Нервная система

Нервная система — иерархически организованная нервная ткань, пронизывающая весь организм и связывающая его в единое целое.

Нервная ткань состоит из нейронов и глии.

Нейрон

Нейрон (нервная клетка) — основной структурный и функциональный элемент нервной системы.

У человека насчитывается более 100 млрд нейронов.

Взаимодействие между нейронами представляет собой передачу нервных сигналов (нервного возбуждения).

Свойства нервных клеток: возбудимость и проводимость.

Строение нейрона

 Нейрон

Нейрон состоит из тела (сомы) и отростков.

Тело нейрона содержит ядро (с большим количеством ядерных пор) и органеллы. Органеллы в нервной клетке те же, что и в других клетках.

Нейрон имеет развитый цитоскелет, проникающий в его отростки. Цитоскелет состоит из микрофиламентов и микротрубочек. Его функция: поддержание формы клетки, транспорт органелл и упакованных в мембранные пузырьки веществ (например, нейромедиаторов — молекул — передатчиков нервных импульсов).

Из специфических органелл присутствует тигроид (тельца Ниссля) и нейрофибриллы.

Тигроид состоит из сильно развитой шероховатой ЭПС с активными рибосомами и аппарата Гольджи; его функция — синтез специфических белков. Выглядит эта структура как «мелкая зернистость и полосатость» в теле и дендритах нейрона (отсюда и название). Длительное голодание или стресс приводит к разрушению тигроида и прекращению синтеза специфических белков.

 Связь нейрона с другими клетками

Нейрофибриллы (нейрофиламенты) состоят из микротрубочек и являются основным структурным компонентом цитоскелета. Их функция — аксональный транспорт (перемещение веществ по аксону).

Выделяют два вида отростков: короткие ветвящиеся дендриты и один длинный не ветвящийся аксон.

Дендриты ветвятся дихотомически (надвое), аксоны же дают коллатерали (боковые ответвления). В узлах ветвления обычно сосредоточены митохондрии.

Дендриты не имеют миелиновой оболочки. У большинства аксонов миелиновая оболочка имеется.

Место нейрона, от которого начинается аксон, называется аксонным холмиком. Здесь генерируется потенциал действия — специфический электрический ответ возбудившейся нервной клетки. Аксон, выходя из сомы клетки, постепенно утончается и может давать ответвления  — коллатерали.

Функция аксона — передача нервного импульса к аксонным терминалиям. В месте отхождения коллатерали импульс «дублируется» и распространяется как по основному ходу — аксону, так и по коллатералям. В конце аксона имеются синаптичекие окончания — аксонные терминалии.

В цитоплазме аксона отсутствует ЭПС и аппарат Гольджи. Нейрофиламенты и микротрубочки располагаются вдоль аксона и обеспечивают транспорт белков и других веществ.

Серое вещество мозга состоит из тел нейронов и дендритов.
Белое вещество мозга состоит из аксонов.

Функционирование нейрона

В нейроне нервные импульсы по дендритам проходят к соме клетки.

В аксонном холмике происходит генерация потенциала действия (нервный импульс).

Нервный импульс по аксону достигает аксонных терминалий, а с них переходит сразу на несколько нейронов или рабочих органов.

Благодаря отросткам нейроны контактируют друг с другом и образуют нейронные сети и круги, по которым циркулируют нервные импульсы. Один нейрон может иметь связи со многими (до 20 тысяч) другими нейронами.

Синапс

Синапс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой (клеткой рабочего органа).

Термин был введен в 1897 г. английским физиологом Чарльзом Шеррингтоном.

Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками.

Синапсы могут возникнуть между аксоном и телом нервной клетки, аксоном и дендритом, аксоном и аксоном.

Синапсы:

  • возбуждающие: усиливают нервный импульс;
  • тормозные: ослабляют нервный импульс.

Вдоль нервного волокна нервные импульсы распространяются в виде волн электрических потенциалов.

Мембранный потенциал

В синапсе происходит смена механизма распространения. Когда нервный импульс достигает пресинаптического окончания, в синаптическую щель выделяется активное химическое вещество — нейромедиатор (нейротрансмиттер). Нейромедиатор проходит через синаптическую щель и меняет проницаемость постсинаптической мембраны, в результате чего на ней возникает потенциал, вновь генерирующий распространяющийся импульс. Так действует химический синапс.  

 Химический синапс

Встречается также электрический синапс, когда нейрон возбуждается электрически.

Виды нейронов

Нейроны различаются по форме, числу отростков и функциям.

По количеству отростков нейроны бывают:

1 — униполярные нейроны (нет дендритов, только аксон);

2 — биполярные нейроны (аксон и один дендрит);

3 — псевдоуниполярные нейроны (один аксон имеет Т-образную форму);

4 — мультиполярные нейроны (один аксон и много дендритов).

Вид нейронаМестоположение и путьФункция
Чувствительные нейроныот рецептора к ЦНСвоспринимают раздражения, преобразуют их в нервные импульсы и передают в мозг
Эффекторные нейроны (двигательные, секреторные)от ЦНС к исполнительному органувырабатывают и посылают команды к рабочим органам
Вставочные нейроны (интернейроны) в ЦНС

осуществляют связь:

между чувствительными и двигательными нейронами,

между сегментами спинного мозга,

между спинным и головным мозгом;

участвуют в обработке информации и выработке команд

Нейроны составляют лишь 25 % от всех клеток мозга, остальные 75 % клеток относятся к нейроглии (греч. glia — клей).

Нейроглия (глия)

Глиальные клетки впервые описал в 1846 г. Рудольф Вирхов. Он считал, что они «склеивают» нервные клетки.

Нейроглия — совокупность вспомогательных клеток нервной ткани.

Глиальные клетки активно делятся в течение всей жизни, и число клеток глии значительно превышает число нейронов (в 10 раз у взрослого и в 15 раз у пожилого человека). Увеличение массы мозга у ребенка в течение постнатального развития осуществляется за счет увеличения массы дендритов и клеток глии.

Астроциты (зеленым цветом) — один из видов глиальных клеток.

Функции нейроглии:

  • трофическая функция (питание нейронов);
  • опорная функция;
  • транспортная (обмен веществ между кровью и нейронами);
  • секреторная функция (образование спинномозговой жидкости);
  • разграничительная функция;
  • защитная функция (гематоэнцефалический барьер).

Нейрогенез

Нейрогенез  — процесс образования нервных клеток.

Нейрогенез включает в себя несколько этапов:

  • деление (= пролиферация) клеток-предшественниц;
  • миграция новообразованных клеток в определенный отдел мозга;
  • дифференцировка новообразованных клеток;
  • образование нового функционирующего нейрона.

Долгое время ученые полагали, что нейрогенез у млекопитающих происходит только в эмбриональный период («нервные клетки не восстанавливаются»). Однако в последнее время исследования показали, что нейрогенез происходит в течение всей жизни человека.

Функции нервной системы

  • регуляция жизнедеятельности тканей, органов и их систем;
  • объединение (интеграция) организма в единое целое;
  • осуществление взаимосвязи организма с внешней средой и приспособления его к меняющимся условиям среды;
  • определение психической деятельности человека как основы его социального существования.

Особенности работы нервной системы

В отличие от гуморальной регуляции процессов жизнедеятельности, осуществляемой железами внутренней секреции, нервная система обеспечивает быструю передачу информации (возбуждения) вполне определенным клеткам, тканям, органам.

Отделы нервной системы

  • Центральная нервная система (ЦНС): головной и спинной мозг.
  • Периферическая нервная система: нервы, нервные узлы (ганглии), рецепторы.

Нервное волокно - длинный отросток нейрона, покрытый глиальной оболочкой.
Нерв - пучок нервных волокон, покрытых оболочкой.

По виду аксонов нервы делятся на:

  • чувствительные нервы: из аксонов чувствительных нейронов;
  • двигательные нервы: из аксонов двигательных нейронов;
  • смешанные нервы: из аксонов чувствительных и двигательных нейронов.

Соматическая нервная система — часть нервной системы, регулирующая деятельность скелетной (произвольной) мускулатуры.

Вегетативная нервная система — часть нервной системы, регулирующая деятельность внутренних органов, гладкой мускулатуры и обмен веществ.