Характеристика нервових клітин Особливості будова та класифікація нервових клітин

Перед тим, як говорити про те, якою є будова і властивості нейронів, необхідно уточнити, що це таке. Нейрон (рецепторний, ефекторний, вставний) – функціональна та структурна частинанервової системи, що є електрично збудливою клітиною. Вона відповідає за обробку, зберігання, передачу інформації хімічними та електричними імпульсами.

Такі клітини мають непросту будову, завжди вузькоспеціалізовані, відповідають за певні функції. У процесі своєї роботи нейрони здатні поєднуватися один з одним в єдине ціле. При множинні сполуки виводиться таке поняття, як « нейронні сіті».

Весь функціонал ЦНС та нервової системи людини залежить від того, наскільки добре нейрони взаємодіють один з одним. Тільки за спільної роботипочинають утворюватися сигнали, що передаються залозами, м'язами, клітинами організму. Запуск та розповсюдження сигналів відбувається за допомогою іонів, що генерують електричний заряд, що проходить через нейрон.

Загальна кількість таких клітин у головному мозку людини – близько 1011, у кожній з яких міститься приблизно 10 тис. синапсів. Якщо уявити, що кожен синапс - це місце для зберігання інформації, то теоретично мозок людини може зберігати всі дані та знання, які накопичені людством за всю історію його існування.

Фізіологічні властивості та функції нейронів будуть змінюватись в залежності від того, в якій мозковій структурі вони знаходяться. Об'єднання нейронів відповідають регулювання якоїсь конкретної функції. Це можуть бути самі прості реакціїта рефлекси людського організму(Наприклад, моргання або переляк), а також особливо складний функціонал мозкової діяльності.

Особливості будови

Структура включає три основні складові:

1. Тіло. Тіло включає нейроплазму, ядро, яке розмежовано мембранною речовиною. Хромосоми ядра містять гени, що відповідають за кодування синтезу білків. Тут також здійснюється синтез пептидів, які потрібні для забезпечення нормальної роботи відростків. Якщо тіло буде пошкоджено, незабаром відбудеться і руйнування відростків. При пошкодженні одного з відростків (за умови збереження цілісності тіла) він поступово регенеруватиметься.
2. Дендрити. Утворюють дендритне дерево, мають безмежну кількість синапсів, сформованих аксонами та дендритами сусідніх клітин.
3. Аксон. Відросток, який, крім нейронів, не зустрічається більше в одних клітинах. Важко переоцінити їх значення (наприклад, аксони гангліозних клітин відповідальні формування зорового нерва).

Класифікація нейронів відповідно до функціональних та морфологічними ознакамивиглядає наступним чином:

• за кількістю відростків.
• за типом взаємодії з іншими клітинами.

Всі нейрони одержують грандіозну кількість електричних імпульсів через наявність безлічі синапсів, які розташовані по всій поверхні нейронної структури. Імпульси також утворюються через молекулярні рецептори ядра. Електричні імпульси передаються різними нейромедіаторами та модуляторами. Тому важливим функціоналом можна вважати здатність інтеграції отриманих сигналів.

Найчастіше сигнали інтегруються та обробляються в синапсах, після чого в інших частинах нейронної структури підсумовуються постсинаптичні потенціали.

Мозок людини містить приблизно сто мільярдів нейронів. Число буде змінюватись в залежності від віку, наявності хронічних захворювань, травм мозкових структур, фізичної та розумової активностілюдини.

Розвиток та зростання нейронів

Сучасні вчені досі дискутують щодо розподілу нервових клітин, т.к. єдиної думки з цього питання у сфері анатомії на Наразіні. Багато фахівців у цій галузі приділяють більше уваги властивостям, а не будові нейронів, що є важливішим та актуальнішим питанням для сучасної науки.

Найбільш поширена версія - розвиток нейрона походить з клітини, розподіл якої припиняється ще до моменту випуску відростків. Спочатку розвивається аксон, після чого дендрити.

Залежно від основного функціоналу, місця розташування та ступеня активності, нервові клітини розвиваються по-різному. Їх розміри суттєво варіюються залежно від місця розташування та виконуваних функцій.

Основні властивості

Нервові клітини виконують велика кількістьфункцій. Основні властивостінейрона виглядають так: збудливість, провідність, дратівливість, лабільність, гальмування, стомлюваність, інертність, регенерація.

Подразливість вважається загальною функцією всіх нейронів, і навіть інших клітин організму. Це їхня здатність давати адекватну відповідь на всілякі роздратування за допомогою змін на біохімічному рівні. Подібні трансформації зазвичай супроводжуються змінами іонної рівноваги, ослабленням поляризації. електричних зарядіву зоні впливу подразника.

Незважаючи на те, що подразливість є загальною здатністю всіх клітин людського організму, найбільш виражено вона проявляється саме у нейронів, які пов'язані зі сприйняттям запаху, смаку, світла та інших подібних подразників. Саме процеси подразливості, які у нервових клітинах, запускають іншу здатність нейронів – збудливість.

Нейрони ніколи не гинуть від стресу, нервових потрясіньта інших негативних психоемоційних реакцій організму. При цьому відбувається уповільнення їх активної діяльностіна деякий час. Частина вчених зазначає, що клітини в цей час відпочивають.

Збудливість

Найважливіше фізіологічна властивістьнервових клітин, що полягає у генеруванні потенціалу дії на подразник. Під ним маються на увазі різні зміни, що відбуваються всередині та зовні організму людини, які сприймаються нервовою системоющо і призводить до виклику у відповідь детекторної реакції. Прийнято розрізняти два види подразників:

• Фізичні (отримання електричних імпульсів, механічна дія на різні ділянки тіла, зміна навколишньої температури та температури тіла, світловий вплив, наявність чи відсутність світла).
• Хімічні (зміни на біохімічному рівні, що зчитуються нервовою системою).

При цьому спостерігається різна чутливість нейронів до подразника. Вона може бути адекватною та не адекватною. Якщо в організмі людини є структури та тканини, які можуть сприймати конкретного подразника, то до нього нервові клітини мають підвищену чутливість. Подібні подразники вважаються адекватними (електроімпульси, медіатори).

Властивість збудливості актуальна лише для нервової та м'язової тканини. Також прийнято вважати, що збудливість має і тканину залоз. Якщо заліза активно працює, то можуть відзначатися різні біоелектричні прояви з її боку, тому що вона включає клітини різних тканин організму.

Сполучна та епітеліальна тканини не мають властивості збудливості. Під час їхньої роботи не генеруються потенціали дії навіть у тому випадку, якщо відбувається безпосередній вплив подразника.

Ліва півкуля мозку завжди містить більша кількістьнейронів, ніж праве. При цьому різниця зовсім незначна – від кількох сотень мільйонів до кількох мільярдів.

Провідність

Говорячи про те, які властивості нейронів, після збудливості майже завжди відзначають провідність. Функція провідника у нервової тканиниполягає особливо проведення що виникла результаті впливу подразника збудження. На відміну від збудження, функцією провідності наділені всі клітини людського тіла– це загальна здатність тканини змінювати тип своєї активної діяльності за умов впливу подразника.

Підвищена провідність у нейронних структурах спостерігається у разі розвитку домінантного вогнища збудження. В одному нейроні може відбуватися конвергенція (об'єднання сигналів множинних входів, що походять від одного джерела). Подібне актуально для ретикулярної формаціїта інших систем людського організму.

При цьому клітини, незалежно від структур, в яких вони знаходяться, можуть по-різному реагувати на вплив подразника:

• Змінюється вираженість та виконання процесів з обміну речовин.
• Змінюється рівень проникності мембрани клітин.
• Змінюються біоелектричні прояви нейронів, рухова активністьіонів.
• Прискорюються процеси розвитку та поділу клітин, підвищується вираженість структурних та функціональних реакцій.

Виразність цих змін також може серйозно змінюватись в залежності від типу подразника, тканини та структури, в яких знаходяться нейрони.

Часто можна чути вираз – потрібно запобігати загибелі нервових клітин. Але їхня загибель запрограмувала природа – за один рік людина втрачає приблизно 1% усіх своїх нейронів, і ніяк попередити подібні процеси не можна.

Лабільність

Під лабільністю нервових клітин мається на увазі швидкість перебігу найпростіших реакцій, що лежать в основі подразника. У звичайних умовах, за нормального розвитку всіх мозкових структур, у людини відзначається максимально можлива швидкістьтечії. Нейрони, які відрізняються електрофізіологічними властивостями та розмірами, мають різні значеннялабільності за одиницю часу

В одній нервовій клітині лабільність різних структур (аксонної та дендритної частин, тіла) помітно відрізнятиметься. Показники лабільності нервової клітини визначають за допомогою її мембранного потенціалу.

Показники мембранного потенціалу повинні знаходитися на певному рівні, щоб у нейроні могла вийти найбільш підходяща ступінь збудливості та лабільності (найчастіше разом з ритмічною активністю). Тільки цьому випадку нервова клітина зможе повною мірою передати отриману інформацію як електричних імпульсів. Подібні процеси і зумовлюють роботу нервової системи загалом, а також гарантують нормальне протікання та формування всіх необхідних реакцій.

У спинному мозку граничний рівень ритмічної активності нервових клітин може досягати значення 100 імпульсів в секунду, що відповідає найбільш оптимальним значенняммембранного потенціалу У звичайних умовах дані значення рідко перевищують рівень 40-70 імпульсів в секунду.

Істотне перевищення показників спостерігається при характерних виражених реакціях, що з боку головних відділів ЦНС, мозкових структури, кори. Частота розрядів за певних умов може досягати значень 250-300 імпульсів в секунду, але подібні процеси розвиваються вкрай рідко. Також вони є короткочасними – їх швидко змінюють уповільнені ритми активності.

Найбільш високі показники частоти розрядів зазвичай спостерігаються у нервових клітинах спинного мозку. У виникаючих у результаті вираженого впливу подразника вогнищах початкових реакцій частота розрядів може становити 700-1000 імпульсів на секунду. Перебіг подібних процесів у нейронних структурах є необхідністю, щоб клітини спинного мозку могли різко та швидко впливати на мотонейрони. Через невеликий проміжок часу частота розрядів значно знижується.

Нейрони суттєво різняться за розміром (залежно від місця розташування та інших факторів). Розміри можуть змінюватись від 5 до 100 мкм.

Гальмування

З погляду фізіології людини гальмування, хоч як дивно, одна із найактивніших процесів, які у нейронних структурах. Особливості будови та властивостей нейронів мають на увазі, що гальмування викликається збудженням. Процеси гальмування проявляються у зниженні активності чи попередженні вторинної хвилі збудження.

Здатність нервових клітин до гальмування разом із функцією порушення дозволяє забезпечити нормальну роботу окремих органів, систем, тканин організму, і навіть всього людського тіла загалом. Одна з найбільш важливих характеристикпроцесів гальмування в нейронах - забезпечення захисної (охоронної) функції, що є актуальним для клітин, що розташовуються в корі головного мозку. За рахунок процесів гальмування також забезпечується захист центральної нервової системи від надмірного перезбудження. Якщо вони порушені, у людини виявляються негативні психоемоційні риси та відхилення.

А. Нейрон – це структурно-функціональна одиниця нервової тканини. Виділяють тіло нейрона та його відростки. Оболонка нейрона (клітинна мембрана) утворює замкнутий простір, що містить протоплазму (цитоплазма та ядро). Цитоплазма складається з основної речовини (цитозоль, гіалоплазма) та органел. Гіалоплазма під електронним мікроскопом виглядає відносно гомогенною речовиною і є внутрішнім середовищем нейрона. Більшість органел і ядро ​​нейрона, як і будь-якої іншої клітини, укладені у свої відсіки (компартією™), утворені власними (внутрішньоклітинними) мембранами, що мають вибіркову проникність до окремих іонів і частинок, що знаходяться в гіалоплазмі та органелах. Це визначає відмінний склад їх один від одного.

Мозок людини містить близько 25 млрд. нервових клітин, взаємодія між якими здійснюється за допомогою безлічі синапсів (міжклітинні, сполуки), число яких у тисячі разів більше за самі клітини (10 | 5 -10 16), так як їх аксони багаторазово діляться дихотомічно. Нейрони впливають на органи і тканини також за допомогою синапсів. Нервові клітини є і поза ЦНС: периферичний відділ вегетативної нервової системи, аферентні нейрони спинномозкових гангліїв та гангліїв черепних нервів. Периферичних нервових клітин набагато менше, ніж - центральних, - всього близько 25 млн. Важливу роль діяльності I Нервової системи грають гліальні клітини (див. розділ 2.1, Д).

Відростки нейрона є велике числоденд-)ритів та один аксон (рис. 2.1). Нервові клітини мають електричний заряд, як і інші клітини тваринного організму і навіть рослин (рис. 2.2). Потенціал спокою (ПП) нейрона становить 60-80 мВ, ПД – нервовий імпульс – 80-110 мВ. Сома і дендрити вкриті нервовими закінченнями - синаптичними бутонами і відростками гліальних клітин. На одному нейроні число синаптичних бутонів може досягати 10 000. Аксон починається від тіла клітини аксонним горбком. Діаметр тіла клітини становить 10-100 мкм, аксона – 1-6км, на периферії довжина аксона може досягати 1 м та більше. Нейрони мозку утворюють колонки, ядра та шари, що виконують певні функції. Клітинні скупчення становлять сіру речовину мозку. Між клітинами проходять немієлінізовані та мієлінізовані нервові волокна (відповідно дендрити та аксони нейронів).

Б. Класифікація нейронів.Нейрони ділять такі групи.

1. За медіатором,що виділяється в закінченнях аксонів, розрізняють нейрони адренергічні, холінергічні, серотоні-нергічні і т.д.

2. Залежно від відділу ЦНСвиділяють нейрони соматичної та вегетативної нервової системи.

3. У напрямку інформації розрізняють такі нейрони:

Аферентні, що сприймають за допомогою рецепторів інформацію про зовнішнє і внутрішнє середовище організму і передають її до відділів ЦНС;

Еферентні, що передають інформацію до робочих органів - ефекторів (нервові клітини, що іннервують ефектори, іноді називають ефекторними);

Вставні (інтернейрони), що забезпечують взаємодію між нейронами ЦНС.

4. За впливомвиділяють збуджуючі та гальмують нейрони.

5. За активністюрозрізняють фоново-активні та «мовчащі» нейрони, що збуджуються тільки у відповідь на роздратування. Фоново-активні нейрони відрізняються загальним малюнком генерації імпульсів, оскільки одні нейрони розряджаються безперервно (ритмічно чи аритмічно), інші - пачками імпульсів. Інтервал між імпульсами в пачці складає мілісекунди, між пачками – секунди. Фоново-активні нейрони грають важливу рольу підтримці тонусу ЦНС і особливо кори великого мозку.

6. За сенсорною інформацією, що сприймаєтьсянейрони ділять на моно-, бі- та полімодальні. Мономодальними є нейрони центру слуху у корі великого мозку. Бімодальні нейрони зустрічаються у вторинних зонах аналізаторів у корі (нейрони вторинної зони зорового аналізатора в корі великого мозку реагують на світлові та звукові подразники). Полімодальні нейрони - це нейрони асоціативних зон мозку, моторної кори; вони реагують на подразнення рецепторів шкірного, зорового, слухового та інших аналізаторів.

сосоматичні, аксодендритні, аксо-аксонні, дендросоматичні, денд-родендритні синапси.

3. За ефектомрозрізняють збуджуючі та гальмують синапси. У процесі діяльності нервової системи окремі нейрони

поєднуються в ансамблі (модулі), нейронні мережі. Останні можуть включати кілька нейронів, десятки, тисячі нейронів, при цьому сукупність нейронів, що утворюють модуль, забезпечує появу у модуля нових властивостей, якими не мають окремих нейронів. Діяльність кожного нейрона у складі модуля стає функцією як надходять до нього сигналів, а й функцією процесів, зумовлених тій чи іншій конструкцією модуля (П.Г.Костюк).

Д. Гліальні клітини (нейроглія – «нервовий клей»).Ці клітини більш численні, ніж нейрони, становлять близько 50% обсягу ЦНС. Вони здатні до поділу протягом усього життя. За розміром гліальні клітини в 3-4 рази менше нервових, їх число величезне - досягає 14 * 10 "°, з віком збільшується (кількість нейронів зменшується). Тіла нейронів, як і їх аксони, оточені гліальними клітинами. Гліальні клітини виконують кілька функцій:опорну, захисну, ізолюючу, обмінну (постачання нейронів поживними речовинами). Мікрогліальні клітини здатні до фагоцитозу, ритмічної зміни свого обсягу (період «скорочення» – 1,5 хв, «розслаблення» – 4 хв). Цикли зміни обсягу повторюються через кожні 2-20 год. Вважають, що пульсація сприяє просуванню аксоллазмы в нейронах і впливає струм міжклітинної рідини. Мембранний потенціалклітин нейроглії становить 70-90 мВ, проте ПД вони не генерують, генерують тільки локальні струми, що електротонічно поширюються від однієї клітини до іншої. Процеси збудження в нейронах та електричні явищау гліальних клітинах, мабуть, взаємодіють.

Е. Цереброспінальна рідина (ліквор) - безбарвна прозора рідина, що заповнює мозкові шлуночки, спинномозковий канал та субарахноїдальний простір. Її походження пов'язане з інтерстиціальною рідиною мозку. Значна частинаЦереброспінальна рідина утворюється в спеціалізованих сплетіннях шлуночків мозку. Безпосередній живильним середовищем клітин мозкує інтерстиціальна рідина, в яку клітини виділяють також продукти обміну. Цереброспінальна рідина є сукупністю фільтрату плазми крові та інтерстиціальної рідини; вона містить близько 90% води та приблизно 10% сухого залишку (2%-органічні, 8% - неорганічні речовини). Від плазми крові вона відрізняється, як і міжклітинна рідина інших тканин, низьким вмістом білка (0,1 г/л, у плазмі - 75 г/л), меншим вмістом амінокислот (0,8 та 2 ммоль/л відповідно) та глюкози ( 3,9 та близько 5 ммоль/л відповідно). Її обсяг 100-200 мл (12-14% загального обсягу мозку), за добу виробляється близько 600 мл. Оновлення цієї рідини відбувається 4-8 разів на добу, тиск цереброспінальної рідини становить 7-14 мм рт. ст., у вертикальному положенні тіла – у 2 рази більше. Цереброспінальна рідина виконує також захисну роль:є своєрідною гідравлічною «подушкою» мозку, має бактерицидними властивостями:ліквор містить імуноглобуліни класів Про та А, систему комплементу, моноцити та лімфоцити. Відтік цереброспінальної рідини відбувається декількома шляхами: 30-40% її відтікає через субарахноїдальний простір у поздовжній синус венозної системи головного мозку; 10-20% - через периневральні простори черепних та спинномозкових нервів у лімфатичну систему; частина рідини реабсорбується судинними сплетеннями мозку.

ФУНКЦІЇ НЕЙРОНІВ

Життя тваринного організму зосереджено у клітині. У кожної клітини є загальні (основні) функції, однакові з функціями інших клітин, і специфічні, властиві переважно даному виду клітин.

А. Функції нейрона, ідентичні загальним функціямбудь-яких клітин організму.

1.Синтез тканинних та клітинних структур, і навіть необхідні життєдіяльності сполук (анаболізм). При цьому енергія не тільки витрачається, а й накопичується, оскільки клітина засвоює органічні сполуки, багаті на енергію (білки, жири та вуглеводи, що надходять в організм з їжею). У клітину поживні речовини надходять, як правило, у вигляді продуктів гідролізу білків, жирів, вуглеводів (мономерів) - це моноцукор, амінокислоти, жирні кислотита моногліцериди. Процес синтезу забезпечує відновлення структур, що зазнають розпаду.

2. Вироблення енергії в результаті катаболізму - сукупності процесів розпаду клітинних та тканинних структур та складних сполук, що містять енергію. Енергія необхідна задля забезпечення життєдіяльності кожної живої клітини.

3. Трансмембранне перенесення речовин, що забезпечує надходження в клітину необхідних речовин та виділення з клітини метаболітів та речовин, що використовуються іншими клітинами організму.

Б. Специфічні функції нервових клітин ЦНС та периферичного відділу нервової системи.

1. Сприйняття змінзовнішньої та внутрішньої середиорганізму. Ця функція здійснюється насамперед за допомогою периферичних нервових утворень. сенсорних рецепторів(див. розділ 1.1.6) та за допомогою шипикового апарату дендритів та тіла нейрона (див. розділ 2.1).

2. Передача сигналуіншим нервовим клітинам та клітинам-ефекторам: скелетної мускулатури, гладким м'язам внутрішніх органів, судин, секреторним клітинам. Ця передача здійснюється за допомогою синапсів (див. розділ 4.3).

3. Переробкащо надходить до нейрона інформаціїза допомогою взаємодії збудливих і гальмівних впливів нервових імпульсів, що прийшли до нейрона (див. розділ 4.5-4.8).

4. Зберігання інформації здопомогою механізмів пам'яті (див. розділ 6.6). Будь-який сигнал зовнішнього та внутрішнього середовища організму спочатку перетворюється на процес збудження, який є найбільш характерним проявом активності будь-якої нервової клітини.

5. Нервові імпульси забезпечують зв'язок між усіма клітинами організму.та регуляцію їх функцій (див. розділ 1.1).

6. За допомогою хімічних речовин нервові клітини надають трофічний впливна ефекторні клітини організму (харчування; див. розділ 1.1).

Життєдіяльність самої нервової клітини забезпечується взаємодією всіх її органел і клітинної мембрани(Сукупність структурних елементів, що утворюють оболонку клітини), як і будь-якої іншої клітини організму.

Нервова тканина – сукупність пов'язаних між собою нервових клітин (нейронів, нейроцитів) та допоміжних елементів (нейроглії), яка регулює діяльність усіх органів та систем живих організмів. Це основний елемент нервової системи, яка ділиться на центральну (включає головний і спинний мозок) і периферичну (що складається з нервових вузлів, стовбурів, закінчень).

Основні функції нервової тканини

1. Сприйняття подразнення;
2. формування нервового імпульсу;
3. швидка доставка збудження до центральної нервової системи;
4. зберігання інформації;
5. вироблення медіаторів (біологічно активних речовин);
6. адаптація організму до змін зовнішнього середовища.

Властивості нервової тканини

• Регенераціявідбувається дуже повільно і можлива тільки за наявності непошкодженого перикаріону. Відновлення втрачених відростків йде шляхом проростання.
• Гальмування- запобігає виникненню збудження або послаблює його
• Подразливість- Відповідь на вплив зовнішнього середовища завдяки наявності рецепторів.
• Збудливість- генерування імпульсу при досягненні порогового значення подразнення. Існує нижній поріг збудливості, при якому найменший вплив на клітину викликає збудження. Верхній поріг– це величина зовнішнього впливу, що викликає біль.

Будова та морфологічна характеристика нервових тканин

Основна структурна одиниця – це нейрон. Він має тіло – перикаріон (у якому знаходяться ядро, органели та цитоплазма) та кілька відростків. Саме відростки є відмінною рисоюклітин цієї тканини та служать для перенесення збудження. Довжина їх коливається від мікрометрів до 1,5м. Тіла нейронів також різних розмірів: від 5 мкм у мозочку, до 120 мкм у корі головного мозку.

Донедавна вважалося, що нейроцити не здатні до поділу. Зараз відомо, що утворення нових нейронів можливе, правда лише у двох місцях – це субвентрикулякна зона мозку та гіпокамп. Тривалість життя нейронів дорівнює тривалості життя окремого індивідуума. Кожна людина при народженні має близько трильйону нейроцитіві в процесі життєдіяльності втрачає щороку 10 млн клітин.

Відросткиділяться на два типи – це дендрити та аксони.

Будова аксона.Починається він від тіла нейрона аксонним горбком, протягом усього не розгалужується і лише наприкінці поділяється на гілки. Аксон – це довгий відросток нейроцита, який виконує передачу збудження перикариона.

Будова дендриту. У основи тіла клітини він має конусоподібне розширення, а далі поділяється на безліч гілочок (цим зумовлено його назву, «дендрон» із давньогрецької – дерево). Дендрит – це короткий відросток і необхідний трансляції імпульсу до соми.

За кількістю відростків нейроцити поділяються на:

• уніполярні (є лише відросток, аксон);
• біполярні (присутня і аксон, і дендрит);
• псевдоуніполярні (від деяких клітин спочатку відходить один відросток, але потім він ділиться на два і по суті є біполярним);
• мультиполярні (мають безліч дендритів, і серед них буде лише один аксон).

Мультиполярні нейрони превалюють в організмі людини, біполярні зустрічаються тільки в сітківці ока, у спинномозкових вузлах – псевдоуніполярні. Монополярні нейрони не зустрічаються в організмі людини, вони характерні тільки для малодиференційованої нервової тканини.

Нейроглія

Нейроглія – це сукупність клітин, що оточує нейрони (макроглиоцити та мікрогліоцити). Близько 40% ЦНС припадає на клітини глії, вони створюють умови для вироблення збудження та його подальшої передачі, виконують опорну, трофічну, захисну функції.

Макроглія:

Епендимоцити- Утворюються з гліобластів нервової трубки, вистилають канал спинного мозку.

Астроцити– зірчасті, невеликих розмірів із численними відростками, які утворюють гематоенцефалічний бар'єр та входять до складу сірої речовини ГМ.

Олігодендроцити– основні представники нейроглії, що оточують перикаріон разом з його відростками, виконуючи такі функції: трофічну, ізолювання, регенерацію.

Нейролемоцити– клітини Шванна, їх завдання – утворення мієліну, електрична ізоляція.

Мікроглія - Складається з клітин з 2-3 відгалуженнями, які здатні до фагоцитозу. Забезпечує захист від чужорідних тіл, пошкоджень та видалення продуктів апоптозу нервових клітин.

Нервові волокна- Це відростки (аксони або дендрити) вкриті оболонкою. Вони діляться на мієлінові та безмієлінові. Мієлінові діаметром від 1 до 20 мкм. Важливо, що мієлін відсутній у місці переходу оболонки від перикаріону до відростка та області аксональних розгалужень. Немієлінізовані волокна зустрічаються у вегетативної нервової системі, їх діаметр 1-4 мкм, переміщення імпульсу здійснюється зі швидкістю 1-2 м/с, що набагато повільніше, ніж по мієлінізованих, у них швидкість передачі 5-120 м/с.

Нейрони поділяються за функціональними можливостями:

• Аферентні- тобто чутливі, приймають роздратування та здатні генерувати імпульс;
• асоціативні- Виконують функцію трансляції імпульсу між нейроцитами;
• еферентні- Завершують перенесення імпульсу, здійснюючи моторну, рухову, секреторну функцію.

Разом вони формують рефлекторну дугущо забезпечує рух імпульсу тільки в одному напрямку: від чутливих волокон до рухових. Один окремий нейрон здатний до різноспрямованої передачі збудження і лише у складі рефлекторної дуги відбувається односпрямований перебіг імпульсу. Це відбувається через наявність у рефлекторної дугисинапс – міжнейронного контакту.

Сінапсскладається з двох частин: пресинаптичної та постсинаптичної, між ними знаходиться щілина. Пресинаптична частина - це закінчення аксона, який приніс імпульс від клітини, в ньому знаходяться медіатори, саме вони сприяють подальшій передачі порушення на постсинаптичну мембрану. Найпоширеніші нейротрансмітери: дофамін, норадреналін, гамма-аміномасляна кислота, гліцин, до них на поверхні постсинаптичної мембрани знаходяться специфічні рецептори.

Хімічний склад нервової тканини

Водаміститься у значній кількості в корі головного мозку, менше її в білій речовині та нервових волокнах.

Білкові речовинипредставлені глобулінами, альбумінами, нейроглобулінами. У білій речовині мозку та аксонних відростках зустрічається нейрокератин. Безліч білків у нервовій системі належить медіаторам: амілаза, мальтаза, фосфатаза та ін.

У хімічний складнервової тканини входять також вуглеводи- це глюкоза, пентоза, глікоген.

Серед жиріввиявлено фосфоліпіди, холестерол, цереброзиди (відомо, що цереброзидів немає у новонароджених, їхня кількість поступово зростає під час розвитку).

Мікроелементиу всіх структурах нервової тканини розподілено рівномірно: Mg, K, Cu, Fe, Na. Їхнє значення дуже велике для нормального функціонування живого організму. Так магній бере участь у регуляції роботи нервової тканини, фосфор важливий для продуктивної розумової діяльності, калій забезпечує передачу нервових імпульсів

Ми часто нервуємо, постійно фільтруємо інформацію, що надходить, реагуємо на навколишній світі намагаємося прислухатися до власному тілуі у всьому цьому нам допомагають дивовижні клітини. Вони є результатом тривалої еволюції, результатом роботи природи протягом усього розвитку організмів Землі.

Ми не можемо сказати, що наша система сприйняття, аналізу та відповіді ідеальна. Але ми дуже далеко пішли від тварин. Зрозуміти, як працює така складна система, дуже важливо не лише фахівцям - біологам та медикам. Цим може зацікавитись і людина іншої професії.

Інформація в цій статті доступна кожному і може принести користь не лише як знання, адже розуміння свого організму – ключ до розуміння самого себе.

За що вона відповідає

Нервова тканина людини відрізняється унікальною структурною та функціональною різноманітністю нейронів та специфікою їх взаємодій. Адже наш мозок – дуже складно влаштована система. А щоб керувати нашою поведінкою, емоціями та мисленням, потрібна дуже складна мережа.

Нервова тканина, будова та функції якої визначені сукупністю нейронів – клітин з відростками – і зумовлюють нормальну життєдіяльність організму, по-перше, забезпечує узгоджену діяльність усіх систем органів. По-друге, вона пов'язує організм із зовнішнім середовищем та забезпечує пристосувальні реакції на її зміну. По-третє, контролює обмін речовин за умов, що змінюються. Усі види нервових тканин є матеріальною складовою психіки: сигнальні системи- мова та мислення, особливостей поведінки у соціумі. Деякі вчені висловлювали гіпотезу, що людина сильно розвинула свій розум, за що їй довелося "пожертвувати" багатьма тваринними здібностями. Наприклад, ми не маємо гострого зору і слуху, якими можуть похвалитися тварини.

Нервова тканина, будова та функції якої мають в основі електричну та хімічну передачумає чітко локалізовані ефекти. На відміну від гуморальної, ця система діє моментально.

Безліч маленьких передавачів

Клітини нервової тканини – нейрони – є структурно-функціональними одиницями нервової системи. Клітину нейрона характеризує складну будову і підвищена функціональна спеціалізація. Структура нейрона складається з еукаріотичного тіла (соми), діаметр якої 3-100 мкм та відростків. Сома нейрона містить ядро ​​та ядерце з апаратом біосинтезу, який утворює ферменти та речовини, властиві спеціалізованим функціям нейронів. Це тільця Ніссля - сплющені цистерни шорсткої ендоплазматичної мережі, що щільно примикають один до одного, а також розвинений апаратГольджі.

Функції нервової клітини можуть безперервно здійснюватися завдяки розмаїттю в тільці «енергостанцій», що виробляють АТФ, - хондрасом. Цитоскелет, представлений нейрофіламентами та мікротрубочками, відіграє опорну роль. У процесі втрат мембранних структур синтезується пігмент ліпофусцин, кількість якого наростає зі збільшенням віку нейрона. У стовбурових нейронах утворюється пігмент мелатонін. Ядро складається з білка і РНК, ядро ​​з ДНК. Онтогенез ядерця та базофілів визначають первинні поведінкові реакції людей, оскільки вони залежать від активності та частоти контактів. Нервова тканина має на увазі основну структурну одиницю- нейрон, хоча існують інші види допоміжних тканин.

Особливості будови нервових клітин

Двомембранне ядро ​​нейронів має пори, через які проникають та виводяться відпрацьовані речовини. Завдяки генетичному апарату відбувається диференціювання, що зумовлює конфігурацію та частоту взаємодій. Ще одна функція ядра полягає у регуляції синтезу білка. Дозрілі нервові клітини не можуть ділитися мітозом, і генетично обумовлені активні продукти синтезу кожного нейрона повинні забезпечити функціонування та гомеостаз протягом усього життєвого циклу. Заміна пошкоджених та втрачених частин може відбуватися лише внутрішньоклітинно. Але спостерігаються й винятки. В епітелії деякі ганглії тварин здатні до поділу.

Клітини нервової тканини візуально відрізняються різноманітністю розмірів та форм. Нейронам притаманні неправильні обриси через відростки, часто численні і розрослися. Це - живі провідники електричних сигналів, з яких складені рефлекторні дуги. Нервова тканина, будова та функції якої залежать від високодиференційованих клітин, роль яких полягає у сприйнятті сенсорної інформації, кодуванні її за допомогою електричних імпульсів та передачі іншим диференційованим клітинам, здатна забезпечити реакцію у відповідь. Вона практично миттєва. Але деякі речовини, зокрема й алкоголь, сильно уповільнюють її.

Про аксони

Усі види нервової тканини функціонують за безпосередньою участю відростків-дендритів та аксонів. Аксон перекладається з грецької як «вісь». Це подовжений відросток, що веде збудження від тіла до відростків інших нейронів. Кінчики аксона сильно розгалужені, кожен може взаємодіяти з 5000 нейронів і утворювати до 10 тисяч контактів.

Локус соми, від якого відгалужується аксон, називається аксонним горбком. Його з аксоном поєднує те, що в них відсутні шорстка ендоплазматична мережа, РНК та ферментативний комплекс.

Трохи про дендрити

Ця назва клітин означає «дерево». Немов гілки, від соми відростають коротенькі відростки, що сильно гілкуються. Вони приймають сигнали і є локусами, де виникають синапси. Дендрити за допомогою бічних відростків – шипиків – збільшують площу поверхні і, відповідно, контакти. Дендрити без покривів, аксони ж оточені мієліновими оболонками. Мієлін має ліпідну природу, і його дія подібна до ізоляційних властивостей пластикового або гумового покриття електричних проводів. Точка генерації збудження – горбок аксона – виникає у місці відходження аксона від соми в тригерній зоні.

Біла речовина висхідних та низхідних шляхів у спинному та головному мозку утворюють аксони, за допомогою яких проводяться нервові імпульси, здійснюючи провідникову функцію – передачу нервового імпульсу. Електричні сигнали передаються різним відділамголовного та спинного мозку, здійснюючи зв'язок між ними. Виконавчі органипри цьому можуть поєднуватися з рецепторами. Сірою речовиною утворена кора головного мозку. У хребетному каналі розташовуються центри вроджених рефлексів (чхання, кашлю) та вегетативні центри рефлекторної діяльностішлунка, сечовипускання, дефекації. Вставні нейрони, Тіло і дендрити рухових виконують рефлекторну функцію, здійснюючи рухові реакції.

Особливості нервової тканини зумовлені кількістю відростків. Нейрони бувають уніполярними, псевдоуніполярними, біполярними. Нервова тканина людини не містить уніполярних з одним У мультиполярних - велика кількість дендритних стволів. Така розгалуженість не позначається на швидкості проведення сигналу.

Різні клітини – різні завдання

Функції нервової клітини здійснюють різні групинейронів. За спеціалізацією в рефлекторній дузі розрізняють аферентні або чутливі нейрони, що проводять імпульси від органів та шкірних покривіву головний мозок.

Вставні нейрони, або асоціативні, - це група нейронів, що перемикають або зв'язують, які аналізують і приймають рішення, здійснюючи функції нервової клітини.

Еферентні нейрони, або чутливі, проводять інформацію про відчуття - імпульси від шкірних покривів та внутрішніх органіву мозок.

Еферентні нейрони, ефекторні, або рухові, проводять імпульси – «команди» від головного та спинного мозку до всіх робочих органів.

Особливості нервових тканин у тому, що нейрони виконують складну та ювелірну роботу в організмі, тому буденна примітивна робота – забезпечення харчуванням, видалення продуктів розпаду, захисна функціядістається допоміжним клітинам нейроглії чи опорними шванновським.

Процес утворення нервових клітин

У клітинах нервової трубки та гангліозної платівки відбувається диференціація, що визначає особливості нервових тканин у двох напрямках: великі стають нейробластами та нейроцитами. Дрібні клітини (спонгіобласти) не збільшуються та стають гліоцитами. Нервова тканина, види тканин якої складені нейронами, складається з основних та допоміжних. Допоміжні клітини ("гліоцити") мають особливу структурута функції.

Центральна представлена наступними типамигліоцитів: епендимоцитами, астроцитами, олігодендроцитами; периферична – гліоцитами гангліїв, кінцевими гліоцитами та нейролеммоцитами – шваннівськими клітинами. Епендимоцити вистилають порожнини шлуночків мозку та спинномозковий канал і секретують цереброспінальну рідину. Види нервових тканин – астроцити зірчастої форми утворюють тканини сірої та білої речовини. Властивості нервової тканини – астроцитів та їх гліозна мембрана сприяє створенню гематоенцефалічної перешкоди: між рідкою сполучною та нервовою тканинами проходить структурно-функціональна межа.

Еволюція тканини

Основною властивістю живого організму є дратівливість чи чутливість. Тип нервової тканини обгрунтований філогенетичним положенням тварини і відрізняється широкою варіативністю, ускладнюючись у процесі еволюції. Всім організмам потрібні певні параметри внутрішньої координації та регуляції, належна взаємодія між стимулом для гомеостазу та фізіологічного стану. Нервова тканина тварин, особливо багатоклітинних, будова та функції якої зазнали ароморфозів, сприяє виживанню у боротьбі за існування. У примітивних гідроїдних представлена ​​зірчастими, нервовими клітинами, розкиданими по всьому організму і пов'язаними найтоншими відростками, що переплітаються між собою. Такий тип нервової тканини називається дифузною.

Нервова система плоских і круглих черв'яків стовбурова, сходового типу (ортогон) складається з парних мозкових гангліїв - скупчень нервових клітин і поздовжніх стовбурів (коннективи), що відходять від них, з'єднаних між собою поперечними тяжами-комісурами. У кольчеців від окологлоточного ганглія, з'єднаного тяжами, відходить черевний нервовий ланцюжок, у кожному сегменті якого - два зближені нервові вузли, з'єднані нервовими волокнами. У деяких м'якотілих концентруються нервові ганглії з утворенням головного мозку. Інстинкти та орієнтація у просторі у членистоногих визначаються цефалізацією гангліїв парного головного мозку, навкологлоточним нервовим кільцем та черевним нервовим ланцюжком.

У хордових нервова тканина, види тканин якої сильно виражені, складно влаштована, але така будова еволюційно обґрунтована. Різні шари виникають і розташовуються на спинній стороні тіла у вигляді нервової трубки, порожнина – невроцель. У хребетних диференціюється в головний та спинний мозок. При формуванні головного мозку на передньому кінці трубки утворюються здуття. Якщо у нижчих багатоклітинних нервова система відіграє суто сполучну роль, то у високоорганізованих тварин здійснюється зберігання інформації, її вилучення при необхідності, а також забезпечує переробку та інтеграцію.

У ссавців ці мозкові здуття дають початок основним відділам мозку. А решта трубки утворює спинний мозок. Нервова тканина, будова та функції якої у вищих ссавців свої, зазнала значних змін. Це прогресивний розвиток кори головного мозку та всіх відділів, що зумовлюють складну адаптацію до умов зовнішнього середовища, та регулювання гомеостазу.

Центр та периферія

Відділи нервової системи класифікують за функціональною та анатомічною будовою. Анатомічна будовасхоже з топонімікою, де виділяють центральну нервову систему та периферичну. У центральну нервову систему входить головний та спинний мозок, а периферична представлена ​​нервами, вузлами та закінченнями. Нерви представлені скупченнями відростків поза центральною нервовою системою, покриті загальною мієліновою оболонкою, проводять електричні сигнали. Дендрити чутливих нейронів утворюють чутливі нерви, аксони – рухові нерви.

Сукупність довгих та коротких відростків утворює змішані нерви. Нагромаджуючись і концентруючись, тіла нейронів становлять вузли, які виходять межі центральної нервової системи. Нервові закінчення ділять на рецепторні та ефекторні. Дендрити за допомогою кінцевих розгалужень перетворюють подразнення електричні сигнали. А еферентні закінчення аксонів – у робочих органах, волокнах м'язів, залозах. Класифікація за функціональністю має на увазі розподіл нервової системи на соматичну та автономну.

Щось ми контролюємо, а щось нам непідвладне

Властивості нервової тканини пояснюють той факт, що підкоряється волі людини, іннервуючи роботу опорної системи. Двигуни центри знаходяться в корі головного мозку. Автономна, яку називають ще й вегетативною, не залежить від волі людини. Виходячи із власних запитів, неможливо прискорити або сповільнити серцебиття або моторику кишківника. Так як місце розташування вегетативних центрів - гіпоталамус, за допомогою автономної нервової системи здійснюється контроль за роботою серця та судин, ендокринного апарату, порожнинних органів.

Нервова тканина, фото якої ви можете бачити вище, утворює симпатичний та парасимпатичний відділи, які дозволяють виступати їм у ролі антагоністів, надаючи взаємопротилежний ефект. Порушення щодо одного органі викликає процеси гальмування іншому. Наприклад, симпатичні нейрони викликають сильне і часте скорочення камер серця, звуження судин, стрибки артеріального тиску, оскільки виділяється норадреналін. Парасимпатика, вивільняючи ацетилхолін, сприяє ослабленню ритмів серця, збільшенню просвіту артерій, зниженню тиску. Врівноваження цих груп медіаторів нормалізує серцевий ритм.

Симпатична нервова система діє під час інтенсивної напруги при переляку чи стресі. Сигнали виникають у районі грудних та поперекових хребців. Парасимпатична системавключається при відпочинку та перетравленні їжі, у процесі сну. Тіла нейронів - у стовбурі та крижах.

Більш докладно вивчивши особливості клітин Пуркіньє, які мають грушоподібну форму з безліччю дендритів, що гілкуються, можна побачити, як здійснюється передача імпульсу, і розкрити механізм послідовних етапів процесу.

В основі сучасного уявлення про структуру та функції ЦНС лежить нейронна теорія.

Нервова система побудована з двох типів клітин: нервових та гліальних, причому число останніх у 8 – 9 разів перевищує число нервових. Однак, саме нейрони забезпечують все різноманіття процесів, пов'язаних із передачею та обробкою інформації.

Нейрон, нервова клітина є структурно-функціональною одиницею ЦНС. Окремі нейрони, на відміну інших клітин організму, діючих ізольовано, «працюють» як єдине ціле. Їх функції полягає у передачі інформації (у формі сигналів) від однієї ділянки нервової системи до іншої, в обміні інформацією між нервовою системою та різними ділянками тіла. При цьому передавальні та приймаючі нейрони об'єднані в нервові мережі та ланцюги.

Нейрони мають ряд ознак, загальних всім клітин тіла. Незалежно від свого місцезнаходження та функцій, будь-який нейрон, як будь-яка інша клітина, має плазматичну мембрану, що визначає межі індивідуальної клітини. Коли нейрон взаємодіє з іншими нейронами, або вловлює зміни в локальному середовищі, він робить це за допомогою мембрани та ув'язнених у ній молекулярних механізмів. Варто відзначити, що мембрана нейрона має значно вищу міцність, ніж інші клітини організму.

Все, що знаходиться всередині плазматичної мембрани(крім ядра) називається цитоплазмою. Тут містяться цитоплазматичні органели, необхідні існування нейрона і виконання ним своєї роботи. Мітохондрії забезпечують клітину енергією, використовуючи цукор і кисень для синтезу спеціальних високоенергетичних молекул, що витрачаються клітиною в міру потреби. Мікротрубочки – тонкі опорні структури – допомагають нейрону зберігати певну форму. Мережа внутрішніх мембранних канальців, за допомогою яких клітина розподіляє хімічні речовини, необхідні її функціонування, називається эндоплазматичным ретикулумом.