Общие понятия. 
Строение и функции нервных клеток

Строение нервной системы — основные понятия.

Нервная система — совокупность структур в организме животных и человека, объединяющая деятельность всех органов и систем и обеспечивающая функционирование организма как целого в его постоянном взаимодействии с внешней средой.

Нервная система воспринимает внешние и внутренние раздражения, анализирует эту информацию, отбирает и перерабатывает ее и в соответствии с этим регулирует и координирует функции организма. Нервная система объединяет совокупность нервной ткани организма (нервные и глиальные клетки, нервы) и вспомогательные структуры (оболочки спинного, головного мозга, нервов). Основным элементом нервной ткани является нервная клетка с отростками, обладающая высокой возбудимостью и способностью к быстрому проведению возбуждения.

Нервная система подразделяется на центральную и периферическую.

Центральная нервная система (ЦНС) — высший орган, координирующий деятельность всех систем организма; состоит из спинного и головного мозга.

ЦНС — основная часть нервной системы животных и человека, состоящая из скопления нервных клеток (нейронов) и их отростков. Интегративная деятельность ЦПС сводится к соподчинению и объединению всех функциональных элементов организма в целостную систему, обладающую определенной направленностью действия. В осуществлении интегративной функции принимают участие различные уровни организации ЦНС.

Определение

Периферическая нервная система — часть нервной системы, осуществляющая связь всех органов тела с ЦНС; состоит из нервов, нервных сплетений и нервных узлов (ганглиев).

Периферическая нервная система подразделяется на афферентный и эфферентный отделы. Афферентный отдел осуществляет передачу возбуждения по чувствительным нервам от сенсорных рецепторов к ЦНС. Эфферентный отдел обеспечивает распространение возбуждения по двигательным н вегетативным центрам от ЦНС к исполнительным органам (мышцам, железам, сосудам, внутренним органам и т. д.).

Определения

Сенсорные рецепторы — специализированные образования, способные воспринимать и трансформировать энергию внешнего стимула.

Органы чувств — совокупность рецепторов и вспомогательных структур, образующих периферические отделы сенсорных систем.

Соматическая нервная система — часть периферической нервной системы, управляющая деятельностью соматической (произвольной, поперечнополосатой) мускулатуры тела.

Вегетативная (автономная) нервная система — часть периферической нервной системы, которая управляет деятельностью внутренних органов, иннервируя гладкую мускулатуру и регулируя тем самым обменные процессы в организме.

Симпатическая нервная система — часть вегетативной нервной системы, функционирование которой направлено на усиление энергетического обмена в органах и тканях.

Парасимпатическая нервная система — часть вегетативной нервной системы, функционирование которой направлено на ослабление энергетического и усиление пластического обмена в органах и тканях.

Метасимпатическая нервная система — часть автономной нервной системы, обеспечивающая собственный механизм регуляции функций некоторых внутренних органов.

Нервная система как целостная морфологическая и функциональная совокупность различных нервных структур обеспечивает совместно с эндокринной системой взаимосвязанную регуляцию деятельности всех систем организма и реакцию на изменение условий внутренней и внешней среды. Клетками нервной системы являются нейроны, нейросекреторные и глиальные клетки.

Нейрон — функциональная единица нервной системы, строение и функции которой приспособлены к передаче и интеграции информации.

Нейрону присущи характерная форма, способность наружной мембраны генерировать нервные импульсы и наличие уникальной структуры — синапса, служащего для передачи информации от одного нейрона к другому. В нейроне выделяют тело и отростки, отходящие от тела — дендриты и аксоны (рис. 2.1). Дендриты — трубчатые выросты, которые многократно ветвятся и создают основную физическую поверхность, на которую посту;

пают идущие к нейрону сигналы.

Рис. 2.1. Строение нервной клетки (I). Тины нейронов (II):

а — униполярный; б — биполярный; в — псевдоуниполярный; г — мультиполярный.

Тело клетки (сома, перикарион) имеет диаметр от 3 до 100 мкм, содержит ядро (с хромосомами), рибосомы (происходит биосинтез белка), эндоплазматический ретикулум (аппарат Гольджи) (транспорт веществ и химическая модификация поступающих продуктов) и органеллы. При разрушении сомы дегенерирует вся клетка с аксоном, его терминалями и дендриты. Аксон (в типичном случае) — крупное волокно, отходящее от тела клетки. Его функция состоит в проведении нервных импульсов к нервным, мышечным или секреторным клеткам. Длина аксонов варьирует от нескольких миллиметров до одного метра. Ряд аксонов соединяют ЦНС с периферической нервной системой. Дистальный участок аксона способен к нейросекреции.

Нейросекреция — свойство некоторых нервных клеток (нейросекреторных) вырабатывать и выделять в жидкостную среду организма особые биологически активные вещества — нейрогормоны, которые разносятся по организму с током крови и оказывают дистантное воздействие на различные органы и системы.

По количеству отростков, отходящих от сомы, нейроны подразделяют па униполярные (один отросток), биполярные (два отростка) и мулътиполярные (более двух отростков, основной тип клеток позвоночных). Особен;

ностью псевдоуниполярных нейронов является наличие одного отростка, который Т-образно ветвится (рис. 2.1, II).

Сигнал, генерируемый нейроном и проводимый по его аксону, представляет собой электрический импульс, который передается от клетки к клетке. К одному нейрону подходят отростки сотни или тысячи других нейронов, он, в свою очередь, имеет контакты с большим количеством других нейронов. Функционирование мозга связано с движением информации по сложным нейронным цепям.

Нейрон снаружи покрыт оболочкой — плазматической мембраной (плазмалеммой). Мембрана имеет трехслойное строение (рис. 2.2). Два слоя создают липиды, один — белки, которые полностью или частично погружены в липидный матрикс. Белковые и липидные компоненты находятся в жидком состоянии (модель жидкой мозаичной мембраны). Многие белки мембраны представляют собой гликонротеины с полисахаридными цепочками, которые выступают над наружной поверхностью.

Рис. 2.2. Схема строения плазматической мембраны:

• 1 — фосфолипиды; 2 — холестерин; 3 — интегральный белок;
• 4 — полигосахаридная боковая цепь

Плазматическая мембрана участвует в обмене веществ между клеткой и средой; регулирует движение веществ, непосредственно связанных с нервной сигнализацией; служит местом электрической активности и местом действия пептидов и гормонов; осуществляет транспорт веществ в нервных клетках. Участки мембраны образуют синапсы, где осуществляется процесс передачи сигнала от одной клетки к другой.

Информация передается от одной клетки к другой в особых местах — синапсах (рис. 2.3). Типичный нейрон может иметь от 1 тыс. до 10 тыс. синапсов и получать информацию от 1 тыс. других нейронов. Термин «синапс» (от греч. synapsis — соединение, связь) был впервые использован английским физиологом Ч. Шеррингтоном в 1897 г. для обозначения функциональных контактов между нейронами.

Синапсы различаются по структуре, функции, способу передачи сигнала, местоположению и т. д. По способу проведения выделяют основные типы синапсов — электрические и химические (рис. 2.3,1).

Особенности ультраструктуры электрического синапса: узкая (около 5 нм) синаптическая щель; наличие поперечных канальцев, соединяющих пресинаптическую и постсинаптическую мембраны. Особенности ультраструктуры химического синапса: широкая (20—50 нм) синаптическая щель; наличие в синаптической бляшке синаптических пузырьков (везикул), заполненных химическим веществом — медиатором, при помощи которого передается возбуждение; в постсинаптической мембране имеются много;

Рис. 2.3. Строение химического и электрического синапсов (I) и типы синаптических контактов (II).

численные хемочувствительные каналы (в возбуждающем синапсе — для Na~, в тормозном — для С1~ и К"), но отсутствуют потенциалчувствительные каналы. По нейромедиатору синапсы подразделяются на аминергические, содержащие биогенные амины (серотонин, дофамин); адренергические, содержащие адреналин или норадреналин; холинергические, содержащие ацетилхолин; пуринергические, содержащие пурины; пептидергические, содержащие пептиды.

Синаптические контакты образуются между аксоном одной клетки и дендритом другой (наиболее распространенный тип); между аксоном и аксоном; между дендритом и дендритом; между аксоном и телом клетки.

Таблица 2.1

Свойства электрических и химических синапсов.

(рис. 2.3, II). По функциям синапсы подразделяют на тормозные и возбудительные, по морфологическому принципу — на нейронейрональные, нейросекреторные и нейромышечные.