diferenței de potențial pe care le provoacă în zonele perisinaptice pot fi, de asemenea, rezumate algebric, ceea ce se numește însumare temporară.

Astfel, fiecare impuls nervos generat de un neuron, precum și perioada de tăcere a neuronului, conține informații primite de la multe alte celule nervoase. De obicei, cu cât este mai mare frecvența semnalelor primite de un neuron de la alte celule, cu atât este mai mare frecvența cu care generează impulsuri nervoase de răspuns pe care le trimite de-a lungul axonului către alte celule nervoase sau efectoare.

Datorită faptului că în membrana corpului neuronului și chiar în dendritele acestuia există (deși într-un număr mic) canale de sodiu, potențialul de acțiune care apare pe membrana dealului axonului se poate răspândi în corp și în unele părți ale dendrite ale neuronului. Semnificația acestui fenomen nu este suficient de clară, dar se presupune că potențialul de acțiune de propagare netezește momentan toți curenții locali existenți pe membrană, resetează potențialele și contribuie la o percepție mai eficientă a noilor informații de către neuron.

Receptorii moleculari iau parte la transformarea și integrarea semnalelor care intră în neuron. În același timp, stimularea lor de către moleculele semnal poate duce prin modificări ale stării canalelor ionice inițiate (de proteinele G, mesageri secundi), transformarea semnalelor primite în fluctuații ale diferenței de potențial a membranei neuronului, însumarea și formarea de răspunsul neuronului sub forma generării unui impuls nervos sau inhibarea acestuia.

Transformarea semnalelor de către receptorii moleculari metabotropi ai unui neuron este însoțită de răspunsul acestuia sub forma lansării unei cascade de transformări intracelulare. Răspunsul neuronului în acest caz poate fi o accelerare a metabolismului general, o creștere a formării de ATP, fără de care este imposibilă creșterea activității sale funcționale. Folosind aceste mecanisme, neuronul integrează semnalele primite pentru a îmbunătăți eficiența propriilor activități.

Transformările intracelulare dintr-un neuron, inițiate de semnalele primite, conduc adesea la o sinteza crescută a moleculelor de proteine care îndeplinesc funcțiile receptorilor, canalelor ionice și transportatorilor din neuron. Prin creșterea numărului lor, neuronul se adaptează la natura semnalelor de intrare, crescând sensibilitatea la cele mai semnificative și slăbind-le la cele mai puțin semnificative.

Recepția unui număr de semnale de către un neuron poate fi însoțită de expresia sau reprimarea anumitor gene, de exemplu cele care controlează sinteza neuromodulatorilor peptidici. Deoarece acestea sunt livrate la terminalele axonale ale unui neuron și sunt folosite de aceștia pentru a spori sau a slăbi acțiunea neurotransmițătorilor săi asupra altor neuroni, neuronul, ca răspuns la semnalele pe care le primește, poate, în funcție de informațiile primite, să aibă un efect mai puternic sau mai slab asupra celorlalte celule nervoase pe care le controlează. Având în vedere că efectul de modulare al neuropeptidelor poate dura mult timp, influența unui neuron asupra altor celule nervoase poate dura și mult timp.

Astfel, datorită capacității de a integra diverse semnale, un neuron poate răspunde subtil la acestea cu o gamă largă de răspunsuri, permițându-i să se adapteze eficient la natura semnalelor primite și să le folosească pentru a regla funcțiile altor celule.

Circuite neuronale

Neuronii sistemului nervos central interacționează între ei, formând diverse sinapse la punctul de contact. Penalitățile neuronale rezultate cresc de multe ori funcţionalitate sistemul nervos. Cele mai comune circuite neuronale includ: circuite neuronale locale, ierarhice, convergente și divergente cu o singură intrare (Fig. 6).

Circuite neuronale locale sunt formate din doi sau un număr mare neuronii. În acest caz, unul dintre neuroni (1) își va da colateralul axonal neuronului (2), formând o sinapsă axozomatică pe corpul său, iar al doilea va forma o sinapsă axonală pe corpul primului neuron. Rețelele neuronale locale pot acționa ca capcane în care impulsurile nervoase pot circula timp îndelungat într-un cerc format din mai mulți neuroni.

Posibilitatea circulației pe termen lung a unei unde de excitație (impulsul nervos) odată apărută datorită transmiterii la o structură inelară a fost demonstrată experimental de profesorul I.A. Vetokhin în experimente pe inelul nervos al unei meduze.

Circulația circulară a impulsurilor nervoase de-a lungul circuitelor neuronale locale îndeplinește funcția de a transforma ritmul excitațiilor, oferă posibilitatea excitației pe termen lung după încetarea semnalelor care ajung la ele și este implicată în mecanismele de memorare a informațiilor primite.

Circuitele locale pot îndeplini și o funcție de frânare. Un exemplu în acest sens este inhibiția recurentă, care se realizează în cel mai simplu circuit neuronal local al măduvei spinării, format din motoneuronul a și celula Renshaw.

Orez. 6. Cele mai simple circuite neuronale ale sistemului nervos central. Descrierea in text

În acest caz, excitația care apare în neuronul motor se răspândește de-a lungul ramurii axonului și activează celula Renshaw, care inhibă motoneuronul a.

Lanțuri convergente sunt formate din mai mulți neuroni, pe unul dintre care (de obicei eferentul) converg sau converg axonii unui număr de alte celule. Astfel de lanțuri sunt larg răspândite în sistemul nervos central. De exemplu, axonii multor neuroni din câmpurile senzoriale ale cortexului converg spre neuronii piramidali ai cortexului motor primar. Axonii a mii de senzitivi și interneuroni la diferite niveluri ale sistemului nervos central converg spre neuronii motori ai coarnelor ventrale ale măduvei spinării. Circuitele convergente joacă un rol important în integrarea semnalelor de către neuronii eferenți și în coordonarea proceselor fiziologice.

Circuite divergente cu o singură intrare sunt formate dintr-un neuron cu un axon ramificat, fiecare dintre ramurile căruia formează o sinapsă cu o altă celulă nervoasă. Aceste circuite îndeplinesc funcțiile de a transmite simultan semnale de la un neuron la mulți alți neuroni. Acest lucru se realizează datorită ramificării puternice (formarea a câteva mii de ramuri) a axonului. Astfel de neuroni se găsesc adesea în nucleele formării reticulare a trunchiului cerebral. Ele asigură o creștere rapidă a excitabilității numeroaselor părți ale creierului și mobilizarea rezervelor sale funcționale.

Detalii

Țesut nervos– sistem de interconectare celulele nervoase și neuroglia, oferind funcții specifice percepția iritațiilor, excitația, dezvoltarea unui impuls nervos și transmiterea acestuia. Ea stă la baza structurii organelor sistemului nervos, care asigură reglarea tuturor țesuturilor și organelor, integrarea lor în organism și legătura cu mediul.
Celulele nervoase- principalele componente structurale ale tesutului nervos care indeplinesc o functie specifica.

Neuroglia– asigura existenta si functionarea celulelor nervoase, efectuand sustinerea functiilor trofice, delimitatoare, secretoare si protectoare.

Dezvoltarea țesutului nervos.

Dezvoltare din mezodermul dorsal. Ectodermul de-a lungul liniei mediane formează placa neurală, ale cărei margini laterale formează pliurile neuronale, iar șanțul neural se formează între pliuri. Capătul anterior al plăcii neurale formează creierul, marginile laterale formează în continuare tubul neural.

Cresta neurală– parte a plăcii neurale dintre tubul neural și ectodermul epidermic. Dă naștere neuronilor ganglionilor senzoriali și autonomi, celulelor pia materului și membranelor arahnoide ale creierului și unor tipuri de glia: neurolemocite (celule Schwann), celule satelit, melanocite ale pielii, celule senzoriale.

Neuronii și macroglia ale sistemului nervos central se formează ulterior din tubul neural.. Zona ventriculară constă din divizarea celulelor neuronilor și macrogliei. Subventricular– proliferare mare, celulele nu sunt capabile să miște nucleii. Zona intermediară– neuroblastele (mai târziu nu se mai divid și se diferențiază în neuroni) și glioblastele (continuă să se dividă și să dea naștere astrocitelor și oligodendrocitelor; din celulele acestui strat se formează substanța cenușie a măduvei spinării și o parte din substanța cenușie a creierului. Zona marginala– dă naștere substanței albe: cortex și cerebel.

Semn de specializare a celulelor nervoase– apariția în citoplasmă neurofilamente și microtubuli. Un axon crește de la capătul ascuțit al corpului, iar dendritele se diferențiază ulterior. Neuroblastele se transformă în neuroni, între care se stabilesc contacte sinaptice. Neuronii sistemului nervos central al mamiferelor sunt capabili să formeze noi ramuri și noi sinapse.

Neuroni. Structura. Clasificare. Funcții.

Celulele specializate procesează stimuli, transmit și percep impulsuri și influențează alți neuroni, celule musculare sau secretoare. Eliberează neurotransmițătoriși alte substanțe care transmit informații. Cu ajutorul proceselor, face contact sinaptic cu alți neuroni, formând un arc reflex: neuroni receptori (sensibili, aferenti), asociativi și eferenți (efectori).

Neuroni unipolari– un singur axon, bipolar(organe de simț) – 1 axon + 1 dendrit, multipolară– 1 axon și multe dendrite, pseudounipolar– 1 excrescenta, impartita in dendrite si axon. Câmpul dendritic este zona de ramificare a dendritelor unui neuron.

Dendritele– proeminența corpului celular.

Axon– un proces prin care se transmit impulsuri din corpul celular.

Plasmalema are capacitatea de a genera și conduce impulsuri. Conține canale ionice care pot fi deschise, închise sau inactivate. Trecerea canalelor de la o stare închisă la una deschisă este reglată de potențialul membranei. Tigroid (corpii Nessal)– aglomerări bazofile în perikarie și dendrite ale neuronilor, niciodată găsite în axoni. Aparatul Golgi este foarte dezvoltat - veziculele AG transportă proteine de la grER la plasmalemă ( proteine integrale) sau în lizozomi (hidrolaze lizozomale). De asemenea, sunt dezvoltați mitocondriile și lizozomii.

Modificările neuronilor legate de vârstă sunt însoțite de acumularea de lipofuscină - telozozomi cu produși ai structurilor nedigerate, distrugerea cristelor mitocondriale.

Citoscheletul: neurofilamente(12nm), ale căror fascicule se formează neurofibrile– formând rețele în corpul neuronului, în procesele sunt situate în paralel. Neurotubuli(27nm). Menținerea, creșterea și transportul formei celulelor.

Transportul axonal– mișcare – de la corp la procese (anterograde) și spate (retrograde). Dirijate de neurotubuli, sunt implicate proteinele kinezina si dineina.

Neuroni secretori– sintetizeaza si secreta neurotransmitatori (acetolcolina, norepinefrina, serotonina).

Neuroglia. Funcții, clasificare, caracteristici.

Funcții: suport, trofic. Demarcare, întreținere homeostazieiîn jurul neuronilor protectoare, secretorie.

Glia sistemului nervos central: macroglia și microglia.

Macroglia.
1.Ependimocite– căptuşesc ventriculii creierului şi canalul central al măduvei spinării. Există joncțiuni sub formă de goluri și centuri de adeziune între celulele învecinate, nu există joncțiuni strânse (lichidul cerebral poate pătrunde prin ele în țesutul nervos). Majoritatea ependimocitelor au cili. Tinits - 1 proces, cufundat în țesutul nervos, cu ajutorul acestuia transmit informații despre compoziția fluidului către rețeaua capilară a venei porte.
2.Astrocia– functii de sustinere si delimitare. Protoplasmic - în substanța cenușie a sistemului nervos central, procesele se întind până la BM a capilarelor, la corpurile și dendritele neuronilor, înconjoară sinapsele și le separă unele de altele. Astrocitele fibroase se găsesc în substanța albă. Astrocitele acumulează și transferă substanțe din capilare în neuroni.
3. Oligodendrocite– în substanța cenușie și albă. Poate participa la mielanizarea axonilor.

Microglia.
Sunt celule fagocitare. Funcții: protecție împotriva infecțiilor și leziunilor și îndepărtarea produselor de distrugere a țesutului nervos.
1. Microglia ramificată găsit în substanța cenușie și albă a sistemului nervos central, are procese de ramificare.
2. În creierul în curs de dezvoltare al mamiferelor - amoeboid: are pseudopodi și filopodii, are o activitate fagocitară ridicată a enzimelor lizozomale, acest lucru este necesar atunci când bariera hemato-encefalică nu s-a format încă și substanțele din sânge pătrund în sistemul nervos central. Îndepărtează celulele apoptotice.
3. Microglia reactivă apare după leziuni în orice zonă a creierului, nu are procese.
4. Glia sistemului nervos periferic– provine din creasta neurală. Acestea includ: neurolemocitele - formează învelișurile proceselor celulelor nervoase din fibrele nervoase ale PNS (celule Schwann) și gliocitele ganglionare - înconjoară corpurile neuronilor din ganglionii nervoși și participă la metabolismul neuronilor.

Fibre nervoase. Clasificare, structură, caracteristici.

Distinge fibre mielinice și nemielinice. proces - cilindru axial(axon). În SNC, membranele proceselor formează oligodendrocite, în SNP - neurolemocite.

Fibre nervoase nemielinice. Ca parte a sistemului nervos autonom. Fibre care conțin mai mulți cilindri axiali (10-20 în NV a organelor interne) – fibre de tip cablu. Învelișul neurolemocitelor se îndoaie, marginile sale deasupra cilindrului axial se apropie și formează o membrană dublă - mezoaxon. Transmiterea impulsului la o viteză de 1-2 m/s.

Fibre nervoase mielinice.În sistemul nervos central și SNP, diametru 2-20 µm. Consta din cilindru axial acoperit cu o înveliș de celule Schwann. Există 2 straturi: mielină interioară și exterioară, formate din citoplasmă, nuclei de neurolemocite și neurolemă.
Stratul de mielină conține multe lipide, există crestături de mielină (Schmidt-Lanterman), la anumite intervale sunt zone nemielinice - Interceptări Ranvier.

Sistemul nervos periferic: în timpul dezvoltării, axonul se cufundă în membrana neurolemocitelor, marginile se închid - se formează un mezoaxon, care formează stratul de mielină, are loc ramificarea axonală în zona interceptărilor. Segmentul internodal - zona dintre interceptări.

Fibre mielinice ale sistemului nervos central– stratul de mielină este format prin unul dintre procesele oligodendrogliocitului. Nu au incizii de mielină, iar fibrele nervoase nu sunt înconjurate de BM. Mielina conține mielină alcalină și proteolipidă. Transmisia impulsului 5-120 m/s.

În caz de vătămare stratul de mielină și cilindrul axial se dezintegrează, produsele de descompunere sunt neutralizate de macrofage în decurs de 1 săptămână. Sistemul nervos central nu se regenerează, dar SNP are o regenerare bună. neurolemocitele cele mai apropiate proliferează, cilindrii axiali trimit multe procese în neurolemocite, care nu ating scopul - mor, uneori aceste procese se întrepătrund și formează un neurom de amputație.

Terminații nervoase.

Fibrele nervoase se termină în terminații nervoase. Sunt 3 grupuri de ei: dispozitive finale, formează sinapse interneuronice și comunică între neuroni, efector– transmit impulsurile nervoase către țesuturile organului de lucru și receptor (sensibil).

Sinapsele– concepute pentru a transmite un impuls de la un neuron la altul sau către structurile musculare și glandulare, asigură polarizarea impulsului, care determină direcția acestuia. Doar un impuls care ajunge la terminalele axonilor prin sinapse poate transmite excitația unui alt neuron, mușchi sau celulă glandulare.

Sinapsele interneuronale.
Sinapsele chimice transmit impulsuri către o altă celulă folosind neurotransmițători localizați în veziculele sinaptice (veziculele presinaptice). Acetilcolina (sinapsele colinergice), norepinefrina, dopamina, glicina sunt mediatori ai sinapselor inhibitoare, endorfinele și encefalinele sunt mediatori ai percepției durerii.
Membrană presinaptică– membrana celulei care transmite impulsul sunt localizate în această zonă, favorizând aderența veziculelor la premembrană și eliberarea emițătorului în fanta sinaptică (20-30 nm). Membrană postsinaptică- în celula care primește impulsul.

Procese în sinapsă în timpul transmiterii semnalului:
1. Unda de depolarizare se îndepărtează de premembrană
2. Deschiderea canalelor de calciu, eliberarea de Ca în terminal
3. Intrarea Ca în terminal determină exocitoza neurotransmițătorului, membrana veziculelor sinaptice intră în premembrană, iar transmițătorul intră în fanta sinaptică. În plus, membranele veziculelor sinaptice, premembrana și o parte a mediatorului suferă endocitoză și are loc reciclarea veziculelor sinaptice, o parte a membranelor și mediatorul intră în procarion și este distrus de lizozomi.
4. Neurotransmițătorul difuzează și se leagă de postmembrană
5. Modificări moleculare în postmembrană, deschiderea canalelor ionice - o reacție de excitare sau inhibiție.

Sinapsele electrice sunt conectate prin joncțiuni gap.

Terminații nervoase efectoare.

Motor - impulsul este transmis la țesuturile organelor de lucru. Terminații neuromusculare– în muşchii striaţi, ele constau din ramificarea terminală a cilindrului axial al NV şi o secţiune specializată a fibrei musculare. Fibra nervoasă mielinică se apropie de fibra musculară - pierde stratul de mielină și se cufundă în fibra musculară. Membranele plasmatice ale NV și MV sunt separate printr-o despicatură sinaptică. Sarcoplasmă cu mitocondrii și nuclei - partea postsinaptică a sinapsei ramurile terminale conțin multe mitocondrii și prevezicule cu acetilcolină.
În țesutul muscular neted există îngroșări, neurolemocitele sunt adesea absente. Au o structură similară terminații neuroglandulare.

Receptor. Exteroceptori: auditivi, vizuali, olfactivi, gustativi, tactili.
Interoreceptori: viscero- (starea organelor interne), vestibulo-proprioceptori ( sistemul musculo-scheletic). Sunt:
1. Terminații nervoase libere, format numai din ramurile terminale ale cilindrului axial. Ei percep frigul, căldura și durerea, caracteristice epiteliului, se apropie de el - pierd stratul de mielină - fuzionează.
2. Neliber– conțin ramuri cilindrice și celule gliale, pot fi încapsulate.

1)corpuri lamelare Vatter-Pacinni (percepe presiunea, în straturile profunde ale dermului, mezenterului și organele interne): în centru se află un bulb format din lemocite modificate exteriorul corpului este acoperit cu o capsulă (din fibroblaste); Presiunea asupra capsulei este transmisă prin spațiile umplute cu lichid dintre plăci către bulbul intern și este primită de fibrele nemielinice de pe bulbul intern.
2) Corpusculii tactili ai lui Meissner- în vârfurile papilelor pielii, constau din neurolemocite alterate - celulele tactile, un corp înconjurat de o capsulă. Fibrile de colagen iar fibrele leagă corpusculul de capsulă, iar capsula de stratul bazal al epidermei, astfel încât orice deplasare a epidermei este transmisă corpusculului.
3) Fusuri neuromusculare – receptor de întindere, constau din mai multe NV striate închise într-o capsulă de țesut conjunctiv - fibre intrafuzale: partea receptoră este centrală, necontractilă. Distinge fusuri cu pungă nucleară sau lanț nuclear. LA intrafusal fibrele aferente sunt potrivite: primar– formează terminații spiralate atât cu punga nucleară, cât și cu lanțul nuclear. Secundar- numai cu un lanț nuclear. Când sunt întinse sau tensionate, lungimea lor crește, ceea ce este înregistrat de receptori - terminațiile spiralate inelare reacționează la modificări de lungime și lățime, cele sub formă de struguri - numai lungime - primirea unui semnal dinamic despre întinderea în măduva spinării. Fibrele rămase în afara capsulei sunt extrafuzale.
La joncțiunea dintre mușchi și tendon - fusuri neurotendinoase.

Arc reflex - un lanț de neuroni conectați prin sinapse și care asigură conducerea unui impuls nervos de la receptorul neuronului senzorial la efectorul care se termină în organul de lucru. Simplu- din neuronii senzitivi și motori, complex– între neuronii senzitivi și motorii se află și interneuroni.

Țesutul nervos uman din organism are mai multe locuri de localizare primară. Acestea sunt creierul (coloana vertebrală și capul), ganglionii autonomi și sistemul nervos autonom (diviziunea metasimpatică). Creierul uman este alcătuit dintr-o colecție de neuroni, al căror număr total depășește un miliard. Neuronul în sine este format dintr-un soma - corpul, precum și procese care primesc informații de la alți neuroni - dendrite și un axon, care este o structură alungită care transmite informații din corp către dendritele altor celule nervoase.

Diferite tipuri de procese în neuroni

Țesutul nervos include populatia generala până la un trilion de neuroni de diverse configurații. Ele pot fi unipolare, multipolare sau bipolare în funcție de numărul de procese. Variantele unipolare cu un proces sunt rare la om. Au un singur proces - axonul. Această unitate a sistemului nervos este comună la animalele nevertebrate (cele care nu pot fi clasificate ca mamifere, reptile, păsări și pești). Merită luat în considerare faptul că, conform clasificării moderne, până la 97% din toate speciile de animale descrise până în prezent sunt clasificate ca nevertebrate, prin urmare neuronii unipolari sunt destul de larg reprezentați în fauna terestră.

Țesutul nervos cu neuroni pseudounipolari (au un proces, dar bifurcat la vârf) se găsește la vertebratele superioare în nervii cranieni și spinali. Dar, mai des, vertebratele au mostre bipolare de neuroni (există atât un axon, cât și o dendrită) sau multipolare (un axon și mai multe dendrite).

Clasificarea celulelor nervoase

Ce altă clasificare are țesutul nervos? Neuronii din ea pot îndeplini diferite funcții, așa că există o serie de tipuri printre ei, inclusiv:

Celulele nervoase aferente sunt, de asemenea, sensibile și centripete. Aceste celule sunt de dimensiuni mici (față de alte celule de același tip), au o dendrită ramificată și sunt asociate cu funcțiile receptorilor de tip senzorial. Ele sunt situate în afara sistemului nervos central, au un proces situat în contact cu orice organ și un alt proces direcționat în măduva spinării. Acești neuroni creează impulsuri sub influența mediului extern sau a oricăror modificări în corpul uman însuși. Particularitățile țesutului nervos format din neuronii senzoriali sunt de așa natură încât, în funcție de subtipul de neuroni (monosenzorial, polisenzorial sau bisenzorial), reacțiile pot fi obținute atât strict la un stimul (mono), cât și la mai mulți (bi-, poli-) . De exemplu, celulele nervoase din zona secundară a cortexului cerebral (zona vizuală) pot procesa atât stimuli vizuali, cât și auditivi. Informația curge de la centru la periferie și înapoi.

Neuronii motori (eferenti, motori) transmit informatii de la sistemul nervos central catre periferie. Au un axon lung. Țesutul nervos formează aici o continuare a axonului sub formă de nervi periferici, care se apropie de organe, mușchi (netezi și scheletici) și toate glandele. Viteza de excitație care trece prin axon în neuronii de acest tip este foarte mare.

Neuronii intercalari (asociativi) sunt responsabili de transmiterea informațiilor de la un neuron senzorial la unul motor. Oamenii de știință sugerează că țesutul nervos uman este format din 97-99% din astfel de neuroni. Locația lor principală este substanța cenușie din sistemul nervos central și pot fi inhibitoare sau excitatoare în funcție de funcțiile pe care le îndeplinesc. Primii dintre ei au capacitatea nu numai de a transmite impuls, ci și de a-l modifica, sporind eficiența.

Grupuri specifice de celule

Pe lângă clasificările de mai sus, neuronii pot fi activi de fundal (reacțiile au loc fără nicio influență externă), în timp ce alții dau un impuls numai atunci când li se aplică o anumită forță. Un grup separat de celule nervoase este format din neuroni detectori, care pot răspunde selectiv la unele semnale senzoriale care au semnificație comportamentală, acestea fiind necesare pentru recunoașterea modelelor. De exemplu, există celule din neocortex care sunt deosebit de sensibile la datele care descriu ceva similar cu fața unei persoane. Proprietățile țesutului nervos aici sunt astfel încât neuronul dă un semnal în orice locație, culoare, dimensiune a „stimulului facial”. În sistemul vizual, există neuroni responsabili cu detectarea fenomenelor fizice complexe precum obiectele care se apropie și se îndepărtează, mișcări ciclice etc.

Țesutul nervos formează în unele cazuri complexe care sunt foarte importante pentru funcționarea creierului, așa că unii neuroni au nume personale în onoarea oamenilor de știință care i-au descoperit. Acestea sunt celule Betz, de dimensiuni foarte mari, care asigură comunicarea între analizorul motor prin capătul cortical cu nucleii motori din trunchiul cerebral și un număr de părți ale măduvei spinării. Acestea sunt celule inhibitoare Renshaw, dimpotrivă, de dimensiuni mici, ajutând la stabilizarea neuronilor motori la menținerea unei sarcini, de exemplu, pe mână și la menținerea poziției corpului uman în spațiu etc.

Există aproximativ cinci neuroglie pentru fiecare neuron

Structura țesutului nervos include un alt element numit „neuroglia”. Aceste celule, numite și gliale sau gliocite, sunt de 3-4 ori mai mici ca dimensiune decât neuronii înșiși. În creierul uman, există de cinci ori mai multe neuroglie decât neuroni, ceea ce se poate datora faptului că neuroglia susține neuronii prin îndeplinirea diferitelor funcții. Proprietățile țesutului nervos de acest tip sunt astfel încât la adulți, gliocitele sunt regenerabile, spre deosebire de neuronii, care nu sunt restaurați. „Responsabilitățile” funcționale ale neurogliei includ crearea unei bariere hemato-encefalice cu ajutorul astrocitelor gliale, care împiedică toate moleculele mari, procesele patologice și multe medicamente să intre în creier. Gliocitele-olegodendrocitele au dimensiuni mici și formează o teacă de mielină asemănătoare grăsimii în jurul axonilor neuronilor, care are o funcție de protecție. Neuroglia oferă, de asemenea, suport, trofic, delimitare și alte funcții.

Alte elemente ale sistemului nervos

Unii oameni de știință includ și ependim în structura țesutului nervos - un strat subțire de celule care acoperă canalul central al măduvei spinării și pereții ventriculilor creierului. În cea mai mare parte, ependima este cu un singur strat, constă din celule cilindrice în cel de-al treilea și al patrulea ventricule al creierului, are mai multe straturi. Celulele care alcătuiesc ependimul, ependimocitele, îndeplinesc funcții secretoare, delimitare și de susținere. Corpurile lor sunt de formă alungită și au „cili” la capete, datorită mișcării cărora se mișcă lichidul cefalorahidian. În cel de-al treilea ventricul al creierului există celule ependimale speciale (tanicite), despre care se crede că transmit date despre compoziția lichidului cefalorahidian într-o secțiune specială a glandei pituitare.

Celulele „nemuritoare” dispar odată cu vârsta

Organele de țesut nervos, prin definiție larg răspândită, includ și celule stem. Acestea includ formațiuni imature care pot deveni celule ale diferitelor organe și țesuturi (potență) și pot suferi un proces de auto-reînnoire. În esență, dezvoltarea oricărui organism pluricelularîncepe cu o celulă stem (zigotul), din care, prin diviziune și diferențiere, se obțin toate celelalte tipuri de celule (la om sunt mai mult de două sute douăzeci). Zigotul este o celulă stem totipotentă care dă naștere unui organism viu complet prin diferențierea tridimensională în unități de țesut extraembrionar și embrionar (11 zile după fertilizare la om). Descendenții celulelor totipotente sunt celule pluripotente, care dau naștere elementelor embrionului - endoderm, mezoderm și ectoderm. Din acesta din urmă se dezvoltă țesutul nervos, epiteliul pielii, secțiunile tubului intestinal și organele senzoriale, prin urmare celulele stem sunt o parte integrantă și importantă a sistemului nervos.

Există foarte puține celule stem în corpul uman. De exemplu, un embrion are o astfel de celulă la 10 mii, iar o persoană în vârstă de aproximativ 70 de ani are una din cinci până la opt milioane. Celulele stem, pe lângă potența menționată mai sus, au proprietăți precum „homing” - capacitatea unei celule, după injectare, de a ajunge în zona de deteriorare și de a corecta eșecurile, îndeplinind funcții pierdute și păstrând telomerii celulei. . În alte celule, o parte din telomer se pierde în timpul diviziunii, dar în celulele tumorale, germinale și stem există așa-numita activitate de telosize, în timpul căreia capetele cromozomilor sunt construite automat, ceea ce oferă o posibilitate nesfârșită de diviziune celulară, adică nemurirea. Celulele stem, ca organe unice ale țesutului nervos, au un potențial atât de mare datorită excesului de informație acid ribonucleic pentru toate cele trei mii de gene care participă la primele etape ale dezvoltării embrionului.

Principalele surse de celule stem sunt embrionii, materialul fetal după avort, sângele din cordonul ombilical, măduva osoasă, prin urmare, din octombrie 2011, decizia Curții Europene a interzis manipulările cu celule stem embrionare, întrucât embrionul este recunoscut ca persoană din momentul fertilizarii. În Rusia, tratamentul cu propriile celule stem și cu celulele donatoare este permis pentru o serie de boli.

Sistem nervos autonom și somatic

Țesuturile sistemului nervos pătrund în întreg corpul nostru. Numeroși nervi periferici pleacă din sistemul nervos central (creier, măduva spinării), conectând organele corpului cu sistemul nervos central. Diferența dintre sistemul periferic și sistemul central este că nu este protejat de oase și, prin urmare, este mai ușor susceptibil la diferite leziuni. După funcțiile sale, sistemul nervos este împărțit în sistemul nervos autonom (responsabil de starea internă a unei persoane) și sistemul nervos somatic, care intră în contact cu stimulii din mediu, primește semnale fără a se transfera la fibre similare și este controlat în mod conștient. .

Vegetativ, pe de altă parte, asigură, mai degrabă, procesarea automată, involuntară a semnalelor de intrare. De exemplu, departamentul simpatic al sistemului autonom, când se apropie pericolul, crește tensiunea arterială, pulsul și nivelul de adrenalină al unei persoane. Departamentul parasimpatic este implicat atunci când o persoană se odihnește - pupilele sale se strâng, bătăile inimii încetinesc, vasele de sânge se dilată și este stimulată funcționarea sistemului reproducător și digestiv. Funcțiile țesuturilor nervoase ale părții enterice a sistemului nervos autonom includ responsabilitatea pentru toate procesele digestive. Cel mai important organ al sistemului nervos autonom este hipotalamusul, care este asociat cu reacții emoționale. Merită să ne amintim că impulsurile nervilor autonomi pot diverge în fibrele din apropiere de același tip. Prin urmare, emoțiile pot influența în mod clar starea unei varietăți de organe.

Nervii controlează mușchii și nu numai

Nervul și țesutul muscular din corpul uman interacționează strâns unul cu celălalt. Astfel, nervii spinali principali (din măduva spinării) ai regiunii cervicale sunt responsabili de mișcarea mușchilor de la baza gâtului (primul nerv) și asigură controlul motor și senzorial (nervii 2 și 3). Nervul pectoral, care continuă de la al cincilea, al treilea și al doilea nervi spinali, controlează diafragma, susținând respirația spontană.

Nervii spinali (al cincilea prin al optulea) se combină cu nervul sternal pentru a crea plexul brahial, care permite funcționarea brațelor și a spatelui superior. Structura țesutului nervos aici pare complexă, dar este foarte organizată și variază ușor de la persoană la persoană.

În total, oamenii au 31 de perechi de ieșiri ale nervilor spinali, dintre care opt sunt în regiunea cervicală, 12 în regiunea toracică, câte cinci în regiunile lombare și sacrale și una în regiunea coccigiană. În plus, există doisprezece nervi cranieni care provin din trunchiul cerebral (partea a creierului care continuă măduva spinării). Ei sunt responsabili pentru miros, vedere, mișcarea globului ocular, mișcarea limbii, expresiile faciale etc. În plus, al zecelea nerv aici este responsabil pentru informațiile din piept și abdomen, iar al unsprezecelea pentru munca trapezului și mușchii sternocleidomastoizi, care sunt localizați parțial în afara capului. Dintre elementele mari ale sistemului nervos, merită menționat plexul sacral al nervilor, nervilor lombari, intercostali, nervilor femurali și trunchiului nervos simpatic.

Sistemul nervos din lumea animală este reprezentat de o mare varietate de probe

Țesutul nervos al animalelor depinde de clasa căreia îi aparține materialul în cauză. creatură vie, deși neuronii sunt din nou baza tuturor. În taxonomia biologică, un animal este considerat a fi o creatură care are un nucleu (eucariote) în celulele sale, este capabil de mișcare și se hrănește cu alimente gata preparate. compuși organici(heterotrofie). Aceasta înseamnă că putem lua în considerare atât sistemul nervos al unei balene, cât și, de exemplu, un vierme. Creierul unora dintre aceștia din urmă, spre deosebire de oameni, nu conține mai mult de trei sute de neuroni, iar restul sistemului este un complex de nervi în jurul esofagului. În unele cazuri, terminațiile nervoase care duc la ochi sunt absente, deoarece viermii care trăiesc în subteran adesea nu au ochi ei înșiși.

Întrebări de luat în considerare

Funcțiile țesuturilor nervoase din lumea animală sunt concentrate în principal pe asigurarea faptului că proprietarul lor supraviețuiește cu succes în mediu. În același timp, natura ascunde multe mistere. De exemplu, de ce o lipitoare are nevoie de un creier cu 32 de noduri nervoase, fiecare dintre acestea fiind un mini-creier în sine? De ce acest organ ocupă până la 80% din întreaga cavitate a corpului la cel mai mic păianjen din lume? Există, de asemenea, disproporții evidente în dimensiunea animalului însuși și în părți ale sistemului său nervos. Calamarii giganți au un „organ pentru gândire” principal sub forma unei „gogoși” cu o gaură în mijloc și cântărind aproximativ 150 de grame (cu o greutate totală de până la 1,5 cenți). Și toate acestea pot fi un subiect de reflecție pentru creierul uman.