Нервная система

Как устроены нейроны?

Нейрон состоит из тела (сомы) и отростков (аксона и дендритов)

Тело нейрона содержит ядро (с большим количеством ядерных пор) и органеллы. Органеллы в нервной клетке те же, что и в других клетках.

Нейрон имеет развитый цитоскелет, проникающий в его отростки. Цитоскелет состоит из микрофиламентов и микротрубочек. Его функция: поддержание формы клетки, транспорт органелл и упакованных в мембранные пузырьки веществ (например, нейромедиаторов — молекул — передатчиков нервных импульсов).

Сома найрона

Из специфических органелл присутствует тигроид (тельца Ниссля) и нейрофибриллы.

Тигроид состоит из сильно развитой шероховатой ЭПС с активными рибосомами и аппарата Гольджи; его функция — синтез специфических белков. Выглядит эта структура как «мелкая зернистость и полосатость» в теле и дендритах нейрона (отсюда и название). Длительное голодание или стресс приводит к разрушению тигроида и прекращению синтеза специфических белков.

Отростки нейрона

Выделяют два вида отростков: короткие ветвящиеся дендриты и один длинный не ветвящийся аксон.

Морфологические отличия:

• Дендриты ветвятся дихотомически (надвое), аксоны же дают коллатерали (боковые ответвления)
• Дендриты не имеют миелиновой оболочки. У большинства аксонов миелиновая оболочка имеется
• Серое вещество мозга состоит из тел нейронов и дендритов.
• Белое вещество мозга состоит из аксонов.

Физиологияечкий отличия:

• Функция аксона — передача нервного импульса к аксонным терминалиям. В месте отхождения коллатерали импульс «дублируется» и распространяется как по основному ходу — аксону, так и по коллатералям. В конце аксона имеются синаптичекие окончания —аксонные терминалии
• Функция дендрита — восприятие и передача сигналов от одного нейрона к другому от внешнего раздражителя или рецепторных клеток

Еще немного о строении аксона

В цитоплазме аксона отсутствует ЭПС и аппарат Гольджи. Нейрофиламенты и микротрубочки располагаются вдоль аксона и обеспечивают транспорт белков и других веществ.

Место нейрона, от которого начинается аксон, называется аксонным холмиком. Здесь генерируется потенциал действия — специфический электрический ответ возбудившейся нервной клетки.

Миелиновая оболочка

Миелиновая оболочка — электроизолирующая оболочка, покрывающая аксоны многих нейронов. Миелиновая оболочка формируется из плоского выроста тела глиальной клетки, многократно оборачивающего аксон подобно изоляционной ленте.

Химический состав миелина: 70–75 % липиды, 25–30 % белки. В периферической нервной системе миелиновую оболочку аксонов образуют шванновские клетки (несколько шванновских клеток на один аксон). В ЦНС один олигодендроцит образует миелиновую оболочку нескольким нервным клеткам. Цвет миелинизированных нейронов белый, отсюда название «белого вещества» мозга.

Миелиновая оболочка

Цитоплазма шванновской клетки вытесняется из пространства между спиральными витками и остается только на внутренней и наружной поверхностях миелиновой оболочки, в результате чего миелиновая оболочка представляет собой, по сути, множество слоев клеточной мембраны.

Перехват Ранвье и скорость нервного импульса

Миелин прерывается только в области перехватов Ранвье, которые встречаются через правильные промежутки длиной примерно 1 мм. В связи с тем что ионные токи не могут проходить сквозь миелин, вход и выход ионов осуществляется лишь в области перехватов. Это ведет к увеличению скорости проведения нервного импульса.

По миелинизированным волокнам импульс проводится приблизительно в 5 — 10 раз быстрее, чем по безмиелиновым!

Благодаря наличию миелиновой оболочки и совершенству метаболизма на всем протяжении мембраны в покое поддерживается одинаковый заряд, который быстро восстанавливается после прохождения возбуждения.

Нейрофибриллы (нейрофиламенты) и аксональный транспорт

Нейрофибриллы (нейрофиламенты) состоят из микротрубочек и являются основным структурным компонентом цитоскелета. Их функция — аксональный транспорт(перемещение веществ по аксону).

АКСОНАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ

Помимо своей специфической функции в качестве проводника нервных импульсов аксон является каналом для транспорта веществ.

Аксональный (аксонный) транспорт — это перемещение веществ по аксону — активный процесс — зависит от энергии АТФ.

Различают антероградный (от тела нейрона) и ретроградный (к телу нейрона) аксонный транспорт.

Виды нейронов

Местоположение и путь

Вид нейрона

Чувствительные нейроны

от рецептора к ЦНС

воспринимают раздражения, преобразуют их в нервные импульсы и передают в мозг

вырабатывают и посылают команды к рабочим органам

Эффекторные нейроны (двигательные, секреторные)

от ЦНС к исполнительному органу

в ЦНС

Вставочные нейроны (интернейроны)

осуществляют связь:

• между чувствительными и двигательными нейронами,
• между сегментами спинного мозга,
• между спинным и головным мозгом;
• участвуют в обработке информации и выработке команд

Функции нейроглии

Астроциты (красным цветом) — один из видов глиальных клеток.

• трофическая функция (питание нейронов);

• опорная функция;

• транспортная (обмен веществ между кровью и нейронами);

• секреторная функция (образование спинномозговой жидкости);

• разграничительная функция;

• защитная функция (гематоэнцефалический барьер).

Соматическая НС

Вегетативная НС

1. регулирует обмен веществ

2. поддерживает гомеостаз организма

3. обеспечивает приспособительные реакции всех позвоночных

4. регулирует деятельность:

• внутренних органов и тканей организма (кроме скелетных мышц
• желез внутренней и внешней секреции
• кровеносных и лимфатических сосудов

Особенности вегетативной НС

• очаговое расположение в мозге вегетативных нервных центров

• эффекторные (двигательные) нейроны расположены за пределами центральной нервной системы в узлах вегетативных нервных сплетений

• двухнейронный эфферентный нервный путь от мозга до рабочего органа

• преобладают немиелинизированные нервные волокна, т.е. скорость проведения нервных импульсов ниже, чем в соматической нервной системе

Деятельность вегетативной нервной системы не зависит от воли человека.

Строение вегетативной НС

Вегетативная НС

Симпатическая

Парасимпатическая

В симпатическом и парасимпатическом отделах имеются центральная и периферическая части

Центральная часть

Периферическая часть

Центральная часть

Периферическая часть

Периферическую часть вегетативной нервной системы образуют отходящие от ядер нервные волокна, вегетативные ганглии, лежащие за пределами центральной нервной системы, и нервные сплетения в стенках внутренних органов

Центральную часть вегетативной нервной системы образуют вегетативные ядра — тела нейронов, лежащих в спинном и головном мозге. Координация работы всех трех частей вегетативной нервной системы.

Влияние симпатического и парасимпатического отделов на отдельные органы

ПАРАСИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ:

• уменьшает частоту и силу сердечных сокращений;

• понижает уровень глюкозы в крови;

• снижает артериальное давление;

• усиливает перистальтику кишечника и стимулирует работу пищеварительных желез (в том числе слюнных), расслабляет гладкомышечные сфинктеры;

• усиливает перистальтику мочеточников, сокращает мускулатуру и расслабляет сфинктер мочевого пузыря;

• сужает бронхи и бронхиолы, уменьшает вентиляцию легких;

• сужает зрачки.

СИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ:

• повышает частоту и силу сердечных сокращений;

• стимулирует выброс адреналина;

• повышает уровень глюкозы в крови;

• повышает артериальное давление;

• вызывает расширение артерий головного мозга, легких и коронарных артерий;

• угнетает перистальтику кишечника и работу пищеварительных желез (в том числе слюнных), сокращает гладкомышечные сфинктеры;

• угнетает перистальтику мочеточников, расслабляет мускулатуру и сокращает сфинктер мочевого пузыря;

• расширяет бронхи и бронхиолы, усиливает вентиляцию легких;

• расширяет зрачки.

Виды рефлеков

И. П. Павлов в своих трудах разделил рефлексы на 2 группы:

• безусловные рефлексы — рефлексы, которые осуществляются врожденными, наследственно закрепленными нервными путями

• условные рефлексы — это рефлексы, которые осуществляются посредством нервных связей, формирующихся в процессе индивидуальной жизни человека или животного

Рефлекторная дуга

— это путь, по которому раздражение (сигнал) от рецептора проходит к исполнительному органу

Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов:

• рецептор;

• чувствительный (центростремительный) нейрон;

• вставочный нейрон;

• двигательный (центробежный) нейрон;

• эффектор (рабочий орган).

Процесс прохождения рефлекса

1) Рецепторы воспринимают раздражение и отвечают на него возбуждением. Рецепторами могут быть отростки чувствительных нейронов или различные рецепторные эпителиальные клетки.

2) Чувствительный нейрон передает возбуждение к ЦНС; т.е. это — центростремительный нейрон.

Тела чувствительных нейронов находятся за пределами центральной нервной системы — в спинномозговых нервных узлах.

3) Через вставочный нейрон в ЦНС происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные.

Центры большинства двигательных рефлексов находятся в спинном мозге. В головном мозге расположены центры сложных рефлексов, таких как защитный, пищевой, ориентировочный и т. д. В нервном центре происходит синаптическое соединение чувствительного и двигательного нейрона.

4) Двигательный нейрон несет возбуждение от ЦНС к рабочему органу; т.е. является центробежным нейроном. Двигательный нейрон передает рабочему органу сигнал из центра.

5) Эффектор — рабочий орган, который осуществляет эффект, реакцию в ответ на раздражение рецептора.

Эффекторами могут быть мышцы, сокращающиеся при поступлении к ним возбуждения из центра, клетки железы, которые выделяют сок под влиянием нервного возбуждения, или другие органы.

Коленный рефлекс

Простейшая рефлекторная дуга = чувствительный + двигательный нейрон + синапс между ними

• первый нейрон — чувствительный нейрон, тело которого находится в спинномозговом ганглии;

• второй нейрон — двигательный нейрон, тело которого находится в переднем роге спинного мозга.

• Дендрит клетки спинномозгового ганглия имеет значительную длину, он следует на периферию в составе чувствительного нерва. Заканчивается дендрит особым приспособлением для восприятия раздражения — рецептором.

• Возбуждение от рецептора по нервному волокну центростремительно передается в спинномозговой ганглий.
• Аксон нейрона спинномозгового ганглия входит в состав заднего (чувствительного) корешка, доходит до мотонейрона переднего рога и с помощью химического синапса контактирует с телом мотонейрона или с одним из его дендритов.
• Аксон этого мотонейрона входит в состав переднего (двигательного) корешка, по которому центробежно сигнал поступает к исполнительному органу, где соответствующий двигательный нерв заканчивается двигательной бляшкой в мышце.
• В результате происходит сокращение мышцы.

Спинной мозг

Спинной мозг находится в позвоночном канале и представляет собой тяж, который вверху переходит в продолговатый мозг, а внизу заканчивается на уровне второго поясничного позвонка. Спинной мозг состоит из серого вещества, содержащего нервные клетки, и белого, состоящего из нервных волокон. Серое вещество расположено внутри спинного мозга и окружено со всех сторон белым веществом.

1) В нём различают передние и задние рога, а также соединяющую перекладину, в центре которой находится узкий канал спинного мозга, содержащий спинномозговую жидкость

2) От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов

3) Каждый нерв начинается от спинного мозга двумя корешками – передним и задним:

• Задние корешки – чувствительные состоят из отростков центростремительных нейронов. Их тела расположены в спинномозговых узлах.
• Передние корешки – двигательные – являются отростками центробежных нейронов расположенных в сером веществе спинного мозга.

Функции СМ

В спинном мозге сосредоточены центры, регулирующие наиболее простые рефлекторные акты. Основные функции спинного мозга — рефлекторная деятельность и проведение возбуждения.

Головной мозг

Ствол мозга состоит из продолговатого мозга, варолиева моста, среднего и промежуточного мозга.

Проводниковая : передача импульсов из спинного мозга в головной и обратно.

Продолговатый мозг - продолжение спинного мозга, расширяясь, переходит в задний мозг.

В состав заднего моста входят мозжечок и варолиев мост.

Как и спинной продолговатый мозг выполняет две функции: проводниковую и рефлекторную. Рефлекторная. Регулирует :

• сердечную деятельность
• состояние сосудов
• дыхание
• потоотделение
• жевание
• сосание
• глотание
• отделение слюны и желудочного сока

Головной мозг

Средний мозг содержит первичные (подкорковые) центры зрения и слуха - которые осуществляют рефлекторные ориентировочные реакции на световые и звуковые раздражения. Эти реакции выражаются в различных движениях туловища, головы и глаз в сторону раздражителей. Средний мозг регулирует и распределяет тонус (напряжение) скелетных мышц.

Промежуточный мозг состоит из двух отделов — таламус и гипоталамус. Через промежуточный мозг осуществляется связь всех рецепторов с корой больших полушарий. В подбугровой области расположены центры, оказывающие влияние на обмен веществ, терморегуляцию и железы внутренней секреции.

Головной мозг

Мозжечок находится позади продолговатого мозга. Он состоит из серого и белого вещества. Однако в отличие от спинного мозга и ствола серое вещество — кора — находится на поверхности мозжечка, а белое вещество расположено внутри, под корой. Мозжечок координирует движения, делает их чёткими и плавными, играет важную роль в сохранении равновесия тела в пространстве, а также оказывает влияние на тонус мышц.

Большие полушария

— наиболее крупный и развитый отдел головного мозга. У человека они образуют основную массу головного мозга и по всей своей поверхности покрыты корой. Серое вещество покрывает полушария снаружи и образует кору головного мозга. Под корой находится белое вещество. Оно состоит из нервных волокон, связывающих кору с расположенными ниже отделами центральной нервной системы и отдельные доли полушарий между собой.

Кора головного мозга имеет извилины, разделённые бороздами, которые значительно увеличивают её поверхность. Три самые глубокие борозды делят полушария на доли. В каждом полушарии различают четыре доли: лобную, теменную, височную, затылочную.

Возбуждение разных рецепторов поступают в соответствующие воспринимающие участки коры, называемые зонами, и отсюда передаются к определённому органу, побуждая его к действию.

Зонны коры: слуховая

Слуховая зона расположена в височной доле, воспринимает импульсы от слуховых рецепторов.

Зонны коры: зрительная

Зрительная зона лежит в затылочной области. Сюда поступают импульсы от рецепторов глаза.

Зонны коры: обонятельная

Обонятельная зона находится на внутренней поверхности височной доли и связана с рецепторами носовой полости.

Зонны коры: чувствительно-двигательная

Чувствительно-двигательная зона расположена в лобной и теменной долях. В этой зоне находятся главные центры движения ног, туловища, рук, шеи, языка и губ. Здесь же лежит и центр речи.