Jaringan saraf- dasar elemen struktural sistem saraf. DI DALAM komposisi jaringan saraf mengandung sel saraf yang sangat terspesialisasi - neuron, Dan sel neuroglial, melakukan fungsi pendukung, sekretori dan pelindung.
saraf adalah unit struktural dan fungsional dasar jaringan saraf. Sel-sel ini mampu menerima, memproses, menyandikan, mengirimkan dan menyimpan informasi, serta menjalin kontak dengan sel lain. Fitur unik neuron adalah kemampuan untuk menghasilkan pelepasan bioelektrik (impuls) dan mengirimkan informasi sepanjang proses dari satu sel ke sel lainnya menggunakan ujung khusus -.
Fungsi neuron difasilitasi oleh sintesis zat pemancar - neurotransmiter di aksoplasmanya: asetilkolin, katekolamin, dll.
Jumlah neuron otak mendekati 10 11 . Satu neuron dapat memiliki hingga 10.000 sinapsis. Jika unsur-unsur ini dianggap sebagai sel penyimpan informasi, maka kita dapat menyimpulkan bahwa sistem saraf dapat menyimpan 10 19 unit. informasi, yaitu mampu memuat hampir semua pengetahuan yang dikumpulkan umat manusia. Oleh karena itu, anggapan bahwa otak manusia sepanjang hidup mengingat segala sesuatu yang terjadi di dalam tubuh dan selama berkomunikasi dengan lingkungan cukup beralasan. Namun, otak tidak dapat mengekstrak seluruh informasi yang tersimpan di dalamnya.
Struktur otak yang berbeda dicirikan oleh jenis organisasi saraf tertentu. Neuron yang mengatur satu fungsi membentuk apa yang disebut kelompok, ansambel, kolom, inti.
Neuron bervariasi dalam struktur dan fungsi.
Berdasarkan struktur(tergantung pada jumlah proses yang memanjang dari badan sel) dibedakan unipolar(dengan satu proses), bipolar (dengan dua proses) dan multipolar(dengan banyak proses) neuron.
Berdasarkan sifat fungsional mengalokasikan aferen(atau sentripetal) neuron yang membawa eksitasi dari reseptor di, eferen, motor, neuron motorik(atau sentrifugal), mentransmisikan eksitasi dari sistem saraf pusat ke organ yang dipersarafi, dan insersi, kontak atau intermediat neuron yang menghubungkan neuron aferen dan eferen.
Neuron aferen bersifat unipolar, tubuhnya terletak di ganglia tulang belakang. Proses yang memanjang dari badan sel berbentuk T dan terbagi menjadi dua cabang, salah satunya menuju ke sistem saraf pusat dan menjalankan fungsi akson, dan yang lainnya mendekati reseptor dan merupakan dendrit yang panjang.
Kebanyakan eferen dan interneuron bersifat multipolar (Gbr. 1). Interneuron multipolar terletak dalam jumlah besar di tanduk dorsal sumsum tulang belakang, dan juga ditemukan di semua bagian lain dari sistem saraf pusat. Bisa juga bipolar, misalnya neuron retinal, yang memiliki dendrit bercabang pendek dan akson panjang. Neuron motorik terletak terutama di tanduk anterior sumsum tulang belakang.
Beras. 1. Struktur sel saraf:
1 - mikrotubulus; 2 - proses panjang sel saraf (akson); 3 - retikulum endoplasma; 4 - inti; 5 - neuroplasma; 6 - dendrit; 7 - mitokondria; 8 - nukleolus; 9 - selubung mielin; 10 - intersepsi Ranvier; 11 - ujung akson
Neuroglia
Neuroglia, atau glia, adalah kumpulan elemen seluler jaringan saraf yang dibentuk oleh sel-sel khusus dengan berbagai bentuk.
Ditemukan oleh R. Virchow dan dia menamakannya neuroglia, yang berarti “lem saraf”. Sel neuroglial mengisi ruang antar neuron, membentuk 40% volume otak. Sel glial berukuran 3-4 kali lebih kecil dari sel saraf; jumlah mereka di sistem saraf pusat mamalia mencapai 140 miliar.Seiring bertambahnya usia, jumlah neuron di otak manusia berkurang, dan jumlah sel glial meningkat.
Telah ditetapkan bahwa neuroglia berhubungan dengan metabolisme di jaringan saraf. Beberapa sel neuroglial mengeluarkan zat yang mempengaruhi keadaan rangsangan saraf. Telah dicatat bahwa dalam berbagai kondisi mental, sekresi sel-sel ini berubah. Proses jejak jangka panjang di sistem saraf pusat berhubungan dengan keadaan fungsional neuroglia.
Jenis Sel Glial
Berdasarkan sifat struktur sel glial dan letaknya pada sistem saraf pusat, dibedakan:
- astrosit (astroglia);
- oligodendrosit (oligodendroglia);
- sel mikroglial (mikroglia);
- sel Schwann.
Sel glial melakukan fungsi pendukung dan pelindung neuron. Mereka adalah bagian dari struktur. Astrosit adalah sel glial yang paling banyak jumlahnya, mengisi ruang antar neuron dan menutupinya. Mereka mencegah penyebaran neurotransmiter yang menyebar dari celah sinaptik ke sistem saraf pusat. Astrosit mengandung reseptor neurotransmiter, yang aktivasinya dapat menyebabkan fluktuasi beda potensial membran dan perubahan metabolisme astrosit.
Astrosit mengelilingi kapiler pembuluh darah otak, yang terletak di antara mereka dan neuron. Atas dasar ini, diasumsikan bahwa astrosit berperan penting dalam metabolisme neuron, mengatur permeabilitas kapiler terhadap zat tertentu.
Salah satu fungsi penting astrosit adalah kemampuannya menyerap kelebihan ion K+, yang dapat terakumulasi di ruang antar sel selama aktivitas saraf tinggi. Di daerah di mana astrosit berdekatan, saluran gap persimpangan terbentuk, di mana astrosit dapat bertukar berbagai ion kecil dan, khususnya, ion K+. Hal ini meningkatkan kemungkinan penyerapan ion K+. Akumulasi ion K+ yang tidak terkendali di ruang interneuronal akan menyebabkan peningkatan eksitabilitas neuron. Jadi, astrosit, dengan menyerap kelebihan ion K+ dari cairan interstisial, mencegah peningkatan rangsangan neuron dan pembentukan fokus peningkatan aktivitas saraf. Munculnya lesi seperti itu di otak manusia mungkin disertai dengan fakta bahwa neuron mereka menghasilkan serangkaian impuls saraf, yang disebut pelepasan kejang.
Astrosit mengambil bagian dalam penghapusan dan penghancuran neurotransmiter yang memasuki ruang ekstrasinaptik. Dengan demikian, mereka mencegah penumpukan neurotransmiter di ruang interneuronal, yang dapat menyebabkan gangguan fungsi otak.
Neuron dan astrosit dipisahkan oleh celah antar sel berukuran 15-20 µm yang disebut ruang interstisial. Ruang interstisial menempati 12-14% volume otak. Sifat penting astrosit adalah kemampuannya untuk menyerap CO2 dari cairan ekstraseluler di ruang ini, dan dengan demikian mempertahankan kestabilan PH otak.
Astrosit terlibat dalam pembentukan antarmuka antara jaringan saraf dan pembuluh otak, jaringan saraf dan meningen selama pertumbuhan dan perkembangan jaringan saraf.
Oligodendrosit ditandai dengan adanya sejumlah kecil proses pendek. Salah satu fungsi utamanya adalah pembentukan selubung mielin serabut saraf di dalam sistem saraf pusat. Sel-sel ini juga terletak dekat dengan badan sel neuron, namun signifikansi fungsional dari fakta ini tidak diketahui.
Sel mikroglial membentuk 5-20% dari jumlah total sel glial dan tersebar di seluruh sistem saraf pusat. Telah ditetapkan bahwa antigen permukaannya identik dengan antigen monosit darah. Hal ini menunjukkan asal usulnya dari mesoderm, penetrasi ke jaringan saraf selama perkembangan embrio dan transformasi selanjutnya menjadi sel mikroglial yang dapat dikenali secara morfologis. Dalam hal ini, secara umum diterima bahwa fungsi mikroglia yang paling penting adalah melindungi otak. Telah terbukti bahwa ketika jaringan saraf rusak, jumlah sel fagositik di dalamnya meningkat karena makrofag darah dan aktivasi sifat fagositik mikroglia. Mereka menghilangkan neuron mati, sel glial dan elemen strukturalnya, dan memfagosit partikel asing.
sel Schwann membentuk selubung mielin serabut saraf tepi di luar sistem saraf pusat. Membran sel ini berulang kali dililitkan, dan ketebalan selubung mielin yang dihasilkan dapat melebihi diameter serabut saraf. Panjang bagian serabut saraf yang bermielin adalah 1-3 mm. Di ruang di antara keduanya (nodus Ranvier), serabut saraf tetap hanya ditutupi oleh membran superfisial yang memiliki rangsangan.
Salah satu sifat terpenting mielin adalah ketahanannya yang tinggi arus listrik. Hal ini disebabkan tingginya kandungan sfingomielin dan fosfolipid lain dalam mielin, yang memberikan sifat isolasi arus. Di area serabut saraf yang ditutupi mielin, proses pembangkitan impuls saraf tidak mungkin dilakukan. Impuls saraf dihasilkan hanya pada membran nodus Ranvier, yang memberikan kecepatan impuls saraf yang lebih tinggi ke serabut saraf bermielin dibandingkan dengan serabut saraf tidak bermielin.
Diketahui bahwa struktur mielin dapat dengan mudah terganggu jika terjadi kerusakan infeksi, iskemik, traumatis, dan toksik pada sistem saraf. Pada saat yang sama, proses demielinasi serabut saraf berkembang. Demielinasi terutama sering berkembang selama penyakit ini sklerosis ganda. Akibat demielinasi, kecepatan impuls saraf sepanjang serabut saraf menurun, kecepatan penyampaian informasi ke otak dari reseptor dan dari neuron ke organ eksekutif menurun. Hal ini dapat mengakibatkan gangguan pada kepekaan sensorik, gangguan gerak, pengaturan organ dalam, dan akibat serius lainnya.
Struktur dan fungsi neuron
saraf(sel saraf) adalah unit struktural dan fungsional.
Struktur anatomi dan sifat neuron memastikan implementasinya fungsi utama: melakukan metabolisme, memperoleh energi, memahami berbagai sinyal dan memprosesnya, membentuk atau berpartisipasi dalam respons, menghasilkan dan menghantarkan impuls saraf, menggabungkan neuron ke dalam sirkuit saraf yang menyediakan reaksi refleks paling sederhana dan fungsi integratif otak yang lebih tinggi.
Neuron terdiri dari badan sel saraf dan proses—akson dan dendrit.
Beras. 2. Struktur neuron
Badan sel saraf
Tubuh (perikaryon, soma) Neuron dan prosesnya ditutupi seluruhnya dengan membran saraf. Membran badan sel berbeda dari membran akson dan dendrit dalam kandungan berbagai reseptor dan keberadaannya.
Badan neuron mengandung neuroplasma dan nukleus, retikulum endoplasma kasar dan halus, aparatus Golgi, dan mitokondria, yang dibatasi oleh membran. Kromosom inti neuron mengandung seperangkat gen yang mengkode sintesis protein yang diperlukan untuk pembentukan struktur dan implementasi fungsi badan neuron, proses dan sinapsisnya. Ini adalah protein yang menjalankan fungsi enzim, pembawa, saluran ion, reseptor, dll. Beberapa protein menjalankan fungsi ketika berada di neuroplasma, yang lain dengan tertanam di membran organel, soma, dan proses neuron. Beberapa di antaranya, misalnya enzim yang diperlukan untuk sintesis neurotransmiter, dikirim ke terminal akson melalui transpor aksonal. Badan sel mensintesis peptida yang diperlukan untuk aktivitas akson dan dendrit (misalnya, faktor pertumbuhan). Oleh karena itu, ketika tubuh neuron rusak, prosesnya merosot dan hancur. Jika tubuh neuron dipertahankan, tetapi prosesnya rusak, maka terjadi restorasi (regenerasi) yang lambat dan persarafan otot atau organ yang mengalami denervasi dipulihkan.
Tempat sintesis protein dalam badan sel neuron adalah retikulum endoplasma kasar (butiran tigroid atau badan Nissl) atau ribosom bebas. Kandungannya di neuron lebih tinggi dibandingkan di glial atau sel tubuh lainnya. Dalam retikulum endoplasma halus dan aparatus Golgi, protein memperoleh konformasi spasial yang khas, diurutkan dan diarahkan ke aliran transpor ke struktur badan sel, dendrit, atau akson.
Di banyak mitokondria neuron, sebagai hasil dari proses fosforilasi oksidatif, ATP terbentuk, yang energinya digunakan untuk mempertahankan kehidupan neuron, pengoperasian pompa ion, dan menjaga asimetri konsentrasi ion di kedua sisi membran. . Akibatnya, neuron selalu siap tidak hanya untuk menerima berbagai sinyal, tetapi juga untuk meresponsnya - menghasilkan impuls saraf dan menggunakannya untuk mengontrol fungsi sel lain.
Reseptor molekuler pada membran tubuh sel, reseptor sensorik yang dibentuk oleh dendrit, dan sel sensitif yang berasal dari epitel mengambil bagian dalam mekanisme dimana neuron merasakan berbagai sinyal. Sinyal dari sel saraf lain dapat mencapai neuron melalui berbagai sinapsis yang terbentuk pada dendrit atau gel neuron.
Dendrit sel saraf
Dendrit neuron membentuk pohon dendritik, sifat percabangan dan ukurannya bergantung pada jumlah kontak sinaptik dengan neuron lain (Gbr. 3). Dendrit suatu neuron memiliki ribuan sinapsis yang dibentuk oleh akson atau dendrit neuron lain.
Beras. 3. Kontak sinaptik interneuron. Panah di sebelah kiri menunjukkan datangnya sinyal aferen ke dendrit dan badan interneuron, di sebelah kanan - arah rambat sinyal eferen interneuron ke neuron lain
Sinapsis bisa heterogen baik fungsinya (penghambatan, rangsang) dan jenis neurotransmitter yang digunakan. Membran dendrit yang terlibat dalam pembentukan sinapsis adalah membran pascasinapsnya, yang mengandung reseptor (saluran ion berpintu ligan) untuk neurotransmitter yang digunakan dalam sinaps tertentu.
Sinapsis rangsang (glutamatergik) terletak terutama di permukaan dendrit, di mana terdapat ketinggian atau pertumbuhan (1-2 m), yang disebut duri. Membran tulang belakang mengandung saluran, yang permeabilitasnya bergantung pada perbedaan potensial transmembran. Pembawa pesan sekunder transmisi sinyal intraseluler, serta ribosom tempat protein disintesis sebagai respons terhadap penerimaan sinyal sinaptik, ditemukan di sitoplasma dendrit di daerah duri. Peran pasti duri masih belum diketahui, tetapi jelas bahwa duri meningkatkan luas permukaan pohon dendritik untuk pembentukan sinapsis. Duri juga merupakan struktur neuron untuk menerima sinyal masukan dan memprosesnya. Dendrit dan duri memastikan transmisi informasi dari pinggiran ke badan neuron. Membran dendrit yang miring terpolarisasi karena distribusi ion mineral yang asimetris, pengoperasian pompa ion, dan adanya saluran ion di dalamnya. Sifat-sifat ini mendasari transmisi informasi melintasi membran dalam bentuk arus melingkar lokal (elektrotonik) yang timbul antara membran postsinaptik dan area yang berdekatan pada membran dendrit.
Arus lokal, ketika merambat sepanjang membran dendrit, melemah, tetapi besarnya cukup untuk mentransmisikan sinyal yang diterima melalui input sinaptik ke dendrit ke membran badan neuron. Saluran natrium dan kalium dengan gerbang tegangan belum teridentifikasi di membran dendritik. Ia tidak memiliki rangsangan dan kemampuan untuk menghasilkan potensi aksi. Akan tetapi diketahui bahwa potensial aksi yang timbul pada membran bukit akson dapat merambat sepanjang membran tersebut. Mekanisme fenomena ini tidak diketahui.
Diasumsikan bahwa dendrit dan duri adalah bagian dari struktur saraf yang terlibat dalam mekanisme memori. Jumlah duri sangat tinggi pada dendrit neuron di korteks serebelum, ganglia basalis, dan korteks serebral. Luas pohon dendritik dan jumlah sinapsis berkurang di beberapa area korteks serebral pada orang lanjut usia.
Akson neuron
Akson - suatu proses sel saraf yang tidak ditemukan pada sel lain. Berbeda dengan dendrit yang jumlahnya bervariasi per neuron, semua neuron memiliki satu akson. Panjangnya bisa mencapai 1,5 m Pada titik keluarnya akson dari badan neuron terdapat penebalan - bukit akson, ditutupi dengan membran plasma, yang segera ditutupi dengan mielin. Bagian bukit akson yang tidak ditutupi mielin disebut ruas awal. Akson neuron, sampai ke cabang terminalnya, ditutupi dengan selubung mielin, disela oleh simpul Ranvier - area mikroskopis yang tidak bermielin (sekitar 1 m).
Di sepanjang akson (serat bermyelin dan tidak bermyelin), ditutupi dengan membran fosfolipid bilayer dengan molekul protein bawaan yang melakukan fungsi transpor ion, saluran ion yang bergantung pada tegangan, dll. Protein didistribusikan secara merata di dalam membran dari serabut saraf tak bermielin, dan di membran serabut saraf bermielin, mereka terletak terutama di area penyadapan Ranvier. Karena aksoplasma tidak mengandung retikulum kasar dan ribosom, jelas bahwa protein ini disintesis di badan neuron dan dikirim ke membran akson melalui transpor aksonal.
Sifat membran yang menutupi badan dan akson suatu neuron, berbeda. Perbedaan ini terutama menyangkut permeabilitas membran terhadap ion mineral dan disebabkan oleh kandungannya berbagai jenis. Jika kandungan saluran ion berpintu ligan (termasuk membran postsinaptik) mendominasi pada membran badan neuron dan dendrit, maka pada membran akson, terutama pada daerah nodus Ranvier, terdapat kepadatan tegangan yang tinggi- saluran natrium dan kalium yang terjaga keamanannya.
Membran segmen awal akson memiliki nilai polarisasi paling rendah (sekitar 30 mV). Di daerah akson yang lebih jauh dari badan sel, potensial transmembrannya sekitar 70 mV. Rendahnya polarisasi membran segmen awal akson menentukan bahwa di daerah ini membran neuron memiliki rangsangan paling besar. Di sinilah potensi postsinaptik yang timbul pada membran dendrit dan badan sel sebagai akibat transformasi sinyal informasi yang diterima pada neuron di sinapsis, didistribusikan ke sepanjang membran badan neuron dengan bantuan arus listrik melingkar lokal. . Jika arus tersebut menyebabkan depolarisasi membran akson hillock hingga tingkat kritis (E k), maka neuron akan merespon penerimaan sinyal dari sel saraf lain dengan membangkitkan potensial aksi (impuls saraf). Impuls saraf yang dihasilkan kemudian dibawa sepanjang akson ke sel saraf, otot, atau kelenjar lainnya.
Membran segmen awal akson mengandung duri tempat sinapsis penghambatan GABAergik terbentuk. Penerimaan sinyal sepanjang jalur ini dari neuron lain dapat mencegah timbulnya impuls saraf.
Klasifikasi dan jenis neuron
Neuron diklasifikasikan menurut karakteristik morfologi dan fungsional.
Berdasarkan jumlah prosesnya, neuron multipolar, bipolar, dan pseudounipolar dibedakan.
Berdasarkan sifat hubungan dengan sel lain dan fungsi yang dilakukan, mereka membedakannya sentuh, masukkan Dan motor neuron. Indrawi neuron juga disebut neuron aferen, dan prosesnya disebut sentripetal. Neuron yang melakukan fungsi transmisi sinyal antar sel saraf disebut diselingi, atau asosiatif. Neuron yang aksonnya membentuk sinapsis pada sel efektor (otot, kelenjar) diklasifikasikan sebagai motor, atau eferen, aksonnya disebut sentrifugal.
Neuron aferen (sensitif). merasakan informasi melalui reseptor sensorik, mengubahnya menjadi impuls saraf dan meneruskannya ke otak dan sumsum tulang belakang. Badan neuron sensorik terletak di sumsum tulang belakang dan tengkorak. Ini adalah neuron pseudounipolar, akson dan dendritnya memanjang dari badan neuron bersama-sama dan kemudian terpisah. Dendrit mengikuti pinggiran organ dan jaringan sebagai bagian dari saraf sensorik atau campuran, dan akson sebagai bagian dari akar dorsal memasuki tanduk dorsal sumsum tulang belakang atau sebagai bagian dari saraf kranial - ke dalam otak.
Menyisipkan, atau asosiatif, neuron melakukan fungsi memproses informasi yang masuk dan, khususnya, memastikan penutupan busur refleks. Badan sel neuron ini terletak di materi abu-abu otak dan sumsum tulang belakang.
Neuron eferen juga menjalankan fungsi memproses informasi yang masuk dan mentransmisikan impuls saraf eferen dari otak dan sumsum tulang belakang ke sel-sel organ eksekutif (efektor).
Aktivitas integratif suatu neuron
Setiap neuron menerima sejumlah besar sinyal melalui berbagai sinapsis yang terletak di dendrit dan tubuhnya, serta melalui reseptor molekuler di membran plasma, sitoplasma, dan nukleus. Pensinyalan menggunakan berbagai jenis neurotransmiter, neuromodulator, dan molekul pemberi sinyal lainnya. Jelas bahwa untuk membentuk respons terhadap kedatangan beberapa sinyal secara bersamaan, neuron harus memiliki kemampuan untuk mengintegrasikannya.
Serangkaian proses yang memastikan pemrosesan sinyal masuk dan pembentukan respons neuron terhadapnya termasuk dalam konsep tersebut aktivitas integratif neuron.
Persepsi dan pemrosesan sinyal yang memasuki neuron dilakukan dengan partisipasi dendrit, badan sel, dan bukit akson neuron (Gbr. 4).
Beras. 4. Integrasi sinyal oleh neuron.
Salah satu pilihan untuk pengolahan dan integrasinya (penjumlahan) adalah transformasi pada sinapsis dan penjumlahan potensi postsinaptik pada membran tubuh dan proses neuron. Sinyal yang diterima diubah di sinapsis menjadi fluktuasi beda potensial membran pascasinaps (potensial pascasinaps). Tergantung pada jenis sinapsis, sinyal yang diterima dapat diubah menjadi perubahan depolarisasi kecil (0,5-1,0 mV) dalam beda potensial (EPSP - sinapsis dalam diagram digambarkan sebagai lingkaran cahaya) atau hiperpolarisasi (IPSP - sinapsis dalam diagram digambarkan sebagai lingkaran hitam). Banyak sinyal yang secara bersamaan dapat tiba di berbagai titik neuron, beberapa di antaranya diubah menjadi EPSP, dan lainnya menjadi IPSP.
Osilasi beda potensial ini merambat dengan bantuan arus sirkular lokal sepanjang membran neuron searah dengan bukit akson berupa gelombang depolarisasi (warna putih pada diagram) dan hiperpolarisasi (warna hitam pada diagram), saling tumpang tindih (abu-abu). area dalam diagram). Dengan superposisi amplitudo ini, gelombang-gelombang yang satu arah dijumlahkan, dan gelombang-gelombang yang berlawanan arah direduksi (dihaluskan). Penjumlahan aljabar dari beda potensial melintasi membran disebut penjumlahan spasial(Gbr. 4 dan 5). Hasil penjumlahan ini dapat berupa depolarisasi membran akson hillock dan pembentukan impuls saraf (kasus 1 dan 2 pada Gambar 4), atau hiperpolarisasi dan pencegahan terjadinya impuls saraf (kasus 3 dan 4 pada Gambar 4). Gambar 4).
Untuk menggeser beda potensial membran akson hillock (sekitar 30 mV) ke E k, harus didepolarisasi sebesar 10-20 mV. Hal ini akan menyebabkan terbukanya saluran natrium berpintu tegangan yang ada di dalamnya dan timbulnya impuls saraf. Karena pada kedatangan satu AP dan transformasinya menjadi EPSP, depolarisasi membran dapat mencapai 1 mV, dan perambatannya ke bukit akson terjadi dengan redaman, maka pembangkitan impuls saraf memerlukan kedatangan 40-80 impuls saraf secara simultan dari neuron lain ke neuron melalui sinapsis rangsang dan penjumlahan jumlah EPSP yang sama.
Beras. 5. Penjumlahan spasial dan temporal EPSP oleh sebuah neuron; a — EPSP untuk satu stimulus; dan — EPSP terhadap beberapa rangsangan dari aferen yang berbeda; c - EPSP terhadap rangsangan yang sering melalui serabut saraf tunggal
Jika pada saat ini sejumlah impuls saraf tiba di neuron melalui sinapsis penghambatan, maka aktivasi dan pembangkitan impuls saraf respons akan dimungkinkan sekaligus meningkatkan penerimaan sinyal melalui sinapsis rangsang. Dalam kondisi dimana sinyal yang datang melalui sinapsis penghambatan akan menyebabkan hiperpolarisasi membran neuron sama dengan atau lebih besar dari depolarisasi yang disebabkan oleh sinyal yang datang melalui sinapsis rangsang, depolarisasi membran bukit akson tidak mungkin dilakukan, neuron tidak akan menghasilkan impuls saraf dan akan menjadi tidak aktif.
Neuron juga melakukan penjumlahan waktu Sinyal EPSP dan IPSP tiba hampir bersamaan (lihat Gambar 5). Perubahan beda potensial yang ditimbulkannya pada daerah perisinaptik juga dapat dijumlahkan secara aljabar, yang disebut penjumlahan sementara.
Jadi, setiap impuls saraf yang dihasilkan oleh suatu neuron, serta periode diam neuron tersebut, mengandung informasi yang diterima dari banyak sel saraf lainnya. Biasanya, semakin tinggi frekuensi sinyal yang diterima oleh neuron dari sel lain, semakin tinggi frekuensi menghasilkan respons impuls saraf yang dikirimkan sepanjang akson ke sel saraf atau efektor lain.
Karena pada membran badan neuron bahkan dendritnya terdapat (walaupun dalam jumlah kecil) saluran natrium, maka potensial aksi yang timbul pada membran bukit akson dapat merambat ke seluruh tubuh dan beberapa bagian. dendrit neuron. Signifikansi fenomena ini tidak cukup jelas, tetapi diasumsikan bahwa potensial aksi yang merambat untuk sementara memuluskan semua arus lokal yang ada pada membran, mengatur ulang potensial tersebut dan berkontribusi pada persepsi informasi baru yang lebih efisien oleh neuron.
Reseptor molekuler mengambil bagian dalam transformasi dan integrasi sinyal yang memasuki neuron. Pada saat yang sama, stimulasi mereka oleh molekul sinyal dapat menyebabkan perubahan keadaan saluran ion yang dimulai (oleh protein G, pembawa pesan kedua), transformasi sinyal yang diterima menjadi fluktuasi perbedaan potensial membran neuron, penjumlahan dan pembentukan respon neuron berupa pembangkitan impuls saraf atau penghambatannya.
Transformasi sinyal oleh reseptor molekuler metabotropik suatu neuron disertai dengan responsnya berupa peluncuran kaskade transformasi intraseluler. Respons neuron dalam hal ini dapat berupa percepatan metabolisme umum, peningkatan pembentukan ATP, yang tanpanya peningkatan aktivitas fungsionalnya tidak mungkin dilakukan. Dengan menggunakan mekanisme ini, neuron mengintegrasikan sinyal yang diterima untuk meningkatkan efisiensi aktivitasnya sendiri.
Transformasi intraseluler dalam neuron, yang diprakarsai oleh sinyal yang diterima, sering kali menyebabkan peningkatan sintesis molekul protein yang menjalankan fungsi reseptor, saluran ion, dan transporter di neuron. Dengan meningkatkan jumlahnya, neuron beradaptasi dengan sifat sinyal yang masuk, meningkatkan sensitivitas terhadap sinyal yang lebih signifikan dan melemahkannya terhadap sinyal yang kurang signifikan.
Penerimaan sejumlah sinyal oleh neuron dapat disertai dengan ekspresi atau represi gen tertentu, misalnya gen yang mengontrol sintesis neuromodulator peptida. Karena mereka dikirim ke terminal akson suatu neuron dan digunakan oleh mereka untuk meningkatkan atau melemahkan kerja neurotransmiternya pada neuron lain, maka neuron, sebagai respons terhadap sinyal yang diterimanya, dapat, bergantung pada informasi yang diterima, memiliki a efek yang lebih kuat atau lebih lemah pada sel saraf lain yang dikontrolnya. Mengingat efek modulasi neuropeptida dapat bertahan lama, maka pengaruh suatu neuron terhadap sel saraf lainnya juga dapat bertahan lama.
Jadi, berkat kemampuannya untuk mengintegrasikan berbagai sinyal, neuron dapat meresponsnya secara halus dengan berbagai respons, memungkinkannya beradaptasi secara efektif dengan sifat sinyal yang masuk dan menggunakannya untuk mengatur fungsi sel lain.
Sirkuit saraf
Neuron sistem saraf pusat berinteraksi satu sama lain, membentuk berbagai sinapsis pada titik kontak. Hukuman saraf yang dihasilkan sangat meningkatkan fungsi sistem saraf. Sirkuit saraf yang paling umum meliputi: sirkuit saraf lokal, hierarkis, konvergen, dan divergen dengan satu masukan (Gbr. 6).
Sirkuit saraf lokal dibentuk oleh dua atau jumlah yang besar neuron. Dalam hal ini, salah satu neuron (1) akan memberikan jaminan aksonalnya ke neuron (2), membentuk sinapsis aksosomatik pada tubuhnya, dan yang kedua akan membentuk sinapsis aksonal pada tubuh neuron pertama. Jaringan saraf lokal dapat berperan sebagai perangkap dimana impuls saraf dapat bersirkulasi dalam waktu lama dalam lingkaran yang dibentuk oleh beberapa neuron.
Kemungkinan sirkulasi jangka panjang dari gelombang eksitasi (impuls saraf) yang pernah muncul karena transmisi ke struktur cincin secara eksperimental ditunjukkan oleh Profesor I.A. Vetohin dalam eksperimen pada cincin saraf ubur-ubur.
Sirkulasi melingkar impuls saraf di sepanjang sirkuit saraf lokal melakukan fungsi mengubah ritme eksitasi, memberikan kemungkinan eksitasi jangka panjang setelah penghentian sinyal yang mencapainya, dan terlibat dalam mekanisme menghafal informasi yang masuk.
Sirkuit lokal juga dapat menjalankan fungsi pengereman. Contohnya adalah penghambatan berulang, yang diwujudkan dalam sirkuit saraf lokal paling sederhana di sumsum tulang belakang, yang dibentuk oleh a-motoneuron dan sel Renshaw.
Beras. 6. Sirkuit saraf paling sederhana dari sistem saraf pusat. Deskripsi dalam teks
Dalam hal ini, eksitasi yang timbul pada neuron motorik menyebar sepanjang cabang akson dan mengaktifkan sel Renshaw, yang menghambat a-motoneuron.
Rantai konvergen dibentuk oleh beberapa neuron, di mana salah satunya (biasanya eferen) akson dari sejumlah sel lain bertemu atau bertemu. Rantai seperti itu tersebar luas di sistem saraf pusat. Misalnya, akson dari banyak neuron di bidang sensorik korteks berkumpul di neuron piramidal di korteks motorik primer. Akson dari ribuan sensorik dan interneuron di berbagai tingkat sistem saraf pusat berkumpul di neuron motorik di tanduk ventral sumsum tulang belakang. Sirkuit konvergen memainkan peran penting dalam integrasi sinyal oleh neuron eferen dan koordinasi proses fisiologis.
Sirkuit Divergen Input Tunggal dibentuk oleh neuron dengan akson bercabang yang masing-masing cabangnya bersinaps dengan sel saraf lain. Sirkuit ini menjalankan fungsi transmisi sinyal secara bersamaan dari satu neuron ke banyak neuron lainnya. Hal ini dicapai karena percabangan yang kuat (pembentukan beberapa ribu cabang) akson. Neuron seperti itu sering ditemukan di inti formasi retikuler batang otak. Mereka memberikan peningkatan pesat dalam rangsangan berbagai bagian otak dan mobilisasi cadangan fungsionalnya.
Jaringan saraf terletak di jalur, saraf, otak dan sumsum tulang belakang, serta ganglia. Mengatur dan mengkoordinasikan semua proses dalam tubuh, dan juga berkomunikasi dengan lingkungan luar.
Properti utama adalah rangsangan dan konduktivitas.
Jaringan saraf terdiri dari sel - neuron, zat antar sel - neuroglia, yang diwakili oleh sel glial.
Setiap sel saraf terdiri dari tubuh dengan nukleus, inklusi khusus dan beberapa proses pendek - dendrit, dan satu atau lebih proses panjang - akson. Sel-sel saraf mampu merasakan iritasi dari lingkungan eksternal atau internal, mengubah energi iritasi menjadi impuls saraf, menghantarkannya, menganalisis dan mengintegrasikannya. Impuls saraf berjalan sepanjang dendrit ke badan sel saraf; sepanjang akson - dari tubuh ke sel saraf berikutnya atau ke organ kerja.
Neuroglia mengelilingi sel-sel saraf, melakukan fungsi pendukung, trofik dan pelindung.
Jaringan saraf membentuk sistem saraf dan merupakan bagian dari ganglia saraf, sumsum tulang belakang, dan otak.
Fungsi jaringan saraf
- Pembangkitan sinyal listrik (impuls saraf)
- Konduksi impuls saraf.
- Menghafal dan menyimpan informasi.
- Pembentukan emosi dan perilaku.
- Pemikiran.
Ciri-ciri jaringan saraf
Jaringan saraf (textus nervosus) adalah sekumpulan elemen seluler yang membentuk organ sistem saraf pusat dan tepi. Memiliki sifat mudah tersinggung, N.t. menjamin penerimaan, pengolahan dan penyimpanan informasi dari lingkungan eksternal dan internal, pengaturan dan koordinasi kegiatan seluruh bagian tubuh. Sebagai bagian dari N.t. Ada dua jenis sel: neuron (neurosit) dan sel glial (gliosit). Jenis sel pertama mengatur sistem refleks yang kompleks melalui berbagai kontak satu sama lain dan menghasilkan serta menyebarkan impuls saraf. Jenis sel kedua melakukan fungsi tambahan, memastikan aktivitas vital neuron. Neuron dan sel glial membentuk kompleks struktural-fungsional glioneural.
Jaringan saraf berasal dari ektodermal. Ini berkembang dari tabung saraf dan dua pelat ganglion, yang muncul dari ektoderm punggung selama perendaman (neurulasi). Diproduksi dari sel tabung saraf jaringan saraf, membentuk organ sistem saraf pusat. - otak dan sumsum tulang belakang dengan saraf eferennya (lihat Otak, Sumsum tulang belakang), dari pelat ganglion - jaringan saraf berbagai bagian sistem saraf perifer. Sel-sel tabung saraf dan pelat ganglion, ketika membelah dan bermigrasi, berdiferensiasi dalam dua arah: beberapa di antaranya menjadi proses besar (neuroblas) dan berubah menjadi neurosit, yang lain tetap kecil (spongioblas) dan berkembang menjadi gliosit.
Ciri-ciri umum jaringan saraf
Jaringan saraf (textus nervosus) adalah jenis jaringan yang sangat terspesialisasi. Jaringan saraf terdiri dari dua komponen: sel saraf (neuron atau neurosit) dan neuroglia. Yang terakhir menempati semua ruang di antara sel-sel saraf. Sel-sel saraf memiliki kemampuan untuk merasakan rangsangan, menjadi bersemangat, menghasilkan impuls saraf dan mengirimkannya. Hal ini menentukan signifikansi histofisiologis jaringan saraf dalam korelasi dan integrasi jaringan, organ, sistem tubuh dan adaptasinya. Sumber berkembangnya jaringan saraf adalah lempeng saraf, yaitu penebalan punggung ektoderm embrio.
Sel saraf – neuron
Unit struktural dan fungsional jaringan saraf adalah neuron atau neurosit. Nama ini mengacu pada sel saraf (tubuhnya adalah perikaryon) dengan proses yang membentuk serabut saraf (bersama dengan glia) dan berakhir di ujung saraf. Saat ini di dalam arti luas Konsep neuron juga mencakup glia di sekitarnya dengan jaringan kapiler darah yang melayani neuron ini. Secara fungsional, neuron diklasifikasikan menjadi 3 jenis: reseptor (aferen atau sensitif) - menghasilkan impuls saraf; efektor (eferen) - merangsang jaringan organ kerja untuk bertindak: dan asosiatif, membentuk berbagai hubungan antar neuron. Ada banyak sekali neuron asosiatif dalam sistem saraf manusia. Mereka membentuk sebagian besar belahan otak, sumsum tulang belakang, dan otak kecil. Sebagian besar neuron sensorik terletak di ganglia tulang belakang. Neuron eferen termasuk neuron motorik (motoneuron) dari tanduk anterior sumsum tulang belakang, ada juga neuron non-sekretori khusus (dalam inti hipotalamus) yang menghasilkan neurohormon. Yang terakhir memasuki darah dan cairan serebrospinal dan berinteraksi antara sistem saraf dan humoral, yaitu melakukan proses integrasinya.
Ciri fitur struktural Sel saraf dicirikan oleh adanya dua jenis proses - akson dan dendrit. Akson adalah satu-satunya proses neuron, biasanya tipis, dengan sedikit percabangan, dan mengambil impuls dari badan sel saraf (perikaryon). Sebaliknya, dendrit mengarahkan impuls ke perikarion; ini biasanya merupakan prosesus yang lebih tebal dan bercabang. Jumlah dendrit dalam suatu neuron bervariasi dari satu hingga beberapa, tergantung pada jenis neuronnya. Berdasarkan jumlah prosesnya, neurosit dibedakan menjadi beberapa jenis. Neuron proses tunggal yang hanya mengandung akson disebut unipolar (tidak ada pada manusia). Neuron yang mempunyai 1 akson dan 1 dendrit disebut bipolar. Ini termasuk sel saraf retina dan ganglia spiral. Dan terakhir, ada neuron multipolar dan multiproses. Mereka memiliki satu akson dan dua atau lebih dendrit. Neuron seperti itu adalah yang paling umum di sistem saraf manusia. Jenis neurosit bipolar adalah sel sensorik pseudounipolar (proses tunggal palsu) dari kelenjar getah bening tulang belakang dan tengkorak. Menurut mikroskop elektron, akson dan dendrit sel-sel ini muncul berdekatan, berdekatan satu sama lain, dari satu area sitoplasma neuron. Hal ini menimbulkan kesan (di bawah mikroskop optik pada sediaan yang diresapi) bahwa sel-sel tersebut hanya memiliki satu proses, diikuti dengan pembelahan berbentuk T.
Inti sel saraf berbentuk bulat, tampak seperti gelembung ringan (berbentuk vesikel), biasanya terletak di tengah perikarion. Sel saraf mengandung semua organel yang penting secara umum, termasuk pusat sel. Ketika diwarnai dengan metilen biru, biru toluidin, dan kreasil ungu, gumpalan dengan berbagai ukuran dan bentuk terlihat di perikarya neuron dan bagian awal dendrit. Namun, mereka tidak pernah memasuki dasar akson. Zat kromatofilik ini (zat Nissl atau zat basofilik) disebut zat tigroid. Ini adalah indikator aktivitas fungsional neuron dan, khususnya, sintesis protein. Di bawah mikroskop elektron substansi tigroid berhubungan dengan retikulum endoplasma granular yang berkembang dengan baik, seringkali dengan membran yang berorientasi dengan benar. Zat ini mengandung sejumlah besar RNA, RNP, dan lipid. terkadang glikogen.
Ketika diresapi dengan garam perak, struktur yang sangat khas terungkap dalam sel saraf - neurofibril. Mereka diklasifikasikan sebagai organel yang sangat penting. Mereka membentuk jaringan padat di tubuh sel saraf, dan dalam prosesnya mereka ditempatkan secara teratur, sejajar dengan panjang proses. Di bawah mikroskop elektron, formasi filamen yang lebih tipis terlihat di sel saraf, yang 2-3 kali lipat lebih tipis dari neurofibril. Inilah yang disebut neurofilamen dan neurotubulus. Rupanya, signifikansi fungsionalnya dikaitkan dengan penyebaran impuls saraf melalui neuron. Ada asumsi bahwa mereka menyediakan transportasi neurotransmiter ke seluruh tubuh dan proses sel saraf.
Neuroglia
Komponen permanen kedua dari jaringan saraf adalah neuroglia. Istilah ini mengacu pada kumpulan sel khusus yang terletak di antara neuron. Sel neuroglial melakukan fungsi pendukung-trofik, sekretori dan pelindung. Neuroglia dibagi menjadi dua jenis utama: makroglia, diwakili oleh gliosit yang berasal dari tabung saraf, dan mikroglia. termasuk makrofag glial, yang merupakan turunan dari mesenkim. Makrofag glial sering disebut sebagai “penertiban” jaringan saraf, karena mereka memiliki kemampuan fagositosis yang nyata. Gliosit makroglia, pada gilirannya, diklasifikasikan menjadi tiga jenis. Salah satunya diwakili oleh ependimiosit yang melapisi saluran tulang belakang dan ventrikel otak. Mereka melakukan fungsi pembatas dan sekretori. Ada juga astrosit - sel berbentuk bintang yang menunjukkan fungsi pendukung-trofik dan pembatas. Dan terakhir, ada yang disebut oligodendrosit. yang menyertai ujung saraf dan berpartisipasi dalam proses penerimaan. Sel-sel ini juga mengelilingi badan sel neuron, berpartisipasi dalam pertukaran zat antara sel saraf dan pembuluh darah. Oligodendrogliosit juga membentuk selubung serabut saraf, kemudian disebut lemmosit (sel Schwann). Lemmosit terlibat langsung dalam trofisme dan konduksi eksitasi sepanjang serabut saraf, dalam proses degenerasi dan regenerasi serabut saraf.
Serabut saraf
Serabut saraf (neurofibra) terdiri dari dua jenis: bermielin dan tidak bermielin. Kedua jenis serabut saraf ini mempunyai satu rencana struktural dan merupakan proses sel saraf (silinder aksial) yang dikelilingi oleh selubung dendroglia - lemmosit (sel Schwann). Berdekatan dengan setiap serat di permukaan adalah membran basal dengan serat kolagen yang berdekatan.
Serabut mielin (neurofibrae myelinatae) memiliki diameter yang relatif lebih besar, cangkang lemmositnya yang kompleks, dan kecepatan konduksi impuls saraf yang tinggi (15 - 120 m/detik). Pada selubung serat mielin dibedakan dua lapisan: bagian dalam, mielin (stratum myelini), lebih tebal, banyak mengandung lipid dan diwarnai hitam dengan osmium. Ini terdiri dari lapisan-pelat membran plasma lemmosit yang dikemas rapat dalam spiral di sekitar silinder aksial. Lapisan luar, tipis dan ringan dari selubung serat mielin diwakili oleh sitoplasma lemmosit dengan nukleusnya. Lapisan ini disebut neurilemma atau membran Schwann. Di sepanjang lapisan mielin terdapat sayatan mielin tipis yang miring (incisurae myelini). Ini adalah tempat di mana lapisan sitoplasma lemmosit menembus di antara lempeng mielin. Penyempitan serabut saraf di mana lapisan mielin hilang disebut intersepsi nodal (nodi neurofibrae). Mereka sesuai dengan batas dua lemosit yang berdekatan.
Serabut saraf yang tidak bermyelin (neurofibrae nonmyelinatae) lebih tipis dibandingkan serabut saraf bermyelin. Cangkangnya, juga dibentuk oleh lemmosit, tidak memiliki lapisan mielin, takik, dan intersepsi. Struktur serabut saraf yang tidak bermielin ini disebabkan oleh fakta bahwa meskipun lemmosit menutupi silinder aksial, mereka tidak memutarnya. Dalam hal ini, beberapa silinder aksial dapat dibenamkan dalam satu lemmosit. Ini adalah serat jenis kabel. Serabut saraf yang tidak bermielin sebagian besar merupakan bagian dari sistem saraf otonom. Impuls saraf di dalamnya berjalan lebih lambat (1-2 m/detik) dibandingkan impuls mielin, dan cenderung menghilang dan melemah.
Ujung saraf
Serabut saraf berakhir pada alat saraf terminal yang disebut ujung saraf (terminationes nervorum). Ada tiga jenis ujung saraf: efektor (efektor), reseptor (sensitif) dan koneksi interneuron - sinapsis.
Efektor bersifat motorik dan sekretori. Ujung motorik adalah perangkat terminal akson sel motorik (terutama tanduk anterior sumsum tulang belakang) dari sistem saraf somatik atau otonom. Ujung motorik pada jaringan otot lurik disebut ujung neuromuskular (sinapsis) atau plak motorik. Ujung saraf motorik pada jaringan otot polos tampak seperti penebalan berbentuk kancing atau perluasan yang berbeda. Ujung sekretori diidentifikasi pada sel kelenjar.
Reseptor adalah alat terminal dendrit neuron sensorik. Beberapa dari mereka merasakan iritasi dari lingkungan luar - ini adalah reseptor ekstero. Yang lain menerima sinyal dari organ dalam - ini adalah interoreseptor. Di antara ujung saraf sensitif, menurut manifestasi fungsionalnya, mereka dibedakan: mekanoreseptor, baroreseptor, termoreseptor, dan kemoreseptor.
Berdasarkan strukturnya, reseptor dibedakan menjadi reseptor bebas yaitu reseptor berupa antena, semak, dan glomeruli. Mereka hanya terdiri dari cabang silinder aksial itu sendiri dan tidak disertai neuroglia. Jenis reseptor lainnya adalah tidak bebas. Mereka diwakili oleh terminal silinder aksial, disertai dengan sel neuroglial. Di antara ujung saraf yang tidak bebas, ujung saraf yang berkapsul, ditutupi dengan kapsul jaringan ikat, dibedakan. Ini adalah sel-sel taktil Meissner, sel-sel pipih Vater-Pacini, dll. Jenis ujung saraf tidak bebas yang kedua adalah ujung saraf yang tidak berkapsul. Ini termasuk meniskus taktil atau cakram taktil Merkel yang terletak di epitel kulit, dll.
Sinapsis interneuronal (sinapsis interneuronales) adalah titik kontak dua neuron. Berdasarkan lokalisasinya, jenis sinapsis berikut dibedakan: axodendritic, axosomatic dan axoaxonal (penghambatan). Sinapsis dendrodendritik, dendrosomatik, dan somasomatis lebih jarang terjadi. Dalam mikroskop cahaya, sinapsis terlihat seperti cincin, kancing, pentungan (sinapsis terminal) atau filamen tipis yang menyebar ke seluruh tubuh atau proses neuron lain. Inilah yang disebut sinapsis tangen. Sinapsis teridentifikasi pada dendrit yang disebut duri dendritik (alat tulang belakang). Di bawah mikroskop elektron, sinapsis membedakan antara apa yang disebut kutub prasinaps dengan membran prasinaptik dari satu neuron dan kutub pascasinaps dengan membran pascasinaps (neuron lain). Di antara kedua kutub ini terdapat celah sinoptik. Seringkali terkonsentrasi di kutub sinapsis sejumlah besar mitokondria, dan di daerah kutub presinaptik dan celah sinaptik - vesikel sinaptik (dalam sinapsis kimia).
Berdasarkan cara transmisi impuls saraf, mereka diklasifikasikan menjadi kimia. sinapsis listrik dan campuran. Sinapsis kimia dalam vesikel sinaptik mengandung mediator - norepinefrin dalam sinapsis adrenergik (sinapsis gelap) dan asetilkolin dalam sinapsis kolinergik (sinapsis terang). Impuls saraf di sinapsis kimia ditransmisikan menggunakan mediator ini. Sinapsis listrik (bebas gelembung) tidak memiliki vesikel sinaptik dengan pemancar. Namun, mereka menunjukkan kontak dekat antara membran pra dan pascasinaps.
Dalam hal ini impuls saraf ditransmisikan menggunakan potensial listrik. Sinapsis campuran juga telah ditemukan, di mana transmisi impuls tampaknya terjadi dalam kedua cara ini.
Berdasarkan efek yang dihasilkan, sinapsis rangsang dan sinapsis penghambatan dibedakan. Dalam sinapsis penghambatan, mediatornya dapat berupa asam gamma-aminobutirat. Berdasarkan sifat perambatan impuls, sinapsis divergen dan konvergen dibedakan. Pada sinapsis divergen, impuls dari satu tempat asalnya sampai pada beberapa neuron yang tidak terhubung secara seri. Dalam sinapsis konvergen, impuls dari asal yang berbeda tiba, sebaliknya, ke satu neuron. Namun, pada setiap sinapsis selalu hanya ada konduksi impuls saraf satu sisi.
Neuron digabungkan menjadi sirkuit saraf melalui sinapsis. Rantai neuron yang menjamin konduksi impuls saraf dari reseptor neuron sensorik ke ujung saraf motorik disebut busur refleks. Ada busur refleks yang sederhana dan kompleks.
Busur refleks sederhana hanya dibentuk oleh dua neuron: neuron sensorik pertama dan neuron motorik kedua. Dalam busur refleks kompleks, di antara neuron-neuron ini juga terdapat neuron interkalar asosiatif. Ada juga busur refleks somatik dan otonom. Busur refleks somatik mengatur fungsi otot rangka, dan busur otonom memberikan kontraksi otot-otot organ dalam yang tidak disengaja.
Sifat jaringan saraf, pusat saraf.
1. Kegembiraan adalah kemampuan suatu sel, jaringan, atau seluruh organisme untuk merespon berbagai pengaruh baik dari lingkungan eksternal maupun internal tubuh.
Rangsangan memanifestasikan dirinya dalam proses eksitasi dan penghambatan.
Perangsangan- ini adalah bentuk respon terhadap aksi suatu stimulus, yang diwujudkan dalam perubahan proses metabolisme pada sel-sel jaringan saraf.
Perubahan metabolisme disertai dengan pergerakan ion bermuatan negatif dan positif melintasi membran sel, yang menyebabkan perubahan aktivitas sel. Perbedaan potensial listrik istirahat antara isi bagian dalam sel saraf dan kulit terluarnya adalah sekitar 50-70 mV. Beda potensial ini (disebut potensial membran istirahat) timbul karena ketidaksetaraan konsentrasi ion dalam sitoplasma sel dan lingkungan ekstraseluler (sejak membran sel mempunyai permeabilitas selektif terhadap ion Na+ dan K+).
Eksitasi dapat berpindah dari satu tempat di sel ke tempat lain, dari satu sel ke sel lainnya.
Pengereman- suatu bentuk respons terhadap aksi suatu stimulus, kebalikan dari eksitasi - menghentikan aktivitas dalam sel, jaringan, organ, melemahkan atau mencegah terjadinya. Kegembiraan di beberapa pusat disertai dengan penghambatan di pusat lain, hal ini memastikan terkoordinasinya fungsi organ dan seluruh organisme secara keseluruhan. Fenomena ini ditemukan I.M.Sechenov.
Penghambatan dikaitkan dengan adanya neuron penghambat khusus di sistem saraf pusat, yang sinapsisnya melepaskan mediator penghambat, dan karenanya mencegah munculnya potensial aksi, dan membran menjadi tersumbat. Setiap neuron mempunyai banyak sinapsis rangsang dan penghambat.
Eksitasi dan inhibisi adalah ekspresi dari satu proses saraf, karena keduanya dapat terjadi pada satu neuron, saling menggantikan. Proses eksitasi dan inhibisi merupakan keadaan aktif sel, kejadiannya berhubungan dengan perubahan reaksi metabolisme pada neuron dan konsumsi energi.
2. Konduktivitas- ini adalah kemampuan untuk melakukan eksitasi.
Penyebaran proses eksitasi ke seluruh jaringan saraf terjadi sebagai berikut: setelah muncul dalam satu sel, impuls listrik (saraf) dengan mudah berpindah ke sel tetangga dan dapat ditransmisikan ke bagian mana pun dari sistem saraf. Muncul di area baru, potensial aksi menyebabkan perubahan konsentrasi ion di area tetangga dan, karenanya, menimbulkan potensi aksi baru.
3. Iritabilitas- kemampuan di bawah pengaruh faktor lingkungan eksternal dan internal (iritasi) berpindah dari keadaan istirahat ke keadaan beraktivitas. Gangguan- proses aksi stimulus. Reaksi biologis- respon terhadap perubahan aktivitas sel dan seluruh organisme. (Misalnya: untuk reseptor mata, rangsangannya ringan, untuk reseptor kulit adalah tekanan.)
Gangguan konduksi dan rangsangan jaringan saraf (misalnya, selama anestesi umum) menghentikan semua proses mental seseorang dan menyebabkan hilangnya kesadaran total.
Cari Kuliah
KULIAH 2
FISIOLOGI SISTEM SARAF
RENCANA KULIAH
1. Organisasi dan fungsi sistem saraf.
2. Komposisi struktural dan fungsi neuron.
3. Sifat fungsional jaringan saraf.
ORGANISASI DAN FUNGSI SISTEM SARAF
Sistem saraf manusia, pengatur aktivitas terkoordinasi seluruh sistem vital tubuh, dibagi menjadi:
– somatik– dengan bagian tengah (SSP) – otak dan sumsum tulang belakang dan bagian perifer – 12 pasang saraf kranial dan tulang belakang yang mempersarafi kulit, otot, jaringan tulang, persendian.
– vegetatif (VNS)– dengan pusat pengaturan fungsi vegetatif tertinggi hipotalamus– dan bagian perifer, termasuk sekumpulan saraf dan kelenjar getah bening simpatik, parasimpatis (vagal) dan metasimpatis sistem persarafan organ dalam yang berfungsi untuk menjamin vitalitas umum seseorang dan aktivitas olahraga tertentu.
Sistem saraf manusia menggabungkan struktur fungsionalnya sekitar 25 miliar neuron otak dan sekitar 25 juta sel terletak di pinggiran.
Fungsi sistem saraf pusat:
1/ memastikan aktivitas otak holistik dalam organisasi proses neurofisiologis dan psikologis dari perilaku sadar manusia;
2/pengendalian sensorik-motorik, konstruktif dan kreatif, aktivitas kreatif ditujukan untuk mencapai hasil yang konkrit perkembangan psikofisik individu;
3/ menguasai keterampilan motorik dan instrumental yang membantu meningkatkan keterampilan motorik dan kecerdasan;
4/ terbentuknya perilaku adaptif dan adaptif terhadap perubahan kondisi lingkungan sosial dan alam;
5/ interaksi dengan ANS, endokrin dan sistem kekebalan tubuh tubuh untuk menjamin kelangsungan hidup manusia dan perkembangan individu;
6/ subordinasi proses neurodinamik otak terhadap perubahan keadaan kesadaran individu, jiwa dan pemikiran.
Jaringan saraf otak disusun menjadi jaringan kompleks tubuh dan proses neuron dan sel neuroglial, dikemas dalam konfigurasi volume-spasial - modul, inti, atau pusat yang secara fungsional spesifik yang berisi jenis neuron berikut:
<> indrawi(sensitif), aferen, mempersepsikan energi dan informasi dari lingkungan eksternal dan internal;
<> motor(motorik), eferen, mentransmisikan informasi dalam sistem kendali gerak pusat;
<> intermediat(interkalar), menyediakan interaksi fungsional yang diperlukan antara dua jenis neuron pertama atau pengaturan aktivitas ritmiknya.
Neuron - unit informasi fungsional, struktural, genetik, otak dan sumsum tulang belakang - memiliki sifat khusus:
<>kemampuan untuk mengubah aktivitas seseorang secara ritmis, menghasilkan potensi listrik - impuls saraf dengan frekuensi tertentu, menciptakan medan elektromagnetik;
<>memasuki interaksi interneuronal resonansi karena masuknya energi dan informasi melalui jaringan saraf;
<>melalui kode impuls dan neurokimia, mengirimkan informasi semantik spesifik, perintah pengaturan ke neuron lain, pusat saraf otak dan sumsum tulang belakang, sel otot dan organ vegetatif;
<>menjaga integritas struktur Anda sendiri, berkat program yang dikodekan dalam peralatan genetika nuklir (DNA dan RNA);
<>mensintesis neuropeptida spesifik, neurohormon, mediator - perantara koneksi sinaptik, menyesuaikan produknya dengan fungsi dan tingkat aktivitas impuls neuron;
<>mengirimkan gelombang eksitasi - potensial aksi (AP) hanya secara searah - dari badan neuron sepanjang akson melalui sinapsis kimia terminal akso.
Neuroglia - (dari bahasa Yunani - glia – lem) jaringan ikat pendukung otak, membentuk sekitar 50% volumenya; Jumlah sel glial melebihi jumlah neuron hampir 10 kali lipat.
Struktur glial menyediakan:
<>kemandirian fungsional pusat saraf dari struktur otak lainnya;
<>membatasi lokasi masing-masing neuron;
<>memberikan nutrisi (trofisme) neuron, pengiriman energi dan substrat plastik untuk fungsinya dan pembaruan komponen struktural;
<>menghasilkan medan listrik;
<>mendukung aktivitas metabolisme, neurokimia dan listrik neuron;
<>menerima energi yang diperlukan dan substrat plastik dari populasi glia “kapiler”, yang terletak di sekitar jaringan pembuluh darah suplai darah otak.
2. KOMPOSISI STRUKTURAL-FUNGSIONAL NEURON
Fungsi neurofisiologis diwujudkan berkat komposisi struktural neuron yang sesuai, yang mencakup elemen sitologi berikut: (lihat Gambar 1)
1 – soma(tubuh), memiliki ukuran dan bentuk yang bervariasi tergantung pada tujuan fungsional neuron;
2 – selaput, menutupi tubuh, dendrit dan akson sel, permeabel selektif terhadap ion kalium, natrium, kalsium, klorin;
3 – pohon dendritik– zona reseptor untuk persepsi rangsangan elektrokimia dari neuron lain melalui kontak sinaptik interneuron pada duri dendritik;
4 – inti dengan peralatan genetik (DNA, RNA) - "otak neuron", mengatur sintesis polipeptida, memperbarui dan menjaga integritas struktur dan kekhususan fungsional sel;
5 – nukleolus– “jantung neuron” – menunjukkan reaktivitas tinggi dalam kaitannya dengan keadaan fisiologis neuron, berpartisipasi dalam sintesis RNA, protein dan lipid, secara intensif memasoknya ke sitoplasma seiring dengan meningkatnya proses eksitasi;
6 – plasma sel, mengandung: ion K, Na, Ca, Kl dalam konsentrasi yang diperlukan untuk reaksi elektrodinamik; mitokondria, yang menyediakan metabolisme oksidatif; mikrotubulus dan serat mikro dari sitoskeleton dan transportasi intraseluler;
7 – akson (dari bahasa Latin sumbu - sumbu)– serabut saraf, konduktor gelombang eksitasi bermielin yang mentransfer energi dan informasi dari badan neuron ke neuron lain melalui arus plasma terionisasi berbentuk pusaran;
8 – bukit akson Dan segmen awal, di mana penyebaran eksitasi saraf terbentuk - potensial aksi;
9 – terminal— cabang terminal akson berbeda dalam jumlah, ukuran dan metode percabangan pada neuron dengan tipe fungsional berbeda;
10 – sinapsis (kontak)– formasi membran dan sitoplasma dengan kelompok vesikel-molekul neurotransmitter, mengaktifkan permeabilitas membran postsinaptik terhadap arus ion. Membedakan tiga jenis sinapsis: axo-dendritic (menggairahkan), axo-somatic (lebih sering menghambat) dan axo-axonal (mengatur transmisi eksitasi melalui terminal).
M – mitokondria,
Saya adalah intinya
Racun – nukleolus,
R – ribosom,
B – mengasyikkan
T – sinapsis torsional,
D – dendrit,
A – akson,
X – bukit akson,
Ш – sel Schwann
selubung mielin,
O – ujung akson,
N – neuron berikutnya.
Beras. 1.
Organisasi fungsional neuron
SIFAT FUNGSIONAL JARINGAN SARAF
1}.Sifat dpt dirangsang– sifat alami mendasar sel dan jaringan saraf dan otot, memanifestasikan dirinya dalam bentuk perubahan aktivitas listrik, pembangkitan medan elektromagnetik di sekitar neuron, seluruh otak dan otot, perubahan kecepatan gelombang eksitasi sepanjang serabut saraf dan otot di bawah pengaruh rangsangan dari berbagai sifat energi: mekanik, kimia, termodinamika, radiasi, listrik, magnet, dan mental.
Rangsangan pada neuron memanifestasikan dirinya dalam beberapa bentuk kegembiraan atau ritme aktivitas listrik:
1/ potensial istirahat relatif (RP) dengan muatan negatif pada membran neuron,
2/potensi postsinaptik rangsang dan penghambatan membran (EPSP dan IPSP)
3/menyebarkan potensial aksi (AP), merangkum energi aliran impuls aferen yang datang melalui banyak sinapsis dendritik.
Mediator transmisi sinyal rangsang atau penghambatan pada sinapsis kimia - mediator, aktivator spesifik dan pengatur arus ion transmembran. Mereka disintesis dalam tubuh atau ujung neuron, memiliki efek biokimia yang berbeda ketika berinteraksi dengan reseptor membran dan berbeda dalam pengaruh informasinya pada proses saraf di berbagai bagian otak.
Rangsangan berbeda dalam struktur otak, berbeda dalam fungsinya, reaktivitasnya, dan perannya dalam mengatur aktivitas vital tubuh.
Batasannya dinilai jeram intensitas dan durasi rangsangan eksternal. Ambang batas adalah kekuatan dan waktu minimum untuk merangsang dampak energi, menyebabkan respons jaringan yang nyata - perkembangan proses eksitasi listrik. Sebagai perbandingan, kami menunjukkan rasio ambang batas dan kualitas rangsangan jaringan saraf dan otot:
©2015-2018 poisk-ru.ru
Semua hak milik penulisnya. Situs ini tidak mengklaim kepenulisan, tetapi menyediakan penggunaan gratis.
Pelanggaran Hak Cipta dan Pelanggaran Data Pribadi
JARINGAN SARAF
Ciri-ciri umum, klasifikasi dan perkembangan jaringan saraf.
Jaringan saraf adalah sistem sel saraf dan neuroglia yang saling berhubungan yang menyediakan fungsi khusus untuk persepsi iritasi, eksitasi, pembangkitan impuls, dan transmisi. Ini adalah dasar dari struktur organ sistem saraf, yang memastikan pengaturan semua jaringan dan organ, integrasinya dalam tubuh dan hubungannya dengan lingkungan.
Ada dua jenis sel dalam jaringan saraf - saraf dan glial. Sel saraf (neuron, atau neurosit) - yang utama komponen struktural jaringan saraf yang melakukan fungsi tertentu. Neuroglia memastikan keberadaan dan fungsi sel-sel saraf, melakukan fungsi pendukung, trofik, pembatas, sekretori dan pelindung.
KOMPOSISI SELULER JARINGAN SARAF
Neuron, atau neurosit, adalah sel khusus dari sistem saraf yang bertanggung jawab untuk menerima, memproses, dan mengirimkan sinyal (ke: neuron lain, sel otot atau sekretori). Neuron adalah unit yang independen secara morfologis dan fungsional, tetapi dengan bantuan prosesnya ia melakukan kontak sinaptik dengan neuron lain, membentuk busur refleks - mata rantai dalam rantai tempat sistem saraf dibangun. Tergantung pada fungsinya dalam busur refleks, tiga jenis neuron dibedakan:
aferen
asosiatif
eferen
Aferen(atau reseptor, sensitif) neuron merasakan impuls, eferen(atau motorik) mengirimkannya ke jaringan organ yang bekerja, mendorongnya untuk bertindak, dan asosiatif(atau interkalar) berkomunikasi antar neuron.
Sebagian besar neuron (99,9%) bersifat asosiatif.
Neuron berbeda variasi yang sangat banyak bentuk dan ukuran. Misalnya, diameter badan sel granula korteks serebelum adalah 4-6 mikron, dan diameter neuron piramidal raksasa zona motorik korteks serebral adalah 130-150 mikron. Neuron terdiri dari tubuh (atau perikaryon) dan proses: satu akson dan sejumlah dendrit bercabang yang bervariasi. Berdasarkan jumlah prosesnya, ada tiga jenis neuron:
bipolar,
multipolar (sebagian besar) dan
neuron unipolar.
Neuron unipolar hanya memiliki akson (biasanya tidak ditemukan pada hewan tingkat tinggi dan manusia). Bipolar- mempunyai satu akson dan satu dendrit. Neuron multipolar(sebagian besar neuron) memiliki satu akson dan banyak dendrit. Jenis neuron bipolar adalah neuron pseudo-unipolar, dari tubuhnya memanjang satu pertumbuhan umum - sebuah proses, yang kemudian terbagi menjadi dendrit dan akson. Neuron pseudounipolar terdapat di ganglia tulang belakang, neuron bipolar terdapat di organ sensorik. Kebanyakan neuron bersifat multipolar. Bentuknya sangat bervariasi. Akson dan agunannya berakhir dengan percabangan menjadi beberapa cabang yang disebut telodendron, yang terakhir berakhir dengan penebalan terminal.
Wilayah tiga dimensi di mana dendrit dari satu cabang neuron disebut bidang dendritik neuron.
Dendrit adalah tonjolan sebenarnya dari badan sel. Mereka mengandung organel yang sama dengan badan sel: gumpalan zat kromatofilik (yaitu retikulum endoplasma granular dan polisom), mitokondria, sejumlah besar neurotubulus (atau mikrotubulus) dan neurofilamen. Karena dendrit, permukaan reseptor neuron meningkat 1000 kali lipat atau lebih.
Akson adalah proses yang melaluinya impuls ditransmisikan dari badan sel. Ini berisi mitokondria, neurotubulus dan neurofilamen, serta retikulum endoplasma halus.
Sebagian besar neuron manusia mengandung satu inti bulat berwarna terang yang terletak di tengah sel. Neuron berinti ganda dan, khususnya, neuron berinti banyak sangat jarang.
Plasmalemma suatu neuron adalah membran yang dapat dirangsang, mis. mempunyai kemampuan menghasilkan dan menghantarkan impuls. Protein integralnya adalah protein yang berfungsi sebagai saluran selektif ion dan protein reseptor yang menyebabkan neuron merespons rangsangan tertentu. Di sebuah neuron potensi membran istirahat sama dengan -60 -70 mV. Potensi istirahat dihasilkan oleh penghilangan Na+ dari sel. Sebagian besar saluran Na+ dan K+ tertutup. Transisi saluran dari keadaan tertutup ke keadaan terbuka diatur oleh potensial membran.
Akibat datangnya impuls rangsang pada plasmalemma sel, terjadi depolarisasi parsial. Ketika mencapai tingkat kritis (ambang batas), saluran natrium terbuka, memungkinkan ion Na+ masuk ke dalam sel. Depolarisasi meningkat, dan pada saat yang sama, lebih banyak saluran natrium terbuka. Saluran kalium juga terbuka, tetapi lebih lambat dan dalam jangka waktu yang lebih lama, yang memungkinkan K+ meninggalkan sel dan mengembalikan potensi ke tingkat sebelumnya. Setelah 1-2 ms (disebut
periode refraktori), saluran kembali normal, dan membran dapat kembali merespons rangsangan.
Jadi, perambatan potensial aksi disebabkan oleh masuknya ion Na+ ke dalam neuron, yang dapat mendepolarisasi daerah tetangga plasmalemma, yang pada gilirannya menimbulkan potensial aksi di tempat baru.
Dari elemen sitoskeletal, neurofilamen dan neurotubulus terdapat di sitoplasma neuron. Kumpulan neurofilamen pada sediaan yang diresapi perak terlihat dalam bentuk benang - neurofibril. Neurofibril membentuk jaringan di tubuh neuron, dan dalam prosesnya mereka terletak secara paralel. Neurotubulus dan neurofilamen terlibat dalam menjaga bentuk sel, proses pertumbuhan, dan transportasi aksonal.
Jenis neuron yang terpisah adalah neuron sekretori. Kemampuan untuk mensintesis dan mengeluarkan zat aktif biologis, khususnya neurotransmiter, merupakan karakteristik semua neurosit. Namun, ada neurosit yang dikhususkan terutama untuk melakukan fungsi ini - neuron sekretori, misalnya, sel inti neurosekretori di daerah hipotalamus otak. Di dalam sitoplasma neuron tersebut dan di aksonnya terdapat butiran neurosekretori dengan berbagai ukuran yang mengandung protein, dan dalam beberapa kasus lipid dan polisakarida. Butiran neurosekresi dilepaskan langsung ke dalam darah (misalnya, menggunakan apa yang disebut sinapsis axo-vasal) atau ke dalam cairan otak. Neurosecrets bertindak sebagai neuroregulator, berpartisipasi dalam interaksi sistem integrasi saraf dan humoral.
NEUROGLIA
Neuron adalah sel yang sangat terspesialisasi yang ada dan berfungsi dalam lingkungan yang ditentukan secara ketat. Neuroglia memberi mereka lingkungan seperti itu. Neuroglia melakukan fungsi berikut: pendukung, trofik, pembatas, menjaga lingkungan konstan di sekitar neuron, pelindung, sekretori. Ada glia sistem saraf pusat dan perifer.
Sel glia pada sistem saraf pusat dibagi menjadi makroglia dan mikroglia.
Makroglia
Makroglia berkembang dari glioblas tabung saraf dan meliputi: ependimosit, astrosit, dan oligodendrogliosit.
Ependimosit melapisi ventrikel otak dan saluran sentral sumsum tulang belakang. Sel-sel ini berbentuk silinder. Mereka membentuk lapisan epitel yang disebut ependyma. Di antara sel-sel ependim yang berdekatan terdapat sambungan celah dan pita perekat, namun tidak terdapat sambungan rapat, sehingga cairan serebrospinal dapat menembus sel-sel ependim tersebut ke dalam jaringan saraf. Kebanyakan ependymosit memiliki silia motil yang menyebabkan aliran cairan serebrospinal. Permukaan basal sebagian besar ependimosit halus, namun beberapa sel memiliki proses panjang yang meluas jauh ke dalam jaringan saraf. Sel-sel seperti itu disebut tanycytes. Mereka banyak terdapat di dasar ventrikel ketiga. Sel-sel ini diyakini mengirimkan informasi tentang komposisi cairan serebrospinal ke jaringan kapiler primer sistem portal hipofisis. Epitel ependimal pleksus koroid ventrikel menghasilkan cairan serebrospinal (CSF).
Astrosit- sel berbentuk proses, miskin organel. Mereka terutama melakukan fungsi pendukung dan trofik. Ada dua jenis astrosit - protoplasma dan berserat. Astrosit protoplasma terletak di materi abu-abu sistem saraf pusat, dan astrosit berserat terletak terutama di materi putih.
Astrosit protoplasma dicirikan oleh proses yang pendek dan bercabang tinggi serta inti yang ringan dan bulat. Proses astrosit meluas ke membran basal kapiler, ke badan dan dendrit neuron, mengelilingi sinapsis dan memisahkan (mengisolasi) satu sama lain, serta ke pia mater, membentuk membran pioglial yang membatasi ruang subarachnoid. Mendekati kapiler, prosesusnya membentuk “kaki” melebar yang mengelilingi seluruh pembuluh darah. Astrosit menumpuk dan mentransfer zat dari kapiler ke neuron, mengambil kelebihan kalium ekstraseluler dan zat lain, seperti neurotransmiter, dari ruang ekstraseluler setelah aktivitas saraf yang intens.
Oligodendrosit– memiliki inti yang lebih kecil dan warnanya lebih intens dibandingkan astrosit. Proses mereka sedikit. Oligodendrogliosit terdapat pada materi abu-abu dan putih. Di materi abu-abu, mereka terlokalisasi di dekat perikarya. Dalam materi putih, prosesnya membentuk lapisan mielin di serabut saraf bermielin, dan, berbeda dengan sel serupa pada sistem saraf tepi - neurolemmosit, satu oligodendrogliosit dapat berpartisipasi dalam mielinisasi beberapa akson sekaligus.
Mikroglia
Mikroglia adalah sel fagosit yang termasuk dalam sistem fagosit mononuklear dan berasal dari sel induk hematopoietik (mungkin dari premonosit sumsum tulang merah). Fungsi mikroglia adalah untuk melindungi terhadap infeksi dan kerusakan, serta menghilangkan produk perusakan jaringan saraf. Sel mikroglial dicirikan oleh ukuran kecil dan tubuh memanjang. Proses pendeknya memiliki cabang sekunder dan tersier di permukaannya, yang membuat sel tampak “berduri”. Morfologi yang dijelaskan adalah karakteristik mikroglia khas (bercabang atau istirahat) dari sistem saraf pusat yang terbentuk sempurna. Ia memiliki aktivitas fagositik yang lemah. Mikroglia bercabang ditemukan di materi abu-abu dan putih sistem saraf pusat.
Suatu bentuk mikroglia sementara, mikroglia amoeboid, ditemukan di otak mamalia yang sedang berkembang. Sel mikroglial amoeboid membentuk pertumbuhan - lipatan filopodia dan plasmalemma. Sitoplasmanya mengandung banyak fagolisosom dan badan pipih. Badan mikroglial amoeboid dicirikan oleh aktivitas enzim lisosom yang tinggi. Mikroglia amoeboid fagositik aktif diperlukan pada periode awal pascakelahiran, ketika sawar darah-otak belum sepenuhnya berkembang dan zat-zat dari darah dengan mudah masuk ke sistem saraf pusat. Dipercaya juga bahwa ini membantu menghilangkan sisa-sisa sel yang muncul sebagai akibat dari kematian terprogram dari kelebihan neuron dan prosesnya selama diferensiasi sistem saraf. Dipercaya bahwa, setelah matang, sel mikroglia amoeboid berubah menjadi mikroglia bercabang.
Mikroglia reaktif muncul setelah cedera di bagian otak mana pun. Ia tidak memiliki proses percabangan, seperti mikroglia istirahat, dan tidak memiliki pseudopodia dan filopodia, seperti mikroglia amoeboid. Sitoplasma sel mikroglial reaktif mengandung benda padat, inklusi lipid, dan lisosom. Ada bukti bahwa mikroglia reaktif terbentuk karena aktivasi mikroglia istirahat selama cedera pada sistem saraf pusat.
Unsur glial yang dibahas di atas termasuk dalam sistem saraf pusat.
Glia sistem saraf tepi, tidak seperti makroglia sistem saraf pusat, berasal dari puncak saraf. Neuroglia perifer meliputi: neurolemmosit (atau sel Schwann) dan gliosit ganglion (atau gliosit mantel).
Neurolemmosit Schwann membentuk selubung proses sel saraf di serabut saraf sistem saraf tepi. Gliosit ganglion mantel mengelilingi badan sel neuron di ganglia dan berpartisipasi dalam metabolisme neuron ini.
SERAT SARAF
Proses sel saraf yang dilapisi membran disebut serabut saraf. Berdasarkan struktur cangkangnya, mereka dibedakan bermielin dan tidak bermielin serabut saraf. Proses sel saraf dalam serabut saraf disebut silinder aksial, atau akson, karena paling sering (kecuali saraf sensorik) serabut saraf mengandung akson.
Di sistem saraf pusat, membran proses saraf dibentuk oleh proses oligodendrogliosit, dan di sistem saraf tepi - oleh neurolemmosit Schwann.
Serabut saraf tidak bermielin sebagian besar merupakan bagian dari sistem saraf otonom, atau otonom. Neurolemmosit dari selubung serabut saraf yang tidak bermielin, tersusun rapat, membentuk tali. Dalam serabut saraf organ dalam, biasanya, tali tersebut tidak hanya berisi satu, tetapi beberapa silinder aksial milik neuron yang berbeda. Mereka dapat meninggalkan satu serat dan berpindah ke serat berikutnya. Serat yang mengandung beberapa silinder aksial disebut serat tipe kabel. Saat silinder aksial dibenamkan ke dalam tali neurolemmosit, cangkang neurolemmosit menekuk, membungkus silinder aksial dengan erat dan, menutup di atasnya, membentuk lipatan dalam, di bagian bawahnya terdapat silinder aksial individu. Area cangkang neurolemmosit, disatukan di area lipatan, membentuk membran ganda - mesaxon, di mana silinder aksial seolah-olah digantung.
Serabut saraf bermielin ditemukan pada sistem saraf pusat dan perifer. Serabut saraf ini jauh lebih tebal dibandingkan serabut saraf yang tidak bermyelin. Mereka juga terdiri dari silinder aksial yang “dibalut” dengan selubung neurolemmosit Schwann, namun diameter silinder aksial dari jenis serat ini jauh lebih tebal dan selubungnya lebih kompleks.
Lapisan mielin pada selubung serat tersebut mengandung sejumlah besar lipid, sehingga bila diolah dengan asam osmik warnanya berubah menjadi coklat tua. Pada lapisan mielin, terdapat garis tipis tipis takik mielin, atau takik Schmidt-Lanterman, secara berkala. Pada interval tertentu (1-2 mm), area serat tanpa lapisan mielin terlihat - inilah yang disebut. node nodular, atau node Ranvier.
Jaringan terdiri dari sel – sel neuron dan neuroglia (zat antar sel). Ini juga mengandung sel reseptor.
- Neuron. Sel saraf terdiri dari nukleus, organel dan proses sitoplasma. Prosesus kecil yang menyalurkan impuls ke tubuh disebut dendrit; prosesus yang lebih panjang dan tipis disebut akson.
- Sel neuroglial terutama terkonsentrasi di sistem saraf pusat, yang jumlahnya 10 kali lebih besar daripada keberadaan neuron. Mereka mengisi ruang antara sel-sel saraf dan memberi mereka nutrisi yang diperlukan.
Jenis neuron berdasarkan jumlah proses
1.Memiliki satu proses (unipolar);
2. Prosesnya terbagi menjadi 2 cabang (pseudo-unipolar);
3.Dua proses: dendrit dan akson (bipolar);
4. Satu akson dan banyak dendrit (multipolar).
Properti unik dari jaringan saraf
Jaringan saraf, tidak seperti yang lain, memiliki kemampuan mentransmisikan eksitasi melalui serabut saraf. Sifat ini disebut konduktivitas dan mempunyai pola distribusi tersendiri.
Fungsi jaringan saraf
Konstruksi
Ciri-ciri struktural jaringan saraf memungkinkannya menjadi bahan untuk membangun otak dan sumsum tulang belakang. Ia juga seluruhnya terdiri dari sistem saraf tepi, yang meliputi: ganglia saraf, kumpulan saraf (serat) dan saraf itu sendiri.
Memproses informasi yang masuk
Sel-sel saraf melakukan fungsi-fungsi berikut: persepsi dan analisis informasi iritasi dan transformasi informasi ini menjadi impuls atau sinyal listrik; mereka diberkahi dengan kemampuan khusus untuk menghasilkan zat aktif untuk tujuan ini.
Peraturan kerja terkoordinasi
Jaringan saraf, pada gilirannya, menggunakan sifat-sifat neuron untuk mengatur dan mengoordinasikan kerja seluruh organ dan sistem tubuh manusia. Selain itu, jaringan ini membantunya beradaptasi dengan kondisi lingkungan eksternal dan internal yang tidak menguntungkan.
Pembentukan urin memiliki tiga fase:
Filtrasi glomerulus.
Reabsorpsi tubular.
Sekresi berbentuk tabung.
Filtrasi glomerulus terjadi di sel ginjal dan melalui ultrafiltrasi plasma darah dari glomerulus kapiler ke dalam lumen kapsul Bowman-Shumlyansky. Filtrasi terjadi ketika tekanan darah minimal 30 mmHg. Seni. Ini adalah nilai kritis yang sesuai dengan tekanan pulsa minimum.
Filter tiga lapis sel ginjal menyerupai tiga saringan yang dimasukkan satu sama lain. Filtrat - urin primer - dibentuk dalam jumlah 125 ml/menit atau 170-180 liter per hari dan mengandung semua komponen plasma darah, kecuali protein molekul besar.
Fase reabsorpsi Dan sekresi terjadi di tubulus nefron dan awal saluran pengumpul. Proses-proses ini terjadi secara paralel, karena beberapa zat sebagian besar diserap kembali, sementara yang lain disekresikan sebagian atau seluruhnya.
Reabsorpsi adalah penyerapan terbalik ke dalam kapiler jaringan tubular dari urin primer air dan zat lain yang diperlukan tubuh: asam amino, glukosa, vitamin, elektrolit, air. Reabsorpsi terjadi baik secara pasif, melalui difusi dan osmosis, yaitu. tanpa pengeluaran energi, dan aktif, dengan partisipasi enzim dan dengan pengeluaran energi (5).
Sekresi adalah fungsi epitel tubulus, yang menyebabkan zat yang belum melewati filter ginjal atau terkandung dalam darah dalam jumlah besar dikeluarkan dari darah melalui jaringan kapiler tubulus: limbah protein, obat-obatan, pestisida, beberapa cat, dll. Untuk menghilangkan zat ini, epitel tubulus mengeluarkan enzim. Epitel ginjal juga dapat mensintesis zat tertentu, seperti asam hipurat atau amonia, dan mengeluarkannya langsung ke dalam tubulus.
Jadi, sekresi adalah proses yang berlawanan dengan arah reabsorpsi (reabsorpsi dilakukan dari tubulus ke dalam darah; sekresi - dari darah ke tubulus).
Semacam “pembagian kerja” terjadi di tubulus ginjal.
Di tubulus proksimal, terjadi reabsorpsi maksimum air dan semua zat terlarut di dalamnya - hingga 65-85% filtrat. Hampir semua zat kecuali kalium disekresikan di sini. Mikrovili epitel ginjal meningkatkan area penyerapan.
Di lengkung Henle, terjadi reabsorpsi ion utama elektrolit dan air (15-35% filter).
Di tubulus distal dan saluran pengumpul, ion kalium disekresi dan air diserap kembali. Di sinilah urin akhir mulai terbentuk (Gbr. 20.6).
Dalam pembuangan sisa protein, obat-obatan dan zat asing lainnya dari tubuh, diputar sekresi.
Pembentukan urin akhir
Urine terakhir terbentuk di saluran pengumpul dengan kecepatan 1 ml/menit atau 1-1,5 l/hari. Kandungan limbah di dalamnya puluhan kali lebih tinggi daripada kandungannya di dalam darah (urea - 65 kali, kreatinin - 75 kali, sulfat - 90 kali), yang dijelaskan oleh konsentrasi urin, terutama di lengkung Henle dan saluran pengumpul. Hal ini disebabkan lewatnya lengkung Henle dan saluran pengumpul melalui medula ginjal, yang cairan jaringannya memiliki konsentrasi ion natrium yang tinggi, yang merangsang reabsorpsi air ke dalam darah. (mekanisme aliran balik putar).
Dengan demikian, pembentukan urin adalah proses kompleks yang melibatkan filtrasi glomerulus, reabsorpsi aktif dan pasif tubulus, sekresi tubulus, dan zat yang dikeluarkan dari tubuh. Dalam hal ini, ginjal membutuhkan oksigen dalam jumlah besar (6-7 kali lebih banyak per satuan massa dibandingkan otot).
Mekanisme pembentukan urin
Urine dibentuk dengan menyaring darah oleh ginjal dan merupakan produk kompleks dari aktivitas nefron. Semua darah yang terkandung dalam tubuh (5-6 liter) melewati ginjal dalam 5 menit, dan pada siang hari 1000-1500 liter mengalir melalui ginjal. darah. Aliran darah yang melimpah memungkinkan Anda menghilangkan semua zat berbahaya bagi tubuh dalam waktu singkat.
warna reabsorpsi filtrasi urin
Proses pembentukan urin pada nefron terdiri dari 3 tahap yaitu filtrasi, reabsorpsi (reabsorpsi) dan sekresi tubulus.
I. Filtrasi terjadi di sel Malpighi nefron dan dimungkinkan karena tekanan hidrostatik yang tinggi di kapiler glomeruli, yang tercipta karena diameter arteriol aferen lebih besar daripada arteriol eferen. Tekanan ini memaksa bagian cair darah - air dengan bahan organik dan zat anorganik(glukosa, garam mineral, dll). Dalam hal ini, hanya zat dengan berat molekul rendah yang dapat disaring. Zat dengan berat molekul besar (protein, sel darah – sel darah merah, leukosit, trombosit) tidak dapat melewati dinding kapiler karena ukurannya yang besar. Cairan yang terbentuk sebagai hasil penyaringan disebut urin primer dan komposisi kimia mirip dengan plasma darah. Pada siang hari, 150-180 liter urin primer terbentuk.
II. Reabsorpsi(penyerapan terbalik) terjadi di tubulus nefron yang berbelit-belit dan lurus, tempat masuknya urin primer. Tubulus ini terjalin dengan jaringan pembuluh darah yang padat, sehingga semua komponen urin primer yang masih dibutuhkan tubuh diserap kembali ke aliran darah dari tubulus ginjal - air, glukosa, banyak garam, asam amino, dan komponen berharga lainnya. . Secara total, 98% urin primer diserap kembali, dan konsentrasinya terjadi. Akibatnya, per hari, dari 180 liter urin primer, terbentuk 1,5-2 liter urin akhir (sekunder), yang komposisinya sangat berbeda dengan urin primer.
AKU AKU AKU. Sekresi berbentuk tabung Ini adalah tahap akhir pembentukan urin. Itu terletak pada kenyataan bahwa sel-sel tubulus ginjal, dengan partisipasi enzim khusus, secara aktif mentransfer produk metabolisme beracun dari kapiler darah ke dalam lumen tubulus: urea, asam urat, kreatin, kreatinin dan lain-lain.
Pengaturan aktivitas ginjal dilakukan melalui jalur neurohumoral.
Regulasi saraf dilakukan oleh sistem saraf otonom. Dalam hal ini, saraf simpatik bersifat vasokonstriktor sehingga mengurangi jumlah urin. Saraf parasimpatis bersifat vasodilator, mis. meningkatkan aliran darah ke ginjal, sehingga meningkatkan diuresis.
Regulasi humoral dilakukan karena hormon vasopresin dan aldosteron.
Vasopresin (hormon antidiuretik) diproduksi di hipotalamus dan terakumulasi di lobus posterior kelenjar pituitari. Ini memiliki efek vasokonstriktor dan juga meningkatkan permeabilitas dinding tubulus ginjal terhadap air, meningkatkan reabsorpsinya. Hal ini menyebabkan penurunan keluaran urin dan peningkatan konsentrasi urin. Dengan kelebihan vasopresin, penghentian total pembentukan urin dapat terjadi. Kurangnya vasopresin menyebabkan perkembangan penyakit serius - diabetes insipidus (diabetes), di mana urin dikeluarkan dalam jumlah yang sangat besar (hingga 10 liter per hari), tetapi, tidak seperti diabetes mellitus, tidak ada gula dalam urin. .
Aldosteron adalah hormon korteks adrenal. Ini mendorong ekskresi ion K+ dan reabsorpsi ion Na+ di tubulus nefron. Hal ini menyebabkan peningkatan tekanan osmotik darah dan retensi air dalam tubuh. Sebaliknya, jika aldosteron kekurangan, tubuh kehilangan Na+ dan meningkatkan kadar K+, yang menyebabkan dehidrasi.
Tindakan buang air kecil
Urin terakhir dari panggul ginjal memasuki kandung kemih melalui ureter. Dalam kandung kemih yang terisi, urin memberi tekanan pada dindingnya, mengiritasi mekanoreseptor selaput lendir. Impuls yang dihasilkan sepanjang serabut saraf aferen (sensitif) memasuki pusat buang air kecil, yang terletak di 2-4 segmen sakral sumsum tulang belakang, dan kemudian ke korteks serebral, di mana timbul perasaan ingin buang air kecil. Dari sini, impuls berjalan sepanjang serat eferen (motorik) ke sfingter uretra dan terjadi buang air kecil. Korteks serebral terlibat dalam retensi urin sukarela. Pada anak-anak, kontrol kortikal ini tidak ada dan berkembang seiring bertambahnya usia.
Pengalaman sehari-hari, reaksi terhadap dunia sekitar kita, objek dan fenomena, penyaring informasi yang datang dari luar dan upaya mendengarkan sinyal tubuh kita sendiri terjadi hanya berkat salah satu sistem tubuh. Membantu kita mengatasi segala sesuatu yang terjadi adalah sel-sel menakjubkan yang telah berevolusi, ditingkatkan, dan beradaptasi sepanjang hidup manusia. Jaringan saraf manusia agak berbeda dengan hewan dalam hal persepsi, analisis, dan respons. Bagaimana cara kerja sistem yang kompleks ini dan apa fungsinya?
Jaringan saraf merupakan komponen utama sistem saraf pusat manusia, yang terbagi menjadi dua bagian berbeda: sentral, terdiri dari sistem otak, dan perifer, terdiri dari ganglia, saraf, dan pleksus.
Sistem saraf pusat terbagi menjadi dua arah: sistem somatik, yang dikendalikan secara sadar, dan sistem otonom, yang tidak memiliki kendali secara sadar, tetapi bertanggung jawab untuk mengatur berfungsinya sistem pendukung kehidupan, organ, dan kelenjar tubuh. Sistem somatik mengirimkan sinyal ke otak, yang pada gilirannya memberi sinyal ke indera, otot, kulit, dan persendian. Ilmu khusus, histologi, mempelajari proses ini. Ini adalah ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi organisme hidup.
Jaringan saraf memiliki komposisi seluler - neuron dan zat antar sel - neuroglia. Selain itu, strukturnya mencakup sel reseptor.
Neuron adalah sel saraf yang terdiri dari beberapa elemen: inti yang dikelilingi oleh membran pita sitoplasma dan organ sel yang bertanggung jawab untuk pengangkutan zat, pembelahan, pergerakan, sintesis. Proses pendek yang menghantarkan impuls ke tubuh disebut dendrit. Proses lain dengan struktur yang lebih tipis adalah akson.
Sel neuroglial menempati ruang kosong antara komponen jaringan saraf dan memastikan nutrisi, sintesis, dll. Mereka terkonsentrasi di sistem saraf pusat, di mana jumlah neuron melebihi sepuluh kali lipat.
Klasifikasi neuron berdasarkan jumlah proses yang dikandungnya:
- unipolar (hanya memiliki satu proses). Spesies ini tidak terdapat pada manusia;
- pseudounipolar (diwakili oleh dua cabang dari satu dendrit);
- bipolar (satu dendrit dan satu akson);
- multipolar (banyak dendrit dan akson).
karakteristik umum
Jaringan saraf merupakan salah satu jenis jaringan tubuh yang banyak terdapat pada tubuh manusia. Spesies ini hanya terdiri dari dua komponen utama: sel dan zat antar sel, yang menempati semua ruang. Histologi memastikan bahwa suatu karakteristik ditentukan oleh karakteristik fisiologisnya. Sifat-sifat jaringan saraf adalah merasakan iritasi, kegembiraan, menghasilkan dan mengirimkan impuls dan sinyal ke otak.
Sumber perkembangannya adalah neuroektoderm, yang disajikan dalam bentuk penebalan punggung ektoderm, yang disebut pelat saraf.
Properti
Dalam tubuh manusia, sifat-sifat jaringan saraf disajikan sebagai berikut:
- Sifat dpt dirangsang. Sifat ini menentukan kemampuannya, sel dan seluruh sistem tubuh untuk merespon faktor pemicu, iritasi dan berbagai pengaruh dari berbagai lingkungan di dalam tubuh.
Properti ini dapat memanifestasikan dirinya dalam dua proses: yang pertama adalah eksitasi, yang kedua adalah penghambatan.
Proses pertama merupakan respon terhadap tindakan suatu stimulus, yang ditunjukkan dalam bentuk perubahan proses metabolisme pada sel jaringan.
Perubahan proses metabolisme di neuron disertai dengan lewatnya ion bermuatan berbeda melalui membran plasma protein dan lipid, yang mengubah mobilitas sel.
Saat istirahat, terdapat perbedaan yang signifikan antara karakteristik kuat medan lapisan atas neuron dan bagian dalam, yaitu kurang lebih 60 mV.
Perbedaan ini muncul karena perbedaan kepadatan ion di dalamnya lingkungan internal sel dan seterusnya.
Eksitasi mampu bermigrasi dan dapat berpindah bebas dari sel ke sel dan di dalamnya.
Proses kedua direpresentasikan dalam bentuk respon terhadap suatu stimulus, yang berlawanan dengan eksitasi. Proses ini menghentikan, melemahkan, atau mengganggu aktivitas apa pun di jaringan saraf dan sel-selnya.
Beberapa pusat disertai dengan eksitasi, yang lain disertai penghambatan. Hal ini memastikan interaksi sistem pendukung kehidupan yang harmonis dan terkoordinasi. Baik proses yang satu maupun yang lainnya merupakan ekspresi dari satu proses saraf yang terjadi pada satu neuron, yang saling menggantikan. Perubahan terjadi sebagai akibat dari proses metabolisme dan pengeluaran energi, oleh karena itu eksitasi dan inhibisi merupakan dua proses dalam keadaan aktif suatu neuron.
- Daya konduksi. Sifat ini disebabkan oleh kemampuannya menghantarkan impuls. Proses konduksi melalui neuron disajikan sebagai berikut: suatu impuls muncul di salah satu sel, yang dapat berpindah ke sel tetangga, berpindah ke bagian mana pun dari sistem saraf. Muncul di tempat lain, kepadatan ion di daerah sekitarnya berubah.
- Sifat lekas marah. Selama proses ini, jaringan berpindah dari keadaan istirahat ke keadaan sebaliknya - aktivitas. Hal ini terjadi di bawah pengaruh faktor pemicu yang berasal dari lingkungan eksternal dan rangsangan internal. Misalnya, reseptor mata teriritasi oleh cahaya terang, reseptor pendengaran oleh suara keras, dan kulit oleh sentuhan.
Jika konduksi atau eksitabilitas terganggu, orang tersebut akan kehilangan kesadaran dan semua proses mental yang terjadi di dalam tubuh akan berhenti bekerja. Untuk memahami bagaimana hal ini terjadi, cukup dengan membayangkan keadaan tubuh selama anestesi. Pada saat inilah orang tersebut tidak sadarkan diri dan impuls sarafnya tidak mengirimkan sinyal apa pun, mereka tidak ada.
Fungsi
Fungsi utama jaringan saraf:
- Konstruksi Karena strukturnya, jaringan saraf berpartisipasi dalam pembentukan otak, sistem saraf pusat, khususnya serat, simpul, proses dan elemen yang menghubungkannya. Ia mampu membentuk keseluruhan sistem dan memastikan fungsinya yang harmonis.
- Pengolahan data. Dengan bantuan neuron sel, tubuh kita merasakan informasi yang datang dari luar, memprosesnya, menganalisisnya dan kemudian mengubahnya menjadi impuls spesifik yang diteruskan ke otak dan sistem saraf pusat. Histologi mempelajari secara khusus kemampuan jaringan saraf dalam menghasilkan sinyal yang masuk ke otak.
- Mengatur interaksi sistem. Adaptasi terhadap berbagai keadaan dan kondisi terjadi. Ia mampu menyatukan semua sistem pendukung vital tubuh, mengelolanya secara kompeten dan mengatur pekerjaannya.
Jaringan saraf manusia dalam tubuh memiliki beberapa tempat lokalisasi primer. Ini adalah otak (tulang belakang dan otak), ganglia otonom dan sistem saraf otonom (bagian metasimpatis). Otak manusia terdiri dari kumpulan neuron, yang jumlah totalnya lebih dari satu miliar. Neuron itu sendiri terdiri dari soma - tubuh, serta proses yang menerima informasi dari neuron lain - dendrit, dan akson, yaitu struktur memanjang yang mentransmisikan informasi dari tubuh ke dendrit sel saraf lainnya.
Berbagai jenis proses di neuron
Jaringan saraf mencakup total hingga satu triliun neuron dengan berbagai konfigurasi. Mereka bisa unipolar, multipolar atau bipolar tergantung pada jumlah prosesnya. Varian unipolar dengan satu proses jarang terjadi pada manusia. Mereka hanya memiliki satu proses - akson. Unit sistem saraf ini umum ditemukan pada hewan invertebrata (yang tidak dapat diklasifikasikan sebagai mamalia, reptil, burung, dan ikan). Perlu dipertimbangkan bahwa, menurut klasifikasi modern, hingga 97% dari semua spesies hewan yang dideskripsikan hingga saat ini diklasifikasikan sebagai invertebrata, oleh karena itu neuron unipolar terwakili secara luas di fauna darat.
Jaringan saraf dengan neuron pseudounipolar (memiliki satu proses tetapi bercabang dua di ujungnya) ditemukan pada vertebrata tingkat tinggi di saraf kranial dan tulang belakang. Tetapi lebih sering, vertebrata memiliki sampel neuron bipolar (ada akson dan dendrit) atau multipolar (satu akson dan beberapa dendrit).
Klasifikasi sel saraf
Klasifikasi lain apa yang dimiliki jaringan saraf? Neuron-neuron yang ada di dalamnya dapat menjalankan fungsi yang berbeda-beda, sehingga ada beberapa jenis diantaranya, antara lain:
- Sel saraf aferen juga sensitif dan sentripetal. Sel-sel ini berukuran kecil (relatif terhadap sel lain dari jenis yang sama), memiliki dendrit bercabang, dan berhubungan dengan fungsi reseptor tipe sensorik. Mereka terletak di luar sistem saraf pusat, memiliki satu proses yang berhubungan dengan organ mana pun, dan proses lainnya diarahkan ke sumsum tulang belakang. Neuron-neuron ini menciptakan impuls di bawah pengaruh lingkungan eksternal atau perubahan apa pun dalam tubuh manusia itu sendiri. Keunikan jaringan saraf yang dibentuk oleh neuron sensorik sedemikian rupa sehingga, bergantung pada subtipe neuron (monosensori, polisensori, atau bisensori), reaksi dapat diperoleh baik terhadap satu stimulus (mono) maupun terhadap beberapa (bi-, poli-) . . Misalnya, sel saraf di zona sekunder korteks serebral (area visual) dapat memproses rangsangan visual dan pendengaran. Informasi mengalir dari pusat ke pinggiran dan sebaliknya.
- Neuron motorik (eferen, motorik) mengirimkan informasi dari sistem saraf pusat ke perifer. Mereka memiliki akson yang panjang. Jaringan saraf di sini merupakan kelanjutan dari akson berupa saraf tepi, yang mendekati organ, otot (halus dan rangka) dan seluruh kelenjar. Kecepatan eksitasi yang melewati akson pada neuron jenis ini sangat tinggi.
- Neuron interkalar (asosiatif) bertanggung jawab untuk mentransmisikan informasi dari neuron sensorik ke neuron motorik. Para ilmuwan berpendapat bahwa jaringan saraf manusia terdiri dari 97-99% neuron tersebut. Lokasi utamanya adalah materi abu-abu di sistem saraf pusat, dan dapat bersifat penghambatan atau rangsang tergantung pada fungsi yang dilakukannya. Yang pertama memiliki kemampuan tidak hanya untuk mengirimkan impuls, tetapi juga memodifikasinya, meningkatkan efisiensi.
Kelompok sel tertentu
Selain klasifikasi di atas, neuron dapat menjadi aktif di latar belakang (reaksi terjadi tanpa pengaruh eksternal), sementara yang lain memberikan impuls hanya jika ada gaya yang diterapkan padanya. Kelompok terpisah Sel-sel saraf terdiri dari neuron detektor yang dapat secara selektif merespons beberapa sinyal sensorik yang memiliki signifikansi perilaku; mereka diperlukan untuk pengenalan pola. Misalnya, di neokorteks Ada sel yang sangat sensitif terhadap data yang menggambarkan sesuatu yang mirip dengan wajah seseorang. Sifat-sifat jaringan saraf di sini sedemikian rupa sehingga neuron memberikan sinyal di setiap lokasi, warna, ukuran “stimulus wajah”. Sistem visual mengandung neuron yang bertanggung jawab untuk mendeteksi kompleks fenomena fisik seperti mendekati dan memindahkan benda, gerakan siklik, dll.
Jaringan saraf dalam beberapa kasus membentuk kompleks yang sangat penting untuk berfungsinya otak, sehingga beberapa neuron memiliki nama pribadi untuk menghormati para ilmuwan yang menemukannya. Ini adalah sel Betz, berukuran sangat besar, menyediakan komunikasi antara motor analisa melalui ujung kortikal dengan inti motorik di batang otak dan sejumlah bagian sumsum tulang belakang. Ini adalah sel penghambat Renshaw, sebaliknya, berukuran kecil, membantu menstabilkan neuron motorik saat mempertahankan beban, misalnya pada tangan dan mempertahankan posisi tubuh manusia di luar angkasa, dll.
Ada sekitar lima neuroglia untuk setiap neuron
Struktur jaringan saraf mencakup elemen lain yang disebut “neuroglia”. Sel-sel ini, juga disebut glial atau gliosit, berukuran 3-4 kali lebih kecil dibandingkan neuron itu sendiri. Di otak manusia, terdapat neuroglia lima kali lebih banyak daripada neuron, hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa neuroglia mendukung neuron dengan melakukan berbagai fungsi. Sifat-sifat jaringan saraf jenis ini sedemikian rupa sehingga pada orang dewasa, gliosit dapat diperbarui, berbeda dengan neuron, yang tidak dapat dipulihkan. “Tanggung jawab” fungsional neuroglia mencakup penciptaan penghalang darah-otak dengan bantuan astrosit glial, yang mencegah semua molekul besar, proses patologis, dan banyak obat memasuki otak. Gliosit-olegodendrosit berukuran kecil dan membentuk selubung mielin seperti lemak di sekitar akson neuron, yang memiliki fungsi pelindung. Neuroglia juga memberikan dukungan, trofik, delimitasi dan fungsi lainnya.
Elemen lain dari sistem saraf
Beberapa ilmuwan juga memasukkan ependyma ke dalam struktur jaringan saraf - lapisan sel tipis yang melapisi saluran pusat sumsum tulang belakang dan dinding ventrikel otak. Sebagian besar ependyma berlapis tunggal, terdiri dari sel-sel silindris, pada ventrikel ketiga dan keempat otak memiliki beberapa lapisan. Sel-sel yang membentuk ependyma, ependymosit, melakukan fungsi sekretori, pembatas dan pendukung. Tubuh mereka berbentuk memanjang dan memiliki “silia” di ujungnya, yang menyebabkan pergerakan cairan serebrospinal. Di ventrikel ketiga otak terdapat sel ependimal khusus (tanycytes), yang diyakini mengirimkan data komposisi cairan serebrospinal ke bagian khusus kelenjar pituitari.
Sel-sel “abadi” menghilang seiring bertambahnya usia
Organ jaringan saraf, menurut definisi luas, juga termasuk sel induk. Ini termasuk formasi yang belum matang yang dapat menjadi sel-sel dari berbagai organ dan jaringan (potensi) dan mengalami proses pembaharuan diri. Intinya, perkembangan apapun organisme multiseluler dimulai dengan sel induk (zigot), yang darinya, melalui pembelahan dan diferensiasi, semua jenis sel lainnya diperoleh (pada manusia jumlahnya lebih dari dua ratus dua puluh). Zigot adalah sel induk totipoten yang menghasilkan organisme hidup lengkap melalui diferensiasi tiga dimensi menjadi unit jaringan ekstraembrionik dan embrionik (11 hari setelah pembuahan pada manusia). Keturunan sel totipoten adalah sel berpotensi majemuk, yang memunculkan unsur-unsur embrio - endoderm, mesoderm, dan ektoderm. Dari yang terakhir inilah jaringan saraf, epitel kulit, bagian saluran usus dan organ sensorik berkembang, oleh karena itu sel induk merupakan bagian integral dan penting dari sistem saraf.
Sel induk dalam tubuh manusia sangat sedikit. Misalnya, sebuah embrio memiliki satu sel dalam 10 ribu sel, dan orang lanjut usia berusia sekitar 70 tahun memiliki satu sel dalam lima hingga delapan juta sel. Sel induk, selain potensi yang disebutkan di atas, memiliki sifat seperti “homing” - kemampuan sel, setelah disuntikkan, untuk tiba di area yang rusak dan memperbaiki kegagalan, melakukan fungsi yang hilang dan menjaga telomer sel. Di sel lain, sebagian telomer hilang selama pembelahan, tetapi pada sel tumor, sel germinal, dan sel induk terdapat apa yang disebut aktivitas telosize, di mana ujung-ujung kromosom secara otomatis terbentuk, yang memberikan kemungkinan pembelahan sel yang tidak terbatas. yaitu keabadian. Sel induk, sebagai organ unik jaringan saraf, memiliki potensi yang begitu tinggi karena kelebihan informasi asam ribonukleat untuk ketiga ribu gen yang berpartisipasi dalam tahap pertama perkembangan embrio.
Sumber utama sel induk adalah embrio, bahan janin setelah aborsi, darah tali pusat, sumsum tulang, oleh karena itu, sejak Oktober 2011, keputusan Pengadilan Eropa melarang manipulasi sel induk embrio, karena embrio diakui sebagai seseorang dari saat pembuahan. Di Rusia, pengobatan dengan sel induk milik sendiri dan sel induk donor diperbolehkan untuk sejumlah penyakit.
Sistem saraf otonom dan somatik
Jaringan sistem saraf meresap ke seluruh tubuh kita. Banyak saraf tepi berangkat dari sistem saraf pusat (otak, sumsum tulang belakang), menghubungkan organ-organ tubuh dengan sistem saraf pusat. Perbedaan antara sistem perifer dan sistem sentral adalah sistem ini tidak dilindungi oleh tulang sehingga lebih mudah rentan terhadap berbagai cedera. Menurut fungsinya, sistem saraf dibagi menjadi sistem saraf otonom (bertanggung jawab atas keadaan internal seseorang) dan sistem saraf somatik, yang melakukan kontak dengan rangsangan lingkungan, menerima sinyal tanpa ditransfer ke serat serupa, dan dikendalikan secara sadar. .
Vegetatif, sebaliknya, menyediakan pemrosesan sinyal masuk yang otomatis dan tidak disengaja. Misalnya, bagian simpatis dari sistem otonom, ketika bahaya mendekat, meningkatkan tekanan darah, denyut nadi, dan tingkat adrenalin seseorang. Departemen parasimpatis diaktifkan ketika seseorang sedang istirahat - pupilnya menyempit, detak jantung melambat, pembuluh darah melebar, dan fungsi sistem reproduksi dan pencernaan terstimulasi. Fungsi jaringan saraf bagian enterik sistem saraf otonom mencakup tanggung jawab atas semua proses pencernaan. Organ terpenting dari sistem saraf otonom adalah hipotalamus, yang berhubungan dengan reaksi emosional. Perlu diingat bahwa impuls pada saraf otonom dapat menyimpang ke serat-serat terdekat yang sejenis. Oleh karena itu, emosi jelas dapat mempengaruhi keadaan berbagai organ tubuh.
Saraf mengontrol otot dan banyak lagi
Jaringan saraf dan otot pada tubuh manusia saling berinteraksi erat. Dengan demikian, saraf tulang belakang utama (dari sumsum tulang belakang) di daerah serviks bertanggung jawab atas pergerakan otot-otot di pangkal leher (saraf pertama) dan memberikan kontrol motorik dan sensorik (saraf ke-2 dan ke-3). Saraf dada, yang berlanjut dari saraf tulang belakang kelima, ketiga dan kedua, mengontrol diafragma, mendukung pernapasan spontan.
Saraf tulang belakang (kelima hingga kedelapan) bergabung dengan saraf sternum untuk menciptakan pleksus brakialis, yang memungkinkan fungsi lengan dan punggung atas. Struktur jaringan saraf di sini tampak rumit, namun sangat terorganisir dan sedikit berbeda dari orang ke orang.
Secara total, manusia memiliki 31 pasang pintu keluar saraf tulang belakang, delapan di antaranya berada di daerah serviks, 12 di daerah toraks, masing-masing lima di daerah lumbal dan sakral, dan satu di daerah tulang ekor. Selain itu, terdapat dua belas saraf kranial yang berasal dari batang otak (bagian otak yang melanjutkan sumsum tulang belakang). Mereka bertanggung jawab atas penciuman, penglihatan, pergerakan bola mata, pergerakan lidah, ekspresi wajah, dll. Selain itu, saraf kesepuluh di sini bertanggung jawab atas informasi dari dada dan perut, dan saraf kesebelas bertanggung jawab atas kerja trapezius dan otot sternokleidomastoid, yang terletak sebagian di luar kepala. Dari elemen besar sistem saraf, perlu disebutkan pleksus saraf sakral, saraf lumbal, saraf interkostal, saraf femoralis, dan batang saraf simpatis.
Sistem saraf di dunia hewan diwakili oleh beragam sampel
Jaringan saraf hewan bergantung pada kelas makhluk hidup tersebut, meskipun neuron sekali lagi menjadi dasar dari segalanya. Dalam taksonomi biologi, hewan dianggap sebagai makhluk yang memiliki inti (eukariota) di dalam selnya, mampu bergerak dan memakan makanan yang sudah jadi. senyawa organik(heterotrofi). Ini berarti kita dapat mempertimbangkan sistem saraf ikan paus dan, misalnya, cacing. Otak beberapa spesies terakhir, tidak seperti manusia, mengandung tidak lebih dari tiga ratus neuron, dan sistem lainnya adalah kompleks saraf di sekitar kerongkongan. Dalam beberapa kasus, ujung saraf yang menuju ke mata tidak ada, karena cacing yang hidup di bawah tanah sering kali tidak memiliki mata.
Pertanyaan untuk Dipertimbangkan
Fungsi jaringan saraf di dunia hewan difokuskan terutama untuk memastikan bahwa pemiliknya berhasil bertahan hidup lingkungan. Di saat yang sama, alam menyembunyikan banyak misteri. Misalnya, mengapa lintah membutuhkan otak dengan 32 simpul saraf, yang masing-masing merupakan otak mini? Mengapa organ ini menempati hingga 80% dari seluruh rongga tubuh laba-laba terkecil di dunia? Terdapat juga ketidakseimbangan yang nyata pada ukuran hewan itu sendiri dan bagian sistem sarafnya. Cumi-cumi raksasa memiliki “organ berpikir” utama berupa “donat” yang berlubang di tengahnya dan beratnya sekitar 150 gram (dengan berat total mencapai 1,5 sen). Dan semua itu bisa menjadi bahan refleksi bagi otak manusia.
