Структурные единицы нервной системы

Нервную систему формирует нервная ткань. Клетки образующие нервную ткань делятся на две группы – это нейроны и клетки глии.

Определение_1:

Нейрон - это структурно-функциональная клеточная единица нервной системы, которая с помощью своих отростков осуществляет контакты с другими нейронами и участвует в об­разовании рефлекторных дуг.

Нейроны отличаются от других клеток организма следующими свойствами:

- способностью приходить в состояние возбуждения, т.е. реагировать на раздражение изменением обмена веществ и свойств клеточной мембраны,

- способность принимать сигнал от другой клетки;

- способностью проводить возбуждение (импульс) по нервным волокнам, и только в аксопетальном, т.е. от дендритов к аксону, направлении;

- генерировать нервное возбуждение;

- нейроны - высокоспециализированные клетки;

- в течение жизни нейроны не делятся;

- структуры нейрона могут регенерировать (например, аксон, или дендриты).

В зависимости от выполняемой функции в составе рефлекторной дуге различают:

– нейроны рецепторы (чувствительные, афферентные),

– вставочные (ассоциативные) нейроны,

– двигательные (эфферентные) нейроны.

Афферентные нейроны воспринима­ют импульс, эфферентные передают его на ткани рабочих органов, побуж­дая их к действию, а ассоциативные осуществляют связь между нейронами.

Нейроны отличаются большим разнообразием форм и размеров. Диаметр тел клеток-зерен коры мозжечка 4-6 мкм, а гигантских пирамидных нейронов двигательной зоны коры большого мозга – 130-150 мкм.

В нейроне выделяют перикарион (тело) и отростки. Перикарион состоит из клеточной оболочки (мембраны), ядра и цитоплазмы. Основная функция перикариона состоит в осуществлении обмена веществ. Перикарионы образуют серое вещество нервной ткани.

Ядро занимает центральное положение, содержит мало хроматина, хорошо выраженное ядрышко. Из-за высокой активности метаболизма нейронов хроматин в их ядрах находится в деспирализованом (раскрученном) состоянии, в результате чего происходит непрерывное считывание генетической информации (транскрипция) и образование (трансляция) нейропептидов и белков.

Рисунок 1

Снаружи нейрон покрыт клеточной мембраной (нейролеммой), которая обеспечивает следующие функции:

- транспортная функция состоит в обеспечении транспорта ионов и биологически активных веществ (нейромедиаторов и гормонов);

- рецепторная функция состоит в восприятии внешних сигналов;

- обеспечивает проведение импульса вдоль нервного волокна.

Цитоплазматическая мембрана нейрона обладает способностью генерировать и проводить импульс, за счет встроенных в нее интегральных белков. Они работают как ионно-избирательные каналы – пропуская одни ионы и не позволяя проходить в клетку другим ионам. В результате на мембране формируется разность потенциалов, создающая возможность проведения нервного импульса.

Рисунок 2

Цитоплазма нейронов состоит из гиалоплазмы, органоидов и включений. Основные органоиды нейрона:

- эндоплазматическая сеть

- аппарат Гольджи

- митохондрии

- лизосомы

- элементы цитоскелета (микротрубочки, микрофиламенты и микрофибриллы)

- рибосомы и полисомы

Гранулярная эндоплазматическая сеть состоит из мембран с фиксированными в ней рибосомами, на которых осуществляется биосинтез первичной структуры белковых молекул. Комплекс таких мембран под световым микроскопом виден как особое зернистое вещество. При окрашивании оно принимает вид тигровой шкуры, поэтому его называю «тигроид» (или вещество Ниссля). Интенсивность окрашивания этой области отражает активность белково-синтетических процессов в клетке.

В качестве включений в нейронах встречаются липидные (жировые) капли, гранулы липофусцина и меланина.

Дендриты – это выпячивания перикариона. Они содержат те же органеллы, что и перикарион:

- гранулярная эндоплазматическая сеть,

- полисомы (скопления рибосом),

- мито­хондрии,

- нейротубулы (микротрубочек) и нейрофиламентов.

На поверхности дендритов характерно наличие тонких шипикообразных отростков длиной 2-3 мкм. За счет дендритов рецепторная поверхность нейрона увеличивается в 1000 и более раз.

Определение_2:

Аксон(или нейрит)–отросток, по которому импульс передается от тела клетки на орган эффектор.

Длина аксона может достигать 1 м (например, клеток блуждающего нерва). Аксон имеет нитевидную форму и является основой нервного волокна. Аксон начинается в виде не покрытого дополнительной оболочкой участка, который называется аксональный холмик, который затем переходит в продолжение – осевой цилиндр. Аксональный холмик наиболее возбудимый участок аксона, является местом генерации нервных импульсов. Совокупность нескольких аксонов формирует нервное волокно, направленное к рабочему органу (эффектору).

Цитоплазма аксона (аксоплазма) содержит микротрубочки, нейрофиламенты, митохондрии, ЭПС, синаптические пузырьки, заполненные нейромедиаторами и плотные тельца. Перемещение аксоплазмы в нейронах идет со скоростью 1-5 мм/сутки, что способствует непрерывному обновлению структурных белков аксона.

По количеству отростков различают:

– униполярные нейроны, имеющие только аксон,

– биполярные, имеющие аксон и один дендрит (встречаются в органах чувств);

– псевдоуниполярный – от тела отходит один общий вырост – отрос­ток, разделяющийся затем на дендрит и аксон (присутствуют в спинальных ганглиях);

– мультиполярные, имеющие аксон и много дендритов (большинство нейронов мультиполярные).

Аксоны образуют белое вещество нервной ткани. Аксон оканчиваются разветвлениями, которые называются телодендронами (telodendron). Каждый телодендрон заканчивают­ся утолщением – нервным окончанием.

Вопрос 9

Нейроглия

Нейроны – высокоспециализированные клетки, существующие и фун­кционирующие в строго определенной среде. Такую среду им обеспечивает нейроглия. Нейроглия выполняет следующие функции:

- опорную,

- трофическую,

- разграничительную,

- поддержание постоянства среды вокруг нейронов,

- защитную,

- секреторную.

Различают глию центральной и пери­ферической нервной системы. Клетки глии центральной нервной системы делятся на:

- макроглию (глиоциты),

- микроглию.

К макроглии относятся:

- эпендимоциты,

- астроциты,

- олигодендроглиоциты.

Эпендимоциты выстилают желудочки головного мозга и центральный канал спинного мозга. Большинство эпендимоцитов имеют подвиж­ные реснички, вызывающие ток цереброспинальной жидкости. Эпендимный эпителий сосудистых сплетений желудочков мозга продуцирует цереброспинальную жидкость.

Астроциты – клетки отростчатой формы. Они выполняют в основном опор­ную и разграничительную функции. Астроциты накапливают и передают вещества от капилляров к нейронам, захватывают избыток экстрацеллюлярного калия и других веществ, таких как нейромедиаторы, из экстрацеллюлярного про­странства после интенсивной нейрональной активности.

Олигодендроциты (oligodendrocyte) имеют мелкие ядра и немногочисленны отростки. Олигодендроглиоциты присутствуют как в сером, так и в белом веществе. В сером веществе они локализуются вблизи перикарионов. В белом веществе их отростки образуют миелиновый слой в нервных волокнах.

Микроглия представляет собой фагоцитирующие клетки, происходящие из стволовой крове­творной клетки. Ее функция – защита от инфекции и повреждения и уда­ление продуктов разрушения нервной ткани. Клетки микроглии имеют короткие отростки с ответвлениями, что придает клеткам «колючий» вид.

Глия периферической нервной системы (периферическая нейроглия) включает нейролеммоциты (Шванновские клетки) и глиоциты ганглиев (мантийные глиоциты).

Нейролеммоциты формируют оболочки отрост­ков нервных клеток в нервных волокнах периферической нервной системы. Глиоциты ганглиев окружают тела нейронов в нервных узлах и участвуют в обмене веществ нейронов.

Вопрос 10

Нервные волокна

Определение_3: