ТЕМА 9. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ КЛЕТКИ
Нейрон (нервная клетка) – это структурно-функциональная единица нервной системы. Эта клетка имеет сложное строение, высоко специализирована и по структуре содержит ядро, тело клетки и отростки. В организме человека насчитывается более ста миллиардов нейронов.
Сложность и многообразие функций системы зависит от взаимодействия между нейронами, которые, в свою очередь, представляют собой набор различных сигналов, передаваемых в рамках взаимодействия нейронов с другими нейронами или мышцами и железами. Сигналы испускаются и распространяются с помощью ионов, генерирующих электрический заряд, который движется вдоль нейрона.
Строение нервной клетки
Нейрон состоит из тела диаметром от 3 до 100 мкм, содержащего ядро и другие органеллы (эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи), и отростков.
Выделяют два вида отростков: дендриты и аксон.
Аксон – обычно длинный отросток, приспособленный для проведения возбуждения от тела нейрона. Дендриты – как правило, короткие и сильно разветвлённые отростки, служащие главным местом приема импульсов от других нервных клеток.
Один нейрон может иметь связи со многими (до 20-и тысяч) другими нейронами.
Дендриты не имеют миелиновой оболочки, аксоны же могут её иметь. Местом генерации возбуждения у большинства нейронов является аксонный холмик – образование в месте отхождения аксона от тела.
Нейрон может иметь разное количество отростков. Согласно этому, существует определенная классификация нейронов:
ü униполярные нейроны – нейроны с одним отростком (аксоном).
ü биполярные нейроны – нейроны, имеющие один аксон и один дендрит.
ü псевдоуниполярные нейроны – являются уникальными в своём роде. От тела отходит один отросток, который сразу же Т-образно делится.
ü мультиполярные нейроны – нейроны с одним аксоном и несколькими дендритами. Данный вид нервных клеток преобладает в центральной нервной системе.
Согласно выполняемой функции, различают следующие виды нейронов:
Ø чувствительные (афферентные, сенсорные или рецепторные).
Ø двигательные (эфферентные или моторные).
Ø вставочные (или интернейроны) – эта группа нейронов осуществляет связь между эфферентными и афферентными.
Нормальное функционирование нервной системы возможно только в том случае, если между клетками, несущими определенную информацию, существует связь или контакт, благодаря которому одна клетка может передавать нервный импульс на другую (или на несколько других) клетку. Такой контакт двух нейронов называется синапсом (или синаптическим контактом).
Си́напс – место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться.
Синапс состоит из двух частей:
· пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончания аксона передающей клетки
· постсинаптической, представленной контактирующим участком оболочки (мембраны) воспринимающей клетки.
Между ними находится синаптическая щель
Передача импульсов осуществляется двумя путями:
· химическим путём с помощью медиаторов
· электрическим путём посредством прохождения нервного импульса из одной клетки в другую.
Химические синапсы могут быть как возбуждающими, так и тормозными. Иначе говоря, Нервная клетка, с которой передается информация, вступая во взаимодействие с другой нервной клеткой может как приводить ее в состояние возбуждения, так и угнетать ее активность (тормозить). Все зависит от того, какого типа химический передатчик (медиатор) выделяется этой клеткой.
Электрические синапсы могут быть только возбуждающими.
Нервное волокно
Нервным волокном называют аксон нейрона.
Выделяют 2 типа нервных волокон:
· мякотные
· безмякотные
Мякотные нервные волокна – это аксоны, покрытые оболочкой, которая представляет собой оболочки особых клеток, которые спирально закручены вокруг аксона.
Соответственно, безмякотные волокна такой оболочки не имеют.
Мякотная (миелиновая) оболочка выполняет функцию изоляции для нервного волокна. Необходимость в такой оболочке обусловлена тем, что некоторые нервы (а нерв – это пучок нервных волокон) могут иннервировать несколько органов. В таком случае, нервные волокна, проходящие в составе такого нерва, должны быть изолированы друг от друга для того, чтобы нервный импульс «предназначенный» для одного органа не «не перепрыгивал» на нервное волокно, иннервирующее другой орган. Мякотная оболочка покрывает аксон не по всей его длине, а через определенные участки прерывается, образуя перехваты Ранвье.
Сам механизм передачи нервного импульса по мякотным и безмякотным нервным волокнам отличен. Так, по безмякотным нервным волокнам нервный импульс проходит таким образом, что в процесс его передачи вдоль волокна вовлекаются все его участки, возбуждаясь последовательно. А по мякотным нервным волокнам импульс передается скачкообразно – как бы перепрыгивая через участки аксона, покрытые миелином.
Наиболее выгодным с точки зрения скорости и затрат энергии является передача импульса по мякотным нервным волокнам.
ТЕМА 10. Нервная система человека
Нервная система выполняет в организме следующие функции:
Ø обеспечивает связь организма с внешней средой и постоянное его приспособление к изменяющимся условиям существования (адаптивная функция);
Ø обеспечивает регуляцию и координацию всех физиологических процессов, осуществляемых в организме, в результате чего он представляет собой единое целое (интегративная функция);
Ø выполняет трофическую функцию по отношению к иннервируемым органам и тканям, регулируя нормальное осуществление обмена веществ в них.
Адаптивная функция нервной системы заключается в ее способности воспринимать раздражители (изменяющиеся факторы внешней или внутренней среды организма), действующие на организм, проводить и анализировать информацию о них, вырабатывать ответную программу действий и передавать ее к определенным исполнительным органам.
Интегративная функция нервной системы состоит в ее способности сочетано регулировать функциональное состояние всех физиологических систем организма, благодаря чему он функционирует и отвечает на действие факторов среды как единое целое.
Механизм трофических влияний нервной системы на иннервируемые органы и ткани остается до конца неясным.
По функциональному принципу в нервной системе выделяют:
Ø Соматическую нервную систему (СНС). СНС – совокупность нервных волокон, иннервирующих мышцы, кожу, суставы. Принцип работы соматической нервной системы – рефлекторный.
Ø Вегетативную нервную систему (ВНС). ВНС – отдел нервной системы, регулирующий деятельность внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов.
В вегетативной нервной системе, в свою очередь выделяют два отдела:
· симпатический (выполняет адаптациионную функцию в организме);
· парасимпатический (обеспечивает текущую регуляцию физиологических процессов в организме в нормальных условиях, т.е. в отсутствии действия стрессовых факторов).
По топографическому принципу нервную систему классифицируют на:
Ø центральную
Ø периферическую.
К центральной нервной системе относят:
ü Спинной мозг
ü Головной мозг:
К периферической нервной системе относят:
ü Нервные окончания
ü Нервные узлы
ü Периферические нервы
Рефлекс
В основе деятельности нервной системы лежат рефлексы.
Рефлекс – это ответная реакция организма на действие раздражителя, осуществляемая при обязательном участиинервной системы. Наиболее простой пример рефлекса: мы прикоснулись рукой к горячему предмету и моментально одергиваем руку. В данном случае в качестве раздражителя выступает высокая температура ощупываемого объекта, в качестве рецепторов (воспринимающих аппаратов), воспринимающих действие раздражителя, – температурные рецепторы кожи, в качестве рабочего органа – мышца-сгибатель верхней конечности, а в качестве ответной реакции – сокращение этой мышцы и удаление руки от места нанесения раздражения.
Путь рефлекса (его материальная основа, т.е. совокупность нервных элементов и определенных структур рабочего органа, взаимодействие между которыми обеспечивает осуществление рефлекса) представляет собой его рефлекторную дугу. Любая рефлекторная дуга состоит из следующих компонентов:
Ø рецепторов – специализированных воспринимающих структур, расположенных, как правило, на периферии (в органах чувств, коже, внутренних органах, скелетных мышцах, сосудах и т.д.); в качестве рецепторов могут выступать дендриты нейронов, либо специализированные структуры, вступающие во взаимодействие в дендритами;
В зависимости от местонахождения рецепторы делятся на: 1) экстерорецепторы — воспринимают раздражения из внешней среды (находятся на слизистых оболочках, органах чувств, коже); 2) интерорецепторы — получают сведения главным образом при изменении химического состава внутренней среды организма, давления в тканях и органах; 3) проприорецепторы — воспринимают раздражения от мышц, сухожилий, связок, фасций, суставных капсул.
Ø чувствительного звена, представленного телами и аксонами нейронов (чувствительные нейроны), обеспечивающих проведение информации от рецепторов в центральную нервную систему (ЦНС);
Ø нервного центра, представленного вставочными нейронами, заложенными в определенных участках ЦНС, а возможно, и на разных ее уровнях и перерабатывающих чувствительную информацию;
Ø двигательного звена, представленного нейронами (двигательными нейронами), передающими ответную программу действий к исполнительным органам;
Ø исполнительных органов, включение в деятельность или изменение деятельности которых обеспечивает ответную реакцию организма на действие раздражителя.
Самые простые рефлекторные дуги не имеют вставочного звена, и информация от чувствительного нейрона сразу передается на двигательный, иннервирующий определенный исполнительный орган (такие рефлекторные дуги называют двухнейронными моносинаптическими). Рефлекторные дуги большинства рефлексов характеризуются наличием вставочного звена, которое может быть различной степени сложности и разветвленности (являются многонейронными).
Как уже было сказано, в основе функционирования нервной системы лежит рефлекторная деятельность. Т.е. «воздействие – проведение информации о воздействии – анализ – передача ответной реакции органу или структуре – ответ».
В зависимости от того, какая структура выступает в качестве рабочего (исполнительного) органа, рефлекторые дуги подразделяют на:
ü соматические: исполнительные органы – скелетные мышцы
ü вегетативные: исполнительные органы – внутренние органы и гладкая мускулатура сосудов
Рефлекторные дуги соматической и вегетативной (автономной) нервных систем отличаются друг от друга.
Так, двигательное звено в рефлекторной дуге соматического типа представлено одним нервным волокном, а двигательное звено рефлекторной дуги вегетативного типа – двумя нервными волокнами, образующими контакт между собой (синапс), формируя вегетативный нервный узел (ганглий).