Struktura rysunku tkanki nerwowej. Cechy struktury i funkcji tkanki nerwowej. Ogólna fizjologia tkanek pobudliwych

Tkanka nerwowa- podstawowy element konstrukcyjny system nerwowy. W skład tkanki nerwowej zawiera wysoce wyspecjalizowane komórki nerwowe - neurony, I komórki neuroglejowe, pełniąc funkcje wspomagające, wydzielnicze i ochronne.

Neuron jest podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną tkanki nerwowej. Komórki te są zdolne do odbierania, przetwarzania, kodowania, przesyłania i przechowywania informacji oraz nawiązywania kontaktów z innymi komórkami. Cechy szczególne neurony mają zdolność do generowania wyładowań bioelektrycznych (impulsów) i przekazywania informacji wzdłuż procesów z jednej komórki do drugiej za pomocą wyspecjalizowanych zakończeń.

Funkcjonowanie neuronu ułatwia synteza w jego aksoplazmie substancji przekaźnikowych - neuroprzekaźników: acetylocholiny, katecholamin itp.

Liczba neuronów w mózgu zbliża się do 10 11. Jeden neuron może mieć do 10 000 synaps. Jeśli uznać te elementy za komórki przechowujące informacje, możemy dojść do wniosku, że układ nerwowy może przechowywać 10 19 jednostek. informacje, tj. zdolne pomieścić prawie całą wiedzę zgromadzoną przez ludzkość. Dlatego pogląd, że ludzki mózg przez całe życie zapamiętuje wszystko, co dzieje się w organizmie i podczas jego komunikacji z otoczeniem, jest całkiem uzasadniony. Jednak mózg nie jest w stanie wydobyć wszystkich informacji, które w nim są przechowywane.

Różne struktury mózgu charakteryzują się pewnymi typami organizacji neuronowej. Neurony regulujące jedną funkcję tworzą tak zwane grupy, zespoły, kolumny, jądra.

Neurony różnią się budową i funkcją.

Według struktury(w zależności od liczby procesów wychodzących z ciała komórki). jednobiegunowy(z jednym procesem), bipolarny (z dwoma procesami) i wielobiegunowy(z wieloma procesami) neurony.

Według właściwości funkcjonalnych przeznaczyć dośrodkowy(Lub dośrodkowy) neurony przenoszące wzbudzenie z receptorów w, eferentny, silnik, neurony ruchowe(lub odśrodkowy), przenoszący wzbudzenie z centralnego układu nerwowego do unerwionego narządu, oraz wprowadzenie, kontakt Lub mediator neurony łączące neurony doprowadzające i odprowadzające.

Neurony doprowadzające są jednobiegunowe, ich ciała znajdują się w zwojach rdzeniowych. Wyrostek wychodzący z ciała komórki ma kształt litery T i dzieli się na dwie gałęzie, z których jedna trafia do ośrodkowego układu nerwowego i pełni funkcję aksonu, a druga zbliża się do receptorów i jest długim dendrytem.

Większość neuronów eferentnych i interneuronów jest wielobiegunowych (ryc. 1). Interneurony wielobiegunowe znajdują się w dużych ilościach w rogach grzbietowych rdzenia kręgowego, a także we wszystkich innych częściach ośrodkowego układu nerwowego. Mogą być również dwubiegunowe, na przykład neurony siatkówki, które mają krótki rozgałęziony dendryt i długi akson. Neurony ruchowe zlokalizowane są głównie w rogach przednich rdzenia kręgowego.

Ryż. 1. Struktura komórki nerwowej:

1 - mikrotubule; 2 - długi proces komórki nerwowej (aksonu); 3 - retikulum endoplazmatyczne; 4 - rdzeń; 5 - neuroplazma; 6 - dendryty; 7 - mitochondria; 8 - jąderko; 9 - osłonka mielinowa; 10 - przechwycenie Ranviera; 11 - koniec aksonu

Neuroglej

Neuroglej, Lub glia, to zbiór elementów komórkowych tkanki nerwowej utworzony przez wyspecjalizowane komórki o różnych kształtach.

Odkrył go R. Virchow i nazwał go neuroglia, co oznacza „klej nerwowy”. Komórki neuroglejowe wypełniają przestrzeń między neuronami, stanowiąc 40% objętości mózgu. Komórki glejowe są 3-4 razy mniejsze niż komórki nerwowe; ich liczba w ośrodkowym układzie nerwowym ssaków sięga 140 miliardów.Z wiekiem w ludzkim mózgu liczba neuronów maleje, a liczba komórek glejowych wzrasta.

Ustalono, że neurogleje są powiązane z metabolizmem w tkance nerwowej. Niektóre komórki neuroglejowe wydzielają substancje wpływające na stan pobudliwości neuronów. Zauważono, że w różnych stanach psychicznych zmienia się wydzielanie tych komórek. Długotrwałe procesy śladowe w ośrodkowym układzie nerwowym są związane ze stanem funkcjonalnym neurogleju.

Rodzaje komórek glejowych

Ze względu na charakter budowy komórek glejowych i ich umiejscowienie w ośrodkowym układzie nerwowym wyróżnia się:

• astrocyty (astrogleje);
• oligodendrocyty (oligodendrogle);
• komórki mikrogleju (mikroglej);
• Komórki Schwanna.

Komórki glejowe pełnią funkcje wspierające i ochronne dla neuronów. Są częścią konstrukcji. Astrocyty są najliczniejszymi komórkami glejowymi, wypełniającymi przestrzenie między neuronami i zakrywającymi je. Zapobiegają rozprzestrzenianiu się neuroprzekaźników dyfundujących ze szczeliny synaptycznej do ośrodkowego układu nerwowego. Astrocyty zawierają receptory dla neuroprzekaźników, których aktywacja może powodować wahania różnicy potencjałów błonowych i zmiany w metabolizmie astrocytów.

Astrocyty szczelnie otaczają naczynia włosowate naczyń krwionośnych mózgu, znajdujące się pomiędzy nimi a neuronami. Na tej podstawie przyjmuje się, że astrocyty odgrywają ważną rolę w metabolizmie neuronów, regulujące przepuszczalność naczyń włosowatych dla niektórych substancji.

Jedną z ważnych funkcji astrocytów jest ich zdolność do pochłaniania nadmiaru jonów K+, które mogą gromadzić się w przestrzeni międzykomórkowej podczas dużej aktywności neuronów. W obszarach ścisłego przylegania astrocytów tworzą się kanały połączeń szczelinowych, przez które astrocyty mogą wymieniać różne drobne jony, w szczególności jony K+. Zwiększa to możliwość ich absorpcji przez nie jonów K+. Niekontrolowana akumulacja jonów K+ w przestrzeni międzyneuronalnej prowadzi do zwiększonej pobudliwości neuronów. Zatem astrocyty absorbując nadmiar jonów K+ z płynu śródmiąższowego, zapobiegają wzmożonej pobudliwości neuronów i powstawaniu ognisk wzmożonej aktywności neuronalnej. Pojawieniu się takich zmian w mózgu człowieka może towarzyszyć fakt, że ich neurony generują szereg impulsów nerwowych, które nazywane są wyładowaniami konwulsyjnymi.

Astrocyty biorą udział w usuwaniu i niszczeniu neuroprzekaźników wchodzących do przestrzeni pozasynaptycznych. Zapobiegają tym samym gromadzeniu się neuroprzekaźników w przestrzeniach międzyneuronalnych, co mogłoby prowadzić do upośledzenia funkcji mózgu.

Neurony i astrocyty są oddzielone szczelinami międzykomórkowymi o średnicy 15–20 µm, zwanymi przestrzenią śródmiąższową. Przestrzenie śródmiąższowe zajmują do 12-14% objętości mózgu. Ważną właściwością astrocytów jest ich zdolność do pochłaniania CO2 z płynu pozakomórkowego tych przestrzeni, a tym samym utrzymywania stabilnego pH mózgu.

Astrocyty biorą udział w tworzeniu powierzchni styku między tkanką nerwową a naczyniami mózgowymi, tkanką nerwową i oponami mózgowymi podczas wzrostu i rozwoju tkanki nerwowej.

Oligodendrocyty charakteryzuje się obecnością niewielkiej liczby krótkich procesów. Jedną z ich głównych funkcji jest tworzenie osłonki mielinowej włókien nerwowych w ośrodkowym układzie nerwowym. Komórki te znajdują się również w pobliżu ciał komórkowych neuronów, ale funkcjonalne znaczenie tego faktu nie jest znane.

Komórki mikrogleju stanowią 5-20% całkowitej liczby komórek glejowych i są rozproszone po całym ośrodkowym układzie nerwowym. Ustalono, że ich antygeny powierzchniowe są identyczne z antygenami monocytów krwi. Sugeruje to ich pochodzenie z mezodermy, przenikanie do tkanki nerwowej podczas rozwoju embrionalnego i późniejszą transformację w rozpoznawalne morfologicznie komórki mikrogleju. W związku z tym ogólnie przyjmuje się, że najważniejszą funkcją mikrogleju jest ochrona mózgu. Wykazano, że w przypadku uszkodzenia tkanki nerwowej liczba znajdujących się w niej komórek fagocytarnych wzrasta na skutek makrofagów krwi i aktywacji właściwości fagocytarnych mikrogleju. Usuwają martwe neurony, komórki glejowe i ich elementy strukturalne oraz fagocytują obce cząstki.

Komórki Schwanna tworzą osłonkę mielinową obwodowych włókien nerwowych poza ośrodkowym układem nerwowym. Błona tej komórki jest wielokrotnie owijana, a grubość powstałej osłonki mielinowej może przekraczać średnicę włókna nerwowego. Długość mielinowanych odcinków włókna nerwowego wynosi 1-3 mm. W przestrzeniach między nimi (węzłach Ranviera) włókno nerwowe pozostaje pokryte jedynie powierzchniową błoną, która ma pobudliwość.

Jedną z najważniejszych właściwości mieliny jest jej wysoka odporność prąd elektryczny. Dzieje się tak dzięki dużej zawartości sfingomieliny i innych fosfolipidów w mielinie, które nadają jej właściwości izolujące prąd. W obszarach włókna nerwowego pokrytych mieliną proces generowania impulsów nerwowych jest niemożliwy. Impulsy nerwowe powstają jedynie na błonie węzłów Ranviera, co zapewnia większą prędkość impulsów nerwowych do mielinowanych włókien nerwowych w porównaniu do włókien niemielinowanych.

Wiadomo, że struktura mieliny może zostać łatwo zaburzona podczas infekcyjnego, niedokrwiennego, urazowego i toksycznego uszkodzenia układu nerwowego. Jednocześnie rozwija się proces demielinizacji włókien nerwowych. Demielinizacja rozwija się szczególnie często podczas choroby stwardnienie rozsiane. W wyniku demielinizacji zmniejsza się prędkość impulsów nerwowych wzdłuż włókien nerwowych, zmniejsza się prędkość dostarczania informacji do mózgu z receptorów i od neuronów do narządów wykonawczych. Może to prowadzić do zaburzeń wrażliwości sensorycznej, zaburzeń ruchu, regulacji narządów wewnętrznych i innych poważnych konsekwencji.

Struktura i funkcja neuronu

Neuron(komórka nerwowa) jest jednostką strukturalną i funkcjonalną.

Budowa anatomiczna i właściwości neuronu zapewniają jego realizację główne funkcje: przeprowadzanie metabolizmu, pozyskiwanie energii, odbieranie różnych sygnałów i przetwarzanie ich, tworzenie lub uczestniczenie w odpowiedziach, generowanie i przewodzenie impulsów nerwowych, łączenie neuronów w obwody nerwowe, które zapewniają zarówno najprostsze reakcje odruchowe, jak i wyższe funkcje integracyjne mózgu.

Neurony składają się z ciała komórek nerwowych i procesów – aksonów i dendrytów.

Ryż. 2. Budowa neuronu

Ciało komórki nerwowej

Ciało (perikarion, soma) Neuron i jego procesy są w całości pokryte błoną neuronową. Błona ciała komórkowego różni się od błony aksonu i dendrytów zawartością różnych receptorów i ich obecnością.

Ciało neuronu zawiera neuroplazmę i jądro, szorstką i gładką siateczkę śródplazmatyczną, aparat Golgiego i mitochondria, oddzielone od niego błonami. Chromosomy jądra neuronu zawierają zestaw genów kodujących syntezę białek niezbędnych do tworzenia struktury i realizacji funkcji ciała neuronu, jego procesów i synaps. Są to białka pełniące funkcje enzymów, nośników, kanałów jonowych, receptorów itp. Niektóre białka pełnią funkcje zlokalizowane w neuroplazmie, inne – poprzez osadzenie w błonach organelli, somach i procesach neuronowych. Część z nich, np. enzymy niezbędne do syntezy neuroprzekaźników, dostarczana jest do zakończenia aksonu poprzez transport aksonalny. Ciało komórkowe syntetyzuje peptydy niezbędne do życia aksonów i dendrytów (na przykład czynniki wzrostu). Dlatego też, gdy ciało neuronu zostaje uszkodzone, jego procesy ulegają degeneracji i zniszczeniu. Jeśli ciało neuronu zostanie zachowane, ale proces zostanie uszkodzony, następuje jego powolna odbudowa (regeneracja) i przywracane jest unerwienie odnerwionych mięśni lub narządów.

Miejscem syntezy białek w ciałach komórkowych neuronów jest szorstka siateczka śródplazmatyczna (ziarnistości tygrysie lub ciała Nissla) lub wolne rybosomy. Ich zawartość w neuronach jest wyższa niż w komórkach glejowych czy innych komórkach organizmu. W gładkiej siateczce śródplazmatycznej i aparacie Golgiego białka uzyskują charakterystyczną konformację przestrzenną, są sortowane i kierowane do strumieni transportowych do struktur ciała komórkowego, dendrytów czy aksonów.

W licznych mitochondriach neuronów w wyniku procesów fosforylacji oksydacyjnej powstaje ATP, którego energia wykorzystywana jest do podtrzymania życia neuronu, pracy pomp jonowych oraz utrzymania asymetrii stężeń jonów po obu stronach błony . Dzięki temu neuron jest w ciągłej gotowości nie tylko do odbierania różnych sygnałów, ale także do reagowania na nie - generowania impulsów nerwowych i wykorzystywania ich do sterowania funkcjami innych komórek.

Receptory molekularne błony ciała komórkowego, receptory czuciowe utworzone przez dendryty i wrażliwe komórki pochodzenia nabłonkowego biorą udział w mechanizmach, dzięki którym neurony odbierają różne sygnały. Sygnały z innych komórek nerwowych mogą docierać do neuronu poprzez liczne synapsy utworzone na dendrytach lub żelu neuronu.

Dendryty komórki nerwowej

Dendryty neurony tworzą drzewo dendrytyczne, którego charakter rozgałęzień i wielkość zależą od liczby kontaktów synaptycznych z innymi neuronami (ryc. 3). Dendryty neuronu mają tysiące synaps utworzonych przez aksony lub dendryty innych neuronów.

Ryż. 3. Kontakty synaptyczne interneuronu. Strzałki po lewej stronie pokazują przybycie sygnałów doprowadzających do dendrytów i ciała interneuronu, po prawej - kierunek propagacji sygnałów odprowadzających interneuronu do innych neuronów

Synapsy mogą być heterogeniczne zarówno pod względem funkcji (hamujące, pobudzające), jak i rodzaju użytego neuroprzekaźnika. Błoną dendrytów biorących udział w tworzeniu synaps jest ich błona postsynaptyczna, która zawiera receptory (kanały jonowe bramkowane ligandami) dla neuroprzekaźnika wykorzystywanego w danej synapsie.

Synapsy pobudzające (glutaminergiczne) zlokalizowane są głównie na powierzchni dendrytów, gdzie występują uniesienia lub wyrostki (1-2 µm), tzw. kolce. Błona kręgosłupa zawiera kanały, których przepuszczalność zależy od różnicy potencjałów transbłonowych. Wtórne przekaźniki wewnątrzkomórkowego przekazywania sygnału, a także rybosomy, na których syntetyzuje się białko w odpowiedzi na odbiór sygnałów synaptycznych, znajdują się w cytoplazmie dendrytów w obszarze kolców. Dokładna rola kolców pozostaje nieznana, ale jasne jest, że zwiększają one powierzchnię drzewa dendrytycznego w celu tworzenia synaps. Kolce to także struktury neuronowe służące do odbierania sygnałów wejściowych i ich przetwarzania. Dendryty i kolce zapewniają przekazywanie informacji z obwodu do ciała neuronu. Skośna membrana dendrytowa jest spolaryzowana ze względu na asymetryczny rozkład jonów mineralnych, działanie pomp jonowych i obecność w niej kanałów jonowych. Właściwości te leżą u podstaw przenoszenia informacji przez membranę w postaci lokalnych prądów kołowych (elektrotonicznych), które powstają pomiędzy błonami postsynaptycznymi a sąsiadującymi obszarami błony dendrytowej.

Prądy lokalne, gdy rozprzestrzeniają się wzdłuż błony dendrytowej, osłabiają się, ale są wystarczające pod względem wielkości, aby przekazać sygnały otrzymane przez wejścia synaptyczne do dendrytów na błonę ciała neuronu. W błonie dendrytycznej nie zidentyfikowano jeszcze bramkowanych napięciem kanałów sodowych i potasowych. Nie ma pobudliwości i zdolności do generowania potencjałów czynnościowych. Wiadomo jednak, że potencjał czynnościowy powstający na błonie wzgórka aksonu może się wzdłuż niej rozprzestrzeniać. Mechanizm tego zjawiska nie jest znany.

Zakłada się, że dendryty i kolce są częścią struktur neuronowych zaangażowanych w mechanizmy pamięci. Liczba kolców jest szczególnie duża w dendrytach neuronów w korze móżdżku, zwojach podstawy i korze mózgowej. U osób starszych w niektórych obszarach kory mózgowej zmniejsza się powierzchnia drzewa dendrytycznego i liczba synaps.

Akson neuronu

Akson - proces komórki nerwowej, który nie występuje w innych komórkach. W przeciwieństwie do dendrytów, których liczba jest różna w zależności od neuronu, wszystkie neurony mają jeden akson. Jego długość może dochodzić do 1,5 m. W miejscu wyjścia aksonu z ciała neuronu następuje zgrubienie – wzgórek aksonu, pokryty błoną plazmatyczną, która wkrótce pokryta jest mieliną. Część wzgórka aksonu, która nie jest pokryta mieliną, nazywana jest segmentem początkowym. Aksony neuronów, aż do ich końcowych rozgałęzień, pokryte są osłonką mielinową, przerywaną węzłami Ranviera – mikroskopijnymi obszarami pozbawionymi mieliny (około 1 µm).

Na całej długości aksonu (włókna mielinowane i niemielinowane) jest on pokryty dwuwarstwową membraną fosfolipidową z wbudowanymi cząsteczkami białka, które pełnią funkcje transportu jonów, kanałów jonowych zależnych od napięcia itp. Białka są równomiernie rozmieszczone w błonie niezmielinizowanego włókna nerwowego, a w błonie mielinowanego włókna nerwowego zlokalizowane są głównie w obszarze przechwytów Ranviera. Ponieważ aksoplazma nie zawiera szorstkiej siateczki i rybosomów, oczywiste jest, że białka te są syntetyzowane w ciele neuronu i dostarczane do błony aksonu poprzez transport aksonalny.

Właściwości błony pokrywającej ciało i akson neuronu, są różne. Różnica ta dotyczy przede wszystkim przepuszczalności membrany dla jonów mineralnych i wynika z zawartości różne rodzaje. Jeśli w błonie ciała neuronu i dendrytach dominuje zawartość kanałów jonowych bramkowanych ligandami (w tym błon postsynaptycznych), to w błonie aksonu, szczególnie w obszarze węzłów Ranviera, występuje duża gęstość napięcia- bramkowane kanały sodowe i potasowe.

Błona początkowego odcinka aksonu ma najniższą wartość polaryzacji (około 30 mV). W obszarach aksonu bardziej odległych od ciała komórki potencjał transbłonowy wynosi około 70 mV. Niska polaryzacja błony początkowego odcinka aksonu powoduje, że w tym obszarze błona neuronu charakteryzuje się największą pobudliwością. To tutaj potencjały postsynaptyczne powstające na błonie dendrytów i ciała komórki w wyniku transformacji sygnałów informacyjnych odbieranych w neuronie w synapsach są rozprowadzane wzdłuż błony ciała neuronu za pomocą lokalnych okrągłych prądów elektrycznych . Jeśli prądy te spowodują depolaryzację błony wzgórka aksonu do poziomu krytycznego (E k), wówczas neuron będzie reagował na otrzymanie sygnałów z innych komórek nerwowych, generując swój potencjał czynnościowy (impuls nerwowy). Powstały impuls nerwowy jest następnie przenoszony wzdłuż aksonu do innych komórek nerwowych, mięśniowych lub gruczołowych.

Błona początkowego odcinka aksonu zawiera kolce, na których tworzą się synapsy hamujące GABAergiczne. Odbiór sygnałów tymi liniami od innych neuronów może zapobiec wygenerowaniu impulsu nerwowego.

Klasyfikacja i rodzaje neuronów

Neurony są klasyfikowane zarówno według cech morfologicznych, jak i funkcjonalnych.

Na podstawie liczby procesów rozróżnia się neurony wielobiegunowe, dwubiegunowe i pseudojednobiegunowe.

Wyróżnia się je ze względu na charakter połączeń z innymi komórkami i pełnioną funkcję dotknij, włóż I silnik neurony. Sensoryczny neurony nazywane są również neuronami doprowadzającymi, a ich procesy nazywane są dośrodkowymi. Nazywa się neurony pełniące funkcję przekazywania sygnałów między komórkami nerwowymi interkalowane, Lub asocjacyjny. Neurony, których aksony tworzą synapsy na komórkach efektorowych (mięśniowych, gruczołowych), klasyfikuje się jako silnik, Lub eferentny, ich aksony nazywane są odśrodkowymi.

Neurony doprowadzające (wrażliwe). odbierają informacje poprzez receptory czuciowe, przekształcają je w impulsy nerwowe i przekazują do mózgu i rdzenia kręgowego. Ciała neuronów czuciowych znajdują się w rdzeniu kręgowym i czaszkowym. Są to neurony pseudojednobiegunowe, których akson i dendryt wystają razem z ciała neuronu, a następnie rozdzielają się. Dendryt podąża na obrzeża do narządów i tkanek jako część nerwów czuciowych lub mieszanych, a akson jako część korzeni grzbietowych wchodzi do rogów grzbietowych rdzenia kręgowego lub jako część nerwów czaszkowych - do mózgu.

Wstawić, Lub asocjacyjne, neurony pełnią funkcje przetwarzania przychodzących informacji, a w szczególności zapewniają zamknięcie łuków odruchowych. Ciała tych neuronów znajdują się w istocie szarej mózgu i rdzenia kręgowego.

Neurony efektywne pełnią także funkcję przetwarzania przychodzących informacji i przekazywania odprowadzających impulsów nerwowych z mózgu i rdzenia kręgowego do komórek narządów wykonawczych (efektorowych).

Integracyjna aktywność neuronu

Każdy neuron odbiera ogromną liczbę sygnałów poprzez liczne synapsy zlokalizowane na jego dendrytach i ciele, a także poprzez receptory molekularne w błonach plazmatycznych, cytoplazmie i jądrze. Sygnalizacja wykorzystuje wiele różnych typów neuroprzekaźników, neuromodulatorów i innych cząsteczek sygnalizacyjnych. Oczywistym jest, że aby móc odpowiedzieć na jednoczesne pojawienie się wielu sygnałów, neuron musi posiadać zdolność ich integrowania.

Koncepcja obejmuje zbiór procesów zapewniających przetwarzanie przychodzących sygnałów i tworzenie na nie odpowiedzi neuronu integracyjna aktywność neuronu.

Percepcja i przetwarzanie sygnałów docierających do neuronu odbywa się przy udziale dendrytów, ciała komórki i wzgórka aksonu neuronu (ryc. 4).

Ryż. 4. Integracja sygnałów przez neuron.

Jedną z możliwości ich przetwarzania i integracji (sumowania) jest transformacja w synapsach i sumowanie potencjałów postsynaptycznych na błonie ciała i procesach neuronu. Odebrane sygnały przekształcane są w synapsach w fluktuacje różnicy potencjałów błony postsynaptycznej (potencjały postsynaptyczne). W zależności od rodzaju synapsy odebrany sygnał może zostać zamieniony na niewielką (0,5-1,0 mV) depolaryzacyjną zmianę różnicy potencjałów (EPSP - synapsy na schemacie są przedstawione jako jasne kółka) lub hiperpolaryzacyjną (IPSP - synapsy na schemacie) są przedstawione jako czarne kółka). Wiele sygnałów może jednocześnie docierać do różnych punktów neuronu, niektóre z nich są przekształcane w EPSP, a inne w IPSP.

Te oscylacje różnicy potencjałów rozchodzą się za pomocą lokalnych prądów kołowych wzdłuż błony neuronu w kierunku wzgórka aksonu w postaci fal depolaryzacji (biały na schemacie) i hiperpolaryzacji (czarny na schemacie), nakładających się na siebie (szary obszary na diagramie). Dzięki tej superpozycji amplitud fale jednego kierunku sumują się, a fale przeciwnych kierunków zmniejszają się (wygładzają). To algebraiczne sumowanie różnicy potencjałów na membranie nazywa się podsumowanie przestrzenne(Rys. 4 i 5). Wynikiem tego sumowania może być albo depolaryzacja błony wzgórka aksonu i wygenerowanie impulsu nerwowego (przypadki 1 i 2 na ryc. 4), albo jej hiperpolaryzacja i zapobieganie wystąpieniu impulsu nerwowego (przypadki 3 i 4 na ryc. Ryc. 4).

Aby przesunąć różnicę potencjałów błony wzgórka aksonu (około 30 mV) na E k, należy ją zdepolaryzować o 10-20 mV. Doprowadzi to do otwarcia obecnych w nim kanałów sodowych bramkowanych napięciem i wygenerowania impulsu nerwowego. Ponieważ po przybyciu jednego AP i jego przemianie w EPSP depolaryzacja błony może osiągnąć nawet 1 mV, a cała propagacja do wzgórka aksonu następuje z tłumieniem, wówczas wytworzenie impulsu nerwowego wymaga jednoczesnego przybycia 40-80 impulsów nerwowych z inne neurony do neuronu poprzez synapsy pobudzające i sumując tę ​​samą liczbę EPSP.

Ryż. 5. Sumowanie przestrzenne i czasowe EPSP przez neuron; a — EPSP na pojedynczy bodziec; oraz — EPSP do wielokrotnej stymulacji z różnych źródeł doprowadzających; c — EPSP do częstej stymulacji przez pojedyncze włókno nerwowe

Jeśli w tym czasie określona liczba impulsów nerwowych dotrze do neuronu poprzez synapsy hamujące, wówczas możliwa będzie jego aktywacja i wygenerowanie odpowiedziowego impulsu nerwowego, przy jednoczesnym zwiększeniu odbioru sygnałów przez synapsy pobudzające. W warunkach, w których sygnały docierające przez synapsy hamujące spowodują hiperpolaryzację błony neuronu równą lub większą od depolaryzacji spowodowanej sygnałami docierającymi przez synapsy pobudzające, depolaryzacja błony wzgórka aksonu będzie niemożliwa, neuron nie będzie generował impulsów nerwowych i stanie się nieaktywny.

Neuron również wykonuje sumowanie czasu Sygnały EPSP i IPSP docierają do niego niemal jednocześnie (patrz ryc. 5). Zmiany różnicy potencjałów, jakie powodują w obszarach perysynaptycznych, można również podsumować algebraicznie, co nazywa się sumowaniem tymczasowym.

Zatem każdy impuls nerwowy wygenerowany przez neuron, a także okres ciszy neuronu, zawierają informację otrzymaną od wielu innych komórek nerwowych. Zazwyczaj im wyższa częstotliwość sygnałów odbieranych przez neuron z innych komórek, tym wyższa częstotliwość generuje impulsy nerwowe odpowiedzi, które wysyła wzdłuż aksonu do innych komórek nerwowych lub efektorowych.

Ze względu na fakt, że w błonie ciała neuronu, a nawet jego dendrytach znajdują się (choć w niewielkiej liczbie) kanały sodowe, potencjał czynnościowy powstający na błonie wzgórka aksonu może przedostać się do organizmu i części dendryty neuronu. Znaczenie tego zjawiska nie jest dostatecznie jasne, zakłada się jednak, że propagujący potencjał czynnościowy chwilowo wygładza wszystkie lokalne prądy istniejące na membranie, resetuje potencjały i przyczynia się do efektywniejszego odbioru nowych informacji przez neuron.

Receptory molekularne biorą udział w transformacji i integracji sygnałów docierających do neuronu. Jednocześnie ich pobudzenie przez cząsteczki sygnałowe może prowadzić poprzez zmiany stanu inicjowanych kanałów jonowych (przez białka G, wtórne przekaźniki), transformację odbieranych sygnałów na fluktuacje różnicy potencjałów błony neuronowej, sumowanie i tworzenie odpowiedź neuronu w postaci wytworzenia impulsu nerwowego lub jego zahamowania.

Transformacji sygnałów przez metabotropowe receptory molekularne neuronu towarzyszy jego odpowiedź w postaci uruchomienia kaskady przemian wewnątrzkomórkowych. Odpowiedzią neuronu w tym przypadku może być przyspieszenie ogólnego metabolizmu, wzrost tworzenia ATP, bez którego nie da się zwiększyć jego aktywności funkcjonalnej. Wykorzystując te mechanizmy, neuron integruje otrzymane sygnały w celu poprawy efektywności własnych działań.

Wewnątrzkomórkowe przemiany w neuronie, inicjowane odbieranymi sygnałami, często prowadzą do wzmożonej syntezy cząsteczek białek, które pełnią w neuronie funkcje receptorów, kanałów jonowych i transporterów. Zwiększając ich liczbę, neuron dostosowuje się do charakteru przychodzących sygnałów, zwiększając wrażliwość na te bardziej znaczące i osłabiając je na te mniej istotne.

Otrzymaniu przez neuron szeregu sygnałów może towarzyszyć ekspresja lub represja określonych genów, na przykład tych, które kontrolują syntezę neuromodulatorów peptydowych. Ponieważ są one dostarczane do zakończeń aksonów neuronu i są przez nie wykorzystywane do wzmacniania lub osłabiania działania jego neuroprzekaźników na inne neurony, neuron w odpowiedzi na odbierane sygnały może, w zależności od otrzymanych informacji, mieć silniejszy lub słabszy wpływ na inne komórki nerwowe, które kontroluje. Biorąc pod uwagę, że modulujące działanie neuropeptydów może trwać długo, wpływ neuronu na inne komórki nerwowe może również trwać długo.

Tym samym, dzięki zdolności integrowania różnych sygnałów, neuron może w subtelny sposób odpowiadać na nie szerokim zakresem reakcji, co pozwala mu skutecznie dostosowywać się do charakteru przychodzących sygnałów i wykorzystywać je do regulowania funkcji innych komórek.

Obwody neuronowe

Neurony ośrodkowego układu nerwowego oddziałują ze sobą, tworząc w miejscu kontaktu różne synapsy. Powstałe kary neuronowe znacznie zwiększają funkcjonalność układu nerwowego. Do najczęściej spotykanych obwodów neuronowych zalicza się: lokalne, hierarchiczne, zbieżne i rozbieżne obwody neuronowe z jednym wejściem (rys. 6).

Lokalne obwody neuronowe są utworzone przez dwa lub duża liczba neurony. W tym przypadku jeden z neuronów (1) odda swoje zabezpieczenie aksonalne neuronowi (2), tworząc synapsę aksosomatyczną na jego ciele, a drugi utworzy synapsę aksonalną na ciele pierwszego neuronu. Lokalne sieci neuronowe mogą działać jak pułapki, w których impulsy nerwowe mogą krążyć przez długi czas w kręgu utworzonym przez kilka neuronów.

Możliwość długotrwałego krążenia raz powstałej fali wzbudzenia (impulsu nerwowego) w wyniku przeniesienia na strukturę pierścieniową wykazał doświadczalnie profesor I.A. Vetokhin w eksperymentach na pierścieniu nerwowym meduzy.

Okrągły obieg impulsów nerwowych wzdłuż lokalnych obwodów nerwowych pełni funkcję przekształcania rytmu pobudzeń, zapewnia możliwość długotrwałego pobudzenia po ustaniu docierających do nich sygnałów oraz bierze udział w mechanizmach zapamiętywania napływających informacji.

Obwody lokalne mogą również pełnić funkcję hamowania. Przykładem tego jest hamowanie nawracające, które realizowane jest w najprostszym lokalnym obwodzie nerwowym rdzenia kręgowego, utworzonym przez neuron ruchowy α i komórkę Renshawa.

Ryż. 6. Najprostsze obwody nerwowe ośrodkowego układu nerwowego. Opis w tekście

W tym przypadku wzbudzenie powstające w neuronie ruchowym rozprzestrzenia się wzdłuż gałęzi aksonu i aktywuje komórkę Renshawa, która hamuje neuron ruchowy.

Łańcuchy zbieżne są utworzone przez kilka neuronów, z których jeden (zwykle odprowadzający) zbiegają się lub zbiegają aksony wielu innych komórek. Takie łańcuchy są szeroko rozpowszechnione w ośrodkowym układzie nerwowym. Na przykład aksony wielu neuronów pól czuciowych kory zbiegają się z neuronami piramidalnymi pierwotnej kory ruchowej. Aksony tysięcy neuronów czuciowych i interneuronów na różnych poziomach ośrodkowego układu nerwowego zbiegają się w neuronach ruchowych brzusznych rogów rdzenia kręgowego. Obwody zbieżne odgrywają ważną rolę w integracji sygnałów przez neurony eferentne i koordynacji procesów fizjologicznych.

Obwody rozbieżne z pojedynczym wejściem Tworzą je neuron z rozgałęzionym aksonem, którego każda z gałęzi tworzy synapsę z inną komórką nerwową. Obwody te pełnią funkcję jednoczesnego przesyłania sygnałów z jednego neuronu do wielu innych neuronów. Osiąga się to dzięki silnemu rozgałęzieniu (powstaniu kilku tysięcy gałęzi) aksonu. Takie neurony często znajdują się w jądrach formacji siatkowej pnia mózgu. Zapewniają szybki wzrost pobudliwości wielu części mózgu i mobilizację jego rezerw funkcjonalnych.

Tkanka nerwowa znajduje się w ścieżkach, nerwach, mózgu i rdzeniu kręgowym oraz zwojach. Reguluje i koordynuje wszystkie procesy zachodzące w organizmie, a także komunikuje się ze środowiskiem zewnętrznym.

Główną właściwością jest pobudliwość i przewodność.

Tkanka nerwowa składa się z komórek - neuronów, substancji międzykomórkowej - neurogleju, który jest reprezentowany przez komórki glejowe.

Każda komórka nerwowa składa się z ciała z jądrem, specjalnymi wtrąceniami i kilkoma krótkimi procesami - dendrytami oraz jednym lub kilkoma długimi - aksonami. Komórki nerwowe potrafią odbierać podrażnienia ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego, przekształcać energię podrażnienia w impuls nerwowy, przewodzić je, analizować i integrować. Impuls nerwowy przemieszcza się wzdłuż dendrytów do ciała komórki nerwowej; wzdłuż aksonu - od ciała do następnej komórki nerwowej lub do narządu roboczego.

Neurogleje otaczają komórki nerwowe, pełniąc funkcje wspomagające, troficzne i ochronne.

Tkanki nerwowe tworzą układ nerwowy i są częścią zwojów nerwowych, rdzenia kręgowego i mózgu.

Funkcje tkanki nerwowej

1. Generowanie sygnału elektrycznego (impulsu nerwowego)
2. Przewodzenie impulsów nerwowych.
3. Zapamiętywanie i przechowywanie informacji.
4. Kształtowanie emocji i zachowań.
5. Myślący.

Charakterystyka tkanki nerwowej

Tkanka nerwowa (textus nervosus) to zbiór elementów komórkowych tworzących narządy ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego. Posiadający właściwość drażliwości, N.t. zapewnia odbiór, przetwarzanie i przechowywanie informacji ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego, regulację i koordynację czynności wszystkich części ciała. W ramach N.t. Istnieją dwa typy komórek: neurony (neurocyty) i komórki glejowe (gliocyty). Komórki pierwszego typu organizują złożone układy odruchowe poprzez różne kontakty między sobą oraz wytwarzają i propagują impulsy nerwowe. Drugi typ komórek pełni funkcje pomocnicze, zapewniając żywotną aktywność neuronów. Neurony i komórki glejowe tworzą glioneuralne kompleksy strukturalno-funkcjonalne.

Tkanka nerwowa jest pochodzenia ektodermalnego. Rozwija się z cewy nerwowej i dwóch płytek zwojowych, które wychodzą z ektodermy grzbietowej podczas jej zanurzenia (neurulacji). Wytwarza się z komórek cewy nerwowej Tkanka nerwowa, tworząc narządy ośrodkowego układu nerwowego. - mózg i rdzeń kręgowy wraz z nerwami odprowadzającymi (patrz Mózg, Rdzeń kręgowy), z płytek zwojowych - tkanka nerwowa różne części obwodowego układu nerwowego. Komórki cewy nerwowej i płytki zwojowej dzieląc się i migrując, różnicują się w dwóch kierunkach: niektóre z nich stają się dużymi wyrostkami (neuroblastami) i przekształcają się w neurocyty, inne pozostają małe (spongioblasty) i rozwijają się w gliocyty.

Ogólna charakterystyka tkanki nerwowej

Tkanka nerwowa (textus nervosus) jest wysoce wyspecjalizowanym typem tkanki. Tkanka nerwowa składa się z dwóch składników: komórek nerwowych (neuronów lub neurocytów) i neurogleju. Ten ostatni zajmuje wszystkie przestrzenie między komórkami nerwowymi. Komórki nerwowe mają zdolność odbierania bodźców, podniecania się, wytwarzania impulsów nerwowych i przekazywania ich. Określa to histofizjologiczne znaczenie tkanki nerwowej w korelacji i integracji tkanek, narządów, układów organizmu i jego adaptacji. Źródłem rozwoju tkanki nerwowej jest płytka nerwowa, która jest grzbietowym zgrubieniem ektodermy zarodka.

Komórki nerwowe - neurony

Strukturalną i funkcjonalną jednostką tkanki nerwowej są neurony lub neurocyty. Nazwa ta odnosi się do komórek nerwowych (ich ciałem jest perykarion) z procesami tworzącymi włókna nerwowe (wraz z glejami) i kończącymi się zakończeniami nerwowymi. Obecnie w w szerokim znaczeniu Pojęcie neuronu obejmuje także otaczający go glej wraz z siecią naczyń włosowatych obsługujących ten neuron. Funkcjonalnie neurony dzielą się na 3 typy: receptor (aferentny lub wrażliwy) - generujący impulsy nerwowe; efektorowy (eferentny) - pobudzający tkanki pracujących narządów do działania: i asocjacyjny, tworzący różne połączenia między neuronami. W ludzkim układzie nerwowym znajduje się szczególnie wiele neuronów asocjacyjnych. Tworzą większość półkul mózgowych, rdzeń kręgowy i móżdżek. Zdecydowana większość neuronów czuciowych zlokalizowana jest w zwojach rdzeniowych. Do neuronów odprowadzających zalicza się neurony ruchowe (neurony ruchowe) rogów przednich rdzenia kręgowego, istnieją także specjalne neurony niewydzielnicze (w jądrach podwzgórza), które wytwarzają neurohormony. Te ostatnie dostają się do krwi i płynu mózgowo-rdzeniowego i oddziałują pomiędzy układem nerwowym i humoralnym, czyli dokonują procesu ich integracji.

Charakterystyka cecha strukturalna Komórki nerwowe charakteryzują się obecnością dwóch rodzajów procesów - aksonów i dendrytów. Akson to jedyny wyrostek neuronu, zwykle cienki, z niewielkim rozgałęzieniem, który odbiera impuls z ciała komórki nerwowej (perikariotu). Dendryty natomiast kierują impuls do perykarionu, są to zazwyczaj wyrostki grubsze i bardziej rozgałęzione. Liczba dendrytów w neuronie waha się od jednego do kilku, w zależności od rodzaju neuronu. W zależności od liczby procesów neurocyty dzieli się na kilka typów. Neurony jednoprocesowe zawierające tylko akson nazywane są jednobiegunowymi (nie występują u ludzi). Neurony posiadające 1 akson i 1 dendryt nazywane są dwubiegunowymi. Należą do nich komórki nerwowe siatkówki i zwojów spiralnych. I wreszcie istnieją neurony wielobiegunowe, wieloprocesowe. Mają jeden akson i dwa lub więcej dendrytów. Takie neurony występują najczęściej w ludzkim układzie nerwowym. Rodzajem neurocytów dwubiegunowych są pseudojednobiegunowe (fałszywe, jednoprzetworzone) komórki czuciowe węzłów kręgowych i czaszkowych. Według mikroskopii elektronowej akson i dendryt tych komórek wyłaniają się blisko siebie, blisko siebie, z jednego obszaru cytoplazmy neuronu. Stwarza to wrażenie (pod mikroskopem optycznym na preparatach impregnowanych), że w takich komórkach występuje tylko jeden proces z jego późniejszym podziałem w kształcie litery T.

Jądra komórek nerwowych są okrągłe, mają wygląd lekkiej bańki (w kształcie pęcherzyka), zwykle leżącej pośrodku perykarionu. Komórki nerwowe zawierają wszystkie organelle o ogólnym znaczeniu, w tym centrum komórkowe. Po zabarwieniu błękitem metylenowym, błękitem toluidynowym i fioletem krezylowym w perikarium neuronu i początkowych częściach dendrytów ujawniają się grudki o różnych rozmiarach i kształtach. Jednak nigdy nie docierają do podstawy aksonu. Ta substancja chromatofilowa (substancja Nissla lub substancja bazofilowa) nazywana jest substancją tigroidową. Jest wskaźnikiem aktywności funkcjonalnej neuronu, a w szczególności syntezy białek. Pod mikroskop elektronowy substancja tigroidowa odpowiada dobrze rozwiniętej ziarnistej siatce śródplazmatycznej, często z prawidłowo zorientowanymi błonami. Substancja ta zawiera znaczną ilość RNA, RNP i lipidów. czasami glikogen.

Po impregnacji solami srebra w komórkach nerwowych ujawniają się bardzo charakterystyczne struktury – neurofibryle. Zaliczane są do organelli o szczególnym znaczeniu. Tworzą gęstą sieć w ciele komórki nerwowej, a w procesach są rozmieszczone w sposób uporządkowany, równolegle do długości procesów. Pod mikroskopem elektronowym w komórkach nerwowych ujawniają się cieńsze formacje nitkowate, które są o 2-3 rzędy wielkości cieńsze niż neurofibryle. Są to tak zwane neurofilamenty i neurotubule. Najwyraźniej ich znaczenie funkcjonalne wiąże się z propagacją impulsu nerwowego wzdłuż neuronu. Zakłada się, że zapewniają transport neuroprzekaźników po całym organizmie i procesach komórek nerwowych.

Neuroglej

Drugim stałym składnikiem tkanki nerwowej są neurogleje. Termin ten odnosi się do zbioru specjalnych komórek znajdujących się pomiędzy neuronami. Komórki neuroglejowe pełnią funkcje wspomagająco-troficzne, wydzielnicze i ochronne. Neurogleje dzielą się na dwa główne typy: makroglej, reprezentowany przez gliocyty pochodzące z cewy nerwowej, oraz mikroglej. w tym makrofagi glejowe, które są pochodnymi mezenchymu. Makrofagi glejowe są często nazywane osobliwymi „urzędnikami” tkanki nerwowej, ponieważ mają wyraźną zdolność do fagocytozy. Z kolei gliocyty makrogleju dzieli się na trzy typy. Jeden z nich jest reprezentowany przez ependymyocyty wyściełające kanał kręgowy i komory mózgu. Pełnią funkcje ograniczające i wydzielnicze. Istnieją również astrocyty - komórki w kształcie gwiaździstego, które wykazują wyraźne funkcje wspierająco-troficzne i ograniczające. I wreszcie istnieją tak zwane oligodendrocyty. które towarzyszą zakończeniom nerwowym i uczestniczą w procesach odbioru. Komórki te otaczają także ciała komórkowe neuronów, uczestnicząc w wymianie substancji pomiędzy komórkami nerwowymi i naczyniami krwionośnymi. Oligodendrogliocyty tworzą również osłonki włókien nerwowych i wtedy nazywane są lemmocytami (komórkami Schwanna). Lemmocyty biorą bezpośredni udział w trofizmie i przewodzeniu wzbudzenia wzdłuż włókien nerwowych, w procesach degeneracji i regeneracji włókien nerwowych.

Włókna nerwowe

Włókna nerwowe (neurofibry) dzielą się na dwa rodzaje: mielinowe i niemielinowane. Oba typy włókien nerwowych mają jeden plan strukturalny i są procesami komórek nerwowych (cylindrów osiowych) otoczonych osłoną dendrogleju - lemmocytów (komórki Schwanna). Do każdego włókna na powierzchni przylega błona podstawna z sąsiadującymi włóknami kolagenowymi.

Włókna mielinowe (neurofibrae mielinatae) charakteryzują się stosunkowo większą średnicą, złożoną otoczką lemmocytów i dużą szybkością przewodzenia impulsów nerwowych (15 – 120 m/s). W osłonce włókna mielinowego wyróżnia się dwie warstwy: wewnętrzną, mielinową (stratum myelini), grubszą, zawierającą dużo lipidów i zabarwioną na czarno osmem. Składa się z warstw-płytek błony komórkowej lemmocytów, ciasno upakowanych spiralnie wokół osiowego cylindra. Zewnętrzną, cieńszą i jaśniejszą warstwę osłonki włókien mielinowych reprezentuje cytoplazma lemmocytu z jego jądrem. Warstwa ta nazywana jest neurilemmą lub błoną Schwanna. Wzdłuż warstwy mielinowej znajdują się ukośne, jasne nacięcia mielinowe (incisurae mielini). Są to miejsca, w których warstwy cytoplazmy lemmocytów przenikają pomiędzy płytkami mielinowymi. Zwężenia włókna nerwowego tam, gdzie brakuje warstwy mielinowej, nazywane są przechwytami węzłowymi (neurofibrae nodi). Odpowiadają granicy dwóch sąsiadujących lemmocytów.

Włókna nerwowe niemielinowane (neurofibrae nonmyelinatae) są cieńsze niż włókna mielinowe. Ich skorupa, również utworzona przez lemmocyty, nie ma warstwy mielinowej, nacięć i przechwytów. Taka struktura niemielinowanych włókien nerwowych wynika z faktu, że lemmocyty, choć pokrywają cylinder osiowy, nie owijają się wokół niego. W takim przypadku w jednym lemmocytze można zanurzyć kilka cylindrów osiowych. Są to włókna typu kablowego. Niemielinowane włókna nerwowe stanowią głównie część autonomicznego układu nerwowego. Impulsy nerwowe w nich przemieszczają się wolniej (1-2 m/s) niż w impulsach mielinowych i mają tendencję do rozpraszania się i osłabiania.

Zakończenia nerwowe

Włókna nerwowe kończą się w końcowych aparatach nerwowych zwanych zakończeniami nerwowymi (terminationes nervorum). Istnieją trzy rodzaje zakończeń nerwowych: efektory (efektory), receptory (wrażliwe) i połączenia międzyneuronowe - synapsy.

Efektory są motoryczne i wydzielnicze. Zakończenia motoryczne są urządzeniami końcowymi aksonów komórek motorycznych (głównie przednich rogów rdzenia kręgowego) somatycznego lub autonomicznego układu nerwowego. Zakończenia motoryczne w tkance mięśni poprzecznie prążkowanych nazywane są zakończeniami nerwowo-mięśniowymi (synapsami) lub płytkami motorycznymi. Zakończenia nerwów ruchowych w tkance mięśni gładkich mają wygląd zgrubień w kształcie guzika lub wyraźnych rozszerzeń. Zakończenia wydzielnicze zidentyfikowano na komórkach gruczołowych.

Receptory są końcowym aparatem dendrytów neuronów czuciowych. Niektórzy z nich odczuwają podrażnienie ze strony środowiska zewnętrznego - są to receptory zewnętrzne. Inni odbierają sygnały z narządów wewnętrznych - są to interoreceptory. Wśród wrażliwych zakończeń nerwowych, zgodnie z ich funkcjonalnymi przejawami, wyróżnia się: mechanoreceptory, baroreceptory, termoreceptory i chemoreceptory.

Ze względu na budowę receptory dzielą się na wolne - są to receptory w postaci czułków, krzaków i kłębuszków. Składają się wyłącznie z gałęzi samego cylindra osiowego i nie towarzyszą im neurogleje. Inny typ receptora jest niewolny. Są one reprezentowane przez końcówki cylindra osiowego, którym towarzyszą komórki neuroglejowe. Wśród niewolnych zakończeń nerwowych wyróżnia się otorbowane, pokryte torebkami tkanki łącznej. Są to ciałka dotykowe Meissnera, ciałka blaszkowate Vatera-Paciniego itp. Drugim rodzajem niewolnych zakończeń nerwowych są nieotorebkowane zakończenia nerwowe. Należą do nich łąkotki dotykowe lub dyski dotykowe Merkel, zlokalizowane w nabłonku skóry itp.

Synapsy międzyneuronalne (synapse interneuronales) są punktami kontaktowymi dwóch neuronów. Ze względu na lokalizację wyróżnia się następujące typy synaps: aksodendrytyczne, aksosomatyczne i aksoaksonalne (hamujące). Mniej powszechne są synapsy dendrodendrytyczne, dendrosomatyczne i somasomatyczne. W mikroskopie świetlnym synapsy wyglądają jak pierścienie, guziki, maczugi (synapsy końcowe) lub cienkie włókna rozciągające się wzdłuż ciała lub wyrostków innego neuronu. Są to tak zwane synapsy styczne. Synapsy identyfikuje się na dendrytach, zwanych kolcami dendrytycznymi (aparatem kręgosłupa). Pod mikroskopem elektronowym synapsy rozróżniają tzw. biegun presynaptyczny z błoną presynaptyczną jednego neuronu i biegun postsynaptyczny z błoną postsynaptyczną (innego neuronu). Pomiędzy tymi dwoma biegunami istnieje luka synoptyczna. Często skoncentrowane na biegunach synapsy duża liczba mitochondria, a w obszarze bieguna presynaptycznego i szczeliny synaptycznej - pęcherzyki synaptyczne (w synapsy chemiczne).

Ze względu na sposób przekazywania impulsów nerwowych dzieli się je na chemiczne. synapsy elektryczne i mieszane. Synapsy chemiczne w pęcherzykach synaptycznych zawierają mediatory - norepinefrynę w synapsach adrenergicznych (ciemne synapsy) i acetylocholinę w synapsach cholinergicznych (jasne synapsy). Impuls nerwowy w synapsach chemicznych jest przekazywany za pomocą tych mediatorów. Synapsy elektryczne (pozbawione pęcherzyków) nie mają pęcherzyków synaptycznych z przekaźnikami. Wykazują jednak ścisły kontakt między błonami pre- i postsynaptycznymi.

W tym przypadku impuls nerwowy jest przekazywany za pomocą potencjałów elektrycznych. Znaleziono także synapsy mieszane, w których przekazywanie impulsów odbywa się najwyraźniej na obydwa sposoby.

W zależności od wywołanego efektu rozróżnia się synapsy pobudzające i hamujące. W synapsach hamujących mediatorem może być kwas gamma-aminomasłowy. Ze względu na charakter propagacji impulsów rozróżnia się synapsy rozbieżne i zbieżne. W rozbieżnych synapsach impuls z jednego miejsca ich pochodzenia dociera do kilku neuronów, które nie są połączone szeregowo. Przeciwnie, w zbieżnych synapsach impulsy z różnych źródeł docierają do jednego neuronu. Jednak w każdej synapsie zawsze następuje tylko jednostronne przewodzenie impulsu nerwowego.

Neurony łączą się w obwody nerwowe poprzez synapsy. Łańcuch neuronów zapewniający przewodzenie impulsu nerwowego od receptora neuronu czuciowego do zakończenia nerwu ruchowego nazywany jest łukiem odruchowym. Istnieją proste i złożone łuki odruchowe.

Prosty łuk odruchowy tworzą tylko dwa neurony: pierwszy czuciowy i drugi ruchowy. W złożonych łukach odruchowych pomiędzy tymi neuronami znajdują się również neurony asocjacyjne, interkalarne. Istnieją również łuki odruchowe somatyczne i autonomiczne. Łuki odruchów somatycznych regulują funkcjonowanie mięśni szkieletowych, a autonomiczne zapewniają mimowolne skurcze mięśni narządów wewnętrznych.

Właściwości tkanki nerwowej, ośrodek nerwowy.

1. Pobudliwość to zdolność komórki, tkanki lub całego organizmu do reagowania na różne wpływy, zarówno ze środowiska zewnętrznego, jak i wewnętrznego organizmu.

Pobudliwość przejawia się w procesach pobudzenia i hamowania.

Pobudzenie- jest to forma odpowiedzi na działanie bodźca, objawiająca się zmianami w procesach metabolicznych w komórkach tkanki nerwowej.

Zmianom metabolizmu towarzyszy ruch jonów naładowanych ujemnie i dodatnio przez błonę komórkową, co powoduje zmianę aktywności komórki. Spoczynkowa różnica potencjałów elektrycznych pomiędzy wewnętrzną zawartością komórki nerwowej a jej zewnętrzną powłoką wynosi około 50-70 mV. Ta różnica potencjałów (nazywana spoczynkowym potencjałem błonowym) powstaje w wyniku nierówności stężeń jonów w cytoplazmie komórki i środowisku zewnątrzkomórkowym (ponieważ Błona komórkowa ma selektywną przepuszczalność dla jonów Na+ i K+).

Pobudzenie może przemieszczać się z jednego miejsca w komórce do drugiego, z jednej komórki do drugiej.

Hamowanie- forma reakcji na działanie bodźca, przeciwna do wzbudzenia - zatrzymuje aktywność komórek, tkanek, narządów, osłabia lub uniemożliwia jej wystąpienie. Pobudzeniu w niektórych ośrodkach towarzyszy hamowanie w innych, co zapewnia skoordynowane funkcjonowanie narządów i całego organizmu jako całości. To zjawisko zostało odkryte I. M. Sechenov.

Hamowanie wiąże się z obecnością w ośrodkowym układzie nerwowym specjalnych neuronów hamujących, których synapsy uwalniają mediatory hamujące, a zatem zapobiegają pojawieniu się potencjału czynnościowego, a błona ulega zablokowaniu. Każdy neuron ma wiele synaps pobudzających i hamujących.

Wzbudzenie i hamowanie są wyrazami pojedynczego procesu nerwowego, ponieważ mogą zachodzić w jednym neuronie, zastępując się nawzajem. Proces wzbudzenia i hamowania jest stanem aktywnym komórki, ich występowanie wiąże się ze zmianami reakcji metabolicznych w neuronie i zużyciem energii.

2.Przewodność- jest to zdolność do przewodzenia wzbudzenia.

Rozprzestrzenianie się procesów wzbudzenia w tkance nerwowej następuje w następujący sposób: powstając w jednej komórce, impuls elektryczny (nerwowy) łatwo przechodzi do sąsiednich komórek i może być przekazywany do dowolnej części układu nerwowego. Potencjał czynnościowy powstający na nowym obszarze powoduje zmiany stężenia jonów w sąsiednim obszarze i odpowiednio nowy potencjał czynnościowy.

3.Drażliwość- zdolność pod wpływem zewnętrznych i wewnętrznych czynników środowiskowych (substancje drażniące) przejść ze stanu spoczynku do stanu aktywności. Podrażnienie- proces działania bodźca. Reakcje biologiczne- zmiany odpowiedzi w aktywności komórek i całego organizmu. (Na przykład: dla receptorów oka bodźcem jest światło, dla receptorów skóry jest to ciśnienie.)

Upośledzona przewodność i pobudliwość tkanki nerwowej (na przykład podczas znieczulenia ogólnego) zatrzymuje wszystkie procesy umysłowe człowieka i prowadzi do całkowitej utraty przytomności.

Wyszukaj wykłady

WYKŁAD 2

FIZJOLOGIA UKŁADU NERWOWEGO

PLAN WYKŁADU

1. Organizacja i funkcje układu nerwowego.

2. Budowa strukturalna i funkcje neuronów.

3. Właściwości funkcjonalne tkanki nerwowej.

ORGANIZACJA I FUNKCJE UKŁADU NERWOWEGO

Ludzki układ nerwowy, regulator skoordynowanej aktywności wszystkich ważnych układów organizmu, dzieli się na:

– somatyczny– z odcinkami centralnymi (OUN) – mózgiem i rdzeniem kręgowym oraz odcinkiem obwodowym – 12 par nerwów czaszkowych i rdzeniowych unerwiających skórę, mięśnie, tkankę kostną, stawy.

– wegetatywny (VNS)– z najwyższym ośrodkiem regulacji funkcji wegetatywnych podwzgórze– oraz odcinek obwodowy obejmujący zespół nerwów i węzłów współczujący, przywspółczulny (błędny) i metasympatyczny układy unerwienia narządów wewnętrznych, które służą zapewnieniu ogólnej witalności człowieka i określonych zajęć sportowych.

Ludzki układ nerwowy łączy w swojej strukturze funkcjonalnej około 25 miliardów neuronów mózgowych i około 25 milionów komórek zlokalizowanych na obwodzie.

Funkcje ośrodkowego układu nerwowego:

1/ zapewnienie całościowej aktywności mózgu w organizacji procesów neurofizjologicznych i psychologicznych świadomego zachowania człowieka;

2/ kontrola sensomotoryczna, konstruktywna i kreatywna, działalność twórcza mające na celu osiągnięcie konkretne rezultaty indywidualny rozwój psychofizyczny;

3/ doskonalenie umiejętności motorycznych i instrumentalnych, które pomagają doskonalić motorykę i inteligencję;

4/ kształtowanie zachowań adaptacyjnych, adaptowalnych w zmieniających się warunkach środowiska społecznego i naturalnego;

5/ interakcja z AUN, endokrynnym i układy odpornościowe organizm w celu zapewnienia żywotności i indywidualnego rozwoju człowieka;

6/ podporządkowanie procesów neurodynamicznych mózgu zmianom stanu indywidualnej świadomości, psychiki i myślenia.

Tkanka nerwowa mózgu jest zorganizowana w złożoną sieć ciał i procesów neuronów i komórek neuroglejowych, upakowanych w konfiguracje objętościowo-przestrzenne - funkcjonalnie specyficzne moduły, jądra lub ośrodki, które zawierają następujące typy neuronów:

<> sensoryczny(wrażliwy), aferentny, odbierający energię i informacje ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego;

<> silnik(silnikowy), odprowadzający, przekazujący informacje w centralnym systemie sterowania ruchem;

<> mediator(interkalarny), zapewniający funkcjonalnie niezbędną interakcję między dwoma pierwszymi typami neuronów lub regulację ich rytmicznej aktywności.

Neurony - jednostki funkcjonalne, strukturalne, genetyczne i informacyjne mózgu i rdzenia kręgowego - mają szczególne właściwości:

<>zdolność do rytmicznej zmiany swojej aktywności, generowania potencjałów elektrycznych - impulsów nerwowych o określonej częstotliwości, tworzenia pól elektromagnetycznych;

<>wchodzić w rezonansowe interakcje międzyneuronalne w wyniku napływu energii i informacji przez sieci neuronowe;

<>poprzez kody impulsowe i neurochemiczne przekazują określone informacje semantyczne, polecenia regulacyjne innym neuronom, ośrodkom nerwowym mózgu i rdzenia kręgowego, komórkom mięśniowym i narządom wegetatywnym;

<>utrzymać integralność własnej struktury, dzięki programom zakodowanym w nuklearnym aparacie genetycznym (DNA i RNA);

<>syntetyzować określone neuropeptydy, neurohormony, mediatory - pośredniki połączeń synaptycznych, dostosowując swoje produkty do funkcji i poziomu aktywności impulsowej neuronu;

<>przekazują fale wzbudzenia - potencjały czynnościowe (AP) tylko jednokierunkowo - z ciała neuronu wzdłuż aksonu przez synapsy chemiczne aksoterminali.

Neuroglia - (z greckiego - glia – klej) tkanka łączna, podtrzymująca mózg, stanowi około 50% jego objętości; Komórki glejowe przewyższają liczbę neuronów prawie 10 razy.

Struktury glejowe zapewniają:

<>funkcjonalna niezależność ośrodków nerwowych od innych struktur mózgu;

<>wytyczyć lokalizację poszczególnych neuronów;

<>zapewniają odżywianie (trofizm) neuronów, dostarczanie substratów energetycznych i plastycznych dla ich funkcji oraz odnowę elementów strukturalnych;

<>Generować pola elektryczne;

<>wspomagają aktywność metaboliczną, neurochemiczną i elektryczną neuronów;

<>otrzymują niezbędną energię i substraty plastyczne z populacji glejów „kapilarnych”, zlokalizowanych wokół sieci naczyń krwionośnych mózgu.

2. SKŁAD STRUKTURALNO-FUNKCYJNY NEURONÓW

Funkcje neurofizjologiczne realizowane są dzięki odpowiedniemu składowi strukturalnemu neuronów, na który składają się następujące elementy cytologiczne: (patrz ryc. 1)

1 – soma(ciało) ma różne rozmiary i kształty w zależności od przeznaczenia funkcjonalnego neuronu;

2 – membrana, pokrywający ciało, dendryty i akson komórki, selektywnie przepuszczalny dla jonów potasu, sodu, wapnia, chloru;

3 – drzewo dendrytyczne– strefa receptorowa percepcji bodźców elektrochemicznych z innych neuronów poprzez styki synaptyczne międzyneuronów na kolcach dendrytycznych;

4 – rdzeń z aparatem genetycznym (DNA, RNA) - „mózg neuronu”, reguluje syntezę polipeptydów, odnawia i utrzymuje integralność struktury i specyfikę funkcjonalną komórki;

5 – jąderko– „serce neuronu” – wykazuje dużą reaktywność w stosunku do stanu fizjologicznego neuronu, bierze udział w syntezie RNA, białek i lipidów, intensywnie dostarczając je do cytoplazmy w miarę nasilania się procesów wzbudzenia;

6 – plazma komórkowa, zawiera: jony K, Na, Ca, Cl w stężeniu wymaganym dla reakcji elektrodynamicznych; mitochondria, które zapewniają metabolizm oksydacyjny; mikrotubule i mikrowłókna cytoszkieletu oraz transport wewnątrzkomórkowy;

7 – akson (od łac. oś - oś)– włókno nerwowe, mielinowany przewodnik fal wzbudzenia, który przenosi energię i informację z ciała neuronu do innych neuronów poprzez wirowe prądy zjonizowanej plazmy;

8 – wzgórek aksonu I odcinek początkowy, gdzie powstaje rozprzestrzeniające się pobudzenie nerwowe - potencjały czynnościowe;

9 – terminale— gałęzie końcowe aksonu różnią się liczbą, rozmiarem i sposobem rozgałęziania w neuronach o różnych typach funkcjonalnych;

10 – synapsy (Łączność)– formacje błonowe i cytoplazmatyczne ze skupiskami pęcherzyków-cząsteczek neuroprzekaźnika, aktywujących przepuszczalność błony postsynaptycznej dla prądów jonowych. Wyróżnić trzy typy synaps: akso-dendrytyczny (pobudzający), akso-somatyczny (częściej hamujący) i aksoaksonalny (regulujący przekazywanie wzbudzenia przez końcówki).

M – mitochondria,

Jestem rdzeniem

Jad – jąderko,

R – rybosomy,

B – ekscytujące

T – synapsa skrętna,

D – dendryty,

A – akson,

X – wzgórek aksonu,

Ř – komórka Schwanna

osłonka mielinowa,

O – zakończenie aksonu,

N – następny neuron.

Ryż. 1.

Organizacja funkcjonalna neuronu

WŁAŚCIWOŚCI FUNKCJONALNE TKANKI NERWOWEJ

1}.Pobudliwość– podstawowa, naturalna właściwość komórek i tkanek nerwowych i mięśniowych, objawiająca się zmianami w aktywności elektrycznej, wytwarzaniu pole elektromagnetyczne wokół neuronów, całego mózgu i mięśni, zmiany prędkości fal wzbudzenia wzdłuż włókien nerwowych i mięśniowych pod wpływem bodźców o różnym charakterze energetycznym: mechanicznym, chemicznym, termodynamicznym, radiacyjnym, elektrycznym, magnetycznym i psychicznym.

Pobudliwość neuronów objawia się w kilku postaciach podniecenie lub rytmy aktywność elektryczna:

1/ względne potencjały spoczynkowe (RP) przy ujemnym ładunku błony neuronowej,

2/pobudzające i hamujące potencjały postsynaptyczne membrany (EPSP i IPSP)

3/propagujące potencjały czynnościowe (AP), sumujące energię strumieni impulsów doprowadzających docierających przez wiele synaps dendrytycznych.

Mediatory przekazywania sygnałów pobudzających lub hamujących w synapsach chemicznych - mediatorzy, specyficzne aktywatory i regulatory transbłonowych prądów jonowych. Są syntetyzowane w ciałach lub zakończeniach neuronów, mają zróżnicowane działanie biochemiczne w interakcji z receptorami błonowymi i różnią się wpływem informacyjnym na procesy nerwowe różnych części mózgu.

Pobudliwość jest inna w strukturach mózgu, różni się ich funkcjami, reaktywnością i rolą w regulowaniu życiowej aktywności organizmu.

Oceniane są jego granice katarakty na rzece intensywność i czas trwania stymulacji zewnętrznej. Próg to minimalna siła i czas oddziaływania energii stymulującej, powodująca zauważalną reakcję tkankową – rozwój procesu wzbudzenia elektrycznego. Dla porównania wskazujemy stosunek progów i jakość pobudliwości tkanki nerwowej i mięśniowej:

©2015-2018 poisk-ru.ru
Wszelkie prawa należą do ich autorów. Ta witryna nie rości sobie praw do autorstwa, ale zapewnia bezpłatne korzystanie.
Naruszenie praw autorskich i naruszenie danych osobowych

TKANKA NERWOWA

Ogólna charakterystyka, klasyfikacja i rozwój tkanki nerwowej.

Tkanka nerwowa to układ połączonych ze sobą komórek nerwowych i neurogleju, które zapewniają określone funkcje percepcji podrażnień, pobudzenia, generowania i przekazywania impulsów. Stanowi podstawę budowy narządów układu nerwowego, które zapewniają regulację wszystkich tkanek i narządów, ich integrację z organizmem i połączenie z otoczeniem.

W tkance nerwowej występują dwa rodzaje komórek – nerwowe i glejowe. Komórki nerwowe (neurony lub neurocyty) - główne Elementy konstrukcyjne tkanka nerwowa spełniająca określoną funkcję. Neurogleje zapewniają istnienie i funkcjonowanie komórek nerwowych, pełniąc funkcje podporowe, troficzne, ograniczające, wydzielnicze i ochronne.

SKŁAD KOMÓRKOWY TKANKI NERWOWEJ

Neurony, czyli neurocyty, to wyspecjalizowane komórki układu nerwowego odpowiedzialne za odbieranie, przetwarzanie i przekazywanie sygnałów (do: innych neuronów, komórek mięśniowych lub wydzielniczych). Neuron jest jednostką niezależną morfologicznie i funkcjonalnie, jednak za pomocą swoich procesów nawiązuje kontakt synaptyczny z innymi neuronami, tworząc łuki odruchowe – ogniwa łańcucha, z którego zbudowany jest układ nerwowy. W zależności od funkcji w łuku odruchowym wyróżnia się trzy typy neuronów:

dośrodkowy

asocjacyjny

eferentny

Dośrodkowy(lub receptorowe, wrażliwe) neurony odbierają impuls, eferentny(lub silnik) przekazują go do tkanek pracujących narządów, pobudzając je do działania, i asocjacyjny(lub interkalarne) komunikują się między neuronami.

Zdecydowana większość neuronów (99,9%) ma charakter asocjacyjny.

Neurony są inne wielka różnorodność kształty i rozmiary. Na przykład średnica ciał komórek ziarnistych kory móżdżku wynosi 4-6 µm, a średnica gigantycznych neuronów piramidalnych strefy motorycznej kory mózgowej wynosi 130-150 µm. Neurony składają się z ciała (lub perikaryonu) i procesów: jednego aksonu i zmiennej liczby rozgałęzionych dendrytów. Ze względu na liczbę procesów wyróżnia się trzy typy neuronów:

dwubiegunowy,

wielobiegunowy (większość) i

neurony jednobiegunowe.

Neurony jednobiegunowe mają tylko akson (zwykle nie spotykany u zwierząt wyższych i ludzi). Dwubiegunowy- mają akson i jeden dendryt. Neurony wielobiegunowe(zdecydowana większość neuronów) ma jeden akson i wiele dendrytów. Rodzaj neuronu dwubiegunowego to neuron pseudojednobiegunowy, z którego ciała wywodzi się jeden wspólny wyrostek - wyrostek, który następnie dzieli się na dendryt i akson. Neurony pseudounipolarne występują w zwojach rdzeniowych, neurony dwubiegunowe występują w narządach zmysłów. Większość neuronów jest wielobiegunowa. Ich formy są niezwykle różnorodne. Akson i jego zabezpieczenia kończą się rozgałęzieniami na kilka gałęzi zwanych telodendronami, przy czym te ostatnie kończą się końcowymi zgrubieniami.

Trójwymiarowy obszar, w którym dendryty pojedynczej gałęzi neuronu nazywa się polem dendrytycznym neuronu.

Dendryty są prawdziwymi występami ciała komórki. Zawierają te same organelle co ciało komórki: grudki substancji chromatofilowej (tj. ziarnistą siateczkę śródplazmatyczną i polisomy), mitochondria, dużą liczbę neurotubul (lub mikrotubul) i neurofilamenty. Dzięki dendrytom powierzchnia receptora neuronu zwiększa się 1000 lub więcej razy.

Akson to proces, przez który impuls jest przekazywany z ciała komórki. Zawiera mitochondria, neurotubule i neurofilamenty, a także gładką siateczkę śródplazmatyczną.

Zdecydowana większość ludzkich neuronów zawiera jedno okrągłe, jasne jądro, zlokalizowane w środku komórki. Neurony dwujądrowe, a zwłaszcza wielojądrowe, są niezwykle rzadkie.

Plazlemoma neuronu jest błoną pobudliwą, tj. ma zdolność generowania i przewodzenia impulsów. Jego białka integralne to białka działające jako kanały jonoselektywne i białka receptorowe, które powodują, że neurony reagują na określone bodźce. W neuronie potencjał błonowy reszta wynosi -60 -70 mV. Potencjał spoczynkowy powstaje poprzez usunięcie Na+ z komórki. Większość kanałów Na+ i K+ jest zamknięta. Przejście kanałów ze stanu zamkniętego do otwartego jest regulowane przez potencjał błonowy.

W wyniku dotarcia ekscytującego impulsu do plazmalemy komórki następuje częściowa depolaryzacja. Kiedy osiągnie poziom krytyczny (progowy), kanały sodowe otwierają się, umożliwiając jonom Na+ przedostanie się do komórki. Wzrasta depolaryzacja, a jednocześnie otwiera się jeszcze więcej kanałów sodowych. Kanały potasowe również otwierają się, ale wolniej i na dłużej, co pozwala K+ opuścić komórkę i przywrócić potencjał do poprzedniego poziomu. Po 1-2 ms (tzw

okres refrakcji), kanały wracają do normy, a membrana może ponownie reagować na bodźce.

Zatem propagacja potencjału czynnościowego spowodowana jest wejściem do neuronu jonów Na+, które mogą depolaryzować sąsiedni obszar plazmalemy, co z kolei tworzy potencjał czynnościowy w nowym miejscu.

Spośród elementów cytoszkieletu w cytoplazmie neuronów obecne są neurofilamenty i neurotubule. Wiązki neurofilamentów na preparatach nasączonych srebrem widoczne są w postaci nici – neurofibryli. Neurofibryle tworzą sieć w ciele neuronu, a w procesach są zlokalizowane równolegle. Neurotubule i neurofilamenty biorą udział w utrzymaniu kształtu komórki, wzroście procesów i transporcie aksonów.

Odrębnym rodzajem neuronów są neurony wydzielnicze. Zdolność do syntezy i wydzielania substancji biologicznie czynnych, w szczególności neuroprzekaźników, jest charakterystyczna dla wszystkich neurocytów. Istnieją jednak neurocyty wyspecjalizowane przede wszystkim do pełnienia tej funkcji - neurony wydzielnicze, na przykład komórki jąder neurosekrecyjnych obszaru podwzgórza mózgu. W cytoplazmie takich neuronów i ich aksonach znajdują się różnej wielkości ziarnistości neurosekrecyjne, zawierające białka, a w niektórych przypadkach lipidy i polisacharydy. Granulki neurosekrecji uwalniane są bezpośrednio do krwi (na przykład za pośrednictwem tzw. synaps osiowo-naczyniowych) lub do płynu mózgowego. Neurosekrety pełnią rolę neuroregulatorów, uczestnicząc w interakcji układu integracji nerwowej i humoralnej.

NEUROGLIA

Neurony to wysoce wyspecjalizowane komórki, które istnieją i funkcjonują w ściśle określonym środowisku. Neurogleje zapewniają im takie środowisko. Neurogleje pełnią następujące funkcje: wspierającą, troficzną, ograniczającą, utrzymującą stałe środowisko wokół neuronów, ochronną, wydzielniczą. Wyróżnia się glej centralnego i obwodowego układu nerwowego.

Komórki glejowe ośrodkowego układu nerwowego dzielą się na makroglej i mikroglej.

Makroglej

Makroglej rozwija się z glioblastów cewy nerwowej i obejmuje: ependymocyty, astrocyty i oligodendrogliocyty.

Ependymocyty wyścielają komory mózgu i kanał centralny rdzenia kręgowego. Komórki te mają kształt cylindryczny. Tworzą warstwę nabłonka zwaną wyściółką. Pomiędzy sąsiadującymi komórkami wyściółki znajdują się połączenia szczelinowe i pasma klejące, ale nie ma połączeń ścisłych, dzięki czemu płyn mózgowo-rdzeniowy może przedostać się pomiędzy komórkami wyściółki do tkanki nerwowej. Większość ependymocytów ma ruchliwe rzęski, które powodują przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego. Podstawowa powierzchnia większości ependymocytów jest gładka, ale w niektórych komórkach występuje długi proces sięgający głęboko w tkankę nerwową. Takie komórki nazywane są tanycytami. Są liczne w dnie komory trzeciej. Uważa się, że komórki te przekazują informację o składzie płynu mózgowo-rdzeniowego do pierwotnej sieci naczyń włosowatych układu wrotnego przysadki mózgowej. Nabłonek wyściółkowy splotów naczyniówkowych komór wytwarza płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF).

Astrocyty- komórki o kształcie procesowym, ubogie w organelle. Pełnią głównie funkcje podporowe i troficzne. Istnieją dwa rodzaje astrocytów - protoplazmatyczne i włókniste. Astrocyty protoplazmatyczne zlokalizowane są w istocie szarej ośrodkowego układu nerwowego, a astrocyty włókniste zlokalizowane są głównie w istocie białej.

Astrocyty protoplazmatyczne charakteryzują się krótkimi, silnie rozgałęzionymi wypustkami i lekkim, kulistym jądrem. Procesy astrocytowe rozciągają się na błony podstawne naczyń włosowatych, ciała i dendryty neuronów, otaczając synapsy i oddzielając je od siebie, a także do pia mater, tworząc błonę pioglejową graniczącą z przestrzenią podpajęczynówkową. Zbliżając się do naczyń włosowatych, ich wyrostki tworzą rozszerzone „nogi”, które całkowicie otaczają naczynie. Astrocyty gromadzą się i przenoszą substancje z naczyń włosowatych do neuronów, pobierając nadmiar zewnątrzkomórkowego potasu i innych substancji, takich jak neuroprzekaźniki, z przestrzeni zewnątrzkomórkowej po intensywnej aktywności neuronów.

Oligodendrocyty– mają mniejsze i intensywniej wybarwione jądra niż astrocyty. Ich procesy są nieliczne. Oligodendrogliocyty występują zarówno w istocie szarej, jak i białej. W istocie szarej są one zlokalizowane w pobliżu perikaryi. W istocie białej ich wyrostki tworzą warstwę mielinową w mielinowanych włóknach nerwowych i w przeciwieństwie do podobnych komórek obwodowego układu nerwowego - neurolemmocytów, jeden oligodendrogliocyt może uczestniczyć w mielinizacji kilku aksonów jednocześnie.

Mikroglej

Mikroglej to komórki fagocytarne należące do układu fagocytów jednojądrzastych i pochodzące z hematopoetycznych komórek macierzystych (prawdopodobnie z premonocytów czerwonego szpiku kostnego). Funkcją mikrogleju jest ochrona przed infekcjami i uszkodzeniami oraz usuwanie produktów zniszczenia tkanki nerwowej. Komórki mikrogleju charakteryzują się małymi rozmiarami i wydłużonymi ciałami. Ich krótkie wyrostki mają na powierzchni gałęzie drugorzędowe i trzeciorzędowe, co nadaje komórkom „kolczasty” wygląd. Opisana morfologia jest charakterystyczna dla typowego (rozgałęzionego lub spoczynkowego) mikrogleju w pełni ukształtowanego centralnego układu nerwowego. Ma słabą aktywność fagocytarną. Rozgałęziony mikroglej występuje zarówno w istocie szarej, jak i białej centralnego układu nerwowego.

W rozwijającym się mózgu ssaków występuje przejściowa forma mikrogleju, mikroglej ameboidalny. Komórki mikrogleju ameboidalnego tworzą wyrostki - fałdy filopodiów i plazmalemmy. Ich cytoplazma zawiera liczne fagolizosomy i ciałka blaszkowate. Ciałka mikrogleju ameboidalnego charakteryzują się dużą aktywnością enzymów lizosomalnych. Aktywnie fagocytujące mikrogleje ameboidalne są niezbędne we wczesnym okresie poporodowym, kiedy bariera krew-mózg nie jest jeszcze w pełni rozwinięta, a substancje z krwi łatwo przedostają się do centralnego układu nerwowego. Uważa się również, że pomaga w usuwaniu resztek komórkowych, które powstają w wyniku zaprogramowanej śmierci nadmiaru neuronów i ich procesów podczas różnicowania układu nerwowego. Uważa się, że po dojrzewaniu ameboidalne komórki mikrogleju przekształcają się w rozgałęziony mikroglej.

Reaktywny mikroglej pojawia się po urazie w dowolnym obszarze mózgu. Nie ma procesów rozgałęziających się, jak mikroglej spoczynkowy, i nie ma pseudopodiów i filopodiów, jak mikroglej ameboidalny. Cytoplazma reaktywnych komórek mikrogleju zawiera ciała gęste, wtręty lipidowe i lizosomy. Istnieją dowody na to, że reaktywny mikroglej powstaje w wyniku aktywacji mikrogleju spoczynkowego podczas urazów centralnego układu nerwowego.

Omówione powyżej elementy glejowe należą do ośrodkowego układu nerwowego.

Glej obwodowego układu nerwowego, w przeciwieństwie do makrogleju ośrodkowego układu nerwowego, wywodzi się z grzebienia nerwowego. Neuroglej obwodowy obejmuje: neurolemmocyty (lub komórki Schwanna) i gliocyty zwojowe (lub gliocyty płaszcza).

Neurolemmocyty Schwanna tworzą osłonki procesów komórek nerwowych we włóknach nerwowych obwodowego układu nerwowego. Gliocyty zwojów płaszcza otaczają ciała komórkowe neuronów w zwojach i uczestniczą w metabolizmie tych neuronów.

WŁÓKNA NERWOWE

Procesy komórek nerwowych pokrytych błonami nazywane są włóknami nerwowymi. Rozróżnia się je według struktury muszli mielinowane i niemielinowane włókna nerwowe. Proces komórki nerwowej we włóknie nerwowym nazywany jest cylindrem osiowym lub aksonem, ponieważ najczęściej (z wyjątkiem nerwów czuciowych) włókna nerwowe zawierają aksony.

W ośrodkowym układzie nerwowym błony procesów neuronalnych powstają w procesach oligodendrogliocytów, a w obwodowym układzie nerwowym - przez neurolemmocyty Schwanna.

Niemielinowane włókna nerwowe są głównie częścią autonomicznego lub autonomicznego układu nerwowego. Neurolemmocyty osłonek niemielinowanych włókien nerwowych, ściśle ułożone, tworzą sznury. Z reguły we włóknach nerwowych narządów wewnętrznych taki sznur zawiera nie jeden, ale kilka cylindrów osiowych należących do różnych neuronów. Mogą opuścić jedno włókno i przejść do następnego. Takie włókna zawierające kilka cylindrów osiowych nazywane są włóknami kablowymi. Gdy cylindry osiowe zanurzają się w sznurze neurolemmocytów, skorupy tych ostatnich wyginają się, szczelnie otaczają cylindry osiowe i zamykając się nad nimi, tworzą głębokie fałdy, na dnie których znajdują się poszczególne cylindry osiowe. Obszary otoczki neurolemmocytów, które są blisko siebie w obszarze fałdu, tworzą podwójną membranę - mesakson, na którym jakby zawieszony jest osiowy cylinder.

Mielinowane włókna nerwowe występuje zarówno w ośrodkowym, jak i obwodowym układzie nerwowym. Są znacznie grubsze niż niemielinowane włókna nerwowe. Składają się również z osiowego cylindra „pokrytego” osłonką z neurolemmocytów Schwanna, ale średnica cylindrów osiowych tego typu włókien jest znacznie grubsza, a osłona jest bardziej złożona.

Warstwa mielinowa otoczki takiego włókna zawiera znaczną ilość lipidów, dlatego potraktowana kwasem osmowym zmienia kolor na ciemnobrązowy. W warstwie mielinowej okresowo spotyka się wąskie jasne linie – wcięcia mieliny, zwane też wcięciami Schmidta-Lantermana. W pewnych odstępach (1-2 mm) widoczne są obszary włókna pozbawione warstwy mielinowej – jest to tzw. węzły guzkowe lub węzły Ranviera.

Tkanka składa się z komórek - neuronów i neurogleju (substancji międzykomórkowej). Zawiera także komórki receptorowe.

- Neurony. Komórki nerwowe składające się z jądra, organelli i procesów cytoplazmatycznych. Małe wyrostki dostarczające impulsy do organizmu nazywane są dendrytami, dłuższe i cieńsze wyrostki nazywane są aksonami.

- Komórki neuroglejowe koncentrują się głównie w ośrodkowym układzie nerwowym, gdzie ich liczba jest 10 razy większa niż obecność neuronów. Wypełniają przestrzenie pomiędzy komórkami nerwowymi i dostarczają im niezbędnych składników odżywczych.

Rodzaje neuronów ze względu na liczbę procesów

1. Mieć jeden proces (jednobiegunowy);
2. Proces dzieli się na 2 gałęzie (pseudojednobiegunowe);
3.Dwa procesy: dendryt i akson (dwubiegunowy);
4. Jeden akson i wiele dendrytów (wielobiegunowe).

Unikalna właściwość tkanki nerwowej

Tkanka nerwowa, w przeciwieństwie do innych, ma właściwość przenoszenia wzbudzenia wzdłuż włókien nerwowych. Ta właściwość nazywa się przewodnością i ma swoje własne wzorce dystrybucji.

Funkcje tkanki nerwowej

Budowa

Cechy strukturalne tkanki nerwowej sprawiają, że może ona być materiałem do budowy mózgu i rdzenia kręgowego. Składa się również w całości z obwodowego układu nerwowego, który obejmuje: zwoje nerwowe, wiązki nerwów (włókien) i same nerwy.

Przetwarzanie przychodzących informacji

Komórki nerwowe spełniają następujące funkcje: percepcję i analizę informacji o podrażnieniu oraz przetwarzanie tej informacji na impuls lub sygnał elektryczny, posiadają szczególną zdolność wytwarzania w tym celu substancji aktywnych.

Regulacja pracy skoordynowanej

Tkanka nerwowa z kolei wykorzystuje właściwości neuronów do regulowania i koordynowania pracy wszystkich narządów i układów organizmu człowieka. Dodatkowo tkanina ta pomaga mu przystosować się do niesprzyjających warunków środowiska zewnętrznego i wewnętrznego.

Tworzenie się moczu składa się z trzech faz:

Filtracja kłębuszkowa.

Resorpcja rurowa.

Wydzielina rurkowa.

Filtracja kłębuszkowa zachodzi w ciałku nerkowym oraz poprzez ultrafiltrację osocza krwi z kłębuszków naczyń włosowatych do światła torebki Bowmana-Shumlyansky'ego. Filtracja ma miejsce, gdy ciśnienie krwi wynosi co najmniej 30 mm Hg. Sztuka. Jest to wartość krytyczna odpowiadająca minimalnemu ciśnieniu tętna.

Trójwarstwowy filtr ciałka nerkowego przypomina trzy włożone w siebie sita. Filtrat – mocz pierwotny – powstaje w ilości 125 ml/min lub 170-180 litrów na dobę i zawiera wszystkie składniki osocza krwi, z wyjątkiem białek wielkocząsteczkowych.

Fazy ​​​​reabsorpcji I wydzielanie zachodzą w kanalikach nefronowych i na początku przewodów zbiorczych. Procesy te zachodzą równolegle, gdyż niektóre substancje ulegają w przeważającej mierze resorpcji zwrotnej, inne natomiast są częściowo lub całkowicie wydalane.

Reabsorpcja to odwrotna absorpcja do naczyń włosowatych sieci kanalikowej z moczu pierwotnego wody i innych substancji niezbędnych dla organizmu: aminokwasów, glukozy, witamin, elektrolitów, wody. Reabsorpcja zachodzi zarówno biernie, poprzez dyfuzję, jak i osmozę, tj. bez wydatku energetycznego i aktywnie, przy udziale enzymów i przy wydatku energetycznym (5).

Wydzielanie jest funkcją nabłonka kanalikowego, dzięki której substancje, które nie przeszły przez filtr nerkowy lub są zawarte we krwi w dużych ilościach, są usuwane z krwi sieci naczyń włosowatych: odpady białkowe, leki, pestycydy, niektóre farby, itp. Aby usunąć te substancje, nabłonek kanalikowy wydziela enzymy. Nabłonek nerek może również syntetyzować pewne substancje, takie jak kwas hipurowy czy amoniak, i wydzielać je bezpośrednio do kanalików.

Zatem wydzielanie jest procesem przeciwnym do kierunku resorpcji (reabsorpcja odbywa się z kanalików do krwi, wydzielanie - z krwi do kanalików).

W kanalikach nerkowych zachodzi swego rodzaju „podział pracy”.

W kanaliku bliższym następuje maksymalna resorpcja wody i wszystkich substancji w niej rozpuszczonych - aż do 65-85% filtratu. Wydzielane są tutaj prawie wszystkie substancje z wyjątkiem potasu. Mikrokosmki nabłonka nerek zwiększają powierzchnię wchłaniania.

W pętli Henlego następuje resorpcja głównych jonów elektrolitów i wody (15-35% objętości filtra).

W kanaliku dystalnym i kanalikach zbiorczych wydzielane są jony potasu, a woda ulega ponownemu wchłanianiu. W tym miejscu zaczyna tworzyć się ostateczny mocz (ryc. 20.6).

W usuwaniu odpadów białkowych, leków i innych substancji obcych z organizmu, gra wydzielanie.

Końcowe tworzenie moczu

Ostateczny mocz tworzy się w kanalikach zbiorczych z szybkością 1 ml/min lub 1-1,5 l/dzień. Zawartość w nim produktów przemiany materii jest kilkudziesięciokrotnie większa niż jego zawartość we krwi (mocznik – 65 razy, kreatynina – 75 razy, siarczany – 90 razy), co tłumaczy się stężeniem moczu, głównie w pętli Henlego i kanały zbiorcze. Dzieje się tak na skutek przejścia pętli Henlego i przewodów zbiorczych przez rdzeń nerki, którego płyn tkankowy ma wysokie stężenie jonów sodu, co stymuluje ponowne wchłanianie wody do krwi (obrotowy mechanizm przeciwprądowy).

Zatem tworzenie moczu jest złożonym procesem, w którym biorą udział filtracja kłębuszkowa, aktywna i bierna absorpcja kanalikowa, wydzielanie kanalikowe i substancje wydalane z organizmu. W związku z tym nerki potrzebują dużej ilości tlenu (6-7 razy więcej na jednostkę masy niż mięśnie).

Mechanizm powstawania moczu

Mocz powstaje w wyniku filtrowania krwi przez nerki i jest złożonym produktem działania nefronów. Cała krew zawarta w organizmie (5-6 litrów) przechodzi przez nerki w ciągu 5 minut, a w ciągu dnia przepływa przez nie 1000-1500 litrów. krew. Tak obfity przepływ krwi pozwala w krótkim czasie usunąć wszystkie szkodliwe dla organizmu substancje.

kolor moczu, filtracja, reabsorpcja

Proces tworzenia moczu w nefronach składa się z 3 etapów: filtracji, reabsorpcji (reabsorpcji) i wydzielania kanalikowego.

I. Filtracja zachodzi w ciałku Malpighiego nefronu i jest możliwy dzięki wysokiemu ciśnieniu hydrostatycznemu w kapilarach kłębuszków, które powstaje w wyniku tego, że średnica tętniczki doprowadzającej jest większa niż tętniczki odprowadzającej. To ciśnienie zmusza płynną część krwi - wodę do substancji organicznych i substancje nieorganiczne(glukoza, sole mineralne itp.). W takim przypadku można filtrować wyłącznie substancje o niskiej masie cząsteczkowej. Substancje o dużej masie cząsteczkowej (białka, krwinki – czerwone krwinki, leukocyty, płytki krwi) nie mogą przejść przez ścianę naczyń włosowatych ze względu na ich duży rozmiar. Ciecz powstająca w wyniku filtracji nazywana jest moczem pierwotnym i skład chemiczny podobny do osocza krwi. W ciągu dnia powstaje 150-180 litrów pierwotnego moczu.

II. Resorpcja(odwrotna absorpcja) zachodzi w krętych i prostych kanalikach nefronu, do których przedostaje się mocz pierwotny. Kanaliki te przeplatają się gęstą siecią naczyń krwionośnych, dzięki czemu wszystkie składniki moczu pierwotnego, których organizm nadal potrzebuje, są wchłaniane z kanalików nerkowych z powrotem do krwioobiegu – woda, glukoza, wiele soli, aminokwasy i inne cenne składniki . W sumie 98% moczu pierwotnego zostaje ponownie wchłonięte i następuje jego zagęszczenie. W rezultacie dziennie ze 180 litrów moczu pierwotnego powstaje 1,5-2 litrów moczu końcowego (wtórnego), który swoim składem znacznie różni się od pierwotnego.

III. Wydzielina rurkowa To ostatni etap powstawania moczu. Polega na tym, że komórki kanalików nerkowych przy udziale specjalnych enzymów aktywnie przenoszą toksyczne produkty przemiany materii z naczyń włosowatych do światła kanalików: mocznik, kwas moczowy, kreatynę, kreatyninę i inne.

Regulacja czynności nerek odbywa się drogą neurohumoralną.

Regulacja nerwowa realizowane przez autonomiczny układ nerwowy. W tym przypadku nerwy współczulne zwężają naczynia krwionośne i dlatego zmniejszają ilość moczu. Nerwy przywspółczulne działają rozszerzająco na naczynia, tj. zwiększyć przepływ krwi do nerek, co powoduje zwiększoną diurezę.

Regulacja humoralna odbywa się za pomocą hormonów wazopresyny i aldosteronu.

Wazopresyna (hormon antydiuretyczny) wytwarzana jest w podwzgórzu i gromadzi się w tylnym płacie przysadki mózgowej. Ma działanie zwężające naczynia krwionośne, a także zwiększa przepuszczalność ściany kanalików nerkowych dla wody, sprzyjając jej ponownemu wchłanianiu. Prowadzi to do zmniejszenia wydalania moczu i zwiększenia jego stężenia. W przypadku nadmiaru wazopresyny może nastąpić całkowite ustanie tworzenia moczu. Brak wazopresyny powoduje rozwój poważnej choroby - moczówki prostej (cukrzycy), w której wydalane są bardzo duże ilości moczu (do 10 litrów dziennie), ale w przeciwieństwie do cukrzycy w moczu nie ma cukru .

Aldosteron jest hormonem kory nadnerczy. Wspomaga wydalanie jonów K+ i reabsorpcję jonów Na+ w kanalikach nefronowych. Prowadzi to do wzrostu ciśnienia osmotycznego krwi i zatrzymywania wody w organizmie. Natomiast przy braku aldosteronu organizm traci Na+, a zwiększa się poziom K+, co prowadzi do odwodnienia organizmu.

Akt oddawania moczu

Końcowy mocz z miedniczki nerkowej dostaje się do pęcherza przez moczowody. W wypełnionym pęcherzu mocz wywiera nacisk na jego ściany, drażniąc mechanoreceptory błony śluzowej. Powstałe impulsy wzdłuż doprowadzających (wrażliwych) włókien nerwowych dostają się do ośrodka oddawania moczu, zlokalizowanego w 2-4 odcinkach krzyżowych rdzenia kręgowego, a następnie do kory mózgowej, gdzie pojawia się uczucie parcia na mocz. Stąd impulsy przemieszczają się wzdłuż włókien odprowadzających (motorycznych) do zwieracza cewki moczowej i następuje oddawanie moczu. Kora mózgowa bierze udział w dobrowolnym zatrzymywaniu moczu. U dzieci ta kontrola korowa jest nieobecna i rozwija się wraz z wiekiem.

Codzienne doświadczenia, reakcje na otaczający nas świat, przedmioty i zjawiska, filtr informacji płynących z zewnątrz i próba wsłuchania się w sygnały własnego ciała zachodzą dzięki tylko jednemu z układów organizmu. Pomagają nam radzić sobie ze wszystkim, co się dzieje, dzięki niesamowitym komórkom, które ewoluowały, ulepszały i dostosowywały się przez całe życie człowieka. Ludzka tkanka nerwowa różni się nieco od zwierząt pod względem percepcji, analizy i reakcji. Jak działa ten złożony system i jakie funkcje zawiera?

Tkanka nerwowa jest głównym składnikiem centralnego układu nerwowego człowieka, który jest podzielony na dwie różne części: centralną, składającą się z układu mózgowego i obwodową, składającą się z zwojów, nerwów i splotów.

Centralny układ nerwowy dzieli się na dwa kierunki: układ somatyczny, który jest kontrolowany świadomie, oraz układ autonomiczny, który nie ma świadomej kontroli, ale jest odpowiedzialny za regulację funkcjonowania układów, narządów i gruczołów podtrzymujących życie organizmu. Układ somatyczny przekazuje sygnały do ​​mózgu, który z kolei przekazuje sygnały do ​​narządów zmysłów, mięśni, skóry i stawów. Specjalna nauka, histologia, bada te procesy. Jest to nauka zajmująca się badaniem budowy i funkcji organizmów żywych.

Tkanka nerwowa ma skład komórkowy - neurony i substancję międzykomórkową - neurogleje. Ponadto struktura obejmuje komórki receptorowe.

Neurony to komórki nerwowe, które składają się z kilku elementów: jądra otoczonego błoną z wstęg cytoplazmatycznych oraz narządów komórkowych odpowiedzialnych za transport substancji, podział, ruch, syntezę. Krótkie procesy przewodzące impulsy do ciała nazywane są dendrytami. Inne procesy o cieńszej strukturze to aksony.

Komórki neuroglejowe zajmują wolną przestrzeń pomiędzy składnikami tkanki nerwowej i zapewniają jej nieprzerwane i regularne odżywianie, syntezę itp. Skupiają się w ośrodkowym układzie nerwowym, gdzie liczba neuronów przekracza kilkudziesięciokrotnie.

Klasyfikacja neuronów ze względu na liczbę procesów w nich zawartych:

• jednobiegunowy (posiadający tylko jeden proces). Gatunek ten nie jest reprezentowany u ludzi;
• pseudounipolarny (reprezentowany przez dwie gałęzie jednego dendrytu);
• dwubiegunowy (jeden dendryt i jeden akson);
• wielobiegunowy (wiele dendrytów i aksonów).

ogólna charakterystyka

Tkanka nerwowa jest jednym z rodzajów tkanek ciała, których jest wiele w organizmie człowieka. Gatunek ten składa się tylko z dwóch głównych składników: komórek i substancji międzykomórkowej, która zajmuje wszystkie przestrzenie. Histologia zapewnia, że ​​cecha jest określona przez jej cechy fizjologiczne. Właściwości tkanki nerwowej polegają na odczuwaniu podrażnienia, podniecenia, wytwarzaniu i przekazywaniu impulsów i sygnałów do mózgu.

Źródłem rozwoju jest neuroektoderma, występująca w postaci grzbietowego zgrubienia ektodermy, zwanego płytką nerwową.

Nieruchomości

W organizmie człowieka właściwości tkanki nerwowej przedstawiają się następująco:

1. Pobudliwość. Właściwość ta determinuje zdolność jego komórek i całego organizmu do reagowania na czynniki prowokujące, drażniące i wielorakie działanie różnych środowisk w organizmie.

Ta właściwość może objawiać się w dwóch procesach: pierwszy to pobudzenie, drugi to hamowanie.

Pierwszy proces jest odpowiedzią na działanie bodźca, która objawia się zmianami w procesach metabolicznych w komórkach tkankowych.

Zmianom procesów metabolicznych w neuronach towarzyszy przechodzenie różnie naładowanych jonów przez błonę komórkową białek i lipidów, co zmienia ruchliwość komórek.

W stanie spoczynku występuje znacząca różnica pomiędzy charakterystyką natężenia pola górnej warstwy neuronu i jego części wewnętrznej, która wynosi około 60 mV.

Różnica ta pojawia się z powodu różnej gęstości jonów w środowisko wewnętrzne komórki i nie tylko.

Wzbudzenie jest zdolne do migracji i może swobodnie przemieszczać się z komórki do komórki oraz w jej obrębie.

Drugi proces jest reprezentowany w postaci reakcji na bodziec, który jest przeciwny pobudzeniu. Proces ten zatrzymuje, osłabia lub zakłóca jakąkolwiek aktywność tkanki nerwowej i jej komórek.

Niektórym ośrodkom towarzyszy pobudzenie, innym hamowanie. Zapewnia to harmonijną i skoordynowaną interakcję systemów podtrzymywania życia. Zarówno jeden, jak i drugi proces są wyrazem pojedynczego procesu nerwowego zachodzącego w jednym neuronie, zastępując się nawzajem. Zmiany zachodzą w wyniku procesów metabolicznych i wydatku energetycznego, dlatego pobudzenie i hamowanie to dwa procesy zachodzące w stanie aktywnym neuronu.

1. Przewodność. Ta właściwość wynika ze zdolności do przewodzenia impulsów. Proces przewodzenia przez neurony przedstawia się następująco: w jednej z komórek pojawia się impuls, który może przejść do komórek sąsiednich, przenieść się do dowolnej części układu nerwowego. Pojawiając się w innym miejscu zmienia się gęstość jonów w sąsiednim obszarze.
2. Drażliwość. Podczas tego procesu tkanki przechodzą od stanu spoczynku do stanu zupełnie przeciwnego – aktywności. Dzieje się to pod wpływem czynników prowokujących pochodzących ze środowiska zewnętrznego i bodźców wewnętrznych. Na przykład receptory oczu są podrażniane przez jasne światło, receptory słuchowe przez głośne dźwięki, a skórę przez dotyk.

Jeśli przewodnictwo lub pobudliwość zostaną zakłócone, osoba straci przytomność, a wszystkie procesy psychiczne zachodzące w ciele przestaną działać. Aby zrozumieć, jak to się dzieje, wystarczy wyobrazić sobie stan ciała podczas znieczulenia. W tym momencie osoba jest nieprzytomna, a jej impulsy nerwowe nie wysyłają żadnych sygnałów, są nieobecne.

Funkcje

Główne funkcje tkanki nerwowej:

1. Budowa Ze względu na swoją budowę tkanka nerwowa uczestniczy w tworzeniu mózgu, ośrodkowego układu nerwowego, w szczególności włókien, węzłów, procesów i elementów je łączących. Potrafi stworzyć cały system i zapewnić jego harmonijne funkcjonowanie.
2. Przetwarzanie danych. Za pomocą neuronów komórkowych nasz organizm odbiera informacje dochodzące z zewnątrz, przetwarza je, analizuje, a następnie przekształca na konkretne impulsy, które przekazywane są do mózgu i centralnego układu nerwowego. Histologia bada w szczególności zdolność tkanki nerwowej do wytwarzania sygnałów docierających do mózgu.
3. Regulowanie współdziałania systemów. Następuje adaptacja do różnych okoliczności i warunków. Jest w stanie zjednoczyć wszystkie niezbędne systemy wsparcia organizmu, kompetentnie nimi zarządzając i regulując ich pracę.

Ludzka tkanka nerwowa w organizmie ma kilka miejsc pierwotnej lokalizacji. Są to mózg (rdzeniowy i głowa), zwoje autonomiczne i autonomiczny układ nerwowy (podział metasympatyczny). Ludzki mózg składa się ze zbioru neuronów, których łączna liczba przekracza miliard. Sam neuron składa się z somy - ciała, a także procesów odbierających informacje od innych neuronów - dendrytów i aksonu, który jest wydłużoną strukturą przekazującą informacje z ciała do dendrytów innych komórek nerwowych.

Różne typy procesów zachodzących w neuronach

Tkanka nerwowa zawiera w sumie aż bilion neuronów o różnych konfiguracjach. Mogą być jednobiegunowe, wielobiegunowe lub bipolarne w zależności od liczby procesów. Warianty jednobiegunowe z jednym procesem są rzadkie u ludzi. Mają tylko jeden proces - akson. Ta jednostka układu nerwowego jest powszechna u bezkręgowców (tych, których nie można sklasyfikować jako ssaków, gadów, ptaków i ryb). Warto wziąć pod uwagę, że według współczesnej klasyfikacji aż 97% wszystkich dotychczas opisanych gatunków zwierząt zalicza się do bezkręgowców, dlatego neurony jednobiegunowe są dość szeroko reprezentowane w faunie lądowej.

Tkanka nerwowa z neuronami pseudojednobiegunowymi (mający jeden wyrostek, ale rozwidlony na końcu) występuje u wyższych kręgowców w nerwach czaszkowych i rdzeniowych. Częściej jednak kręgowce mają dwubiegunowe próbki neuronów (jest zarówno akson, jak i dendryt) lub wielobiegunowe (jeden akson i kilka dendrytów).

Klasyfikacja komórek nerwowych

Jaką inną klasyfikację ma tkanka nerwowa? Neurony w nim mogą pełnić różne funkcje, dlatego jest wśród nich wiele typów, m.in.:

• Doprowadzające komórki nerwowe są również wrażliwe i dośrodkowe. Komórki te są małe (w porównaniu do innych komórek tego samego typu), mają rozgałęziony dendryt i są powiązane z funkcjami receptorów typu czuciowego. Znajdują się one poza centralnym układem nerwowym, mają jeden wyrostek umiejscowiony w kontakcie z dowolnym narządem, a drugi skierowany do rdzenia kręgowego. Neurony te wytwarzają impulsy pod wpływem środowiska zewnętrznego lub wszelkich zmian w samym organizmie człowieka. Specyfika tkanki nerwowej utworzonej przez neurony czuciowe jest taka, że ​​w zależności od podtypu neuronów (monosensorycznych, polisensorycznych lub bisensorycznych) można uzyskać reakcje zarówno ściśle na jeden bodziec (mono), jak i na kilka (bi-, poli-) . Na przykład komórki nerwowe w strefie wtórnej kory mózgowej (obszarze wzroku) mogą przetwarzać zarówno bodźce wzrokowe, jak i słuchowe. Informacje przepływają z centrum na peryferie i z powrotem.

• Neurony ruchowe (eferentne, motoryczne) przekazują informacje z centralnego układu nerwowego na obwód. Mają długi akson. Tkanka nerwowa tworzy tu kontynuację aksonu w postaci nerwów obwodowych, które dochodzą do narządów, mięśni (gładkich i szkieletowych) oraz wszystkich gruczołów. Szybkość wzbudzenia przechodzącego przez akson w neuronach tego typu jest bardzo duża.

• Neurony interkalarne (asocjacyjne) odpowiadają za przekazywanie informacji z neuronu czuciowego do ruchowego. Naukowcy sugerują, że ludzka tkanka nerwowa składa się z 97-99% takich neuronów. Ich główną lokalizacją jest istota szara w ośrodkowym układzie nerwowym i mogą mieć działanie hamujące lub pobudzające, w zależności od pełnionych funkcji. Pierwsze z nich mają zdolność nie tylko przekazywania impulsu, ale także jego modyfikacji, zwiększając efektywność.

Określone grupy komórek

Oprócz powyższych klasyfikacji, neurony mogą działać w tle (reakcje zachodzą bez żadnego wpływu zewnętrznego), inne natomiast dają impuls dopiero po przyłożeniu do nich pewnej siły. Odrębna grupa Komórki nerwowe składają się z neuronów wykrywających, które mogą selektywnie reagować na niektóre sygnały czuciowe o znaczeniu behawioralnym; są one potrzebne do rozpoznawania wzorców. Na przykład w kora nowa Istnieją komórki szczególnie wrażliwe na dane opisujące coś podobnego do twarzy danej osoby. Właściwości tkanki nerwowej są tutaj takie, że neuron daje sygnał w dowolnym miejscu, kolorze i wielkości „bodźca twarzy”. Układ wzrokowy zawiera neurony odpowiedzialne za wykrywanie kompleksów zjawiska fizyczne takie jak zbliżanie się i oddalanie obiektów, ruchy cykliczne itp.

Tkanka nerwowa w niektórych przypadkach tworzy kompleksy bardzo ważne dla funkcjonowania mózgu, dlatego niektóre neurony mają imiona własne na cześć naukowców, którzy je odkryli. Są to bardzo duże komórki Betza, zapewniające komunikację pomiędzy analizatorem motorycznym poprzez koniec korowy z jądrami motorycznymi w pniach mózgu i wieloma częściami rdzenia kręgowego. Są to komórki hamujące Renshawa, wręcz przeciwnie, niewielkich rozmiarów, pomagające ustabilizować neurony ruchowe podczas utrzymywania obciążenia, na przykład na dłoni i utrzymać pozycję ciała ludzkiego w przestrzeni itp.

Na każdy neuron przypada około pięciu neuroglejów

Struktura tkanki nerwowej zawiera jeszcze jeden element zwany neuroglią. Komórki te, zwane także glejowymi lub gliocytami, są 3-4 razy mniejsze niż same neurony. W mózgu człowieka neuroglejów jest pięć razy więcej niż neuronów, co może wynikać z faktu, że neurogleje wspierają neurony, pełniąc różne funkcje. Właściwości tkanki nerwowej tego typu są takie, że u dorosłych gliocyty są odnawialne, w przeciwieństwie do neuronów, które nie są przywracane. Funkcjonalne „obowiązki” neurogleju obejmują tworzenie bariery krew-mózg za pomocą astrocytów glejowych, które zapobiegają przedostawaniu się do mózgu wszystkich dużych cząsteczek, procesów patologicznych i wielu leków. Gliocyty-olegodendrocyty są małe i tworzą wokół aksonów neuronów przypominającą tłuszcz osłonkę mielinową, która pełni funkcję ochronną. Neurogleje zapewniają również wsparcie, trofię, delimitację i inne funkcje.

Inne elementy układu nerwowego

Niektórzy naukowcy włączają także wyściółkę do struktury tkanki nerwowej – cienkiej warstwy komórek wyściełającej kanał centralny rdzenia kręgowego i ściany komór mózgu. W przeważającej części wyściółka jest jednowarstwowa, składa się z komórek cylindrycznych, w trzeciej i czwartej komorze mózgu ma kilka warstw. Komórki tworzące wyściółkę, ependymocyty, pełnią funkcje wydzielnicze, ograniczające i wspierające. Ich ciała mają wydłużony kształt i mają na końcach „rzęski”, w wyniku ruchu których porusza się płyn mózgowo-rdzeniowy. W trzeciej komorze mózgu znajdują się specjalne komórki wyściółki (tanicyty), które, jak się uważa, przekazują dane o składzie płynu mózgowo-rdzeniowego do specjalnej części przysadki mózgowej.

Komórki „nieśmiertelne” znikają z wiekiem

Do narządów tkanki nerwowej, zgodnie z powszechną definicją, zalicza się także komórki macierzyste. Należą do nich niedojrzałe formacje, które mogą stać się komórkami różnych narządów i tkanek (potencja) i przejść proces samoodnowy. Zasadniczo rozwój dowolnego organizm wielokomórkowy zaczyna się od komórki macierzystej (zygoty), z której poprzez podział i różnicowanie powstają wszystkie inne typy komórek (u człowieka jest ich ponad dwieście dwadzieścia). Zygota jest totipotencjalną komórką macierzystą, z której powstaje kompletny żywy organizm poprzez trójwymiarowe zróżnicowanie na jednostki tkanki pozazarodkowej i embrionalnej (11 dni po zapłodnieniu u człowieka). Potomkami komórek totipotencjalnych są komórki pluripotencjalne, z których powstają elementy zarodka - endoderma, mezoderma i ektoderma. To z nich rozwija się tkanka nerwowa, nabłonek skóry, odcinki przewodu pokarmowego i narządy zmysłów, dlatego komórki macierzyste stanowią integralną i ważną część układu nerwowego.

W organizmie człowieka jest bardzo niewiele komórek macierzystych. Na przykład zarodek ma jedną taką komórkę na 10 tysięcy, a osoba starsza w wieku około 70 lat ma jedną na pięć do ośmiu milionów. Komórki macierzyste, oprócz wyżej wymienionej mocy, posiadają właściwości takie jak „homing” – zdolność komórki po wstrzyknięciu do dotarcia do uszkodzonego obszaru i skorygowania usterek, wykonywania utraconych funkcji i zachowania telomerów komórki. W innych komórkach część telomerów jest tracona podczas podziału, natomiast w komórkach nowotworowych, zarodkowych i macierzystych zachodzi tzw. aktywność telozyzowa, podczas której automatycznie odbudowują się końce chromosomów, co daje nieskończoną możliwość podziału komórki, czyli nieśmiertelność. Komórki macierzyste, jako unikalne narządy tkanki nerwowej, mają tak duży potencjał ze względu na nadmiar informacji kwasu rybonukleinowego dla wszystkich trzech tysięcy genów uczestniczących w pierwszych etapach rozwoju zarodka.

Głównymi źródłami komórek macierzystych są zarodki, materiał płodowy po aborcji, krew pępowinowa, szpik kostny, dlatego też od października 2011 roku orzeczeniem Europejskiego Trybunału zakazano manipulacji embrionalnymi komórkami macierzystymi, gdyż zarodek jest uznawany za osobę pochodzącą z moment zapłodnienia. W Rosji w przypadku wielu chorób dozwolone jest leczenie komórkami macierzystymi własnymi i dawcy.

Autonomiczny i somatyczny układ nerwowy

Tkanki układu nerwowego przenikają całe nasze ciało. Od centralnego układu nerwowego (mózg, rdzeń kręgowy) odchodzą liczne nerwy obwodowe, łączące narządy ciała z centralnym układem nerwowym. Różnica między układem obwodowym a układem centralnym polega na tym, że nie jest on chroniony przez kości i dlatego jest bardziej podatny na różne urazy. Ze względu na swoje funkcje układ nerwowy dzieli się na autonomiczny układ nerwowy (odpowiedzialny za stan wewnętrzny człowieka) i somatyczny układ nerwowy, który nawiązuje kontakt z bodźcami środowiskowymi, odbiera sygnały bez przekazywania ich do podobnych włókien i jest kontrolowany świadomie .

Z kolei wegetatywny zapewnia raczej automatyczne, mimowolne przetwarzanie przychodzących sygnałów. Na przykład część współczulna układu autonomicznego, gdy zbliża się niebezpieczeństwo, zwiększa ciśnienie krwi, tętno i poziom adrenaliny. Dział przywspółczulny aktywuje się, gdy dana osoba odpoczywa - jego źrenice zwężają się, bicie serca zwalnia, naczynia krwionośne rozszerzają się, pobudzane jest funkcjonowanie układu rozrodczego i trawiennego. Funkcje tkanek nerwowych jelitowej części autonomicznego układu nerwowego obejmują odpowiedzialność za wszystkie procesy trawienne. Najważniejszym narządem autonomicznego układu nerwowego jest podwzgórze, które wiąże się z reakcjami emocjonalnymi. Warto pamiętać, że impulsy w nerwach autonomicznych mogą rozchodzić się do pobliskich włókien tego samego typu. Dlatego emocje mogą wyraźnie wpływać na stan różnych narządów.

Nerwy kontrolują mięśnie i nie tylko

Tkanka nerwowa i mięśniowa w organizmie człowieka ściśle ze sobą współdziałają. Zatem główne nerwy rdzeniowe (z rdzenia kręgowego) regionu szyjnego są odpowiedzialne za ruch mięśni podstawy szyi (nerw pierwszy) i zapewniają kontrolę motoryczną i sensoryczną (nerwy 2 i 3). Nerw piersiowy, który rozpoczyna się od piątego, trzeciego i drugiego nerwu rdzeniowego, kontroluje przeponę, wspierając spontaniczne oddychanie.

Nerwy rdzeniowe (od piątego do ósmego) łączą się z nerwem mostkowym, tworząc splot ramienny, który umożliwia funkcjonowanie ramion i górnej części pleców. Struktura tkanki nerwowej wydaje się tutaj złożona, ale jest wysoce zorganizowana i różni się nieco w zależności od osoby.

W sumie człowiek ma 31 par wyjść nerwów rdzeniowych, z czego osiem znajduje się w okolicy szyjnej, 12 w okolicy klatki piersiowej, po pięć w okolicy lędźwiowej i krzyżowej oraz jedna w okolicy kości ogonowej. Ponadto z pnia mózgu (części mózgu stanowiącej kontynuację rdzenia kręgowego) wychodzi dwanaście nerwów czaszkowych. Odpowiadają za węch, wzrok, ruch gałki ocznej, ruch języka, mimikę itp. Ponadto dziesiąty nerw odpowiada tutaj za informacje z klatki piersiowej i brzucha, a jedenasty za pracę mięśnia czworobocznego i mięśnie mostkowo-obojczykowo-sutkowe, które znajdują się częściowo na zewnątrz głowy. Spośród dużych elementów układu nerwowego warto wymienić splot krzyżowy nerwów, nerwy lędźwiowe, międzyżebrowe, nerwy udowe i pień nerwu współczulnego.

Układ nerwowy w świecie zwierząt jest reprezentowany przez szeroką gamę próbek

Tkanka nerwowa zwierząt zależy od klasy, do której należy dana żywa istota, choć znowu podstawą wszystkiego są neurony. W taksonomii biologicznej za zwierzę uważa się istotę, która posiada w komórkach jądro (eukarioty), jest zdolna do poruszania się i żywi się gotowym pokarmem. związki organiczne(heterotrofia). Oznacza to, że możemy brać pod uwagę zarówno układ nerwowy wieloryba, jak i na przykład robaka. Mózgi niektórych z nich, w przeciwieństwie do ludzi, zawierają nie więcej niż trzysta neuronów, a reszta układu to kompleks nerwów otaczających przełyk. W niektórych przypadkach zakończenia nerwowe prowadzące do oczu są nieobecne, ponieważ robaki żyjące pod ziemią często same nie mają oczu.

Pytania do rozważenia

Funkcje tkanek nerwowych w świecie zwierząt skupiają się głównie na zapewnieniu ich właścicielowi pomyślnego przeżycia środowisko. Jednocześnie przyroda kryje w sobie wiele tajemnic. Na przykład, dlaczego pijawka potrzebuje mózgu z 32 węzłami nerwowymi, z których każdy sam w sobie jest minimózgiem? Dlaczego u najmniejszego pająka na świecie narząd ten zajmuje aż 80% całej jamy ciała? Wyraźne są także dysproporcje w wielkości samego zwierzęcia i części jego układu nerwowego. Gigantyczne kałamarnice mają główny „narząd myślenia” w postaci „pączka” z dziurką pośrodku i ważącego około 150 gramów (o łącznej wadze do 1,5 centa). A wszystko to może być przedmiotem refleksji ludzkiego mózgu.