Nervové tkanivo pozostáva z nervových buniek – neurónov a pomocných neurogliálnych buniek, prípadne satelitných buniek. Neurón je základná štrukturálna a funkčná jednotka nervového tkaniva. Hlavné funkcie neurónu: generovanie,

vedenie a prenos nervového vzruchu, ktorý je nositeľom informácie v nervovom systéme. Neurón pozostáva z tela a procesov a tieto procesy sa líšia štruktúrou a funkciou. Dĺžka procesov v rôznych neurónoch sa pohybuje od niekoľkých mikrometrov do 1-1,5 m.. Dlhý proces (nervové vlákno) vo väčšine neurónov má myelínový obal, ktorý pozostáva zo špeciálnej látky podobnej tuku - myelínu. Tvorí ho jeden z typov neurogliových buniek – oligodendrocyty. Podľa prítomnosti alebo neprítomnosti myelínovej pošvy všetky

vlákna sa delia na dužinaté (myelinizované) a amyelinizované (nemyelinizované). Tie sú ponorené do tela špeciálnej neurogliálnej bunky, neurolemocytu. Myelínová pošva má bielu farbu, čo umožnilo vývoj

rozdeliť látku nervového systému na sivú a bielu. Telá neurónov a ich krátke výbežky tvoria šedú hmotu mozgu a vlákna tvoria bielu hmotu. Myelínový obal pomáha izolovať nervové vlákno. Nervový impulz sa po takomto vlákne vedie rýchlejšie ako po nemyelinizovanom. Myelín nepokrýva celé vlákno: vo vzdialenosti asi 1 mm sú v ňom medzery - Ranvierove zachytenia, ktoré sa podieľajú na rýchlom vedení nervového vzruchu. Funkčný rozdiel v procesoch neurónov je spojený s vedením nervového impulzu. Proces, ktorým impulz vychádza z tela neurónu, je vždy jeden a nazýva sa axón. Axón prakticky nemení svoj priemer po celej dĺžke. Vo väčšine nervových buniek je to dlhý proces. Výnimkou sú neuróny senzorických spinálnych a kraniálnych ganglií, v ktorých je axón kratší ako dendrit. Axón sa môže na konci rozvetviť. Na niektorých miestach (myelinizované axóny - v uzloch Ranviera) môžu tenké vetvy - kolaterály - odchádzať kolmo od axónov. Proces neurónu, pozdĺž ktorého impulz ide do tela bunky, je dendrit. Neurón môže mať jeden alebo viac dendritov. Dendrity sa postupne vzďaľujú od bunkového tela a rozvetvujú sa pod ostrým uhlom. Zhluky nervových vlákien v CNS sa nazývajú dráhy alebo dráhy. Vykonávajú vodivú funkciu v rôznych častiach mozgu a miechy a tvoria tam bielu hmotu. V periférnom nervovom systéme sú jednotlivé nervové vlákna zostavené do zväzkov obklopených spojivovým tkanivom, v ktorom prechádzajú aj krvné a lymfatické cievy. Takéto zväzky tvoria nervy - zhluky dlhých procesov neurónov pokrytých spoločným plášťom. Ak informácie pozdĺž nervu prichádzajú z periférnych senzorických útvarov - receptorov - do mozgu alebo miechy, potom sa takéto nervy nazývajú senzorické, dostredivé alebo aferentné. Senzorické nervy - nervy pozostávajúce z dendritov senzorických neurónov, ktoré prenášajú vzruchy zo zmyslových orgánov do centrálneho nervového systému. Ak informácie idú pozdĺž nervu z centrálneho nervového systému do výkonných orgánov (svalov alebo žliaz), nerv sa nazýva dostredivý, motorický alebo eferentný. Motorické nervy - nervy tvorené axónmi motorických neurónov, ktoré vedú nervové impulzy z centra do pracovných orgánov (svalov alebo žliaz). Senzorické aj motorické vlákna prechádzajú cez zmiešané nervy. V prípade, že sa nervové vlákna priblížia k orgánu a zabezpečujú jeho spojenie s centrálnym nervovým systémom, je zvykom hovoriť o inervácii tohto orgánu vláknom alebo nervom. Telá neurónov s krátkymi výbežkami sú voči sebe rôzne umiestnené. Niekedy tvoria pomerne husté zhluky, ktoré sa nazývajú nervové gangliá alebo uzliny (ak sú mimo CNS, teda v periférnom nervovom systéme) a jadrá (ak sú v CNS). Neuróny môžu vytvárať kôru – v tomto prípade sú usporiadané vo vrstvách a v každej vrstve sú neuróny, ktoré sú tvarovo podobné a vykonávajú špecifickú funkciu (mozgová kôra, mozgová kôra). Okrem toho v niektorých častiach nervového systému (retikulárna formácia) sú neuróny umiestnené difúzne, bez vytvárania hustých zhlukov a predstavujúce sieťovú štruktúru preniknutú vláknami bielej hmoty. Prenos signálu z bunky do bunky sa uskutočňuje v špeciálnych formáciách - synapsiách. Ide o špecializovanú štruktúru, ktorá zabezpečuje prenos nervového vzruchu z nervového vlákna do akejkoľvek bunky (nervu, svalu). Prenos sa uskutočňuje pomocou špeciálnych látok - mediátorov.

Rôznorodosť

Telá najväčších neurónov dosahujú priemer 100-120 mikrónov (veľké Betzove pyramídy v mozgovej kôre), najmenšie - 4-5 mikrónov (granulárne bunky cerebelárnej kôry). Podľa počtu procesov sa neuróny delia na multipolárne, bipolárne, unipolárne a pseudounipolárne. Multipolárne neuróny majú jeden axón a mnoho dendritov, čo je väčšina neurónov v nervovom systéme. Bipolárne majú jeden axón a jeden dendrit, unipolárne majú iba axón; sú typické pre systémy analyzátorov. Jeden proces opúšťa telo pseudounipolárneho neurónu, ktorý sa hneď po výstupe rozdelí na dva, z ktorých jeden plní funkciu dendritu a druhý axónu. Takéto neuróny sa nachádzajú v senzorických gangliách.

Funkčne sa neuróny delia na senzorické, interkalárne (reléové a interneuróny) a motorické neuróny. Senzorické neuróny sú nervové bunky, ktoré vnímajú podnety z vonkajšieho alebo vnútorného prostredia tela. Motorické neuróny sú motorické neuróny, ktoré inervujú svalové vlákna. Okrem toho niektoré neuróny inervujú žľazy. Takéto neuróny sa spolu s motorickými neurónmi nazývajú výkonné.

Časť interkalárnych neurónov (reléové alebo prepínacie bunky) poskytuje

spojenie medzi senzorickými a motorickými neurónmi. Reléové bunky sú zvyčajne veľmi veľké, s dlhým axónom (Golgiho typ I). Ďalšia časť interkalárnych neurónov je malá a má relatívne krátke axóny (interneuróny alebo Golgiho typ II). Ich funkcia súvisí s riadením stavu reléových buniek.

Všetky tieto neuróny tvoria agregáty – nervové okruhy a siete, ktoré vedú, spracúvajú a uchovávajú informácie. Na konci jej procesov-

neuróny sú umiestnené nervové zakončenia (koncový aparát nervového vlákna). Podľa funkčného rozdelenia neurónov sa rozlišujú receptorové, efektorové a interneurónové zakončenie. Konce dendritov citlivých neurónov, ktoré vnímajú podráždenie, sa nazývajú receptor; efektor - zakončenia axónov výkonných neurónov, tvoriace synapsie na svalovom vlákne alebo na žľazovej bunke; interneuronal - zakončenia axónov interkalovaných a

senzorické neuróny, ktoré tvoria synapsie na iných neurónoch.

A. Neurón je štrukturálna a funkčná jednotka nervového tkaniva. Prideľte telo neurónu a jeho procesy. Obal neurónu (bunková membrána) tvorí uzavretý priestor obsahujúci protoplazmu (cytoplazmu a jadro). Cytoplazma pozostáva z hlavnej látky (cytosol, hyaloplazma) a organel. Hyaloplazma pod elektrónovým mikroskopom vyzerá ako relatívne homogénna látka a je vnútorným prostredím neurónu. Väčšina organel a jadra neurónu, ako každá iná bunka, je uzavretá vo svojich kompartmentoch (kompartment ™), tvorených vlastnými (intracelulárnymi) membránami, ktoré majú selektívnu permeabilitu pre jednotlivé ióny a častice umiestnené v hyaloplazme a organelách. To určuje ich charakteristické zloženie.

Ľudský mozog obsahuje asi 25 miliárd nervových buniek, ktorých interakcia sa uskutočňuje prostredníctvom mnohých synapsií (medzibunkových, spojení), ktorých počet je tisíckrát väčší ako samotných buniek (10 | 5 -10 16), pretože ich axóny sa mnohokrát delia dichotomicky. Neuróny tiež uplatňujú svoj vplyv na orgány a tkanivá prostredníctvom synapsií. Nervové bunky sú prítomné aj mimo centrálneho nervového systému: periférna časť autonómneho nervového systému, aferentné neuróny miechových ganglií a ganglií hlavových nervov. Periférne nervové bunky sú oveľa menšie ako centrálne, - len asi 25 miliónov.Dôležitú úlohu v činnosti nervovej sústavy I zohrávajú gliové bunky (pozri časť 2.1, E).

Procesy neurónu sú veľké množstvo dendritov a jeden axón (obr. 2.1). Nervové bunky majú elektrický náboj, ako iné bunky živočíšneho organizmu a dokonca aj rastliny (obr. 2.2). Pokojový potenciál (RP) neurónu je 60-80 mV, PD - nervový impulz - 80-110 mV. Soma a dendrity sú pokryté nervovými zakončeniami - synaptickými púčikmi a výbežkami gliových buniek. Na jednom neuróne môže počet synaptických púčikov dosiahnuť 10 000. Axón začína z tela bunky ako axónový kopček. Priemer bunkového tela je 10-100 mikrónov, priemer axónu je 1-6 km, na periférii môže dĺžka axónu dosiahnuť 1 m alebo viac. Mozgové neuróny tvoria stĺpce, jadrá a vrstvy, ktoré vykonávajú určité funkcie. Zhluky buniek tvoria šedú hmotu mozgu. Medzi bunkami prechádzajú nemyelinizované a myelinizované nervové vlákna (resp. dendrity a axóny neurónov).

B. Klasifikácia neurónov. Neuróny sú rozdelené do nasledujúcich skupín.

1. Podľa sprostredkovateľa uvoľnené na zakončeniach axónov, rozlišujú sa neuróny adrenergné, cholinergné, serotonergné atď.

2. V závislosti od CNS alokovať neuróny somatického a autonómneho nervového systému.

3. Podľa smeru informácie sa rozlišujú tieto neuróny:

Aferentné, vnímanie pomocou receptorov informácií o vonkajšom a vnútornom prostredí tela a ich prenos do nadložných častí centrálneho nervového systému;

Eferentné, prenášajúce informácie do pracovných orgánov – efektorov (efektory inervujúce nervové bunky sa niekedy nazývajú efektor);

Interneuróny (interneuróny), ktoré zabezpečujú interakciu medzi neurónmi CNS.

4. Vplyvom alokovať excitačné a inhibičné neuróny.

5. Podľa činnosti Rozlišujte medzi aktívnymi neurónmi a „tichými“ neurónmi, ktoré sú excitované iba v reakcii na stimuláciu. Neuróny aktívne na pozadí sa líšia všeobecným vzorom generovania impulzov, pretože niektoré neuróny sa vybíjajú nepretržite (rytmicky alebo arytmicky), iné - v nárazoch impulzov. Interval medzi impulzmi v zhluku je milisekundy, medzi zhlukmi - sekundy. Neuróny aktívne na pozadí hrajú dôležitú úlohu pri udržiavaní tonusu centrálneho nervového systému a najmä mozgovej kôry.

6. Vnímané zmyslové informácie neuróny sa delia na mono-, bi- a polymodálne. Monomodálne neuróny sú centrom sluchu v mozgovej kôre. Bimodálne neuróny sa nachádzajú v sekundárnych zónach analyzátorov v kortexe (neuróny sekundárnej zóny vizuálneho analyzátora v mozgovej kôre reagujú na svetelné a zvukové podnety). Polymodálne neuróny sú neuróny asociačných zón mozgu, motorickej kôry; reagujú na podráždenie kožných, zrakových, sluchových a iných analyzátorov.

Ryža. 2.1. Motoneurón miechy. Sú uvedené funkcie jednotlivých štruktúrnych prvkov neurónu [Eckert R., Ranlell D., Augustine J., 1991] C. Funkčné štruktúry neurónu. 1. Štruktúry, ktoré zabezpečujú syntézu makromolekúl, ktoré sú transportované pozdĺž axónu a dendritov, sú soma (telo neurónu), ktoré plní trofickú funkciu vo vzťahu k procesom (axón a dendrity) a efektorovým bunkám. Proces, zbavený spojenia s telom neurónu, degeneruje. 2. Štruktúry, ktoré prijímajú impulzy z iných nervových buniek, sú telo a dendrity neurónu s tŕňmi umiestnenými na nich, ktoré zaberajú až 40 % povrchu sómy neurónu a dendritov. Ak tŕne nedostávajú impulzy, zmiznú. Impulzy môžu prísť aj na koniec axónu – axo-axónové synapsie. K tomu dochádza napríklad v prípade presynaptickej inhibície. 3. Štruktúry, v ktorých sa zvyčajne vyskytuje AP (bod generátora PD) - axon hillock. 4. Štruktúry, ktoré vedú vzruch k inému neurónu alebo k efektoru – axónu. 5. Štruktúry, ktoré prenášajú impulzy do iných buniek – synapsie. D. Klasifikácia synapsií CNS Klasifikácia je založená na niekoľkých znakoch. jeden. Prostredníctvom signalizácie rozlišovať medzi chemickými synapsiami (najčastejšie v centrálnom nervovom systéme), v ktorých je mediátorom (mediátorom) prenosu chemická látka; elektrické, pri ktorých sa signály prenášajú elektrickým prúdom, a zmiešané synapsie – elektrochemické. 2. V závislosti od lokality prideliť ak-

sosomatické, axodendritické, axo-axónové, dendrosomatické, dendro-rodendritické synapsie.

3. Podľa účinku rozlišovať medzi excitačnými a inhibičnými synapsiami. Pri činnosti nervovej sústavy jednotlivé neuróny

kombinované do súborov (modulov), neurónových sietí. Ten môže zahŕňať niekoľko neurónov, desiatky, tisíce neurónov, pričom súhrn neurónov, ktoré tvoria modul, poskytuje modulu nové vlastnosti, ktoré jednotlivé neuróny nemajú. Aktivita každého neurónu v module sa stáva funkciou nielen signálov, ktoré k nemu prichádzajú, ale aj funkciou procesov spôsobených tým či oným návrhom modulu (P.G. Kostyuk).

D. Gliové bunky (neuroglia - "nervové lepidlo"). Tieto bunky sú početnejšie ako neuróny, tvoria asi 50 % objemu CNS. Počas svojho života sú schopní deliť sa. Veľkosťou sú gliové bunky 3-4 krát menšie ako nervové bunky, ich počet je obrovský - dosahuje 14 * 10 "°, zvyšuje sa s vekom (počet neurónov klesá). Telá neurónov, podobne ako ich axóny, sú obklopené gliové bunky.Gliové bunky vykonávať niekoľko funkcií: podpora, ochrana, izolácia, výmena (zásobovanie neurónov živinami). Mikrogliálne bunky sú schopné fagocytózy, rytmickej zmeny ich objemu (obdobie „zníženia“ - 1,5 minúty, „relaxácie“ - 4 minúty). Cykly objemových zmien sa opakujú každých 2-20 hodín Predpokladá sa, že pulzácia podporuje axollazmu v neurónoch a ovplyvňuje tok medzibunkovej tekutiny. Membránový potenciál neurogliálnych buniek je 70-90 mV, negenerujú však AP, generujú len lokálne prúdy, ktoré sa šíria elektrotonicky z jednej bunky do druhej. Zdá sa, že excitačné procesy v neurónoch a elektrické javy v gliových bunkách sa vzájomne ovplyvňujú.

E. Cerebrospinálny mok (CSF) - bezfarebná priehľadná kvapalina, ktorá vypĺňa mozgové komory, miechový kanál a subarachnoidálny priestor. Jeho pôvod je spojený s intersticiálnou tekutinou v mozgu. Významná časť cerebrospinálnej tekutiny sa tvorí v špecializovaných plexusoch komôr mozgu. Okamžité živné médium pre mozgové bunky je intersticiálna tekutina, do ktorej bunky vylučujú aj svoje metabolické produkty. Cerebrospinálny mok je kombináciou plazmatického filtrátu a intersticiálnej tekutiny; obsahuje asi 90 % vody a asi 10 % pevných látok (2 % organických, 8 % anorganických). Od krvnej plazmy, podobne ako medzibunkovej tekutiny iných tkanív, sa líši nízkym obsahom bielkovín (0,1 g / l, v plazme - 75 g / l), nižším obsahom aminokyselín (0,8 a 2 mmol / l). a glukóza (3,9 a približne 5 mmol/l). Jeho objem je 100 – 200 ml (12 – 14 % z celkového objemu mozgu), za deň sa ho vyprodukuje asi 600 ml. K obnove tejto tekutiny dochádza 4-8 krát denne, tlak cerebrospinálnej tekutiny je 7-14 mm Hg. Art., vo vertikálnej polohe tela - 2 krát viac. Vykonáva aj mozgovomiechový mok ochranná úloha: je akýmsi hydraulickým „vankúšom“ mozgu, má baktericídne vlastnosti: cerebrospinálny mok obsahuje imunoglobulíny triedy O a A, komplementový systém, monocyty a lymfocyty. Odtok mozgovomiechového moku sa vyskytuje niekoľkými spôsobmi: 30-40% z neho prúdi cez subarachnoidálny priestor do pozdĺžneho sínusu venózneho systému mozgu; 10-20% - cez perineurálne priestory hlavových a miechových nervov do lymfatického systému; časť tekutiny je reabsorbovaná choroidálnymi plexusmi mozgu.

FUNKCIE neurónov

Život živočíšneho organizmu je sústredený v bunke. Každá bunka má všeobecné (základné) funkcie, ktoré sú rovnaké ako funkcie iných buniek, a špecifické, ktoré sú charakteristické hlavne pre tento typ buniek.

A. Funkcie neurónu, totožné so všeobecnými funkciami akýchkoľvek buniek v tele.

1. Syntéza tkanivových a bunkových štruktúr, ako aj zlúčenín potrebných pre životne dôležitú činnosť (anabolizmus). Zároveň sa energia nielen spotrebúva, ale aj akumuluje, pretože bunka asimiluje organické zlúčeniny bohaté na energiu (bielkoviny, tuky a sacharidy, ktoré vstupujú do tela s jedlom). Živiny vstupujú do bunky spravidla vo forme produktov hydrolýzy bielkovín, tukov, uhľohydrátov (monomérov) - sú to monosacharidy, aminokyseliny, mastné kyseliny a monoglyceridy. Proces syntézy zabezpečuje obnovu štruktúr podliehajúcich rozkladu.

2. Tvorba energie v dôsledku katabolizmu - súbor procesov rozpadu bunkových a tkanivových štruktúr a komplexných zlúčenín obsahujúcich energiu. Energia je nevyhnutná na zabezpečenie životnej činnosti každej živej bunky.

3. Transmembránový prenos látok, ktorý zabezpečuje vstup potrebných látok do bunky a uvoľňovanie metabolitov a látok využívaných inými bunkami tela z bunky.

B. Špecifické funkcie nervových buniek centrálneho nervového systému a periférnej časti nervového systému.

1. Vnímanie zmeny vonkajšie a vnútorné prostredia organizmu. Táto funkcia sa vykonáva predovšetkým pomocou periférnych nervových útvarov - senzorických receptorov (pozri časť 1.1.6) a prostredníctvom ostnatého aparátu dendritov a tela neurónu (pozri časť 2.1).

2. prenos signálu iné nervové bunky a efektorové bunky: kostrové svaly, hladké svaly vnútorných orgánov, cievy, sekrečné bunky. Tento prenos sa realizuje pomocou synapsií (pozri časť 4.3).

3. Recyklácia prichádza do neurónu informácie prostredníctvom interakcie excitačných a inhibičných vplyvov nervových impulzov, ktoré prišli do neurónu (pozri časť 4.5-4.8).

4. Ukladanie informácií z pamäťové mechanizmy (pozri časť 6.6). Akýkoľvek signál z vonkajšieho a vnútorného prostredia tela sa najskôr premení na proces excitácie, ktorý je najcharakteristickejším prejavom činnosti akejkoľvek nervovej bunky.

5. Nervové impulzy zabezpečujú komunikáciu medzi všetkými bunkami tela. a reguláciu ich funkcií (pozri časť 1.1).

6. Pomocou chemikálií poskytujú nervové bunky trofický vplyv na efektorové bunky tela (výživa; pozri časť 1.1).

Životná aktivita samotnej nervovej bunky je zabezpečená interakciou všetkých jej organel a bunkovej membrány (súboru štruktúrnych prvkov, ktoré tvoria bunkovú membránu), ako každá iná bunka v tele.

Predtým, ako hovoríme o štruktúre a vlastnostiach neurónov, je potrebné objasniť, čo to je. Neurón (receptor, efektor, interkalár) je funkčná a štrukturálna časť nervového systému, ktorá je elektricky excitabilnou bunkou. Je zodpovedný za spracovanie, uchovávanie, prenos informácií chemickými a elektrickými impulzmi.

Takéto bunky majú zložitú štruktúru, sú vždy vysoko špecializované a sú zodpovedné za určité funkcie. V procese svojej práce sa neuróny dokážu navzájom spájať do jedného celku. S viacnásobným pripojením je odvodený pojem ako „neurónové siete“.

Celá funkčnosť centrálneho nervového systému a ľudského nervového systému závisí od toho, ako dobre medzi sebou neuróny interagujú. Až pri spoločnej práci sa začnú vytvárať signály, ktoré prenášajú žľazy, svaly, bunky tela. Signály sa spúšťajú a šíria pomocou iónov, ktoré generujú elektrický náboj prechádzajúci neurónom.

Celkový počet takýchto buniek v ľudskom mozgu je asi 10 11, pričom každá z nich obsahuje približne 10 000 synapsií. Ak si predstavíme, že každá synapsia je miestom na ukladanie informácií, tak teoreticky môže ľudský mozog uchovávať všetky dáta a poznatky, ktoré ľudstvo nahromadilo počas celej histórie svojej existencie.

Fyziologické vlastnosti a funkcie neurónov sa budú líšiť v závislosti od štruktúry mozgu, v ktorej sa nachádzajú. Asociácie neurónov sú zodpovedné za reguláciu určitej funkcie. Môžu to byť najjednoduchšie reakcie a reflexy ľudského tela (napríklad žmurkanie alebo strach), ako aj mimoriadne zložitá funkcia mozgovej činnosti.

Štrukturálne vlastnosti

Štruktúra obsahuje tri hlavné komponenty:

1. Telo. Telo zahŕňa neuroplazmu, jadro, ktoré je ohraničené membránovou substanciou. Jadrové chromozómy obsahujú gény, ktoré kódujú syntézu bielkovín. Vykonáva tiež syntézu peptidov, ktoré sú potrebné na zabezpečenie normálneho fungovania procesov. Ak je telo poškodené, potom čoskoro dôjde k zničeniu procesov. Ak dôjde k poškodeniu niektorého z procesov (za predpokladu zachovania celistvosti tela), dôjde k jeho postupnej regenerácii.
2. Dendrity. Tvoria dendritický strom, majú neobmedzený počet synapsií tvorených axónmi a dendritmi susedných buniek.
3. Axon. Proces, ktorý sa okrem neurónov nenachádza v žiadnych iných bunkách. Je ťažké preceňovať ich význam (napríklad axóny gangliových buniek sú zodpovedné za tvorbu zrakového nervu).

Klasifikácia neurónov v súlade s funkčnými a morfologickými znakmi je nasledovná:

• podľa počtu výhonkov.
• podľa typu interakcie s inými bunkami.

Všetky neuróny dostávajú enormné množstvo elektrických impulzov v dôsledku prítomnosti mnohých synapsií, ktoré sa nachádzajú po celom povrchu neurálnej štruktúry. Impulzy sa dostávajú aj cez molekulárne receptory v jadre. Elektrické impulzy sú prenášané rôznymi neurotransmitermi a modulátormi. Preto možno za dôležitú funkcionalitu považovať aj schopnosť integrovať prijímané signály.

Najčastejšie sa signály integrujú a spracovávajú v synapsiách, po ktorých sa postsynaptické potenciály sčítajú vo zvyšných častiach nervovej štruktúry.

Ľudský mozog obsahuje približne sto miliárd neurónov. Počet sa bude líšiť v závislosti od veku, prítomnosti chronických ochorení, poranení mozgových štruktúr, fyzickej a duševnej aktivity človeka.

Vývoj a rast neurónov

Moderní vedci stále diskutujú o téme delenia nervových buniek, pretože. v súčasnosti neexistuje konsenzus v tejto otázke v oblasti anatómie. Mnohí odborníci v tejto oblasti venujú väčšiu pozornosť vlastnostiam, a nie štruktúre neurónov, čo je pre modernú vedu dôležitejšia a relevantnejšia otázka.

Najbežnejšia verzia je, že vývoj neurónu pochádza z bunky, ktorej delenie sa zastaví ešte pred uvoľnením procesov. Ako prvý sa vyvíja axón, potom nasledujú dendrity.

V závislosti od hlavnej funkčnosti, miesta a stupňa aktivity sa nervové bunky vyvíjajú rôznymi spôsobmi. Ich veľkosti sa výrazne líšia v závislosti od miesta a vykonávaných funkcií.

Základné vlastnosti

Nervové bunky vykonávajú obrovské množstvo funkcií. Hlavné vlastnosti neurónu sú nasledovné: excitabilita, vodivosť, dráždivosť, labilita, inhibícia, únava, zotrvačnosť, regenerácia.

Podráždenosť sa považuje za bežnú funkciu všetkých neurónov, ako aj zvyšku buniek tela. To je ich schopnosť poskytnúť adekvátnu odpoveď na všetky druhy podráždenia prostredníctvom zmien na biochemickej úrovni. Takéto premeny sú zvyčajne sprevádzané zmenami v iónovej rovnováhe, oslabením polarizácie elektrických nábojov v zóne vplyvu podnetu.

Napriek tomu, že dráždivosť je spoločnou schopnosťou všetkých buniek ľudského tela, najvýraznejšie sa prejavuje u neurónov, ktoré sú spojené s vnímaním vône, chuti, svetla a iných podobných podnetov. Práve procesy dráždivosti, ktoré sa vyskytujú v nervových bunkách, spúšťajú ďalšiu schopnosť neurónov – excitabilitu.

Neuróny nikdy nezomrú na stres, nervové šoky a iné negatívne psycho-emocionálne reakcie tela. Zároveň sa na chvíľu spomalí ich aktívna činnosť. Niektorí vedci poznamenávajú, že bunky v tomto čase „odpočívajú“.

Vzrušivosť

Najdôležitejšia fyziologická vlastnosť nervových buniek, ktorou je vytváranie akčného potenciálu na stimul. Vzťahuje sa na rôzne zmeny, ktoré sa vyskytujú vo vnútri a mimo ľudského tela a ktoré sú vnímané nervovým systémom, čo vedie k spusteniu reakcie detektora odozvy. Je obvyklé rozlišovať medzi dvoma typmi stimulov:

• Fyzikálne (prijímanie elektrických impulzov, mechanické pôsobenie na rôzne časti tela, zmeny teploty okolia a telesnej teploty, vystavenie svetlu, prítomnosť alebo neprítomnosť svetla).
• Chemické (zmeny na biochemickej úrovni, ktoré číta nervový systém).

V tomto prípade sa pozoruje rozdielna citlivosť neurónov na stimul. Môže a nemusí to byť vhodné. Ak sú v ľudskom tele štruktúry a tkanivá, ktoré dokážu vnímať konkrétny podnet, tak nervové bunky majú naň zvýšenú citlivosť. Takéto podnety sa považujú za primerané (elektrické impulzy, mediátory).

Vlastnosť excitability je relevantná len pre nervové a svalové tkanivo. Je tiež všeobecne akceptované, že tkanivo žliaz má tiež excitabilitu. Ak žľaza aktívne pracuje, potom je možné zaznamenať rôzne bioelektrické prejavy z jej strany, pretože zahŕňa bunky z rôznych tkanív tela.

Spojivové a epiteliálne tkanivá nemajú vlastnosť excitability. Pri ich práci sa nevytvárajú akčné potenciály ani v prípade priameho pôsobenia podnetu.

Ľavá hemisféra mozgu vždy obsahuje viac neurónov ako pravá. Rozdiel je zároveň celkom nepatrný – od niekoľkých stoviek miliónov až po niekoľko miliárd.

Vodivosť

Keď hovoríme o vlastnostiach neurónov, po excitabilite je takmer vždy zaznamenaná vodivosť. Funkcia vodiča v nervovom tkanive spočíva v zvláštnosti vedenia vzruchu, ktorý vznikol v dôsledku vystavenia podnetu. Na rozdiel od excitácie sú všetky bunky ľudského tela vybavené vodivou funkciou - to je všeobecná schopnosť tkaniva zmeniť typ svojej aktívnej činnosti pod vplyvom dráždivého činidla.

Počas vývoja dominantného zamerania excitácie sa pozoruje zvýšená vodivosť v neurónových štruktúrach. V jednom neuróne môže nastať konvergencia (spájanie signálov z viacerých vstupov, ktoré pochádzajú z rovnakého zdroja). To platí pre retikulárnu formáciu a množstvo ďalších systémov ľudského tela.

Zároveň bunky, bez ohľadu na štruktúry, v ktorých sa nachádzajú, môžu reagovať na podnet odlišne:

• Zmeny v závažnosti a výkonnosti metabolických procesov.
• Úroveň permeability bunkovej membrány sa mení.
• Menia sa bioelektrické prejavy neurónov a motorická aktivita iónov.
• Procesy vývoja a delenia buniek sa zrýchľujú, zvyšuje sa závažnosť štrukturálnych a funkčných reakcií.

Závažnosť týchto zmien sa môže tiež značne líšiť v závislosti od typu stimulu, tkaniva a štruktúry, v ktorej sa neuróny nachádzajú.

Často môžete počuť výraz - musíte zabrániť smrti nervových buniek. Ale ich smrť bola naprogramovaná prírodou - za jeden rok človek stratí asi 1% všetkých neurónov a neexistuje spôsob, ako zabrániť takýmto procesom.

Labilita

Pod labilitou nervových buniek sa rozumie rýchlosť toku najjednoduchších reakcií, ktoré sú základom podnetu. Za normálnych podmienok, pri normálnom vývoji všetkých mozgových štruktúr, má človek maximálny možný prietok. Neuróny, ktoré sa líšia v elektrofyziologických vlastnostiach a veľkostiach, majú rôzne hodnoty lability za jednotku času.

V jednej nervovej bunke sa labilita rôznych štruktúr (axón a dendritické časti, telo) bude výrazne líšiť. Indikátory lability nervovej bunky sa určujú pomocou stupňa jej membránového potenciálu.

Indikátory membránového potenciálu musia byť na určitej úrovni, aby bolo možné v neuróne dosiahnuť najvhodnejší stupeň excitability a lability (často spojené s rytmickou aktivitou). Iba v tomto prípade bude nervová bunka schopná plne prenášať prijaté informácie vo forme elektrických impulzov. Takéto procesy určujú prácu nervového systému ako celku a tiež zaručujú normálny priebeh a formovanie všetkých potrebných reakcií.

V mieche môže limitná úroveň rytmickej aktivity nervových buniek dosiahnuť 100 impulzov za sekundu, čo zodpovedá najoptimálnejším hodnotám membránového potenciálu. Za normálnych podmienok tieto hodnoty zriedka prekračujú úroveň 40-70 impulzov za sekundu.

Pozoruje sa významný prebytok indikátorov s charakteristickými výraznými reakciami pochádzajúcimi z hlavných častí centrálneho nervového systému, mozgových štruktúr a kôry. Frekvencia výbojov za určitých podmienok môže dosiahnuť hodnoty 250 - 300 impulzov za sekundu, ale takéto procesy sa vyvíjajú veľmi zriedka. Sú tiež krátkodobé – rýchlo ich vystriedajú pomalé rytmy aktivity.

Najvyššia frekvencia výbojov sa zvyčajne pozoruje v nervových bunkách miechy. V centrách počiatočných reakcií vznikajúcich v dôsledku výrazného účinku stimulu môže byť frekvencia výbojov 700-1000 impulzov za sekundu. Výskyt takýchto procesov v neurónových štruktúrach je nutnosťou, aby bunky miechy mohli ostro a rýchlo pôsobiť na motorické neuróny. Po krátkom čase frekvencia výbojov výrazne klesá.

Neuróny sa výrazne líšia veľkosťou (v závislosti od umiestnenia a iných faktorov). Veľkosti sa môžu meniť od 5 do 100 mikrónov.

Brzdenie

Z hľadiska ľudskej fyziológie je inhibícia, napodiv, jedným z najaktívnejších procesov vyskytujúcich sa v neurónových štruktúrach. Vlastnosti štruktúry a vlastností neurónov naznačujú, že inhibícia je spôsobená excitáciou. Inhibičné procesy sa prejavujú znížením aktivity alebo zamedzením sekundárnej vlny excitácie.

Schopnosť nervových buniek inhibovať spolu s funkciou excitácie umožňuje zabezpečiť normálne fungovanie jednotlivých orgánov, systémov, tkanív tela, ako aj celého ľudského tela ako celku. Jednou z najdôležitejších charakteristík procesov inhibície v neurónoch je zabezpečenie ochrannej (ochrannej) funkcie, ktorá je dôležitá pre bunky nachádzajúce sa v mozgovej kôre. V dôsledku procesov inhibície je centrálny nervový systém tiež chránený pred nadmernou nadmernou excitáciou. Ak sú porušené, človek prejavuje negatívne psycho-emocionálne črty a odchýlky.

Moderné chápanie štruktúry a funkcie CNS je založené na neurálnej teórii.

Nervový systém sa skladá z dvoch typov buniek: nervových a gliových, pričom ich počet je 8-9 krát väčší ako počet nervových buniek. Sú to však neuróny, ktoré zabezpečujú celú škálu procesov spojených s prenosom a spracovaním informácií.

Neurón, nervová bunka, je štrukturálna a funkčná jednotka CNS. Jednotlivé neuróny, na rozdiel od iných telesných buniek, ktoré pôsobia izolovane, „fungujú“ ako celok. Ich funkciou je prenášať informácie (vo forme signálov) z jednej časti nervového systému do druhej, pri výmene informácií medzi nervovým systémom a rôznymi časťami tela. V tomto prípade sú vysielacie a prijímacie neuróny spojené do nervových sietí a okruhov.

3

Najzložitejšie procesy spracovania informácií prebiehajú v nervových bunkách. S ich pomocou sa formujú reakcie tela (reflexy) na vonkajšie a vnútorné podnety.

Neuróny majú množstvo znakov spoločných pre všetky bunky tela. Bez ohľadu na jeho umiestnenie a funkcie, každý neurón, ako každá iná bunka, má plazmatickú membránu, ktorá definuje hranice jednotlivej bunky. Keď neurón interaguje s inými neurónmi alebo vníma zmeny v lokálnom prostredí, robí to pomocou membrány a molekulárneho mechanizmu v nej. Stojí za zmienku, že membrána neurónu má oveľa vyššiu pevnosť ako iné bunky v tele.

Všetko vo vnútri plazmatickej membrány (okrem jadra) sa nazýva cytoplazma. Obsahuje cytoplazmatické organely nevyhnutné pre existenciu neurónu a výkon jeho práce. Mitochondrie poskytujú bunke energiu, pričom využívajú cukor a kyslík na syntézu špeciálnych vysokoenergetických molekúl, ktoré bunka podľa potreby spotrebuje. Mikrotubuly - tenké podporné štruktúry - pomáhajú neurónom udržiavať určitý tvar. Sieť vnútorných membránových tubulov, cez ktoré bunka distribuuje chemikálie potrebné na jej fungovanie, sa nazýva endoplazmatické retikulum.

Nervové tkanivo je súborom vzájomne prepojených nervových buniek (neurónov, neurocytov) a pomocných prvkov (neuroglií), ktoré regulujú činnosť všetkých orgánov a systémov živých organizmov. Toto je hlavný prvok nervového systému, ktorý je rozdelený na centrálny (zahŕňa mozog a miechu) a periférny (pozostávajúci z nervových uzlín, kmeňov, zakončení).

Hlavné funkcie nervového tkaniva

1. Vnímanie podráždenia;
2. tvorba nervového impulzu;
3. rýchle dodanie excitácie do centrálneho nervového systému;
4. úložisko dát;
5. výroba mediátorov (biologicky aktívne látky);
6. adaptácia organizmu na zmeny vonkajšieho prostredia.

vlastnosti nervového tkaniva

• Regenerácia- prebieha veľmi pomaly a je možná len v prítomnosti intaktného perikaryonu. Obnova stratených výhonkov prebieha klíčením.
• Brzdenie- zabraňuje vzniku vzrušenia alebo ho oslabuje
• Podráždenosť- reakcia na vplyv vonkajšieho prostredia v dôsledku prítomnosti receptorov.
• Vzrušivosť- generovanie impulzu pri dosiahnutí prahovej hodnoty podráždenia. Existuje nižší prah excitability, pri ktorom najmenší vplyv na bunku spôsobuje excitáciu. Horný prah je množstvo vonkajšieho vplyvu, ktorý spôsobuje bolesť.

Štruktúra a morfologické vlastnosti nervových tkanív

Hlavnou konštrukčnou jednotkou je neurón. Má telo - perikaryon (v ktorom sa nachádza jadro, organely a cytoplazma) a niekoľko procesov. Sú to procesy, ktoré sú charakteristickým znakom buniek tohto tkaniva a slúžia na prenos vzruchu. Ich dĺžka sa pohybuje od mikrometrov do 1,5 m. Telá neurónov majú tiež rôznu veľkosť: od 5 mikrónov v mozočku po 120 mikrónov v mozgovej kôre.

Až donedávna sa verilo, že neurocyty nie sú schopné delenia. Dnes je známe, že tvorba nových neurónov je možná, aj keď len na dvoch miestach – ide o subventrikulárnu zónu mozgu a hipokampus. Životnosť neurónov sa rovná dĺžke života jednotlivca. Každý človek pri narodení má asi bilión neurocytov a v procese života stráca každý rok 10 miliónov buniek.

odnože Existujú dva typy - dendrity a axóny.

Štruktúra axónu. Vychádza z tela neurónu ako axónový kopček, nerozvetvuje sa v celom rozsahu a až na konci sa delí na vetvy. Axón je dlhý proces neurocytu, ktorý vykonáva prenos vzruchu z perikaryonu.

Štruktúra dendritu. Na spodnej časti bunkového tela má kužeľovité predĺženie a potom sa delí na mnoho vetiev (odtiaľ pochádza aj jeho názov, starogrécky „dendron“ – strom). Dendrit je krátky proces a je nevyhnutný na prenos impulzu do soma.

Podľa počtu procesov sa neurocyty delia na:

• unipolárne (existuje len jeden proces, axón);
• bipolárny (prítomný je axón aj dendrit);
• pseudo-unipolárny (jeden proces na začiatku vychádza z niektorých buniek, ale potom sa rozdelí na dve a je v podstate bipolárny);
• multipolárne (majú veľa dendritov a medzi nimi bude iba jeden axón).

V ľudskom tele prevládajú multipolárne neuróny, bipolárne neuróny sa nachádzajú iba v sietnici oka, v miechových uzlinách - pseudounipolárne. Monopolárne neuróny sa v ľudskom tele vôbec nenachádzajú, sú charakteristické len pre slabo diferencované nervové tkanivo.

neuroglia

Neuroglia je súbor buniek, ktoré obklopujú neuróny (makrogliocyty a mikrogliocyty). Asi 40% CNS tvoria gliové bunky, vytvárajú podmienky pre tvorbu vzruchu a jeho ďalší prenos, plnia podporné, trofické a ochranné funkcie.

Makroglia:

Ependymocyty- sú tvorené z glioblastov nervovej trubice, vystielajú kanál miechy.

Astrocyty- hviezdicovitá, malých rozmerov s početnými procesmi, ktoré tvoria hematoencefalickú bariéru a sú súčasťou šedej hmoty GM.

Oligodendrocyty- hlavní predstavitelia neuroglie, obklopujú perikaryon spolu s jeho procesmi a vykonávajú tieto funkcie: trofické, izolačné, regeneračné.

neurolemocyty- Schwannove bunky, ich úlohou je tvorba myelínu, elektrickej izolácie.

mikroglie - pozostáva z buniek s 2-3 vetvami, ktoré sú schopné fagocytózy. Poskytuje ochranu pred cudzími telesami, poškodením, ako aj odstraňovaním produktov apoptózy nervových buniek.

Nervové vlákna- sú to výbežky (axóny alebo dendrity) pokryté pošvou. Delia sa na myelinizované a nemyelinizované. Myelinizované v priemere od 1 do 20 mikrónov. Je dôležité, aby myelín chýbal na spoji puzdra od perikaryónu k výbežku a v oblasti axonálnych rozvetvení. Nemyelinizované vlákna sa nachádzajú v autonómnom nervovom systéme, ich priemer je 1-4 mikróny, impulz sa pohybuje rýchlosťou 1-2 m/s, čo je oveľa pomalšie ako myelinizované, majú prenosovú rýchlosť 5-120 m /s

Neuróny sú rozdelené podľa funkčnosti:

• Aferentný- to znamená citlivé, akceptujú podráždenie a sú schopné generovať impulz;
• asociatívne- vykonávať funkciu translácie impulzov medzi neurocytmi;
• eferentný- dokončiť prenos impulzu, vykonávať motorickú, motorickú, sekrečnú funkciu.

Spolu tvoria reflexný oblúk, ktorý zabezpečuje pohyb impulzu len jedným smerom: od senzorických vlákien k motorickým. Jeden individuálny neurón je schopný viacsmerného prenosu vzruchu a iba ako súčasť reflexného oblúka dochádza k jednosmernému toku impulzu. Je to spôsobené prítomnosťou synapsie v reflexnom oblúku - interneuronálneho kontaktu.

Synapse pozostáva z dvoch častí: presynaptická a postsynaptická, medzi nimi je medzera. Presynaptická časť je koniec axónu, ktorý priniesol impulz z bunky, obsahuje mediátory, práve tie prispievajú k ďalšiemu prenosu vzruchu na postsynaptickú membránu. Najbežnejšie neurotransmitery sú: dopamín, norepinefrín, kyselina gama-aminomaslová, glycín, pre ktoré sú na povrchu postsynaptickej membrány špecifické receptory.

Chemické zloženie nervového tkaniva

Voda je obsiahnutý vo významnom množstve v mozgovej kôre, menej v bielej hmote a nervových vláknach.

Proteínové látky reprezentované globulínmi, albumínmi, neuroglobulínmi. Neurokeratín sa nachádza v bielej hmote mozgu a výbežkoch axónov. Mnohé proteíny v nervovom systéme patria k mediátorom: amyláza, maltáza, fosfatáza atď.

Chemické zloženie nervového tkaniva tiež zahŕňa sacharidy sú glukóza, pentóza, glykogén.

Medzi tuku našli sa fosfolipidy, cholesterol, cerebrosidy (je známe, že novorodenci cerebrosidy nemajú, ich počet sa počas vývoja postupne zvyšuje).

stopové prvky vo všetkých štruktúrach nervového tkaniva sú distribuované rovnomerne: Mg, K, Cu, Fe, Na. Ich význam je veľmi veľký pre normálne fungovanie živého organizmu. Horčík sa teda podieľa na regulácii nervového tkaniva, fosfor je dôležitý pre produktívnu duševnú činnosť, draslík zabezpečuje prenos nervových vzruchov.