Țesutul nervos este format din celule nervoase - neuroni și celule neurogliale auxiliare, sau celule satelit. Un neuron este o unitate structurală și funcțională elementară a țesutului nervos. Principalele funcții ale unui neuron: generare,

conducerea și transmiterea unui impuls nervos, care este purtătorul de informații în sistemul nervos. Un neuron este format dintr-un corp și procese, iar aceste procese sunt diferențiate ca structură și funcție. Lungimea proceselor în diferiți neuroni variază de la câțiva micrometri până la 1-1,5 m. Procesul lung (fibră nervoasă) în majoritatea neuronilor are o teacă de mielină, constând dintr-o substanță specială asemănătoare grăsimii - mielina. Este format din unul dintre tipurile de celule neurogliale - oligodendrocite. În funcție de prezența sau absența tecii de mielină, toate

fibrele se împart în pulpoase (mielinizate) și respectiv amielinizate (nemielinizate). Acestea din urmă sunt scufundate în corpul unei celule neurogliale speciale, neurolemocitul. Teaca de mielina are o culoare alba, ceea ce a permis dezvoltarea

împărțiți substanța sistemului nervos în gri și alb. Corpurile neuronilor și procesele lor scurte formează substanța cenușie a creierului, iar fibrele formează substanța albă. Învelișul de mielină ajută la izolarea fibrei nervoase. Un impuls nervos este condus de-a lungul unei astfel de fibre mai repede decât de-a lungul uneia nemielinice. Mielina nu acoperă întreaga fibră: la o distanță de aproximativ 1 mm, există lacune în ea - interceptările lui Ranvier, care sunt implicate în conducerea rapidă a unui impuls nervos. Diferența funcțională în procesele neuronilor este asociată cu conducerea unui impuls nervos. Procesul de-a lungul căruia impulsul merge din corpul neuronului este întotdeauna unul și se numește axon. Axonul practic nu își schimbă diametrul pe toată lungimea sa. În majoritatea celulelor nervoase, acesta este un proces lung. O excepție sunt neuronii ganglionilor spinali și cranieni sensibili, în care axonul este mai scurt decât dendrita. Axonul se poate ramifica la capăt. În unele locuri (axonii mielinizați - în nodurile lui Ranvier) ramurile subțiri - colaterale - se pot îndepărta perpendicular de axoni. Procesul unui neuron, de-a lungul căruia impulsul merge către corpul celular, este o dendrite. Un neuron poate avea una sau mai multe dendrite. Dendritele se îndepărtează treptat de corpul celular și se ramifică într-un unghi ascuțit. Grupurile de fibre nervoase din SNC sunt numite tracturi sau căi. Ei îndeplinesc o funcție conducătoare în diferite părți ale creierului și ale măduvei spinării și formează substanța albă acolo. În sistemul nervos periferic, fibrele nervoase individuale sunt asamblate în mănunchiuri înconjurate de țesut conjunctiv, în care trec și vasele de sânge și limfatice. Astfel de fascicule formează nervi - grupuri de procese lungi de neuroni acoperiți cu o teacă comună. Dacă informațiile de-a lungul nervului provin din formațiunile senzoriale periferice - receptori - către creier sau măduva spinării, atunci astfel de nervi sunt numiți senzoriali, centripeți sau aferenti. Nervi senzoriali - nervi formați din dendrite ale neuronilor senzoriali care transmit excitația de la organele de simț la sistemul nervos central. Dacă informația trece de-a lungul nervului de la sistemul nervos central până la organele executive (mușchi sau glande), nervul se numește centrifug, motor sau eferent. Nervi motori - nervi formați din axonii neuronilor motori care conduc impulsurile nervoase din centru către organele de lucru (mușchi sau glande). Atât fibrele senzoriale, cât și cele motorii trec prin nervii mixți. În cazul în care fibrele nervoase se apropie de un organ, furnizând legătura acestuia cu sistemul nervos central, se obișnuiește să se vorbească despre inervația acestui organ de către o fibră sau un nerv. Corpurile neuronilor cu procese scurte sunt situate diferit unul față de celălalt. Uneori formează grupuri destul de dense, care se numesc ganglioni nervoși sau noduri (dacă sunt în afara SNC, adică în sistemul nervos periferic) și nuclei (dacă sunt în SNC). Neuronii pot forma un cortex - în acest caz sunt aranjați în straturi, iar în fiecare strat există neuroni care au formă asemănătoare și îndeplinesc o funcție specifică (cortexul cerebelos, cortexul cerebral). În plus, în unele părți ale sistemului nervos (formațiunea reticulară), neuronii sunt localizați difuz, fără a forma grupuri dense și reprezentând o structură de plasă pătrunsă de fibre de substanță albă. Transmiterea semnalului de la celulă la celulă se realizează în formațiuni speciale - sinapse. Aceasta este o structură specializată care asigură transmiterea unui impuls nervos de la o fibră nervoasă la orice celulă (nerv, mușchi). Transmiterea se realizează cu ajutorul unor substanțe speciale - mediatori.

Diversitate

Corpurile celor mai mari neuroni ating un diametru de 100-120 microni (piramide gigantice ale lui Betz în cortexul cerebral), cei mai mici - 4-5 microni (celule granulare ale cortexului cerebelos). În funcție de numărul de procese, neuronii sunt împărțiți în multipolari, bipolari, unipolari și pseudo-unipolari. Neuronii multipolari au un axon și multe dendrite; aceștia sunt majoritatea neuronilor din sistemul nervos. Bipolarii au un axon si o dendrita, unipolarii au doar un axon; sunt tipice pentru sistemele de analiză. Un proces părăsește corpul unui neuron pseudounipolar, care imediat după ieșire este împărțit în două, dintre care unul îndeplinește funcția de dendrite, iar celălalt de axon. Astfel de neuroni sunt localizați în ganglionii senzoriali.

Din punct de vedere funcțional, neuronii sunt împărțiți în neuroni senzoriali, intercalari (releu și interneuroni) și neuroni motori. Neuronii senzoriali sunt celule nervoase care percep stimuli din mediul extern sau intern al corpului. Neuronii motori sunt neuronii motori care inervează fibrele musculare. În plus, unii neuroni inervează glandele. Astfel de neuroni, împreună cu neuronii motori, se numesc executivi.

O parte din neuronii intercalari (celule releu sau comutatoare) furnizează

conexiunea dintre neuronii senzitivi și motorii. Celulele releu sunt de obicei foarte mari, cu un axon lung (tip Golgi I). O altă parte a neuronilor intercalari este mică și are axoni relativ scurti (interneuroni sau Golgi tip II). Funcția lor este legată de controlul stării celulelor releu.

Toți acești neuroni formează agregate - circuite și rețele nervoase care conduc, procesează și stochează informații. La sfârșitul proceselor ei-

neuronii sunt localizați terminațiile nervoase (aparatul terminal al fibrei nervoase). După diviziunea funcțională a neuronilor, se disting terminațiile receptor, efector și interneuron. Terminațiile dendritelor neuronilor senzitivi care percep iritația se numesc receptor; efector - terminațiile axonilor neuronilor executivi, formând sinapse pe fibra musculară sau pe celula glandulare; interneuronale - terminaţiile axonilor intercalate şi

neuroni senzoriali care formează sinapse pe alți neuroni.

A. Un neuron este o unitate structurală și funcțională a țesutului nervos. Alocați corpul neuronului și procesele sale. Învelișul neuronului (membrana celulară) formează un spațiu închis care conține protoplasmă (citoplasmă și nucleu). Citoplasma este formată din substanța principală (citosol, hialoplasmă) și organele. Hialoplasma sub microscopul electronic arată ca o substanță relativ omogenă și este mediul intern al neuronului. Cele mai multe organele și nucleul unui neuron, ca orice altă celulă, sunt închise în compartimentele lor (compartiment ™), formate din propriile membrane (intracelulare), care au permeabilitate selectivă la ionii și particulele individuale localizate în hialoplasmă și organele. Acest lucru determină compoziția distinctivă a acestora unul față de celălalt.

Creierul uman conține aproximativ 25 de miliarde de celule nervoase, a căror interacțiune se realizează prin mai multe sinapse (intercelulare, conexiuni), al căror număr este de mii de ori mai mare decât celulele în sine (10 | 5 -10 16), deoarece acestea axonii se divid dihotomic de multe ori. Neuronii își exercită, de asemenea, influența asupra organelor și țesuturilor prin sinapse. Celulele nervoase sunt prezente și în afara sistemului nervos central: partea periferică a sistemului nervos autonom, neuronii aferenți ai ganglionilor spinali și ganglionii nervilor cranieni. Celulele nervoase periferice sunt mult mai mici decât cele centrale, - doar aproximativ 25 milioane.Un rol important în activitatea sistemului nervos I îl au celulele gliale (vezi Secțiunea 2.1, E).

Procesele unui neuron sunt un număr mare de dendrite și un axon (Fig. 2.1). Celulele nervoase au o sarcină electrică, ca și alte celule ale unui organism animal și chiar plantele (Fig. 2.2). Potențialul de repaus (RP) al neuronului este de 60-80 mV, PD - impuls nervos - 80-110 mV. Soma și dendritele sunt acoperite cu terminații nervoase - muguri sinaptici și procese ale celulelor gliale. Pe un neuron, numărul de muguri sinaptici poate ajunge la 10 000. Axonul începe din corpul celular ca o movilă axonală. Diametrul corpului celular este de 10-100 microni, diametrul axonului este de 1-6 km, la periferie lungimea axonului poate ajunge la 1 m sau mai mult. Neuronii creierului formează coloane, nuclei și straturi care îndeplinesc anumite funcții. Grupurile de celule alcătuiesc materia cenușie a creierului. Printre celule trec fibre nervoase nemielinice și mielinice (respectiv, dendrite și axonii neuronilor).

B. Clasificarea neuronilor. Neuronii sunt împărțiți în următoarele grupuri.

1. Potrivit mediatorului eliberati la terminatiile axonilor se disting neuronii adrenergici, colinergici, serotoninergici etc.

2. În funcție de SNC alocă neuronii sistemului nervos somatic și autonom.

3. După direcția informației, se disting următorii neuroni:

Aferentă, percepând cu ajutorul receptorilor informații despre mediul extern și intern al organismului și transmiterea acestora către părțile supraiacente ale sistemului nervos central;

Eferent, care transmite informații către organele de lucru - efectori (celulele nervoase care inervează efectori sunt uneori numite efectori);

Interneuroni (interneuroni) care asigură interacțiunea între neuronii SNC.

4. Prin influență alocă neuronii excitatori și inhibitori.

5. După activitate Distingeți neuronii activi de fundal și neuronii „tăcuți”, care sunt excitați doar ca răspuns la stimulare. Neuronii activi de fundal diferă în modelul general de generare a impulsurilor, deoarece unii neuroni se descarcă continuu (ritmic sau aritmic), alții - în rafale de impulsuri. Intervalul dintre impulsuri într-o rafală este de milisecunde, între rafale - secunde. Neuronii activi de fond joacă un rol important în menținerea tonusului sistemului nervos central și în special a cortexului cerebral.

6. Informații senzoriale percepute neuronii sunt împărțiți în mono-, bi- și polimodali. Neuronii monomodali sunt centrul auzului în cortexul cerebral. Neuronii bimodali se găsesc în zonele secundare ale analizoarelor din cortex (neuronii zonei secundare a analizorului vizual din cortexul cerebral răspund la stimuli lumini și sonori). Neuronii polimodali sunt neuronii zonelor asociative ale creierului, cortexul motor; ele răspund la iritațiile receptorilor pielii, vizuali, auditivi și altor analizoare.

Orez. 2.1. Motoneuronul măduvei spinării. Funcțiile elementelor structurale individuale ale neuronului sunt indicate [Eckert R., Ranlell D., Augustine J., 1991] C. Functional structures of the neuron. 1. Structurile care asigură sinteza macromoleculelor care sunt transportate de-a lungul axonului și dendritelor sunt soma (corpul neuronal), care îndeplinește o funcție trofică în raport cu procesele (axon și dendrite) și celulele efectoare. Procesul, lipsit de legătura cu corpul neuronului, degenerează. 2. Structurile care primesc impulsuri de la alte celule nervoase sunt corpul și dendritele neuronului cu spini localizați pe ele, ocupând până la 40% din suprafața somei neuronului și a dendritelor. Dacă coloanele nu primesc impulsuri, acestea dispar. Impulsurile pot ajunge și la capătul axonului - sinapsele axo-axonale. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, în cazul inhibării presinaptice. 3. Structuri în care apare de obicei AP (punct generator PD) - deal axonal. 4. Structuri care conduc excitația către un alt neuron sau către un efector – un axon. 5. Structuri care transmit impulsuri către alte celule – sinapsele. D. Clasificarea sinapselor SNC.Clasificarea se bazează pe mai multe caracteristici. unu. Pe cale de semnalizare distinge între sinapsele chimice (cele mai frecvente în sistemul nervos central), în care mediatorul (mediatorul) transmisiei este o substanță chimică; electrice, în care semnalele sunt transmise prin curent electric, și sinapse mixte - electrochimice. 2. În funcție de locație aloca ak-

sinapse sosomatice, axodendritice, axo-axonale, dendrosomatice, dendro-rodendritice.

3. Prin efect distinge între sinapsele excitatorii și inhibitorii. În timpul activității sistemului nervos, neuronii individuali

combinate în ansambluri (module), rețele neuronale. Acesta din urmă poate include mai mulți neuroni, zeci, mii de neuroni, în timp ce totalitatea neuronilor care formează modulul oferă modulului noi proprietăți pe care neuronii individuali nu le au. Activitatea fiecărui neuron din modul devine o funcție nu numai a semnalelor care vin la acesta, ci și o funcție a proceselor cauzate de unul sau altul modul de proiectare (P.G. Kostyuk).

D. Celulele gliale (neuroglia – „clei nervos”). Aceste celule sunt mai numeroase decât neuronii, reprezentând aproximativ 50% din volumul SNC. Sunt capabili să se împartă de-a lungul vieții. Ca dimensiune, celulele gliale sunt de 3-4 ori mai mici decât celulele nervoase, numărul lor este mare - ajunge la 14 * 10 "°, crește odată cu vârsta (numărul de neuroni scade). Corpurile neuronilor, ca și axonii lor, sunt înconjurate de celule gliale.celule gliale indeplineste mai multe functii: de susținere, de protecție, de izolare, de schimb (furnizarea neuronilor cu nutrienți). Celulele microgliale sunt capabile de fagocitoză, o modificare ritmică a volumului lor (perioada de „reducere” - 1,5 minute, „relaxare” - 4 minute). Ciclurile de modificări ale volumului se repetă la fiecare 2-20 de ore.Se crede că pulsația favorizează axolasma în neuroni și afectează fluxul de lichid intercelular. Potențialul de membrană al celulelor neurogliale este de 70-90 mV, cu toate acestea, acestea nu generează AP-uri, generează doar curenți locali care se propagă electrotonic de la o celulă la alta. Procesele excitatorii din neuroni și fenomenele electrice din celulele gliale par să interacționeze.

E. Lichidul cefalorahidian (LCR) - un lichid transparent incolor care umple ventriculii cerebrali, canalul rahidian și spațiul subarahnoidian. Originea sa este asociată cu lichidul interstițial al creierului. O parte semnificativă a lichidului cefalorahidian este formată în plexurile specializate ale ventriculilor creierului. Imediat mediu nutritiv pentru celulele creierului este un lichid interstițial în care celulele își secretă și produsele metabolice. Lichidul cefalorahidian este o combinație de filtrat de plasmă și lichid interstițial; conține aproximativ 90% apă și aproximativ 10% solide (2% organice, 8% anorganice). Se deosebește de plasma sanguină, ca și fluidul intercelular al altor țesuturi, printr-un conținut scăzut de proteine ​​(0,1 g/l, în plasmă - 75 g/l), un conținut mai scăzut de aminoacizi (0,8 și respectiv 2 mmol/l) și glucoză (3,9 și, respectiv, aproximativ 5 mmol/l). Volumul său este de 100-200 ml (12-14% din volumul total al creierului), se produc aproximativ 600 ml pe zi. Reînnoirea acestui lichid are loc de 4-8 ori pe zi, presiunea lichidului cefalorahidian este de 7-14 mm Hg. Art., în poziţia verticală a corpului - de 2 ori mai mult. Funcționează și lichidul cefalorahidian rol protector: este un fel de „pernă” hidraulică a creierului, are proprietăți bactericide: Lichidul cefalorahidian conține imunoglobuline din clasele O și A, sistemul complementului, monocite și limfocite. Ieșirea lichidului cefalorahidian are loc în mai multe moduri: 30-40% din acesta curge prin spațiul subarahnoidian în sinusul longitudinal al sistemului venos al creierului; 10-20% - prin spațiile perineurale ale nervilor cranieni și spinali în sistemul limfatic; o parte din lichid este reabsorbită de plexurile coroide ale creierului.

FUNCȚIILE NEURONILOR

Viața unui organism animal este concentrată într-o celulă. Fiecare celulă are funcții generale (de bază) care sunt aceleași cu funcțiile altor celule și unele specifice care sunt în principal caracteristice acestui tip de celulă.

A. Funcțiile unui neuron, identice cu funcțiile generale ale oricăror celule din organism.

1. Sinteza structurilor tisulare și celulare, precum și a compușilor necesari activității vitale (anabolism). În același timp, energia nu este doar consumată, ci și acumulată, deoarece celula asimilează compuși organici bogati în energie (proteine, grăsimi și carbohidrați care intră în organism cu alimente). Nutrienții intră în celulă, de regulă, sub formă de produse de hidroliză ai proteinelor, grăsimilor, carbohidraților (monomeri) - acestea sunt monozaharide, aminoacizi, acizi grași și monogliceride. Procesul de sinteză asigură refacerea structurilor aflate în degradare.

2. Producția de energie ca urmare a catabolismului - un set de procese de degradare a structurilor celulare și tisulare și compuși complecși care conțin energie. Energia este necesară pentru a asigura activitatea vitală a fiecărei celule vii.

3. Transfer transmembranar de substante, care asigura intrarea in celula a substantelor necesare si eliberarea din celula a metabolitilor si substantelor folosite de alte celule ale organismului.

B. Funcții specifice ale celulelor nervoase ale sistemului nervos central și ale părții periferice ale sistemului nervos.

1. Percepția schimbării externe si interne medii organism. Această funcție se realizează în primul rând cu ajutorul formațiunilor nervoase periferice - receptori senzoriali (vezi secțiunea 1.1.6) și prin aparatul spinos al dendritelor și al corpului neuronului (vezi secțiunea 2.1).

2. transmiterea semnalului alte celule nervoase și celule efectoare: mușchii scheletici, mușchii netezi ai organelor interne, vase, celule secretoare. Această transmitere se realizează cu ajutorul sinapselor (vezi secțiunea 4.3).

3. Reciclare venind la neuron informație prin interacțiunea influențelor excitatorii și inhibitorii ale impulsurilor nervoase care au ajuns la neuron (vezi secțiunea 4.5-4.8).

4. Stocarea informațiilor din mecanisme de memorie (vezi pct. 6.6). Orice semnal din mediul extern și intern al corpului este mai întâi convertit într-un proces de excitare, care este cea mai caracteristică manifestare a activității oricărei celule nervoase.

5. Impulsurile nervoase asigură comunicarea între toate celulele corpului.și reglementarea funcțiilor acestora (vezi secțiunea 1.1).

6. Cu ajutorul substanțelor chimice, celulele nervoase asigură influență trofică asupra celulelor efectoare ale corpului (nutriție; vezi secțiunea 1.1).

Activitatea vitală a celulei nervoase în sine este asigurată de interacțiunea tuturor organitelor sale și a membranei celulare (un set de elemente structurale care formează membrana celulară), ca orice altă celulă din organism.

Înainte de a vorbi despre structura și proprietățile neuronilor, este necesar să clarificăm despre ce este vorba. Neuronul (receptor, efector, intercalar) este o parte funcțională și structurală a sistemului nervos, care este o celulă excitabilă electric. Este responsabil de procesarea, stocarea, transmiterea informațiilor prin impulsuri chimice și electrice.

Astfel de celule au o structură complexă, sunt întotdeauna foarte specializate și sunt responsabile pentru anumite funcții. În procesul muncii lor, neuronii sunt capabili să se combine între ei într-un singur întreg. Cu o conexiune multiplă, este derivat un concept precum „rețele neuronale”.

Întreaga funcționalitate a sistemului nervos central și a sistemului nervos uman depinde de cât de bine interacționează neuronii între ei. Numai atunci când lucrează împreună, încep să se formeze semnale, care sunt transmise de glandele, mușchii, celulele corpului. Semnalele sunt declanșate și propagate prin intermediul ionilor care generează o sarcină electrică care trece prin neuron.

Numărul total de astfel de celule din creierul uman este de aproximativ 1011, fiecare dintre ele conţinând aproximativ 10.000 de sinapse. Dacă ne imaginăm că fiecare sinapsă este un loc pentru stocarea informațiilor, atunci teoretic creierul uman poate stoca toate datele și cunoștințele pe care omenirea le-a acumulat de-a lungul istoriei existenței sale.

Proprietățile și funcțiile fiziologice ale neuronilor vor varia în funcție de structura creierului în care se află. Asociațiile neuronilor sunt responsabile pentru reglarea unei anumite funcții. Acestea pot fi cele mai simple reacții și reflexe ale corpului uman (de exemplu, clipirea sau frica), precum și o funcționalitate deosebit de complexă a activității creierului.

Caracteristici structurale

Structura include trei componente principale:

1. Corp. Corpul include neuroplasma, nucleul, care este delimitat de o substanță membranară. Cromozomii nucleari conțin gene care codifică sinteza proteinelor. De asemenea, efectuează sinteza peptidelor care sunt necesare pentru a asigura funcționarea normală a proceselor. Dacă corpul este deteriorat, atunci va avea loc în curând distrugerea proceselor. Dacă unul dintre procese este deteriorat (cu condiția ca integritatea corpului să fie păstrată), acesta se va regenera treptat.
2. Dendritele. Ele formează un arbore dendritic, au un număr nelimitat de sinapse formate din axoni și dendrite ale celulelor învecinate.
3. Axon. Un proces care, cu excepția neuronilor, nu se găsește în nicio altă celulă. Este dificil de supraestimat importanța lor (de exemplu, axonii celulelor ganglionare sunt responsabili pentru formarea nervului optic).

Clasificarea neuronilor în funcție de caracteristicile funcționale și morfologice este următoarea:

• după numărul de lăstari.
• în funcţie de tipul de interacţiune cu alte celule.

Toți neuronii primesc un număr enorm de impulsuri electrice datorită prezenței multor sinapse care sunt situate pe întreaga suprafață a structurii neuronale. Impulsurile sunt primite și prin receptorii moleculari din nucleu. Impulsurile electrice sunt transmise de diverși neurotransmițători și modulatori. Prin urmare, capacitatea de a integra semnalele primite poate fi considerată și o funcționalitate importantă.

Cel mai adesea, semnalele sunt integrate și procesate în sinapse, după care potențialele postsinaptice sunt însumate în părțile rămase ale structurii neuronale.

Creierul uman conține aproximativ o sută de miliarde de neuroni. Numărul va varia în funcție de vârstă, prezența bolilor cronice, leziuni ale structurilor creierului, activitatea fizică și psihică a unei persoane.

Dezvoltarea și creșterea neuronilor

Oamenii de știință moderni încă discută subiectul diviziunii celulelor nervoase, deoarece. nu există în prezent un consens cu privire la această problemă în domeniul anatomiei. Mulți experți în acest domeniu acordă mai multă atenție proprietăților, mai degrabă decât structurii neuronilor, care este o problemă mai importantă și mai relevantă pentru știința modernă.

Cea mai comună versiune este că dezvoltarea unui neuron provine dintr-o celulă, a cărei diviziune se oprește chiar înainte de eliberarea proceselor. Axonul se dezvoltă mai întâi, urmat de dendrite.

În funcție de funcționalitatea principală, locația și gradul de activitate, celulele nervoase se dezvoltă în moduri diferite. Dimensiunile lor variază semnificativ în funcție de locație și funcțiile îndeplinite.

Proprietăți de bază

Celulele nervoase îndeplinesc un număr mare de funcții. Principalele proprietăți ale unui neuron sunt următoarele: excitabilitate, conductivitate, iritabilitate, labilitate, inhibiție, oboseală, inerție, regenerare.

Iritabilitatea este considerată o funcție comună a tuturor neuronilor, precum și a restului celulelor corpului. Aceasta este capacitatea lor de a da un răspuns adecvat la tot felul de iritații prin modificări la nivel biochimic. Astfel de transformări sunt de obicei însoțite de modificări ale echilibrului ionic, o slăbire a polarizării sarcinilor electrice în zona de influență a stimulului.

În ciuda faptului că iritabilitatea este o capacitate comună a tuturor celulelor corpului uman, este cel mai pronunțată în neuronii care sunt asociați cu percepția mirosului, gustului, luminii și alți stimuli similari. Procesele de iritabilitate care au loc în celulele nervoase sunt cele care declanșează o altă abilitate a neuronilor - excitabilitatea.

Neuronii nu mor niciodată din cauza stresului, șocurilor nervoase și a altor reacții psiho-emoționale negative ale corpului. În același timp, activitatea lor activă încetinește pentru o perioadă. Unii oameni de știință notează că celulele „se odihnesc” în acest moment.

Excitabilitate

Cea mai importantă proprietate fiziologică a celulelor nervoase, care este de a genera un potențial de acțiune asupra unui stimul. Se referă la diferite schimbări care apar în interiorul și în afara corpului uman, care sunt percepute de sistemul nervos, ceea ce duce la declanșarea unei reacții de detector de răspuns. Se obișnuiește să se facă distincția între două tipuri de stimuli:

• Fizice (primirea impulsurilor electrice, impact mecanic asupra diferitelor părți ale corpului, modificări ale temperaturii ambientale și ale temperaturii corpului, expunerea la lumină, prezența sau absența luminii).
• Chimice (modificări la nivel biochimic, care sunt citite de sistemul nervos).

În acest caz, se observă o sensibilitate diferită a neuronilor la stimul. Poate fi sau nu potrivit. Dacă în corpul uman există structuri și țesuturi care pot percepe un anumit stimul, atunci celulele nervoase au o sensibilitate crescută la acesta. Astfel de stimuli sunt considerați adecvați (impulsuri electrice, mediatori).

Proprietatea de excitabilitate este relevantă numai pentru țesutul nervos și muscular. De asemenea, este general acceptat că țesutul glandelor are și excitabilitate. Dacă glanda funcționează activ, atunci pot fi observate diverse manifestări bioelectrice din partea sa, deoarece include celule din diferite țesuturi ale corpului.

Țesuturile conjunctive și epiteliale nu au proprietatea de excitabilitate. În timpul lucrului lor, potențialele de acțiune nu sunt generate chiar dacă există un efect direct al stimulului.

Emisfera stângă a creierului conține întotdeauna mai mulți neuroni decât cea dreaptă. În același timp, diferența este destul de nesemnificativă - de la câteva sute de milioane la câteva miliarde.

Conductivitate

Când vorbim despre proprietățile neuronilor, după excitabilitate, conducția este aproape întotdeauna remarcată. Funcția conductorului în țesutul nervos constă în particularitatea conducerii excitației care a apărut ca urmare a expunerii la stimul. Spre deosebire de excitare, toate celulele corpului uman sunt dotate cu funcția de conducere - aceasta este capacitatea generală a țesutului de a schimba tipul activității sale active sub influența unui iritant.

Conductivitatea crescută în structurile neuronale este observată în timpul dezvoltării unui focar dominant de excitație. Într-un neuron, poate apărea convergența (combinând semnale de la mai multe intrări care provin din aceeași sursă). Acest lucru este valabil pentru formarea reticulară și pentru o serie de alte sisteme ale corpului uman.

În același timp, celulele, indiferent de structurile în care se află, pot reacționa diferit la stimul:

• Modificări ale severității și performanței proceselor metabolice.
• Se modifică nivelul de permeabilitate a membranei celulare.
• Manifestările bioelectrice ale neuronilor și activitatea motorie a ionilor se modifică.
• Procesele de dezvoltare și diviziune a celulelor sunt accelerate, severitatea reacțiilor structurale și funcționale crește.

Severitatea acestor modificări poate varia foarte mult în funcție de tipul de stimul, țesut și structura în care se află neuronii.

Puteți auzi adesea expresia - trebuie să preveniți moartea celulelor nervoase. Dar moartea lor a fost programată de natură - într-un an o persoană își pierde aproximativ 1% din toți neuronii și nu există nicio modalitate de a preveni astfel de procese.

Labilitate

Sub labilitatea celulelor nervoase se înțelege viteza fluxului celor mai simple reacții care stau la baza stimulului. În condiții normale, odată cu dezvoltarea normală a tuturor structurilor creierului, o persoană are debitul maxim posibil. Neuronii care diferă în proprietăți și dimensiuni electrofiziologice au valori diferite de labilitate pe unitatea de timp.

Într-o celulă nervoasă, labilitatea diferitelor structuri (axon și părți dendritice, corp) va diferi semnificativ. Indicatorii labilității unei celule nervoase sunt determinați folosind gradul potențialului său de membrană.

Indicatorii de potențial de membrană trebuie să fie la un anumit nivel, astfel încât cel mai adecvat grad de excitabilitate și labilitate (adesea cuplat cu activitate ritmică) să poată fi obținut în neuron. Numai în acest caz, celula nervoasă va putea transmite pe deplin informațiile primite sub formă de impulsuri electrice. Astfel de procese determină activitatea sistemului nervos în ansamblu și garantează, de asemenea, cursul normal și formarea tuturor reacțiilor necesare.

În măduva spinării, nivelul limitator al activității ritmice a celulelor nervoase poate ajunge la 100 de impulsuri pe secundă, ceea ce corespunde celor mai optime valori ale potențialului membranar. În condiții normale, aceste valori rareori depășesc nivelul de 40-70 de impulsuri pe secundă.

Se observă un exces semnificativ de indicatori cu reacții caracteristice pronunțate care provin din principalele părți ale sistemului nervos central, structurile creierului și cortexul. Frecvența descărcărilor în anumite condiții poate atinge valori de 250-300 de impulsuri pe secundă, dar astfel de procese se dezvoltă extrem de rar. Sunt, de asemenea, pe termen scurt - sunt rapid înlocuite de ritmuri lente de activitate.

Cele mai mari rate ale frecvenței de descărcare sunt de obicei observate în celulele nervoase ale măduvei spinării. În centrele reacțiilor inițiale care apar ca urmare a unui efect pronunțat al stimulului, frecvența descărcărilor poate fi de 700-1000 de impulsuri pe secundă. Apariția unor astfel de procese în structurile neuronale este o necesitate pentru ca celulele măduvei spinării să poată acționa brusc și rapid asupra neuronilor motori. După o perioadă scurtă de timp, frecvența descărcărilor scade semnificativ.

Neuronii variază semnificativ în mărime (în funcție de locație și de alți factori). Dimensiunile pot varia de la 5 la 100 de microni.

Frânare

Din punctul de vedere al fiziologiei umane, inhibiția, în mod ciudat, este unul dintre cele mai active procese care apar în structurile neuronale. Caracteristicile structurii și proprietăților neuronilor implică faptul că inhibarea este cauzată de excitație. Procesele de inhibiție se manifestă printr-o scădere a activității sau prin prevenirea unui val secundar de excitație.

Capacitatea celulelor nervoase de a inhiba, împreună cu funcția de excitare, face posibilă asigurarea funcționării normale a organelor, sistemelor, țesuturilor individuale ale corpului, precum și a întregului corp uman în ansamblu. Una dintre cele mai importante caracteristici ale proceselor de inhibiție în neuroni este asigurarea unei funcții de protecție (protectoare), care este importantă pentru celulele situate în cortexul cerebral. Datorită proceselor de inhibiție, sistemul nervos central este, de asemenea, protejat de supraexcitarea excesivă. Dacă sunt încălcate, o persoană manifestă trăsături psiho-emoționale negative și abateri.

Înțelegerea modernă a structurii și funcției SNC se bazează pe teoria neuronală.

Sistemul nervos este construit din două tipuri de celule: nervoase și gliale, numărul acestora din urmă fiind de 8-9 ori mai mare decât numărul de celule nervoase. Cu toate acestea, neuronii sunt cei care furnizează întreaga varietate de procese asociate cu transmiterea și procesarea informațiilor.

Un neuron, o celulă nervoasă, este unitatea structurală și funcțională a SNC. Neuronii individuali, spre deosebire de alte celule ale corpului care acționează izolat, „funcționează” ca un întreg. Funcția lor este de a transmite informații (sub formă de semnale) dintr-o parte a sistemului nervos în alta, în schimbul de informații între sistemul nervos și diferite părți ale corpului. În acest caz, neuronii emițători și receptori sunt combinați în rețele și circuite nervoase.

3

Cele mai complexe procese de procesare a informațiilor au loc în celulele nervoase. Cu ajutorul lor se formează răspunsurile (reflexele) organismului la stimuli externi și interni.

Neuronii au o serie de caracteristici comune tuturor celulelor corpului. Indiferent de locația și funcțiile sale, orice neuron, ca orice altă celulă, are o membrană plasmatică care definește limitele unei celule individuale. Atunci când un neuron interacționează cu alți neuroni, sau detectează schimbări în mediul local, o face cu ajutorul membranei și al mecanismelor moleculare conținute în ea. Este de remarcat faptul că membrana neuronului are o rezistență mult mai mare decât alte celule din organism.

Tot ceea ce este în interiorul membranei plasmatice (cu excepția nucleului) se numește citoplasmă. Conține organele citoplasmatice necesare existenței neuronului și îndeplinirii activității acestuia. Mitocondriile furnizează celulei energie, folosind zahăr și oxigen pentru a sintetiza molecule speciale de înaltă energie care sunt consumate de celulă după cum este necesar. Microtubulii - structuri de suport subtiri - ajuta neuronul sa-si mentina o anumita forma. Rețeaua de tubuli membranari interni, prin care celula distribuie substanțele chimice necesare funcționării ei, se numește reticul endoplasmatic.

Țesutul nervos este o colecție de celule nervoase interconectate (neuroni, neurocite) și elemente auxiliare (neuroglia), care reglează activitatea tuturor organelor și sistemelor organismelor vii. Acesta este elementul principal al sistemului nervos, care este împărțit în central (include creierul și măduva spinării) și periferic (format din noduri nervoase, trunchiuri, terminații).

Principalele funcții ale țesutului nervos

1. Percepția iritației;
2. formarea unui impuls nervos;
3. livrarea rapidă a excitației către sistemul nervos central;
4. stocare a datelor;
5. producerea de mediatori (substanțe biologic active);
6. adaptarea organismului la schimbările din mediul extern.

proprietățile țesutului nervos

• Regenerare- apare foarte lent si este posibil doar in prezenta unui pericarion intact. Restaurarea lăstarilor pierduți se face prin germinare.
• Frânare- previne apariția excitării sau o slăbește
• Iritabilitate- răspuns la influenţa mediului extern datorită prezenţei receptorilor.
• Excitabilitate- generarea unui impuls la atingerea valorii prag a iritaţiei. Există un prag mai scăzut de excitabilitate, la care cea mai mică influență asupra celulei provoacă excitație. Pragul superior este cantitatea de influență externă care provoacă durere.

Structura și caracteristicile morfologice ale țesuturilor nervoase

Unitatea structurală principală este neuron. Are un corp - pericarionul (în care se află nucleul, organele și citoplasma) și mai multe procese. Procesele sunt semnul distinctiv al celulelor acestui țesut și servesc la transferul excitației. Lungimea lor variază de la micrometri până la 1,5 m. Corpurile neuronilor sunt, de asemenea, de dimensiuni diferite: de la 5 microni în cerebel până la 120 microni în cortexul cerebral.

Până de curând, se credea că neurocitele nu sunt capabile de diviziune. Acum se știe că formarea de noi neuroni este posibilă, deși numai în două locuri - aceasta este zona subventriculară a creierului și a hipocampului. Durata de viață a neuronilor este egală cu durata de viață a unui individ. Fiecare persoană la naștere are aproximativ trilioane de neurocite iar în procesul vieții pierde 10 milioane de celule în fiecare an.

ramuri Există două tipuri - dendrite și axoni.

Structura axonului. Pornește de la corpul neuronului ca o movilă axonală, nu se ramifică peste tot și numai la sfârșit este împărțit în ramuri. Un axon este un proces lung al unui neurocit care realizează transmiterea excitației din pericarion.

Structura dendritei. La baza corpului celular, are o extensie în formă de con, apoi este împărțit în mai multe ramuri (acesta este motivul pentru numele său, „dendron” din greaca veche - un copac). Dendrita este un proces scurt și este necesar pentru translația impulsului în somă.

În funcție de numărul de procese, neurocitele sunt împărțite în:

• unipolar (există un singur proces, axonul);
• bipolar (atât axonul, cât și dendrita sunt prezente);
• pseudo-unipolar (un proces pleacă de la unele celule la început, dar apoi se împarte în două și este în esență bipolar);
• multipolar (au multe dendrite, iar printre ele va fi un singur axon).

Neuronii multipolari predomină în corpul uman, neuronii bipolari se găsesc doar în retina ochiului, în nodulii spinali - pseudo-unipolari. Neuronii monopolari nu se găsesc deloc în corpul uman; ei sunt caracteristici doar țesutului nervos slab diferențiat.

neuroglia

Neuroglia este o colecție de celule care înconjoară neuronii (macrogliocite și microgliocite). Aproximativ 40% din SNC este reprezentat de celulele gliale, ele creează condiții pentru producerea excitației și transmiterea ulterioară a acesteia, îndeplinesc funcții de susținere, trofice și de protecție.

Macroglia:

Ependimocite- sunt formate din glioblastele tubului neural, căptuiesc canalul măduvei spinării.

Astrocite- stelate, de dimensiuni mici, cu numeroase procese care formează bariera hematoencefalică și fac parte din substanța cenușie a MG.

Oligodendrocite- principalii reprezentanți ai neurogliei, înconjoară pericarionul împreună cu procesele sale, îndeplinind următoarele funcții: trofic, izolare, regenerare.

neurolemocite- Celulele Schwann, sarcina lor este formarea mielinei, izolarea electrică.

microglia - constă din celule cu 2-3 ramuri care sunt capabile de fagocitoză. Oferă protecție împotriva corpurilor străine, a leziunilor, precum și îndepărtarea produselor de apoptoză a celulelor nervoase.

Fibre nervoase- sunt procese (axoni sau dendrite) acoperite cu o teaca. Ele sunt împărțite în mielinizate și nemielinice. Mielinizată în diametru de la 1 la 20 microni. Este important ca mielina să fie absentă la joncțiunea tecii de la pericarion la proces și în zona ramificațiilor axonale. Fibrele nemielinice se gasesc in sistemul nervos autonom, diametrul lor este de 1-4 microni, impulsul se misca cu o viteza de 1-2 m/s, ceea ce este mult mai incet decat cele mielinice, au o viteza de transmisie de 5-120 m. /s.

Neuronii sunt subdivizați în funcție de funcționalitate:

• Aferent- adică sensibile, acceptă iritația și sunt capabile să genereze un impuls;
• asociativ- îndeplinesc funcția de translație a impulsurilor între neurocite;
• eferentă- finaliza transferul impulsului, executând o funcţie motorie, motorie, secretorie.

Împreună se formează arc reflex, care asigură deplasarea impulsului într-o singură direcție: de la fibrele senzoriale la cele motorii. Un neuron individual este capabil de transmisie multidirecțională a excitației și numai ca parte a unui arc reflex are loc un flux de impuls unidirecțional. Acest lucru se datorează prezenței unei sinapse în arcul reflex - un contact interneuronal.

Sinapsa este format din două părți: presinaptice și postsinaptice, între ele există un decalaj. Partea presinaptică este capătul axonului care a adus impulsul din celulă, conține mediatori, ei sunt cei care contribuie la transmiterea ulterioară a excitației către membrana postsinaptică. Cei mai frecventi neurotransmitatori sunt: ​​dopamina, norepinefrina, acidul gamma-aminobutiric, glicina, pentru care exista receptori specifici pe suprafata membranei postsinaptice.

Compoziția chimică a țesutului nervos

Apă este continut intr-o cantitate semnificativa in cortexul cerebral, mai putin in substanta alba si fibrele nervoase.

Substante proteice reprezentate de globuline, albumine, neuroglobuline. Neurokeratina se găsește în substanța albă a creierului și în procesele axonale. Multe proteine ​​din sistemul nervos aparțin mediatorilor: amilază, maltază, fosfatază etc.

Compoziția chimică a țesutului nervos include și carbohidrați sunt glucoza, pentoza, glicogenul.

Printre gras au fost găsite fosfolipide, colesterol, cerebrozide (se știe că nou-născuții nu au cerebrozide, numărul acestora crește treptat în timpul dezvoltării).

oligoelementeîn toate structurile țesutului nervos sunt distribuite uniform: Mg, K, Cu, Fe, Na. Importanța lor este foarte mare pentru funcționarea normală a unui organism viu. Deci magneziul este implicat în reglarea țesutului nervos, fosforul este important pentru activitatea mentală productivă, potasiul asigură transmiterea impulsurilor nervoase.