Hermokudos koostuu hermosoluista - hermosoluista ja apuhermosoluista tai satelliittisoluista. Neuroni on hermokudoksen perusrakenne- ja toimintayksikkö. Neuronin päätehtävät: sukupolvi,

hermoimpulssin johtuminen ja välittäminen, joka on tiedon kantaja hermostossa. Neuroni koostuu kehosta ja prosesseista, ja nämä prosessit ovat rakenteeltaan ja toiminnaltaan erilaisia. Prosessien pituus eri hermosoluissa vaihtelee muutamasta mikrometristä 1-1,5 m. Pitkässä prosessissa (hermosäike) useimmissa hermosoluissa on myeliinivaippa, joka koostuu erityisestä rasvamaisesta aineesta - myeliinistä. Sen muodostavat yksi neurogliasolutyypeistä - oligodendrosyytit. Myeliinivaipan olemassaolon tai puuttumisen mukaan kaikki

kuidut jaetaan vastaavasti pulpyisiin (myelinoituihin) ja amyelinoituihin (myelinoitumattomiin). Jälkimmäiset upotetaan erityisen neurogliasolun, neurolemmosyytin, kehoon. Myeliinitupen väri on valkoinen, mikä mahdollisti kehityksen

jakaa hermoston aine harmaaseen ja valkoiseen. Neuronien kappaleet ja niiden lyhyet prosessit muodostavat aivojen harmaan aineen ja kuidut muodostavat valkoisen aineen. Myeliinivaippa auttaa eristämään hermosäikeitä. Hermoimpulssi johdetaan tällaista kuitua pitkin nopeammin kuin myelinisoitumatonta. Myeliini ei peitä koko kuitua: noin 1 mm:n etäisyydellä siinä on aukkoja - Ranvierin leikkauspisteet, jotka osallistuvat hermoimpulssin nopeaan johtamiseen. Hermosolujen prosessien toiminnallinen ero liittyy hermoimpulssin johtamiseen. Prosessi, jota pitkin impulssi lähtee neuronin kehosta, on aina yksi ja sitä kutsutaan aksoniksi. Aksoni ei käytännössä muuta halkaisijaansa koko pituudeltaan. Useimmissa hermosoluissa tämä on pitkä prosessi. Poikkeuksen muodostavat aistinvaraisten selkärangan ja kallon hermosolmujen hermosolut, joissa aksoni on lyhyempi kuin dendriitti. Aksoni voi haarautua lopussa. Joissakin paikoissa (myelinoidut aksonit - Ranvierin solmukohdissa) ohuet oksat - sivut - voivat poiketa kohtisuorasti aksoneista. Neuronin prosessi, jota pitkin impulssi menee solurunkoon, on dendriitti. Neuronissa voi olla yksi tai useampi dendriitti. Dendriitit siirtyvät vähitellen pois solurungosta ja haarautuvat terävässä kulmassa. Keskushermoston hermosäiklustereitä kutsutaan kulkureiteiksi tai poluiksi. Ne suorittavat johtavaa toimintaa aivojen ja selkäytimen eri osissa ja muodostavat siellä valkoista ainetta. Ääreishermostossa yksittäiset hermosäikeet kootaan sidekudoksen ympäröimiksi nipuiksi, joissa myös veri- ja imusuonet kulkevat. Tällaiset kimput muodostavat hermoja - pitkien hermosolujen ryhmiä, jotka on peitetty yhteisellä vaipalla. Jos tietoa pitkin hermoa tulee perifeerisistä sensorisista muodostelmista - reseptoreista - aivoihin tai selkäytimeen, tällaisia ​​hermoja kutsutaan sensoriksi, keskipituisiksi tai afferenteiksi. Aistihermot - hermot, jotka koostuvat aistihermosolujen dendriiteistä, jotka välittävät viritystä aistielimistä keskushermostoon. Jos informaatio kulkee hermoa pitkin keskushermostosta toimeenpanoelimiin (lihaksiin tai rauhasiin), hermoa kutsutaan keskipakoisiksi, motoriksi tai efferentiksi. Moottorihermot - motoristen neuronien aksonien muodostamat hermot, jotka johtavat hermoimpulsseja keskustasta työelimiin (lihaksiin tai rauhasiin). Sekä sensoriset että motoriset kuidut kulkevat sekahermojen läpi. Siinä tapauksessa, että hermosäikeet lähestyvät elintä tarjoamalla sen yhteyden keskushermostoon, on tapana puhua tämän elimen hermotuksesta kuidun tai hermon avulla. Lyhyiden prosessien omaavien neuronien ruumiit sijaitsevat eri tavalla suhteessa toisiinsa. Joskus ne muodostavat melko tiheitä klustereita, joita kutsutaan hermosolmukkeiksi tai solmuiksi (jos ne ovat keskushermoston ulkopuolella, eli ääreishermostossa) ja ytimiä (jos ne ovat keskushermostossa). Neuronit voivat muodostaa aivokuoren - tässä tapauksessa ne on järjestetty kerroksiin, ja jokaisessa kerroksessa on hermosoluja, jotka ovat muodoltaan samanlaisia ​​ja suorittavat tietyn toiminnon (pikkuaivokuori, aivokuori). Lisäksi joissakin hermoston osissa (verkkomainen muodostus) hermosolut sijaitsevat diffuusisesti muodostamatta tiheitä klustereita ja edustavat verkkorakennetta, jonka läpi kulkevat valkoisen aineen kuidut. Signaalin siirto solusta soluun tapahtuu erityisissä muodostelmissa - synapseissa. Tämä on erikoistunut rakenne, joka varmistaa hermoimpulssin siirtymisen hermosäikeestä mihin tahansa soluun (hermo, lihas). Siirtyminen tapahtuu erityisten aineiden - välittäjien - avulla.

Monimuotoisuus

Suurimpien hermosolujen ruumiit saavuttavat halkaisijan 100-120 mikronia (Betzin jättimäiset pyramidit aivokuoressa), pienimpien - 4-5 mikronia (aivokuoren rakeiset solut). Prosessien lukumäärän mukaan neuronit jaetaan moninapaisiin, bipolaarisiin, unipolaarisiin ja pseudounipolaarisiin. Multipolaarisissa neuroneissa on yksi aksoni ja useita dendriittejä; nämä ovat suurin osa hermoston neuroneista. Bipolaarisella on yksi aksoni ja yksi dendriitti, unipolaarisella on vain aksoni; ne ovat tyypillisiä analysaattorijärjestelmille. Yksi prosessi lähtee pseudo-unipolaarisen neuronin kehosta, joka välittömästi poistumisen jälkeen jakaantuu kahteen osaan, joista toinen toimii dendriittinä ja toinen aksonina. Tällaiset neuronit sijaitsevat sensorisissa hermosolmuissa.

Toiminnallisesti hermosolut jaetaan sensorisiin, interkalaarisiin (rele ja interneuronit) ja motorisiin neuroniin. Sensoriset neuronit ovat hermosoluja, jotka havaitsevat ärsykkeitä kehon ulkoisesta tai sisäisestä ympäristöstä. Motoriset neuronit ovat motorisia neuroneja, jotka hermottavat lihaskuituja. Lisäksi jotkut neuronit hermottavat rauhasia. Tällaisia ​​neuroneja kutsutaan yhdessä motoristen neuronien kanssa toimeenpaneviksi.

Osa intercalary neuroneista (rele, tai kytkentä, solut) tarjoaa

sensoristen ja motoristen neuronien välinen yhteys. Relesolut ovat yleensä erittäin suuria, ja niissä on pitkä aksoni (Golgi-tyyppi I). Toinen osa interkalaarisista neuroneista on pieni ja siinä on suhteellisen lyhyet aksonit (interneuronit tai Golgi-tyyppi II). Niiden toiminta liittyy relesolujen tilan hallintaan.

Kaikki nämä neuronit muodostavat aggregaatteja - hermopiirejä ja verkkoja, jotka johtavat, käsittelevät ja tallentavat tietoa. Hänen prosessiensa lopussa-

neuronit sijaitsevat hermopäätteissä (hermosäidun päätelaite). Hermosolujen toiminnallisen jaon mukaan erotetaan reseptori-, efektori- ja interneuronipäätteet. Herkkien hermosolujen dendriittien päitä, jotka havaitsevat ärsytystä, kutsutaan reseptoriksi; efektori - toimeenpanohermosolujen aksonien päät, jotka muodostavat synapseja lihaskuidulle tai rauhassolulle; interneuronaalinen - interkaloituneiden ja aksonien päätteet

sensoriset neuronit, jotka muodostavat synapseja muihin hermosoluihin.

A. Neuroni on hermokudoksen rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö. Kohdista neuronin runko ja sen prosessit. Neuronin kuori (solukalvo) muodostaa suljetun tilan, joka sisältää protoplasman (sytoplasman ja ytimen). Sytoplasma koostuu pääaineesta (sytosoli, hyaloplasma) ja organelleista. Hyaloplasma elektronimikroskoopin alla näyttää suhteellisen homogeeniselta aineelta ja on hermosolun sisäinen ympäristö. Useimmat organellit ja hermosolujen ydin, kuten mikä tahansa muu solu, on suljettu osastoihinsa (osasto ™), jotka muodostuvat omista (sellunsisäisistä) kalvoistaan, joilla on selektiivinen läpäisevyys yksittäisille ioneille ja hiukkasille, jotka sijaitsevat hyaloplasmassa ja organelleissa. Tämä määrittää niiden erottuvan koostumuksen toisistaan.

Ihmisen aivoissa on noin 25 miljardia hermosolua, joiden välinen vuorovaikutus tapahtuu monien synapsien (solujen välisten yhteyksien) kautta, joiden lukumäärä on tuhansia kertoja suurempi kuin itse solut (10 | 5 -10 16), koska niiden aksonit ovat jakaa kaksijakoisesti monta kertaa. Neuronit vaikuttavat myös elimiin ja kudoksiin synapsien kautta. Hermosoluja on myös keskushermoston ulkopuolella: autonomisen hermoston perifeerinen osa, selkäydinhermosolmujen afferentit hermosolut ja kallohermojen hermosolmut. Ääreishermosolut ovat paljon pienempiä kuin keskushermosolut, - vain noin 25 miljoonaa. Tärkeä rooli I-hermoston toiminnassa on gliasoluilla (katso kohta 2.1, E).

Neuronin prosessit ovat suuri määrä dendriittejä ja yksi aksoni (kuva 2.1). Hermosoluilla on sähkövaraus, kuten muillakin eläinorganismin soluilla ja jopa kasveilla (kuva 2.2). Neuronin lepopotentiaali (RP) on 60-80 mV, PD - hermoimpulssi - 80-110 mV. Soma ja dendriitit on peitetty hermopäätteillä - synaptisilla silmuilla ja gliasolujen prosesseilla. Yhdellä neuronilla synaptisten silmujen määrä voi nousta 10 000. Aksoni alkaa solurungosta aksonikönnänä. Solurungon halkaisija on 10-100 mikronia, aksonin halkaisija on 1-6 km, reunalla aksonin pituus voi olla 1 m tai enemmän. Aivojen neuronit muodostavat sarakkeita, ytimiä ja kerroksia, jotka suorittavat tiettyjä toimintoja. Soluklusterit muodostavat aivojen harmaan aineen. Myelinoimattomat ja myelinisoituneet hermosäikeet (vastaavasti dendriitit ja neuronien aksonit) kulkevat solujen välillä.

B. Hermosolujen luokittelu. Neuronit jaetaan seuraaviin ryhmiin.

1. Sovittelijan mukaan aksonien päissä vapautuvat adrenergiset, kolinergiset, serotonergiset jne. neuronit erotetaan.

2. Riippuen keskushermostosta allokoivat somaattisen ja autonomisen hermoston neuroneja.

3. Tiedon suunnan mukaan erotetaan seuraavat neuronit:

Afferentti, havaitsee reseptorien avulla tietoa kehon ulkoisesta ja sisäisestä ympäristöstä ja välittää sen keskushermoston päällä oleviin osiin;

Efferentti, välittää tietoa työelimille - efektoreille (efektoreja hermottavia hermosoluja kutsutaan joskus efektoriksi);

Interneuronit (interneuronit), jotka tarjoavat vuorovaikutusta keskushermoston hermosolujen välillä.

4. Vaikutuksen kautta allokoivat kiihottavia ja estäviä neuroneja.

5. Aktiivisuuden mukaan Erottele taustaaktiiviset ja "hiljaiset" neuronit, jotka innostuvat vain vasteena stimulaatiolle. Tausta-aktiiviset neuronit eroavat yleisestä impulssien muodostumiskuviosta, koska jotkut hermosolut purkautuvat jatkuvasti (rytmisesti tai arytmisesti), toiset - impulssipurkauksissa. Purskeen pulssien välinen aika on millisekuntia, purskeiden välinen aika - sekuntia. Taustaaktiivisilla hermosoluilla on tärkeä rooli keskushermoston ja erityisesti aivokuoren kunnon ylläpitämisessä.

6. Havaittu aistitieto neuronit jaetaan mono-, bi- ja polymodaalisiin. Monomodaaliset neuronit ovat kuulokeskus aivokuoressa. Bimodaalisia hermosoluja löytyy aivokuoren analysaattoreiden toissijaisista vyöhykkeistä (aivokuoren visuaalisen analysaattorin toissijaisen vyöhykkeen neuronit reagoivat valo- ja ääniärsykkeisiin). Polymodaaliset neuronit ovat aivojen assosiatiivisten vyöhykkeiden, motorisen aivokuoren, neuroneja; ne reagoivat ihon, näkö-, kuulo- ja muiden analysaattoreiden reseptorien ärsytyksiin.

Riisi. 2.1. Selkäytimen Motoneuroni. Neuronin yksittäisten rakenneosien toiminnot on osoitettu [Eckert R., Ranlell D., Augustine J., 1991] C. Functional structures of the neuron. 1. Rakenteet, jotka varmistavat aksonia ja dendriittejä pitkin kuljetettavien makromolekyylien synteesin ovat soma (neuronikappale), joka suorittaa troofista tehtävää suhteessa prosesseihin (aksoni ja dendriitit) ja efektorisolut. Prosessi, jolla ei ole yhteyttä neuronin kehoon, rappeutuu. 2. Muilta hermosoluilta impulsseja vastaanottavia rakenteita ovat hermosolun runko ja dendriitit ja niissä sijaitsevat piikit, jotka kattavat jopa 40 % hermosolun ja dendriitin soman pinnasta. Jos selkärangat eivät saa impulsseja, ne katoavat. Impulssit voivat tulla myös aksoni - akso-aksoni -synapsien loppuun. Tämä tapahtuu esimerkiksi presynaptisen eston tapauksessa. 3. Rakenteet, joissa AP yleensä esiintyy (PD generaattoripiste) - aksonimäki. 4. Rakenteet, jotka johtavat virityksen toiseen neuroniin tai efektoriin - aksoniin. 5. Rakenteet, jotka välittävät impulsseja muille soluille - synapsit. D. Keskushermoston synapsien luokittelu Luokittelu perustuu useisiin piirteisiin. yksi. Signaalin avulla erottaa kemialliset synapsit (yleisin keskushermostossa), joissa välittäjä (välittäjä) on kemikaali; sähköinen, jossa signaalit välitetään sähkövirralla, ja sekasynapsit - sähkökemialliset. 2. Sijainnista riippuen jakaa ak-

sosomaattiset, aksodendriittiset, aksoaksoni-, dendrosomaattiset, dendro-rodendriittisynapsit.

3. Vaikutuksen mukaan erottaa kiihottavat ja estävät synapsit. Hermoston toiminnan aikana yksittäiset neuronit

yhdistetään ryhmiksi (moduuleiksi), hermoverkoiksi. Jälkimmäinen voi sisältää useita hermosoluja, kymmeniä, tuhansia hermosoluja, kun taas moduulin muodostava neuronien kokonaisuus tarjoaa moduulille uusia ominaisuuksia, joita yksittäisillä hermosoluilla ei ole. Moduulin jokaisen hermosolun aktiivisuudesta ei tule pelkästään siihen tulevien signaalien, vaan myös yhden tai toisen moduulirakenteen aiheuttamien prosessien funktio (P.G. Kostyuk).

D. Gliasolut (neuroglia - "hermoliima"). Näitä soluja on enemmän kuin neuroneja, ja niiden osuus keskushermoston tilavuudesta on noin 50 %. He pystyvät jakautumaan koko elämänsä ajan. Kooltaan gliasolut ovat 3-4 kertaa pienempiä kuin hermosolut, niiden lukumäärä on valtava - saavuttaa 14 * 10 "°, kasvaa iän myötä (hermosolujen määrä vähenee). Hermosolujen runkoja, kuten niiden aksoneja, ympäröivät gliasolut suorittaa useita toimintoja: tukeva, suojaava, eristävä, vaihtava (toimittaa hermosoluille ravinteita). Mikrogliasolut kykenevät fagosytoosiin, rytmiseen muutokseen tilavuudessaan ("vähennys" - 1,5 minuuttia, "rentoutuminen" - 4 minuuttia). Tilavuuden muutossyklit toistuvat 2-20 tunnin välein, ja pulsaation uskotaan edistävän hermosolujen aksollasmia ja vaikuttavan solujen välisen nesteen virtaukseen. Neurogliasolujen kalvopotentiaali on 70-90 mV, mutta ne eivät kuitenkaan tuota AP:itä, vaan ne tuottavat vain paikallisia virtoja, jotka etenevät elektrotonisesti solusta toiseen. Hermosolujen viritysprosessit ja gliasolujen sähköilmiöt näyttävät olevan vuorovaikutuksessa.

E. Aivo-selkäydinneste (CSF) on väritöntä läpinäkyvää nestettä, joka täyttää aivokammiot, selkäydinkanavan ja subaraknoidisen tilan. Sen alkuperä liittyy aivojen interstitiaaliseen nesteeseen. Merkittävä osa aivo-selkäydinnesteestä muodostuu aivojen kammioiden erikoistuneissa plexuksissa. Välitön ravintoaine aivosoluille on interstitiaalinen neste, johon solut erittävät myös aineenvaihduntatuotteitaan. Aivo-selkäydinneste on yhdistelmä plasmasuodosta ja interstitiaalista nestettä; se sisältää noin 90 % vettä ja noin 10 % kiintoaineita (2 % orgaanista, 8 % epäorgaanista). Se eroaa veriplasmasta, kuten muiden kudosten solujen välinen neste, alhaisella proteiinipitoisuudella (0,1 g / l, plasmassa - 75 g / l), pienemmällä aminohappopitoisuudella (0,8 ja 2 mmol / l). ja glukoosi (3,9 ja vastaavasti noin 5 mmol/l). Sen tilavuus on 100-200 ml (12-14% aivojen kokonaistilavuudesta), noin 600 ml tuotetaan päivässä. Tämän nesteen uusiutuminen tapahtuu 4-8 kertaa päivässä, aivo-selkäydinnesteen paine on 7-14 mm Hg. Art., kehon pystyasennossa - 2 kertaa enemmän. Myös aivo-selkäydinneste toimii suojaava rooli: on eräänlainen hydraulinen "tyyny" aivoissa, on bakterisidiset ominaisuudet: Aivo-selkäydinneste sisältää luokkien O ja A immunoglobuliineja, komplementtijärjestelmää, monosyyttejä ja lymfosyyttejä. Aivo-selkäydinnesteen ulosvirtaus tapahtuu useilla tavoilla: 30-40% siitä virtaa subarachnoidaalisen tilan läpi aivojen laskimojärjestelmän pitkittäiseen sinukseen; 10-20% - kallon ja selkäytimen hermojen perineuraalisten tilojen kautta imunestejärjestelmään; osa nesteestä imeytyy takaisin aivojen suonikalvon plexuksiin.

NEURONIEN TOIMINNOT

Eläinorganismin elämä on keskittynyt soluun. Jokaisella solulla on yleisiä (perus)toimintoja, jotka ovat samat kuin muiden solujen toiminnot, ja erityisiä, jotka ovat pääasiassa ominaisia ​​tälle solutyypille.

A. Neuronin toiminnot, jotka ovat identtisiä kaikkien kehon solujen yleisten toimintojen kanssa.

1. Kudos- ja solurakenteiden synteesi sekä elintärkeää toimintaa varten tarvittavien yhdisteiden synteesi (anabolia). Samaan aikaan energiaa ei vain kuluteta, vaan myös kertyy, koska solu sulattaa energiarikkaat orgaaniset yhdisteet (proteiinit, rasvat ja hiilihydraatit, jotka tulevat kehoon ruoan kanssa). Ravinteet tulevat soluun pääsääntöisesti proteiinien, rasvojen, hiilihydraattien (monomeerien) hydrolyysituotteiden muodossa - nämä ovat monosakkarideja, aminohappoja, rasvahappoja ja monoglyseridejä. Synteesiprosessi varmistaa rappeutuvien rakenteiden palautumisen.

2. Energian tuotanto katabolian seurauksena - joukko solu- ja kudosrakenteiden hajoamisprosesseja ja energiaa sisältäviä monimutkaisia ​​yhdisteitä. Energiaa tarvitaan jokaisen elävän solun elintärkeän toiminnan varmistamiseksi.

3. Aineiden kalvon läpi kulkeva kuljetus, joka varmistaa tarvittavien aineiden pääsyn soluun ja aineenvaihduntatuotteiden ja muiden kehon solujen käyttämien aineiden vapautumisen solusta.

B. Keskushermoston hermosolujen ja hermoston ääreisosan erityistoiminnot.

1. Muutoksen käsitys ulkoinen ja sisäinen ympäristöissä organismi. Tämä toiminto suoritetaan ensisijaisesti ääreishermomuodostelmien - sensoristen reseptorien avulla (katso kohta 1.1.6) sekä dendriittien ja neuronin rungon piikkilaitteiston kautta (katso kohta 2.1).

2. signaalin siirto muut hermosolut ja efektorisolut: luustolihakset, sisäelinten sileät lihakset, verisuonet, erityssolut. Tämä välitys toteutetaan synapsien avulla (katso kohta 4.3).

3. Kierrätys tulossa neuroniin tiedot neuroniin saapuneiden hermoimpulssien kiihottavien ja inhiboivien vaikutusten vuorovaikutuksen kautta (ks. kohdat 4.5-4.8).

4. Tietojen tallennus osoitteesta muistimekanismeja (ks. kohta 6.6). Kaikki kehon ulkoisen ja sisäisen ympäristön signaalit muunnetaan ensin viritysprosessiksi, joka on minkä tahansa hermosolun toiminnan tyypillisin ilmentymä.

5. Hermoimpulssit tarjoavat yhteyden kehon kaikkien solujen välillä. ja niiden toimintojen säätely (katso kohta 1.1).

6. Kemikaalien avulla hermosolut tarjoavat troofinen vaikutus elimistön efektorisoluihin (ravitsemus; katso kohta 1.1).

Itse hermosolun elintärkeä aktiivisuus varmistetaan kaikkien sen organellien ja solukalvon (solukalvon muodostavien rakenteellisten elementtien sarja) vuorovaikutuksella, kuten minkä tahansa muun kehon solun.

Ennen kuin puhumme hermosolujen rakenteesta ja ominaisuuksista, on tarpeen selventää, mikä se on. Neuron (reseptori, efektori, interkalaari) on hermoston toiminnallinen ja rakenteellinen osa, joka on sähköisesti virittyvä solu. Se vastaa tietojen käsittelystä, tallentamisesta ja välittämisestä kemiallisten ja sähköisten impulssien avulla.

Tällaisilla soluilla on monimutkainen rakenne, ne ovat aina erittäin erikoistuneita ja vastaavat tietyistä toiminnoista. Työnsä aikana hermosolut pystyvät yhdistymään keskenään yhdeksi kokonaisuudeksi. Moninkertaisella yhteydellä johdetaan sellainen käsite kuin "hermoverkot".

Keskushermoston ja ihmisen hermoston koko toiminta riippuu siitä, kuinka hyvin hermosolut ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Vasta yhdessä työskennellessä alkaa muodostua signaaleja, joita kehon rauhaset, lihakset ja solut välittävät. Signaalit laukeavat ja leviävät ionien avulla, jotka synnyttävät neuronin läpi kulkevan sähkövarauksen.

Tällaisten solujen kokonaismäärä ihmisen aivoissa on noin 10 11, joista jokainen sisältää noin 10 000 synapsia. Jos kuvittelemme, että jokainen synapsi on paikka tiedon tallentamiseen, niin teoriassa ihmisaivot voivat tallentaa kaiken tiedon ja tiedon, jonka ihmiskunta on kerännyt olemassaolonsa aikana.

Hermosolujen fysiologiset ominaisuudet ja toiminnot vaihtelevat sen mukaan, missä aivorakenteessa ne ovat. Neuroniyhdistykset ovat vastuussa tietyn toiminnon säätelystä. Näitä voivat olla ihmiskehon yksinkertaisimmat reaktiot ja refleksit (esimerkiksi räpäyttäminen tai peloissaan oleminen) sekä erityisen monimutkainen aivotoiminnan toiminnallisuus.

Rakenteelliset ominaisuudet

Rakenne sisältää kolme pääosaa:

1. Runko. Keho sisältää neuroplasman, ytimen, jonka rajaa kalvoaine. Tumakromosomit sisältävät geenejä, jotka koodaavat proteiinisynteesiä. Se myös suorittaa peptidien synteesiä, joita tarvitaan prosessien normaalin toiminnan varmistamiseksi. Jos keho on vaurioitunut, prosessit tuhoutuvat pian. Jos jokin prosesseista vaurioituu (edellyttäen, että kehon eheys säilyy), se uusiutuu vähitellen.
2. Dendriitit. Ne muodostavat dendriittipuun, niillä on rajaton määrä synapseja, jotka muodostuvat naapurisolujen aksonien ja dendriiteistä.
3. Axon. Prosessi, jota hermosoluja lukuun ottamatta ei löydy mistään muusta solusta. Niiden merkitystä on vaikea yliarvioida (esimerkiksi gangliosolujen aksonit ovat vastuussa näköhermon muodostumisesta).

Neuronien luokitus funktionaalisten ja morfologisten ominaisuuksien mukaan on seuraava:

• versojen lukumäärän mukaan.
• vuorovaikutuksen tyypin mukaan muiden solujen kanssa.

Kaikki hermosolut saavat valtavan määrän sähköimpulsseja johtuen monien synapsien läsnäolosta, jotka sijaitsevat hermorakenteen koko pinnalla. Impulssit vastaanotetaan myös ytimessä olevien molekyylireseptorien kautta. Sähköimpulsseja välittävät erilaiset välittäjäaineet ja modulaattorit. Siksi myös kykyä integroida vastaanotetut signaalit voidaan pitää tärkeänä toiminnallisuutena.

Useimmiten signaalit integroidaan ja käsitellään synapseissa, minkä jälkeen postsynaptiset potentiaalit summataan hermorakenteen jäljellä oleviin osiin.

Ihmisen aivoissa on noin sata miljardia neuronia. Määrä vaihtelee iän, kroonisten sairauksien, aivorakenteiden vammojen, henkilön fyysisen ja henkisen aktiivisuuden mukaan.

Neuronien kehitys ja kasvu

Nykyajan tutkijat keskustelevat edelleen hermosolujen jakautumisesta, koska. Tästä asiasta ei ole tällä hetkellä yksimielisyyttä anatomian alalla. Monet tämän alan asiantuntijat kiinnittävät enemmän huomiota hermosolujen ominaisuuksiin kuin rakenteeseen, mikä on nykytieteen kannalta tärkeämpi ja merkityksellisempi kysymys.

Yleisin versio on, että neuronin kehitys tulee solusta, jonka jakautuminen pysähtyy jo ennen prosessien vapautumista. Ensin kehittyy aksoni ja sen jälkeen dendriitit.

Päätoiminnallisuudesta, sijainnista ja aktiivisuusasteesta riippuen hermosolut kehittyvät eri tavoin. Niiden koot vaihtelevat huomattavasti sijainnin ja suoritettavien toimintojen mukaan.

Perusominaisuudet

Hermosolut suorittavat valtavan määrän toimintoja. Neuronin pääominaisuudet ovat seuraavat: kiihtyvyys, johtavuus, ärtyneisyys, labilisuus, esto, väsymys, inertia, regeneraatio.

Ärtyneisyyttä pidetään kaikkien hermosolujen, samoin kuin muiden kehon solujen, yhteisenä tehtävänä. Tämä on heidän kykynsä antaa riittävä vaste kaikenlaisiin ärsytyksiin biokemiallisen tason muutosten kautta. Tällaisiin muutoksiin liittyy yleensä muutoksia ionitasapainossa, sähkövarausten polarisaation heikkeneminen ärsykkeen vaikutusalueella.

Huolimatta siitä, että ärtyisyys on ihmiskehon kaikkien solujen yhteinen kyky, se on selkein hermosoluissa, jotka liittyvät hajun, maun, valon ja muiden vastaavien ärsykkeiden havaitsemiseen. Hermosoluissa tapahtuvat ärtyneisyysprosessit laukaisevat hermosolujen toisen kyvyn - kiihtyvyys.

Neuronit eivät koskaan kuole stressiin, hermoshokkiin ja muihin kehon negatiivisiin psykoemotionaalisiin reaktioihin. Samalla heidän aktiivinen toimintansa hidastuu hetkeksi. Jotkut tutkijat huomauttavat, että solut "lepäävät" tällä hetkellä.

Kiihtyvyys

Hermosolujen tärkein fysiologinen ominaisuus, joka on toimintapotentiaalin synnyttäminen ärsykkeelle. Se viittaa erilaisiin ihmiskehon sisällä ja ulkopuolella tapahtuviin muutoksiin, jotka hermosto havaitsee, mikä johtaa vasteilmaisinreaktion laukeamiseen. On tapana erottaa kaksi ärsyketyyppiä:

• Fyysinen (sähköimpulssien vastaanotto, mekaaninen vaikutus kehon eri osiin, ympäristön lämpötilan ja kehon lämpötilan muutokset, valoaltistus, valon läsnäolo tai puuttuminen).
• Kemiallinen (biokemiallisen tason muutokset, jotka hermosto lukee).

Tässä tapauksessa havaitaan hermosolujen erilainen herkkyys ärsykkeelle. Se voi olla sopiva tai ei. Jos ihmiskehossa on rakenteita ja kudoksia, jotka voivat havaita tietyn ärsykkeen, hermosoluilla on lisääntynyt herkkyys sille. Tällaisia ​​ärsykkeitä pidetään riittävinä (sähköimpulssit, välittäjät).

Kiihtyvyysominaisuus on merkityksellinen vain hermo- ja lihaskudokselle. On myös yleisesti hyväksyttyä, että rauhasten kudoksella on myös kiihtyvyys. Jos rauhanen toimii aktiivisesti, sen puolelta voidaan havaita erilaisia ​​biosähköisiä ilmenemismuotoja, koska se sisältää kehon eri kudosten soluja.

Side- ja epiteelikudoksilla ei ole kiihtyvyysominaisuutta. Heidän työnsä aikana toimintapotentiaalia ei synny, vaikka ärsykkeellä olisi suora vaikutus.

Vasemmassa aivopuoliskossa on aina enemmän hermosoluja kuin oikeassa. Samaan aikaan ero on melko merkityksetön - useista sadasta miljoonista useisiin miljardeihin.

Johtavuus

Kun puhutaan hermosolujen ominaisuuksista, heräävyyden jälkeen johtuminen havaitaan melkein aina. Johtimen tehtävä hermokudoksessa piilee ärsykkeelle altistumisen seurauksena syntyneen virityksen johtamisen erikoisuudessa. Toisin kuin viritys, kaikilla ihmiskehon soluilla on johtumistoiminto - tämä on kudoksen yleinen kyky muuttaa aktiivisen toimintansa tyyppiä ärsyttävän aineen vaikutuksesta.

Hermosolujen rakenteissa havaitaan lisääntynyttä johtokykyä hallitsevan virityskohteen kehittymisen aikana. Konvergenssi voi tapahtua yhdessä neuronissa (yhdistämällä useiden samasta lähteestä tulevien tulojen signaalit). Tämä pätee retikulaariseen muodostukseen ja useisiin muihin ihmiskehon järjestelmiin.

Samaan aikaan solut, riippumatta rakenteista, joissa ne sijaitsevat, voivat reagoida eri tavalla ärsykkeeseen:

• Muutokset aineenvaihduntaprosessien vakavuudessa ja suorituskyvyssä.
• Solukalvon läpäisevyyden taso muuttuu.
• Neuronien biosähköiset ilmenemismuodot ja ionien motorinen aktiivisuus muuttuvat.
• Solujen kehitys- ja jakautumisprosessit kiihtyvät, rakenteellisten ja toiminnallisten reaktioiden vakavuus kasvaa.

Näiden muutosten vakavuus voi myös vaihdella suuresti riippuen ärsykkeen tyypistä, kudoksesta ja rakenteesta, jossa hermosolut sijaitsevat.

Voit usein kuulla ilmaisun - sinun on estettävä hermosolujen kuolema. Mutta heidän kuolemansa oli luonnon ohjelmoitu - yhden vuoden aikana ihminen menettää noin 1% kaikista neuroneistaan, eikä tällaisia ​​prosesseja voida estää.

Labiliteetti

Hermosolujen labiliteetilla tarkoitetaan ärsykkeen taustalla olevien yksinkertaisimpien reaktioiden kulkunopeutta. Normaaleissa olosuhteissa, kun kaikki aivorakenteet kehittyvät normaalisti, ihmisellä on suurin mahdollinen virtausnopeus. Neuronilla, jotka eroavat sähköfysiologisista ominaisuuksista ja koosta, on erilaiset labilisuusarvot aikayksikköä kohden.

Yhdessä hermosolussa eri rakenteiden (aksoni- ja dendriittiosat, keho) labilisuus vaihtelee huomattavasti. Hermosolun labilisuuden indikaattorit määritetään sen kalvopotentiaalin asteen perusteella.

Kalvopotentiaaliindikaattoreiden on oltava tietyllä tasolla, jotta hermosolussa voidaan saavuttaa sopivin asteinen virittyvyys ja labilisuus (usein yhdistettynä rytmiseen aktiivisuuteen). Vain tässä tapauksessa hermosolu pystyy siirtämään vastaanotetun tiedon täysin sähköisten impulssien muodossa. Tällaiset prosessit määrittävät hermoston toiminnan kokonaisuutena ja takaavat myös kaikkien tarvittavien reaktioiden normaalin kulun ja muodostumisen.

Selkäytimessä hermosolujen rytmisen aktiivisuuden rajoittava taso voi saavuttaa 100 impulssia sekunnissa, mikä vastaa kalvopotentiaalin optimaalisimpia arvoja. Normaaleissa olosuhteissa nämä arvot ylittävät harvoin tason 40-70 pulssia sekunnissa.

Merkittävä ylimäärä indikaattoreita havaitaan tyypillisillä voimakkailla reaktioilla, jotka tulevat keskushermoston pääosista, aivorakenteista ja aivokuoresta. Purkaustaajuus voi tietyissä olosuhteissa saavuttaa arvot 250-300 pulssia sekunnissa, mutta tällaiset prosessit kehittyvät erittäin harvoin. Ne ovat myös lyhytaikaisia ​​- ne korvataan nopeasti hitailla toiminnan rytmeillä.

Suurin purkaustaajuus havaitaan yleensä selkäytimen hermosoluissa. Alkureaktioiden keskuksissa, jotka syntyvät ärsykkeen voimakkaan vaikutuksen seurauksena, purkautumistaajuus voi olla 700-1000 pulssia sekunnissa. Tällaisten prosessien esiintyminen hermosolujen rakenteissa on välttämätöntä, jotta selkäytimen solut voivat vaikuttaa jyrkästi ja nopeasti motorisiin hermosoluihin. Lyhyen ajan kuluttua purkautumistiheys vähenee merkittävästi.

Neuronit vaihtelevat huomattavasti kooltaan (riippuen sijainnista ja muista tekijöistä). Koot voivat vaihdella 5-100 mikronia.

Jarrutus

Ihmisen fysiologian näkökulmasta inhibitio on kummallista kyllä, yksi aktiivisimmista hermosolujen rakenteissa tapahtuvista prosesseista. Hermosolujen rakenteen ja ominaisuuksien ominaisuudet viittaavat siihen, että esto johtuu virityksestä. Estoprosessit ilmenevät aktiivisuuden vähenemisenä tai sekundaarisen viritysaallon estämisessä.

Hermosolujen estokyky yhdessä viritystoiminnan kanssa mahdollistaa kehon yksittäisten elinten, järjestelmien, kudosten sekä koko ihmiskehon normaalin toiminnan varmistamisen. Yksi neuronien estoprosessien tärkeimmistä ominaisuuksista on suojaavan (suojaavan) toiminnon tarjoaminen, mikä on tärkeä aivokuoressa sijaitseville soluille. Estoprosessien ansiosta keskushermosto on myös suojattu liialliselta ylikiinnityksellä. Jos niitä rikotaan, henkilöllä on negatiivisia psykoemotionaalisia piirteitä ja poikkeamia.

Nykyaikainen ymmärrys keskushermoston rakenteesta ja toiminnasta perustuu hermoteoriaan.

Hermosto on rakennettu kahdentyyppisistä soluista: hermo- ja gliasoluista, joista jälkimmäisten lukumäärä on 8–9 kertaa suurempi kuin hermosolujen lukumäärä. Kuitenkin neuronit tarjoavat kaiken tiedon siirtämiseen ja käsittelyyn liittyviä prosesseja.

Hermosolu, hermosolu, on keskushermoston rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö. Yksittäiset neuronit, toisin kuin muut kehon solut, jotka toimivat eristyksissä, "toimivat" kokonaisuutena. Niiden tehtävänä on välittää tietoa (signaalien muodossa) hermoston yhdestä osasta toiseen tiedonvaihdossa hermoston ja kehon eri osien välillä. Tässä tapauksessa lähettävät ja vastaanottavat neuronit yhdistetään hermoverkostoiksi ja -piireiksi.

3

Monimutkaisimmat tiedonkäsittelyprosessit tapahtuvat hermosoluissa. Niiden avulla muodostuu kehon vasteet (refleksit) ulkoisiin ja sisäisiin ärsykkeisiin.

Neuroneissa on useita kaikille kehon soluille yhteisiä piirteitä. Sijainnistaan ​​ja toiminnoistaan ​​riippumatta kaikilla hermosoluilla, kuten kaikilla muillakin soluilla, on plasmakalvo, joka määrittää yksittäisen solun rajat. Kun neuroni on vuorovaikutuksessa muiden hermosolujen kanssa tai havaitsee muutoksia paikallisessa ympäristössä, se tekee sen kalvon ja sen sisältämien molekyylimekanismien avulla. On syytä huomata, että hermosolukalvolla on paljon vahvempi kuin muilla kehon soluilla.

Kaikkea plasmakalvon sisällä olevaa (lukuun ottamatta ydintä) kutsutaan sytoplasmaksi. Se sisältää hermosolun olemassaoloon ja sen työn suorittamiseen tarvittavat sytoplasmiset organellit. Mitokondriot tarjoavat solulle energiaa sokerin ja hapen avulla syntetisoivat erityisiä korkeaenergiamolekyylejä, joita solu kuluttaa tarpeen mukaan. Mikrotubulukset - ohuet tukirakenteet - auttavat hermosolua säilyttämään tietyn muodon. Sisäisten kalvotubulusten verkostoa, jonka kautta solu jakaa toimintansa edellyttämät kemikaalit, kutsutaan endoplasmiseksi retikulumiksi.

Hermokudos on kokoelma toisiinsa yhteydessä olevia hermosoluja (neuronit, neurosyytit) ja apuelementtejä (neuroglia), joka säätelee elävien organismien kaikkien elinten ja järjestelmien toimintaa. Tämä on hermoston pääelementti, joka on jaettu keskushermostoon (sisältää aivot ja selkäytimen) ja perifeeriseen (koostuu hermosolmukkeista, rungoista, päistä).

Hermoston päätehtävät

1. Ärsytyksen havaitseminen;
2. hermoimpulssin muodostuminen;
3. nopea virityksen toimittaminen keskushermostoon;
4. tietovarasto;
5. välittäjien (biologisesti aktiivisten aineiden) tuotanto;
6. elimistön sopeutuminen ulkoisen ympäristön muutoksiin.

hermokudoksen ominaisuudet

• Uusiutuminen- tapahtuu hyvin hitaasti ja on mahdollista vain ehjän perikarionin ollessa läsnä. Kadonneiden versojen palauttaminen tapahtuu itämisen kautta.
• Jarrutus- estää kiihottumisen syntymistä tai heikentää sitä
• Ärtyneisyys- vaste ulkoisen ympäristön vaikutuksiin reseptorien läsnäolon vuoksi.
• Kiihtyvyys- impulssin synnyttäminen, kun ärsytyksen kynnysarvo saavutetaan. On olemassa matalampi virittyvyyskynnys, jossa pieninkin vaikutus soluun aiheuttaa virittymisen. Ylempi kynnys on kipua aiheuttavan ulkoisen vaikutuksen määrä.

Hermokudosten rakenne ja morfologiset ominaisuudet

Päärakenneyksikkö on neuroni. Siinä on runko - perikaryoni (jossa ydin, organellit ja sytoplasma sijaitsevat) ja useita prosesseja. Prosessit ovat tämän kudoksen solujen tunnusmerkki ja ne välittävät viritystä. Niiden pituus vaihtelee mikrometreistä 1,5 metriin. Neuronien rungot ovat myös erikokoisia: 5 mikronista pikkuaivoissa 120 mikroniin aivokuoressa.

Viime aikoihin asti uskottiin, että neurosyytit eivät pysty jakautumaan. Nyt tiedetään, että uusien neuronien muodostuminen on mahdollista, vaikkakin vain kahdessa paikassa - tämä on aivojen ja aivotursoalueen subventrikulaarinen vyöhyke. Neuronien elinikä on yhtä suuri kuin yksilön elinikä. Jokaisella ihmisellä on syntyessään n triljoonaa neurosyyttiä ja menettää elämänsä aikana 10 miljoonaa solua joka vuosi.

jälkeläisiä On olemassa kahta tyyppiä - dendriitit ja aksonit.

Aksonin rakenne. Se alkaa neuronin rungosta aksonikungona, ei haaraudu kauttaaltaan, ja vain lopussa jakautuu haaroihin. Aksoni on neurosyytin pitkä prosessi, joka välittää virityksen perikaryonista.

Dendriitin rakenne. Solurungon pohjassa sillä on kartion muotoinen jatke, ja sitten se on jaettu moniin oksiin (tämä on syy sen nimelle, "dendron" muinaisesta kreikasta - puu). Dendriitti on lyhyt prosessi, ja se on välttämätön impulssin muuntamiseksi somaan.

Prosessien lukumäärän mukaan neurosyytit jaetaan:

• unipolaarinen (on vain yksi prosessi, aksoni);
• kaksisuuntainen mieliala (sekä aksonia että dendriittiä on läsnä);
• pseudounipolaarinen (yksi prosessi lähtee aluksi joistakin soluista, mutta sitten jakautuu kahdeksi ja on olennaisesti kaksisuuntainen);
• moninapainen (on monia dendriittejä, ja niiden joukossa on vain yksi aksoni).

Ihmiskehossa vallitsevat moninapaiset neuronit, kaksisuuntaiset neuronit löytyvät vain silmän verkkokalvosta, selkärangan solmukohdista - pseudo-unipolaarisia. Monopolaarisia hermosoluja ei löydy ihmiskehosta ollenkaan, ne ovat ominaisia ​​vain huonosti erilaistuneelle hermokudokselle.

neuroglia

Neuroglia on solukokoelma, joka ympäröi hermosoluja (makrogliosyytit ja mikrogliosyytit). Noin 40% keskushermostosta on gliasolujen osuus, ne luovat olosuhteet virityksen tuottamiselle ja sen edelleen välittämiselle, suorittavat tuki-, trofia- ja suojatoimintoja.

Makroglia:

ependimosyytit- muodostuvat hermoputken glioblasteista, reunustavat selkäytimen kanavaa.

astrosyytit- tähtimäinen, pienikokoinen, jossa on lukuisia prosesseja, jotka muodostavat veri-aivoesteen ja ovat osa GM:n harmaata ainetta.

Oligodendrosyytit- neuroglian tärkeimmät edustajat ympäröivät perikaryonia sen prosessien ohella suorittaen seuraavat toiminnot: troofinen, eristäminen, regeneraatio.

neurolemosyytit- Schwann-solut, niiden tehtävänä on muodostaa myeliini, sähköeristys.

mikroglia - koostuu soluista, joissa on 2-3 haaraa ja jotka kykenevät fagosytoosiin. Tarjoaa suojaa vierailta esineiltä, ​​vaurioilta sekä hermosolujen apoptoosin tuotteiden poistamiselta.

Hermosäikeet- nämä ovat prosesseja (aksoneja tai dendriittejä), jotka on peitetty vaipalla. Ne jaetaan myelinisoituihin ja myelinisoimattomiin. Myelinoitu halkaisijaltaan 1-20 mikronia. On tärkeää, että myeliini puuttuu vaipan risteyksestä perikarionista prosessiin ja aksonihaarojen alueelta. Myelinisoitumattomia kuituja löytyy autonomisesta hermostosta, niiden halkaisija on 1-4 mikronia, impulssi liikkuu nopeudella 1-2 m/s, mikä on paljon hitaampaa kuin myelinisoituneet, niiden siirtonopeus on 5-120 m /s.

Neuronit on jaettu toimintojen mukaan:

• Afferentti- eli herkkiä, hyväksyvät ärsytyksen ja kykenevät synnyttämään impulssin;
• assosiatiivista- suorittaa neurosyyttien välisen impulssimuunnostoiminnon;
• efferentti- suorita impulssin siirto suorittamalla moottorin, moottorin, eritystoiminnon.

Yhdessä ne muodostuvat refleksikaari, joka varmistaa impulssin liikkeen vain yhteen suuntaan: sensorisista kuiduista motorisiin. Yksi yksittäinen hermosolu pystyy välittämään virityksen monisuuntaisesti, ja vain osana refleksikaaria esiintyy yksisuuntaista impulssivirtausta. Tämä johtuu synapsin läsnäolosta refleksikaaressa - neuronaalisesta kontaktista.

Synapsi koostuu kahdesta osasta: presynaptisesta ja postsynaptisesta, joiden välissä on aukko. Presynaptinen osa on aksonin pää, joka toi impulssin solusta, se sisältää välittäjiä, juuri ne edistävät virityksen siirtymistä edelleen postsynaptiseen kalvoon. Yleisimmät välittäjäaineet: dopamiini, norepinefriini, gamma-aminovoihappo, glysiini, joille postsynaptisen kalvon pinnalla on erityisiä reseptoreita.

Hermoston kemiallinen koostumus

Vesi sitä on merkittävä määrä aivokuoressa, vähemmän valkoisessa aineessa ja hermosäikeissä.

Proteiiniaineet joita edustavat globuliinit, albumiinit, neuroglobuliinit. Neurokeratiinia löytyy aivojen valkoisesta aineesta ja aksoniprosesseista. Monet hermoston proteiinit kuuluvat välittäjiin: amylaasi, maltaasi, fosfataasi jne.

Hermokudoksen kemiallinen koostumus sisältää myös hiilihydraatteja ovat glukoosi, pentoosi, glykogeeni.

Joukossa rasvaa fosfolipidejä, kolesterolia, serebrosideja löydettiin (tiedetään, että vastasyntyneillä ei ole serebrosideja, niiden määrä kasvaa vähitellen kehityksen aikana).

hivenaineet hermokudoksen kaikissa rakenteissa jakautuvat tasaisesti: Mg, K, Cu, Fe, Na. Niiden merkitys on erittäin suuri elävän organismin normaalille toiminnalle. Magnesium osallistuu siis hermokudoksen säätelyyn, fosfori on tärkeä tuottavalle henkiselle toiminnalle, kalium varmistaa hermoimpulssien välittämisen.