Нервная система

1. Строение и функции нервной системы. Глия

Нервная система  регулирует и координирует деятельность всех органов и систем, обусловливая целостность функционирования орга-низма. Благодаря ей осуществляется связь организма с внешней сре-дой и его адаптация к постоянно меняющимся условиям. Нервная сис-тема является материальной основой сознательной деятельности че-ловека, его мышления, поведения, речи.

К центральной  нервной системе относятся головной и спинной мозг. Оба они эволюционно, морфологически и функционально связа-ны между собой и без резкой границы переходят друг в друга.

Функции нервной  системы

1. Обеспечивает связь организма с внешней средой.

2. Обеспечивает взаимосвязь всех частей организма между собой.

3. Обеспечивает регуляцию трофических функций, т.е. регулиру-

ет обмен веществ.

4. Нервная система, в частности головной мозг, является суб-

стратом психической деятельности. 

Функционально нервная система подразделяется на

• соматиче-скую и автономную (вегетативную),
• анатомически – на центральную нервную систему и периферическую нервную систему

Центральная (головной и спинной мозг)

• Нервная система Соматическая Периферическая
• Вегетативная Парасимпатическая Симпатическая

 

Строение нервной  системы 

Соматическая  нервная система регулирует работу скелетных мышц и обеспечивает чувствительность человеческого тела.

Автоном-ная (вегетативная) нервная система регулирует обмен веществ, рабо-ту внутренних органов и гладких мышц. 

Вегетативная  нервная система иннервирует все внутренние ор-ганы. Она обеспечивает также трофическую иннервацию скелетных мышц, других органов и тканей и самой нервной системы.

Периферическая  нервная система образована многочисленными парными нервами, нервными сплетениями и узлами. Нервы доставля-ют импульсы из ЦНС непосредственно к рабочему органу – мышце – и информацию с периферии в ЦНС. 

Основными элементами нервной системы являются нервные клетки (нейроны). Подтверждение клеточной теории строения нервной системы было получено с помощью электронной микроскопии, пока- завшей, что мембрана нервной клетки напоминает основную мембрану других клеток. Она представляется сплошной на всем протяжении по-верхности нервной клетки и отделяет от других клеток.  

Каждая нерв-ная клетка является анатомической, генетической и метаболической

единицей, как  и клетки других тканей организма. В  нервной системе человека содержится около 100 млрд нервных клеток. Поскольку каж-дая нервная клетка функционально связана с тысячами других нейро-нов, количество возможных вариантов таких связей близко к бесконеч-ности.

Нервную клетку следует рассматривать как один из уровней ор-ганизации нервной системы, связующих молекулярный, синаптиче-ские, субклеточные уровни с надклеточными уровнями канальных ней-ронных сетей, нервных центров и функциональных систем мозга, орга-низующих поведение. 

Строение  нейрона. Тело нейрона, которое связано с отростка-ми, является центральной частью нейрона и обеспечивает питанием остальные части клетки. Тело покрыто слоистой мембраной, которая представляет собой два слоя липидов с противоположной ориентаци-

ей, образующих матрикс, в который заключены  белки.

Тело нейрона имеет ядро или ядра, содержащие генетический материал.

Ядро регулирует синтез белков во всей клетке и контролирует дифференцирование молодых нервных клеток.

В цитоплазме тела нейрона содержится большое количество рибосом. Одни рибосомы

располагаются свободно в цитоплазме по одной или  образуют скопле-ния. Другие рибосомы прикрепляются к эндоплазматическому ретику-люму, представляющему внутреннюю систему мембран, канальцев, пузырьков. Прикрепленные к мембранам рибосомы синтезируют бел-ки, которые потом транспортируются из клетки. Скопления эндоплаз-матического ретикулюма со встроенными в него рибосомами состав-ляют характерное для тел нейронов образование – субстанцию Нисс-ля. Скопления гладкого эндоплазматического ретикулюма, в которые не встроены рибосомы, составляют сетчатый аппарат Гольджи; пред-полагается, что он имеет значение для секреции нейромедиаторов и нейромодуляторов. Лизосомы представляют собой заключенные в

мембраны скопления  различных гидролитических ферментов. Важны-ми органеллами нервных клеток являются митохондрии – основные структуры энергообразования. На внутренней мембране митохондрии содержатся все ферменты цикла лимонной кислоты – важнейшего звена аэробного пути расщепления глюкозы, который в десятки раз эффективней анаэробного пути.

В нервных клетках  содержатся также микротрубочки, нейрофиламенты и микрофиламенты, различающиеся диаметром. Микротрубочки (диаметр 300 нм) идут от тела нервной клетки в аксон и дендриты и представляют собой внутриклеточную транспортную систему. Нейрофиламенты (диаметр 100 нм) встречают-ся только в нервных клетках, особенно в крупных аксонах, и тоже со-ставляют часть ее транспортной системы. Микрофиламенты (диаметр 50 нм) хорошо выражены в растущих отростках нервных клеток, они участвуют в некоторых видах межнейронных соединений. 

Дендриты представляют собой древовидно-ветвящиеся отростки нейрона, его главное рецептивное поле, обеспечивающее сбор ин-формации, которая поступает через синапсы от других нейронов или прямо из среды. При удалении от тела происходит ветвление дендри-тов: число дендритных ветвей увеличивается, а диаметр их сужается. 

На поверхности  дендритов многих нейронов (пирамидные нейроны ко-ры, клетки Пуркинье мозжечка и др.) имеются шипики. Шипиковый ап-парат является составной частью системы канальцев дендрита: в ден-дритах содержатся микротрубочки, нейрофиламенты, сетчатый аппа-рат Гольджи и рибосомы. Функциональное созревание и начало актив-ной деятельности нервных клеток совпадает с появлением шипиков; продолжительное прекращение поступления информации к нейрону ведет к рассасыванию шипиков. Наличие шипиков увеличивает вос-принимающую поверхность дендритов. 

Аксон представляет собой одиночный, обычно длинный  выходной отросток нейрона, служащий для быстрого проведения возбуждения. В конце он может ветвиться на большое (до 1000) количество веточек. 

Нервные клетки выполняют ряд общих функций, направленных на поддержание собственных процессов организации. Это обмен веществами с окружающей средой, образование и расходование энергии, синтез белков и др. Кроме того, нервные клетки выполняют свойственные только им специфические функции по восприятию,переработке и хранению информации.

Нейроны способны восприни-мать информацию, перерабатывать (кодировать) ее, быстро переда-вать информацию по конкретным путям, организовывать взаимодейст-вие с другими нервными клетками, хранить информацию и генериро-вать ее. Для выполнения этих функций нейроны имеют полярную ор-ганизацию с разделением входов и выходов и содержат ряд структур-но-функциональных частей. 

Строение нейрона

Я – ядро Яд –  ядрышко

М – Митохондрии  Р – рибосомы

Д – дендриты С – синапс

Х – аксонный холмик НС – начальный

сегмент

А – аксон  Ш – шванновская

клетка

П – перехват Ранвье МВ – мышечное

волокно

НМ – нервно-мышечное окончание 

Классификация нейронов. Нейроны делят на следующие группы:

по медиатору, выделяющемуся в окончаниях аксонов, различают нейроны адренергические, холинергические, серотонинергические и т.д. 

В зависимости  от отдела ЦНС выделяют нейроны соматической и вегетативной нервной системы.

По направлению  информации различают следующие  нейроны:

- афферентные, воспринимающие с помощью рецепторов ин-

формацию о  внешней и внутренней среде организма  и передающие ее

в вышележащие  отделы ЦНС;

- эфферентные, передающие информацию к рабочим органам –

эффекторам (нервные  клетки, иннервирующие эффекторы, иногда на-

зывают эффекторными);

- вставочные (интернейроны), обеспечивающие явзаимодействие

между нейронами  ЦНС.

По влиянию  выделяют возбуждающие и тормозящие нейроны. 

По активности различают фоновоактивные и «молчащие» нейро-ны, возбуждающиеся только в ответ на раздражение. Фоновоактивные нейроны отличаются общим рисунком генерации импульсов, так как одни нейроны разряжаются непрерывно (ритмично или аритмично), другие – пачками импульсов. Интервал между импульсами в пачке со-

ставляет миллисекунды, между пачками – секунды. Фоновоактивные нейроны играют важную роль в поддержании тонуса ЦНС и особенно коры большого мозга. 

По воспринимаемой сенсорной информации нейроны делят  на мо-но-, би- и полисенсорные. Моносенсорными являются нейроны центра слуха в коре большого мозга. Бисенсорные нейроны встречаются во вторичных зонах анализаторов в коре (нейроны вторичной зоны зри-тельного анализатора в коре большого мозга реагируют на световые и

звуковые раздражители). Полисенсорные нейроны – это нейроны ассо-циативных зон мозга, моторной коры; они реагируют на раздражения ре-цепторов кожного, зрительного, слухового и других анализаторов. 

Нервные клетки связаны между собой многочисленными  связя-ми: концевые разветвления аксона одного нейрона соприкасаются с дендритами другого нейрона, либо разветвления аксона оплетают все тело другого нейрона. Места тесного соприкосновения нейронов назы-вают синапсами. 

Синапсы – структурные образования, которые обеспечивают пе-редачу возбуждения с нервной клетки на нервную клетку или с нерв-ной клетки на клетки рабочего органа. Термин «синапс» был предло-жен английским физиологом Ч. Шеррингтоном. 

Любой синапс состоит  из 3 частей – пресинаптический отдел, си-

наптическая щель и постсинаптический отдел.

Пресинаптическая часть состоит из конечной части аксона, по-крытой пресинаптической мембраной. Внутри находятся пузырьки –везикулы, содержащие химическое вещество – медиатор.

Синаптическая щель заполнена жидкостью, близкой по составу к плазме крови.

Постсинаптический отдел представлен постсинаптической  мем-браной, в которой находятся хеморецепторы, чувствительные к опре-деленным медиаторам.

В синапсе имеется  большое количество митохондрий. 

Электрический импульс возбуждения, походя по аксону, доходит до синаптических пузырьков, в результате происходит оседание и разрыв. Из пузырьков выходит ацетилхолин, который через поры пре-синаптической мембраны поступает в синаптическую щель и вступает в химическое взаимодействии с рецепторами постсинаптической мем-браны. В результате прекращается движение катионов калия и значи-тельно увеличивается движение катионов натрия, они движутся внутри нервного волокна и на поверхности постсинаптической мембраны воз-никает отрицательный заряд – происходит деполяризация. В виде волны возбуждения он передается к другой нервной клетке. 

Классификация синапсов основана на различных признаках:

По месту расположения

По месту расположения на клетке

По функции По механизму проведения возбуждения межнейронные аксо-соматические возбуждающие химические аксо-дендрические электрические аксо-аксональные периферические дендро-дендритические тормозные смешанные  

Нейроглия, или глия впервые была выделена в отдельную груп-пу элементов нервной системы в 1871 г. Р. Вирховым. Клетки нейрог-

лии заполняют пространство между нейронами, составляя 40% от объема мозга. С возрастом у человека в мозге число нейронов умень-шается, а число глиальных клеток увеличивается. По размеру глиаль-ные клетки в 3 – 4 раза меньше нервных, их число огромно и с возрас-том увеличивается (число нейронов уменьшается). Тела нейронов, как

и их аксоны, окружены глиальными клетками. Глиальные клетки вы-полняют несколько функций: опорную, защитную, изолирующую, об-менную (снабжение нейронов питательными веществами). Микрогли-альные клетки способны к фагоцитозу, ритмическому изменению сво-его объема (период сокращения – 1,5 мин, расслабления – 4 мин).

Циклы изменения  объема повторяются через каждые 2 – 20 ч. Пола-гают, что пульсация способствует продвижению аксоплазмы в нейро-нах и влияет на ток межклеточной жидкости. Процессы возбуждения в нейронах и электрические явления в глиальных клетках, по-видимому, взаимодействуют.