Нейроны. Строение нейронов. Физиология нейронов.

Сложность и многообразие функций нервной системы определяются взаимодействием между нейронами. Это взаимодействие представляет собой набор различных сигналов, передаваемых между нейронами или мышцами и железами. Сигналы испускаются и распространяются с помощью ионов. Ионы генерируют электрический заряд (потенциал действия), который движется по телу нейрона.

Физиология нейрона и глии

Различают сенсорные нейроны, моторные (командные) нейроны и вставочные (интернейроны). Первые проводят сенсорную информацию, вторые связаны с моторными программами, а третьи выполняют функцию центральной переработки информации. В ядре клетки имеется высокое содержание ДНК и РНК, необходимых для процессов считывания генетической информации и последующего синтеза белка, основного структурного элемента клетки. Рибосомы, где осуществляется синтез белка, состоят из рибонуклеиновой кислоты, связанной с белком. Эндоплазматическая сеть и связанные с ней рибосомы имеют отношение к синтезу белка. Синтезируемые здесь белки и различные ферменты передвигаются по аксону. Явление передвижения веществ вдоль аксона было названо аксоплазматическим током. Аппарат Гольджи состоит из системы мембран и пузырьков, необходимых для транспорта веществ. Митохондрии играют важнейшую роль в энергетическом обмене и активности ферментов.

Пространство между нервными клетками и их отростками заполнено глиальными клетками. Глиальных клеток примерно в 5-10 раз больше, чем нейронов. В отличие от нервных клеток клетки глии могут делиться. Окружая нервные клетки, они предохраняют нейроны от повреждений, снабжают их энергией и способствуют поддержанию постоянства среды. Глиальные клетки подразделяются на четыре основных типа: астроциты, олигодендроциты, микроглия и эпендимоглия.

Астроциты служат опорой для нервных клеток, участвуют в обменных процессах, играющих роль в активности нервных клеток и синапсов.

Олигодендроциты оплетают аксоны и образуют вокруг них ми- елиновую оболочку. Чем толще миелиновая оболочка, тем быстрее аксон проводит нервный сигнал. В периферической нервной системе миелиновую оболочку создают видоизмененные глиальные клетки, так называемые шванновские клетки.

Клетки микроглии удаляют продукты распада, выполняют в нервной системе функции клеток-санитаров, подобно макрофагам периферических органов.

Клетки эпендимоглии синтезируют спинномозговую жидкость, которая омывает головной и спинной мозг и находится в подпаутинном пространстве, пазухах, цистернах, желудочках головного мозга, спинномозговом канале спинного мозга. Спинномозговая жидкость, в свою очередь, распространяет химические вещества по всей центральной нервной системе, биологически активные вещества, белки и т.д., необходимые для жизнедеятельности.

Химические вещества, необходимые для физиологии нейронов и глии, находятся в спинномозговой жидкости (ликворе), которая предохраняет мозг от механических повреждений, поддерживает внутричерепное давление, принимает участие в транспорте веществ из крови к тканям мозга. Из боковых желудочков спинномозговая жидкость поступает через отверстие Монро в третий желудочек, а затем через водопровод —в четвертый желудочек. Из него спинномозговая жидкость переходит в спинномозговой канал и в подпаутинное пространство, где между нейронами и кровью функционирует так называемый гематоэнцефалический барьер, который обеспечивает избирательное поступление веществ из крови к нервным клеткам. Этот барьер выполняет защитную функцию, так как обеспечивает постоянство спинномозговой жидкости. В его состав входят астроциты, клетки капилляров, клетки сосудистых сплетений мозга.

Читайте также:  Вегето-сосудистая дистония. Симптомы, лечение, обострение у взрослых

Связь между нервными клетками осуществляется при помощи синапсов. Синапс состоит из трех основных частей: пресинаптической, постсинаптической и синаптической щели. Пресинаптическая часть синапса образована участком аксона, передающего информацию нейрона, а постсинаптическая часть — участком воспринимающего информацию нейрона. Синаптическая щель представляет собой узкий участок, который находится между пре- и постсинаптическими мембранами. Нейромедиаторы, своего рода мозговые гормоны (нейрогормоны), накапливаются в пузырьках синаптических бляшек и освобождаются, когда по аксону сюда приходит нервный импульс. Обычно различают три основных типа синапсов: аксодендритные, аксосоматические и аксоаксональные. Плотные соединения, или эфапсы, представляют собой безмедиаторный тип синапса, в котором нет синаптических пузырьков. Эффекторы бывают двух типов — двигательные и секреторные. Двигательные называются нервно-мышечными окончаниями. Секреторные окончания в железах образуют нервно-железистые окончания.

Вопрос № Эпендимоциты.

Эпендимоциты — эпителиоподобные клетки нейроглии, выстилающие все желудочки мозга и спинномозговой канал. Эпендимоциты выполняют в центральной нервной системе опорную, разграничительную и секреторную функции. Тела эпендимоцитов вытянуты, на свободном конце — реснички (теряемые во многих отделах мозга после рождения особи).

Некоторые эпендимоциты выполняют секреторную функцию, участвуя в образовании и регуляции состава цереброспинальной жидкости. Цитоплазма эпендимоцитов содержит развитую эргастоплазму и различные включения.

Некоторые клетки обладают секреторной активностью. При этом гранулы секрета попадают в спинномозговую жидкость. Особенность наличие крупных митохондрий в цитоплазме, в кропление жира и пигментов.

Нервная ткань. Нейрон. Синапс. Нервы — урок. Биология, Человек (класс)

Нервная система контролирует, координирует и регулирует согласованную работу всех систем органов, поддержание постоянства состава его внутренней среды (благодаря этому организм человека функционирует как единое целое). При участии нервной системы осуществляется связь организма с внешней средой.

Нервная система образована нервной тканью, которая состоит из нервных клеток — нейронов — и мелких клеток-спутников (глиальных клеток), которых примерно в \(10\) раз больше, чем нейронов.

Нейроны обеспечивают основные функции нервной системы: передачу, переработку и хранение информации. Нервные импульсы имеют электрическую природу и распространяются по отросткам нейронов.

Клетки-спутники выполняют питательную, опорную и защитную функции, способствуя росту и развитию нервных клеток.

Нейрон — основная структурная и функциональная единица нервной системы.

Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон. Его основными свойствами являются возбудимость и проводимость.

Нейрон состоит из тела и отростков.

Короткие, сильно ветвящиеся отростки — дендриты, по ним нервные импульсы поступают к телу нервной клетки. Дендритов может быть один или несколько.

Каждая нервная клетка имеет один длинный отросток — аксон, по которому импульсы направляются от тела клетки. Длина аксона может достигать нескольких десятков сантиметров. Объединяясь в пучки, аксоны образуют нервы.

Длинные отростки нервной клетки (аксоны) покрыты миелиновой оболочкой. Скопления таких отростков, покрытых миелином (жироподобным веществом белого цвета), в центральной нервной системе образуют белое вещество головного и спинного мозга.

Читайте также:  7 типов вегето-сосудистой дистонии: отличия, симптомы, диагностика.

Короткие отростки (дендриты) и тела нейронов не имеют миелиновой оболочки, поэтому они серого цвета. Их скопления образуют серое вещество мозга.

Нейроны соединяются друг с другом таким образом: аксон одного нейрона присоединяется к телу, дендритам или аксону другого нейрона. Место контакта одного нейрона с другим называется синапсом. На теле одного нейрона насчитывается \(1200\)–\(1800\) синапсов.

Синапс — пространство между соседними клетками, в котором осуществляется химическая передача нервного импульса от одного нейрона к другому.

Каждый синапс состоит из трёх отделов:

  1. мембраны, образованной нервным окончанием (пресинаптическая мембрана); 
  2. мембраны тела клетки (постсинаптическая мембрана);
  3. синаптической щели между этими мембранами

В пресинаптической части синапса содержится биологически активное вещество (медиатор), которое обеспечивает передачу нервного импульса с одного нейрона на другой.

Под влиянием нервного импульса медиатор выходит в синаптическую щель, действует на постсинаптическую мембрану и вызывает возбуждение в теле клетки следующего нейрона.

Так через синапс передаётся возбуждение от одного нейрона к другому.

Нервная ткань. Нейрон. Синапс. Нервы — урок. Биология, Человек (класс)

Распространение возбуждения связано с таким свойством нервной ткани, как проводимость.

Нейроны различаются по форме

В зависимости от выполняемой функции выделяют следующие типы нейронов:

  • нейроны, передающие сигналы от органов чувств в ЦНС (спинной и головной мозг), называют чувствительными. Тела таких нейронов располагаются вне ЦНС, в нервных узлах (ганглиях). Нервный узел представляет собой скопление тел нервных клеток за пределами центральной нервной системы.
  • Нейроны, передающие импульсы от спинного и головного мозга к мышцам и внутренним органам называют двигательными. Они обеспечивают передачу импульсов от ЦНС к рабочим органам.
  • Связь между чувствительными и двигательными нейронами осуществляется с помощью вставочных нейронов через синаптические контакты в спинном и головном мозге. Вставочные нейроны лежат в пределах ЦНС (т. е. тела и отростки этих нейронов не выходят за пределы мозга).

Скопление нейронов в центральной нервной системе называется ядром (ядра головного, спинного мозга).

Спинной и головной мозг связаны со всеми органами нервами.

Нервы — покрытые оболочкой структуры, состоящие из пучков нервных волокон, образованных в основном аксонами нейронов и клетками нейроглии.

Нервы обеспечивают связь центральной нервной системы с органами, сосудами и кожным покровом.

Различают нервы:

  • чувствительные, обеспечивающие проведение импульсов от рецепторов в ЦНС;
  • двигательные, состоящие из аксонов двигательных нейронов и обеспечивающие проведение импульсов из ЦНС в исполнительные органы;
  • смешанные, способные проводить импульсы в обоих направлениях.

Нервные сплетения — это совокупность нервных волокон различных нервов, иннервирующих кожный покров, скелетные мышцы и внутренние органы.

Одно из наиболее известных нервных сплетений — солнечное сплетение, расположенное в брюшной полости.

Источники:

Любимова З. В., Маринова К. В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс. — М.: Владос.

Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

Расположение

Итак, где располагается спинной мозг?

Так как он является частью центральной нервной системы, регулирующей работу всего организма, то нуждается в массивной защите от внешних воздействий. Поэтому он расположен в костном вместилище, образованном телами позвонков – позвоночном канале. Весь позвоночник человека состоит из 33, иногда 34 костей, представляющих несколько отделов.

Читайте также:  Игры и упражнения для тренировки и развития памяти

Расположение позвонков строго определено, так же, как и их количество:

  • шейный отдел образован семью позвонками;
  • грудной отдел самый большой и включает 12 костей;
  • в поясничном и крестцовом отделах по пять позвонков, причем в крестце они срастаются и образуют одну кость;
  • копчик содержит 4-5 позвонков.
Расположение

Позвонки служат ориентиром для определения расположения внутренних органов у здорового человека. Например, почки располагаются на уровне позвонка от 12 грудного до третьего поясничного, правая почка чуть выше.

Расположение позвонков в позвоночном столбе у ребенка несколько иное, чем у взрослого. У ребенка, находящегося в утробе матери, их несколько больше. Крестцовые позвонки еще не образовали единую кость. После рождения в течение нескольких лет формируется окончательный скелет.

На изображении ниже представлена схема расположения позвоночника и спинного мозга внутри него.

На изображении видно, где расположен этот элемент ЦНС и какие отделы он включает

Позвоночный канал образован отверстиями позвонков. Заканчивается он в копчике. Однако расположение спинного мозга внутри него несколько другое.

Начинается спинной мозг от большого затылочного отверстия черепа, проходит через шейный и грудной отделы полностью. Заканчивается же он на уровне второго поясничного позвонка, а дальше в позвоночном канале находятся только нервные волокна. Они образуют так называемый «конский хвост», или терминальный отдел.

Помимо костного вместилища, спинной мозг защищен плотной оболочкой из соединительной ткани – эпидуральной. Под ней находятся две более тонкие оболочки – субдуральная и арахноидальная.

Все они выполняют защитную функцию – от внешних повреждений, проникновения микроорганизмов. Кроме того, между этими оболочками находится жидкость – ликвор. Исследование ликвора врач проводит для диагностики многих заболеваний.

Расположение

Для того, чтобы получить ликвор, нужно сделать спинномозговую пункцию – для этой процедуры существует четкая инструкция. Ориентиром в этом случае служит расположение 2 позвонка поясничного отдела.

Еще одним способом исследования является компьютерная томография. Этот метод позволяет рассмотреть мозг на всем его протяжении послойно.

Благодаря этому выявляются мельчайшие патологические изменения в нем. Цена такого исследования достаточно высокая, поэтому проводится оно по строгим показаниям.

Колыбель – не начало

Колыбель – не начало

Как сообщают ученые, 70% нейронов человека погибает еще до его рождения. Это происходит за счет стремительного развития плода от крохотного эмбриона до полноценного младенца всего за девять месяцев. То же самое происходит в течение жизни людей – они постоянно теряют нейроны, и с каждым годом тех становится все меньше. На вопрос «сколько нейронов в мозге человека при рождении» ответить весьма сложно. Все зависит от индивидуальных особенностей развития, генетики. Если предположить, что в среднем к трем годам детский мозг становится на 80% похож на взрослый по объему, то примерное количество нейронов варьируется от 65–80 миллиардов. Также следует учесть, что прочность синапсов (участков, которые связывают нейроны между собой) с момента рождения постоянно растет.