Понятие о нейроне, нервном волокне, синапсе, медиаторе, рефлекторной дуге

Нейроны — (neurons). Клетки, образующие нервную систему; формируются в пренатальный период, но продолжают расти и образовывать отростки в течение всей жизни человека …Нейрон (нервная клетка) – это структурно-функциональная единица нервной системы. Эта клетка имеет сложное строение, высоко специализирована и по структуре содержит ядро, тело клетки и отростки. В организме человека насчитывается более ста миллиардов нейронов. Сложность и многообразие нервной системы зависит от взаимодействия между нейронами, которые, в свою очередь, представляют собой набор различных сигналов, передаваемых в рамках взаимодействия нейронов с другими нейронами или мышцами и железами. Сигналы испускаются и распространяются с помощью ионов, генерирующих электрический заряд, который движется вдоль нейрона. Нейрон состоит из тела диаметром от 3 до 100 мкм, содержащего ядро (с большим количеством ядерных пор) и другие органеллы (в том числе сильно развитый шероховатый ЭПР с активными рибосомами, аппарат Гольджи), и отростков. Выделяют два вида отростков: дендриты и аксон. Нейрон имеет развитый цитоскелет, проникающий в его отростки. Цитоскелет поддерживает форму клетки, его нити служат «рельсами» для транспорта органелл и упакованных в мембранные пузырьки веществ (например, нейромедиаторов). В теле нейрона выявляется развитый синтетический аппарат, гранулярная ЭПС нейрона окрашивается базофильно и известна под названием «тигроид». Тигроид проникает в начальные отделы дендритов, но располагается на заметном расстоянии от начала аксона, что служит гистологическим признаком аксона. Схема строения нейрона. Аксон обычно — длинный отросток, приспособленный для проведения возбуждения от тела нейрона. Дендриты — как правило, короткие и сильно разветвлённые отростки, служащие главным местом образования влияющих на нейрон возбуждающих и тормозных синапсов (разные нейроны имеют различное соотношение длины аксона и дендритов). Нейрон может иметь несколько дендритов и обычно только один аксон. Один нейрон может иметь связи со многими (до 20-и тысяч) другими нейронами. Дендриты делятся дихотомически, аксоны же дают коллатерали. В узлах ветвления обычно сосредоточены митохондрии. Дендриты не имеют миелиновой оболочки, аксоны же могут её иметь. Местом генерации возбуждения у большинства нейронов является аксонный холмик — образование в месте отхождения аксона от тела. У всех нейронов эта зона называется триггерной.

Cинапс. Си́напс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться. Одни синапсы вызывают деполяризацию нейрона, другие — гиперполяризацию; первые являются возбуждающими, вторые — тормозящими. Обычно для возбуждения нейрона необходимо раздражение от нескольких возбуждающих синапсов.

Нервные волокна – это отростки нейронов, окруженные глиальной оболочкой, которые обеспечивают проведение нервных импульсов. Отросток нейрона в составе нервного волокна носит название осевого цилиндра. Оболочка волокна образована леммоцитами (шванновскимиклетками). Нервные волокна формируют в центральной нервной системе белое вещество мозга. На периферии группы нервных волокон с участием соединительной ткани объединяются в нервы. При этом нервные волокна покрываются эндоневрием,которыйсостоит из базальной пластинки, единичных фибробластов и пучков коллагеновых волокон. Нервные волокна формируют проводящие пути нервной системы, обеспечивая передачу нервных импульсов от центра к периферии и обратно. Толщина соматических волокон составляет 12-14 мкм, а вегетативных - 5-7 мкм. При объединении нейронов с помощью нервных волокон образуются рефлекторные дуги. Простейшая рефлекторная дуга состоит из двух нейронов. Один из них - центростремительный, или афферентный - принимает раздражение от окончания дендрита и передает его на другой нейрон - центробежный, или эфферентный. Последний передает нервный импульс по аксону на эффекторный орган, например, на поперечно-полосатую мышцу. Так устроена рефлекторная дуга, которая осуществляет коленный рефлекс. Тела афферентных нейронов рефлекторной дуги коленного рефлекса расположены в спинальных ганглиях, а тела эфферентных нейронов – в передних рогах спинного мозга. В большинстве случаев, однако, рефлекторные дуги имеют в своем составе третий, вставочный (интеркалярный) нейрон, который располагается между афферентным и эфферентным нейронами. Он связывает рефлекторную дугу с другими отделами нервной системы, которые могут с его помощью задерживать проходящий по рефлекторной дуге импульс.

Различают два типа нервных волокон – мякотные (миелиновые) и безмякотные. Безмякотные нервные волокна обнаруживаются в основном в составе вегетативной системы. Они имеют несколько (3 и более) осевых цилиндров, которые окружены цепочкой леммоцитов. Каждый осевой цилиндр как бы подвешен на мезаксоне - складке, образованной смыкающимися участками плазмолеммы глиальной клетки. Леммоциты покрывают осевые цилиндры на всем их протяжении за исключением нервных окончаний. Они обеспечивают изоляцию отростков нейронов от окружающей среды, способствуя проведению нервного импульса на значительное расстояние. Скорость проведения нервного импульса по безмякотным нервным волокнам составляет около 1 м/сек. Мякотные (миелиновые) нервные волокна обнаружены в составе как центральной, так и периферической системы. Они имеют только один осевой цилиндр, представляющий собой аксон или дендрит, погруженный в цепочку леммоцитов. Осевой цилиндр окружен мякотной, или миелиновой оболочкой. В электронном микроскопе видно, что миелиновая оболочка состоит из слоев - плотно прилегающих друг к другу участков плазмолеммы глиальной клетки толщиной 12 нм. Химический состав мембран миелиновой оболочки отличается высоким содержанием липидов, в особенности холестерола и цереброзидов. Между миелиновой оболочкой и наружным участком плазмолеммы леммоцита имеется тонкий слой цитоплазмы - шванновская оболочка. У мякотного волокна один мезаксон. Леммоциты покрывают осевой цилиндр нервного волокна по всей его длине, тогда как миелиновая оболочка регулярно прерывается. Участки, где миелиновая оболочка отсутствует, несколько тоньше всего волокна, здесь проходит граница между двумя соседними леммоцитами. Эти участки называются кольцевыми перехватами, или перехватами Ранвье. В районе кольцевого перехвата внутри нервного волокна обнаруживаются косые тонкие полосы. Эти структуры обозначаются как насечки неврилеммы (насечки Лантермана). Они представляют собой складки плазмолеммы глиальной клетки на краю миелиновой оболочки. В этом участке оболочки ее соседние слои переходят друг в друга. В белом веществе мякотные волокна не имеют насечек неврилеммы из-за того, что вместо леммоцитов оболочку мякотного волокна формируют отличающиеся от них олигодендроциты мозга. Скорость проведения нервного импульса по мякотным волокнам достигает 100 м/сек и более.

Медиаторы — активные химические вещества, обусловливающие передачу возбуждения в синапсе Медиаторы в виде маленьких пузырьков (везикул) скапливаются на пресинаптической мембране. Под влиянием нервного импульса везикулы лопаются и их содержимое изливается в синаптическую щель. Действуя на постсинаптическую мембрану, медиаторы вызывают ее деполяризацию (см. Возбуждение). Наиболее изученными и широко распространенными в организме медиаторами являются ацетилхолин (см.) и норадреналин. В соответствии с этим все нервные окончания, передающие возбуждения на различные органы, разделяются на холинергические, где медиаторы синаптической передачи является ацетилхолин, и на адренергические, в которых медиатором служит норадреналин. К холинергическим относятся волокна соматической нервной системы, осуществляющие передачу возбуждения на скелетные мышцы, преганглионарные волокна симпатической и парасимпатической систем, а также постганглионарные парасимпатические волокна. Постганглионарные симпатические волокна являются преимущественно адренергическими. В центральной нервной системе имеются синапсы, использующие в качестве медиатора как ацетилхолин, так и норадреналин, а также серотонин, гамма-аминомасляную кислоту, L-глютамат и некоторые другие аминокислоты. Медиаторы (от лат. mediator — посредник) — вещества, при посредстве которых осуществляется передача возбуждения с нерва на органы и с одного нейрона на другой. Систематические исследования химических посредников нервного влияния (нервных импульсов) начались с классических опытов Леви (О. Loewi). Последующие исследования подтвердили результаты опытов Леви на сердце и показали, что не только в сердце, но и в других органах парасимпатические нервы осуществляют свое влияние через посредство медиатора ацетилхолина, а симпатические — медиатора норадреналина. Далее было установлено, что соматическая нервная система передает свои импульсы скелетной мускулатуре при участии медиатора ацетилхолина. При посредстве медиаторов осуществляется также передача нервных импульсов с одного нейрона на другой в периферических ганглиях и ЦНС Дейл (Н. Dale), основываясь на химической природе медиатора, делит нервную систему на холинергическую (с медиатором ацетилхолином) и адренергическую (с медиатором норадреналином). К холинергическим относятся постганглионарные парасимпатические нервы, преганглионарные парасимпатические и симпатические нервы и двигательные нервы скелетной мускулатуры; к адренергическим — большая часть постганглионарных симпатических нервов. В некоторых синапсах у беспозвоночных роль тормозящего медиатора играет гамма-аминомасляная кислота.