Аксон и нейрон сравнение

нейрон

Нейрон, также известный как нейрон (британское правописание) и нервная клетка, является электрически возбудимой клеткой, которая принимает, обрабатывает и передает информацию с помощью электрических и химических сигналов. Эти сигналы между нейронами происходят через специализированные соединения, называемые синапсами. Нейроны могут соединяться друг с другом, образуя нейронные цепи. Нейроны являются основными компонентами центральной нервной системы, которая включает в себя головной и спинной мозг, и периферической нервной системы, которая включает в себя вегетативную нервную систему и соматическую нервную систему. Есть много типов специализированных нейронов. Сенсорные нейроны реагируют на один конкретный тип раздражителя, такой как прикосновение, звук или свет, и на все другие раздражители, воздействующие на клетки чувствительных органов, и преобразуют его в электрический сигнал посредством трансдукции, которая затем отправляется в спинной мозг или мозг. Моторные нейроны получают сигналы от головного и спинного мозга, чтобы контролировать все: от мышечных сокращений до выхода желез. Интернейроны соединяют нейроны с другими нейронами в пределах той же области головного или спинного мозга в нейронных сетях. Типичный нейрон состоит из клеточного тела (сома), дендритов и аксона. Термин нейрит используется для описания дендрита или аксона, особенно в его недифференцированной стадии. Дендриты — это тонкие структуры, которые возникают в теле клетки, часто простираясь на сотни микрометров и многократно разветвляясь, образуя сложное «дендритное дерево». Аксон (также называемый нервным волокном) — это особая клеточная растяжка (процесс), которая возникает из тела клетки в месте, называемом бугорком аксона, и перемещается на расстояние до 1 метра у человека или даже больше у других видов. Большинство нейронов получают сигналы через дендриты и выходят сигналы вниз по аксону. Многочисленные аксоны часто объединяются в пучки, которые образуют нервы в периферической нервной системе (подобно нитям проволоки, образующей кабели). Связки аксонов в центральной нервной системе называются трактами. Клеточное тело нейрона часто приводит к появлению множества дендритов, но не более чем к одному аксону, хотя аксон может разветвляться сотни раз, прежде чем завершится. В большинстве синапсов сигналы отправляются от аксона одного нейрона к дендриту другого. Однако есть много исключений из этих правил: например, нейроны могут не иметь дендритов или не иметь аксонов, а синапсы могут соединять аксон с другим аксоном или дендрит с другим дендритом. Все нейроны являются электрически возбудимыми благодаря поддержанию градиентов напряжения на их мембранах посредством ионных насосов с метаболическим приводом, которые в сочетании с ионными каналами, встроенными в мембрану, генерируют разность внутриклеточных и внеклеточных концентраций ионов, таких как натрий, калий, хлорид и кальций. Изменения в межмембранном напряжении могут изменить функцию зависимых от напряжения ионных каналов. Если напряжение изменяется на достаточно большую величину, генерируется электрохимический импульс «все или ничего», называемый потенциалом действия, и это изменение в межмембранном потенциале быстро распространяется вдоль аксона клеток и активирует синаптические связи с другими клетками, когда оно приходит. В большинстве случаев нейроны генерируются особыми типами стволовых клеток во время развития мозга и детства. Нейроны в мозге взрослого человека обычно не подвергаются клеточному делению. Астроциты — это звездные глиальные клетки, которые также превращаются в нейроны благодаря характерной плюрипотентности стволовых клеток. Нейрогенез в значительной степени прекращается в зрелом возрасте в большинстве областей мозга. Тем не менее, имеются убедительные доказательства образования значительного количества новых нейронов в двух областях мозга, гиппокампе и обонятельной луковице.

аксон

Аксон (от греческого ἄξων áxōn, ось) или нервное волокно — это длинная, тонкая проекция нервной клетки или нейрона у позвоночных, которая обычно проводит электрические импульсы, известные как потенциалы действия, от тела нервной клетки. Функция аксона заключается в передаче информации различным нейронам, мышцам и железам. В некоторых сенсорных нейронах (псевдоуниполярных нейронах), таких как сенсорные и теплые, аксоны называются афферентными нервными волокнами, и электрический импульс проходит вдоль них от периферии к телу клетки и от тела клетки к спинному мозгу вдоль другого ветвь того же аксона. Дисфункция аксона вызвала множество наследственных и приобретенных неврологических расстройств, которые могут поражать как периферические, так и центральные нейроны. Нервные волокна подразделяются на три типа: нервные волокна группы А, нервные волокна группы В и нервные волокна группы С. Группы A и B миелинизированы, а группа C немиелинизирована. Эти группы включают как сенсорные, так и моторные волокна. Другая классификация группирует только сенсорные волокна как тип I, тип II, тип III и тип IV. Аксон является одним из двух типов цитоплазматических выпячиваний из клеточного тела нейрона; другой тип — дендрит. Аксоны отличаются от дендритов по нескольким признакам, включая форму (дендриты часто сужаются, в то время как аксоны обычно поддерживают постоянный радиус), длину (дендриты ограничены небольшой областью вокруг тела клетки, в то время как аксоны могут быть намного длиннее) и функцию (дендриты получают сигналы передают аксоны). Некоторые типы нейронов не имеют аксонов и передают сигналы от своих дендритов. У некоторых видов аксоны могут происходить от дендритов, и они известны как дендриты, несущие аксоны. Ни один нейрон не имеет более одного аксона; однако у беспозвоночных, таких как насекомые или пиявки, аксон иногда состоит из нескольких областей, которые функционируют более или менее независимо друг от друга. Аксоны покрыты мембраной, известной как аксолемма; Цитоплазма аксона называется аксоплазмой. Большинство аксонов разветвляются, в некоторых случаях очень обильно. Конечные ветви аксона называются телодендриями. Раздутый конец телодендрона известен как конец аксона, который соединяет дендрон или клеточное тело другого нейрона, образуя синаптическую связь. Аксоны вступают в контакт с другими клетками — обычно с другими нейронами, но иногда с мышечными или железистыми клетками — в местах соединения, называемых синапсами. В некоторых случаях аксон одного нейрона может образовывать синапс с дендритами того же нейрона, что приводит к аутапсу. В синапсе мембрана аксона тесно прилегает к мембране клетки-мишени, а специальные молекулярные структуры служат для передачи электрических или электрохимических сигналов через зазор. Некоторые синаптические соединения появляются по всей длине аксона по мере его расширения — они называются синапсами en passant («в проходе») и могут быть сотнями или даже тысячами вдоль одного аксона. Другие синапсы появляются как терминалы на концах аксонных ветвей. Один аксон со всеми его ветвями, взятыми вместе, может иннервировать несколько частей мозга и генерировать тысячи синаптических терминалов. Пучок аксонов образует нервный тракт в центральной нервной системе и пучок в периферической нервной системе. У плацентарных млекопитающих самым большим трактом белого вещества в мозге является мозолистое тело, образованное из примерно 20 миллионов аксонов в мозге человека.

Нейрон (от
греч. neuron — нерв) — это структурно-функциональная
единица нервной системы. Эта клетка
имеет сложное строение, высоко
специализирована и по структуре содержит
ядро, тело клетки и отростки. В организме
человека насчитывается более 100 миллиардов
нейронов.

Функции
нейронов Как
и другие клетки, нейроны должны
обеспечивать поддержание собственной
структуры и функций, приспосабливаться
к изменяющимся условиям и оказывать
регулирующее влияние на соседние клетки.
Однако основная функция нейронов — это
переработка информации: получение,
проведение и передача другим клеткам.
Получение информации происходит через
синапсы с рецепторами сенсорных органов
или другими нейронами, или непосредственно
из внешней среды с помощью специализированных
дендритов. Проведение информации
происходит по аксонам, передача — через
синапсы.

Строение
нейрона

Тело
клетки Тело
нервной клетки состоит из протоплазмы
(цитоплазмы и ядра), снаружи ограничена
мембраной из двойного слоя липидов
(билипидный слой). Липиды состоят из
гидрофильных головок и гидрофобных
хвостов, расположены гидрофобными
хвостами друг к другу, образуя гидрофобный
слой, который пропускает только
жирорастворимые вещества (напр. кислород
и углекислый газ). На мембране находятся
белки: на поверхности (в форме глобул),
на которых можно наблюдать наросты
полисахаридов (гликокаликс), благодаря
которым клетка воспринимает внешнее
раздражение, и интегральные белки,
пронизывающие мембрану насквозь, в них
находятся ионные каналы.

Нейрон
состоит из тела диаметром от 3 до 100 мкм,
содержащего ядро (с большим количеством
ядерных пор) и органеллы (в том числе
сильно развитый шероховатый ЭПР с
активными рибосомами, аппарат Гольджи),
а также из отростков. Выделяют два вида
отростков: дендриты и аксон. Нейрон
имеет развитый цитоскелет, проникающий
в его отростки. Цитоскелет поддерживает
форму клетки, его нити служат «рельсами»
для транспорта органелл и упакованных
в мембранные пузырьки веществ (например,
нейромедиаторов). В теле нейрона
выявляется развитый синтетический
аппарат, гранулярная ЭПС нейрона
окрашивается базофильно и известна под
названием «тигроид». Тигроид проникает
в начальные отделы дендритов, но
располагается на заметном расстоянии
от начала аксона, что служит гистологическим
признаком аксона. Различается антероградный
(от тела) и ретроградный (к телу) аксонный
транспорт.

Дендриты
и аксон

Аксон
— обычно длинный отросток, приспособленный
для проведения возбуждения от тела
нейрона. Дендриты — как правило, короткие
и сильно разветвлённые отростки, служащие
главным местом образования влияющих
на нейрон возбуждающих и тормозных
синапсов (разные нейроны имеют различное
соотношение длины аксона и дендритов).
Нейрон может иметь несколько дендритов
и обычно только один аксон. Один нейрон
может иметь связи со многими (до 20-и
тысяч) другими нейронами. Дендриты
делятся дихотомически, аксоны же дают
коллатерали. В узлах ветвления обычно
сосредоточены митохондрии. Дендриты
не имеют миелиновой оболочки, аксоны
же могут её иметь. Местом генерации
возбуждения у большинства нейронов
является аксонный холмик — образование
в месте отхождения аксона от тела. У
всех нейронов эта зона называется
триггерной.

Синапс Синапс
— место контакта между двумя нейронами
или между нейроном и получающей сигнал
эффекторной клеткой. Служит для передачи
нервного импульса между двумя клетками,
причём в ходе синаптической передачи
амплитуда и частота сигнала могут
регулироваться. Одни синапсы вызывают
деполяризацию нейрона, другие —
гиперполяризацию; первые являются
возбуждающими, вторые — тормозящими.
Обычно для возбуждения нейрона необходимо
раздражение от нескольких возбуждающих
синапсов.

Структурная
классификация нейронов

На
основании числа и расположения дендритов
и аксона нейроны делятся на безаксонные,
униполярные нейроны, псевдоуниполярные
нейроны, биполярные нейроны и мультиполярные
(много дендритных стволов, обычно
эфферентные) нейроны.

Безаксонные
нейроны —
небольшие клетки, сгруппированы вблизи
спинного мозга в межпозвоночных ганглиях,
не имеющие анатомических признаков
разделения отростков на дендриты и
аксоны. Все отростки у клетки очень
похожи. Функциональное назначение
безаксонных нейронов слабо изучено.

Униполярные
нейроны —
нейроны с одним отростком, присутствуют,
например в сенсорном ядре тройничного
нерва в среднем мозге.

Биполярные
нейроны —
нейроны, имеющие один аксон и один
дендрит, расположенные в специализированных
сенсорных органах — сетчатке глаза,
обонятельном эпителии и луковице,
слуховом и вестибулярном ганглиях;

Мультиполярные
нейроны —
Нейроны с одним аксоном и несколькими
дендритами. Данный вид нервных клеток
преобладает в центральной нервной
системе

Псевдоуниполярные
нейроны —
являются уникальными в своём роде. От
тела отходит один отросток, который
сразу же Т-образно делится. Весь этот
единый тракт покрыт миелиновой оболочкой
и структурно представляет собой аксон,
хотя по одной из ветвей возбуждение
идёт не от, а к телу нейрона. Структурно
дендритами являются разветвления на
конце этого (периферического) отростка.
Триггерной зоной является начало этого
разветвления (т. е. находится вне тела
клетки). Такие нейроны встречаются в
спинальных ганглиях.

Функциональная
классификация нейронов По
положению в рефлекторной дуге различают
афферентные нейроны (чувствительные
нейроны), эфферентные нейроны (часть из
них называется двигательными нейронами,
иногда это не очень точное название
распространяется на всю группу эфферентов)
и интернейроны (вставочные нейроны).

Афферентные
нейроны (чувствительный,
сенсорный или рецепторный). К нейронам
данного типа относятся первичные клетки
органов чувств и псевдоуниполярные
клетки, у которых дендриты имеют свободные
окончания.

Эфферентные
нейроны (эффекторный,
двигательный или моторный). К нейронам
данного типа относятся конечные нейроны
— ультиматные и предпоследние –
неультиматные.

Ассоциативные
нейроны (вставочные
или интернейроны) — эта группа нейронов
осуществляет связь между эфферентными
и афферентными, их делят на комиссуральные
и проекционные (головной мозг).

Морфологическая
классификация нейронов Морфологическое
строение нейронов многообразно. В связи
с этим при классификации нейронов
применяют несколько принципов:

учитывают
размеры и форму тела нейрона,

количество
и характер ветвления отростков,

длину
нейрона и наличие специализированные
оболочки.

По
форме клетки, нейроны могут быть
сферическими, зернистыми, звездчатыми,
пирамидными, грушевидными, веретеновидными,
неправильными и т. д. Размер тела нейрона
варьирует от 5 мкм у малых зернистых
клеток до 120-150 мкм у гигантских пирамидных
нейронов. Длина нейрона у человека
составляет от 150 мкм до 120 см. По количеству
отростков выделяют следующие
морфологические типы нейронов: —
униполярные (с одним отростком) нейроциты,
присутствующие, например, в сенсорном
ядре тройничного нерва в среднем мозге;
— псевдоуниполярные клетки, сгруппированные
вблизи спинного мозга в межпозвоночных
ганглиях; — биполярные нейроны (имеют
один аксон и один дендрит), расположенные
в специализированных сенсорных органах
— сетчатке глаза, обонятельном эпителии
и луковице, слуховом и вестибулярном
ганглиях; — мультиполярные нейроны
(имеют один аксон и несколько дендритов),
преобладающие в ЦНС.

Развитие
и рост нейрона Нейрон
развивается из небольшой клетки —
предшественницы, которая перестаёт
делиться ещё до того, как выпустит свои
отростки. (Однако, вопрос о делении
нейронов в настоящее время остаётся
дискуссионным.) Как правило, первым
начинает расти аксон, а дендриты
образуются позже. На конце развивающегося
отростка нервной клетки появляется
утолщение неправильной формы, которое,
видимо, и прокладывает путь через
окружающую ткань. Это утолщение называется
конусом роста нервной клетки. Он состоит
из уплощенной части отростка нервной
клетки с множеством тонких шипиков.
Микрошипики имеют толщину от 0,1 до 0,2
мкм и могут достигать 50 мкм в длину,
широкая и плоская область конуса роста
имеет ширину и длину около 5 мкм, хотя
форма её может изменяться. Промежутки
между микрошипиками конуса роста покрыты
складчатой мембраной. Микрошипики
находятся в постоянном движении —
некоторые втягиваются в конус роста,
другие удлиняются, отклоняются в разные
стороны, прикасаются к субстрату и могут
прилипать к нему. Конус роста заполнен
мелкими, иногда соединёнными друг с
другом, мембранными пузырьками
неправильной формы. Непосредственно
под складчатыми участками мембраны и
в шипиках находится плотная масса
перепутанных актиновых филаментов.
Конус роста содержит также митохондрии,
микротрубочки и нейрофиламенты, имеющиеся
в теле нейрона. Вероятно, микротрубочки
и нейрофиламенты удлиняются главным
образом за счёт добавления вновь
синтезированных субъединиц у основания
отростка нейрона. Они продвигаются со
скоростью около миллиметра в сутки, что
соответствует скорости медленного
аксонного транспорта в зрелом нейроне.

Поскольку
примерно такова и средняя скорость
продвижения конуса роста, возможно, что
во время роста отростка нейрона в его
дальнем конце не происходит ни сборки,
ни разрушения микротрубочек и
нейрофиламентов. Новый мембранный
материал добавляется, видимо, у окончания.
Конус роста — это область быстрого
экзоцитоза и эндоцитоза, о чём
свидетельствует множество находящихся
здесь пузырьков. Мелкие мембранные
пузырьки переносятся по отростку нейрона
от тела клетки к конусу роста с потоком
быстрого аксонного транспорта. Мембранный
материал, видимо, синтезируется в теле
нейрона, переносится к конусу роста в
виде пузырьков и включается здесь в
плазматическую мембрану путём экзоцитоза,
удлиняя таким образом отросток нервной
клетки. Росту аксонов и дендритов обычно
предшествует фаза миграции нейронов,
когда незрелые нейроны расселяются и
находят себе постоянное место.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Нервная система выполняет ряд важных функций:

• обеспечивает связь организма с окружающим миром;
• управляет работой всех органов; 
• координирует функционирование всех систем органов, обеспечивая их согласованную работу.

Нервная ткань

Нервная ткань отличается от других тканей нашего организма тем, что обладает особыми свойствами — возбудимостью и проводимостью. Эти свойства нервной ткани обусловлены особенностями её строения.

В состав нервной ткани входят клетки двух видов. Основные функции выполняют нейроны, а клетки-спутники (клетки нейроглии) служат опорой и обеспечивают обмен веществ.

Рис. (1). Нервная ткань

Функции нейронов: генерирование и передача нервных импульсов; обработка и хранение поступающей информации.

Нервный импульс — это волна возбуждения (биоэлектрическая волна), распространяющаяся по нервным клеткам.

Аксон — это отросток, по которому импульсы передаются от тела клетки. Аксон обычно ветвится только на конце. У каждого нейрона всего один аксон.

Передача нервных импульсов с одной клетки на другую происходит в синапсах.

Рис. (3). Строение синапса

В аксоне пресинаптического нейрона вырабатывается медиатор — особое вещество, с  помощью которого происходит передача нервного импульса.

Под действием нервного импульса медиатор выделяется в синаптическую щель. Рецепторы постсинаптической мембраны реагируют на его появление и генерируют возникновение нервного импульса в следующем нейроне. Так в синапсе происходит химическая передача возбуждения с одной клетки на другую.

Нейроны различаются по своему строению и выполняемым функциям.

Рис. (4). Виды нейронов

По выполняемым функциям выделяют три типа нейронов.

Чувствительные (сенсорные) нейроны проводят информацию от органов в мозг. Тела таких нейронов находятся в нервных узлах вне центральной нервной системы.

Другая группа нейронов передаёт информацию от головного и спинного мозга к органам. Это двигательные (моторные) нейроны. Их тела находятся в сером веществе центральной нервной системы, а аксоны находятся за пределами ЦНС.

Третий вид нейронов осуществляет связь между чувствительными и двигательными нейронами. Это вставочные нейроны, они находятся в головном и спинном мозге.

Связь между органами и центральной нервной системой осуществляется через нервы.

Рис. (6). Нерв

Нервы выполняют проводниковую функцию. Они связывают головной и спинной мозг с кожей, органами чувств и с внутренними органами.

Нервы бывают чувствительные, двигательные и смешанные.

Чувствительные нервы проводят нервные импульсы от рецепторов в мозг. В их состав входят дендриты чувствительных нейронов.

Двигательные нервы состоят из аксонов двигательных нейронов. Их функция — проведение импульсов от мозга к рабочим органам.  

Смешанные нервы образованы чувствительными и двигательными волокнами и способные проводить импульсы как к ЦНС, так и от ЦНС.

Наиболее известное солнечное сплетение находится в брюшной полости.

ОБЩАЯ ГИТОЛОГИЯ — НЕРВНАЯ ТКАНЬ

Общая информация

Нервная ткань – это система взаимосвязанных нервных клеток и нейроглии,
обеспечивающих специфические функции восприятия раздражений,
возбуждения, выработки импульса и его передачи. Она является основой
строения органов нервной системы, обеспечивающих регуляцию всех тканей
и органов, их интеграцию в организме и связь с окружающей средой.

Типы клеток

Глиоциты

Количество: в 5-10 раз больше, чем нервных клеток.
Функции: опорная, стромальная, трофическая, защитная, всасывательная имвыделительная

Эпендимоциты

Астроциты

Олигодендроциты

Микроглия

Представляет собой фагоцитирующие клетки, относящиеся к системе мононуклеарных фагоцитов. Клетки микроглии характеризуются небольшими размерами, тела их имеют продолговатую форму.

Имеют более мелкие по сравнению с астроцитами и более интенсивно окрашивающиеся ядра. Их отростки немногочисленны. Олигодендроглиоциты присутствуют как в сером, так и в белом веществе. В сером веществе они локализуются вблизи перикарионов. В белом веществе их отростки образуют миелиновый слой в миелиновых нервных волокнах. В периферической нервной системе олигодендроциты представлены нейролеммоцитами, которые образуют оболочки вокруг отростков нейронов, и мантийными клетками, окружающими тела нейронов.

Функция: защита от инфекции и повреждения, удаление продуктов разрушения нервной ткани.

Нейроны

Эффекторные
(эфферентные)
нейроны

Специализированные клетки нервной системы, ответственные за получение, обработку и передачу сигнала (на: другие нейроны, мышечные или секреторные клетки). Нейрон является морфологически и функционально самостоятельной единицей, но с помощью своих отростков осуществляет синаптический контакт с другими нейронами.

Рефлекторная дуга

В зависимости от функции различают три типа нейронов:

Ведущую роль в образовании и проведении нервного импульса выполняет плазмолемма нейронов. При действии раздражителя в зоне воздействия происходит волна деполяризации распространяется по плазмолемме.

Чувствительные
(афферентные)
нейроны

Образуют 1-ое звено рефлекторной дуги (спинномозговые узлы). Длинный дендрит идет на периферию и там заканчивается нервным окончанием, а короткий аксон в соматической рефлекторной дуге поступает в задние рога спинного мозга. Афферентный нейрон преобразует раздражение в нервный импульс.

Вставочные
нейроны

Располагаются в спинном и головном мозге; второе звено рефлекторной дуги, отвечает за передачу информации.

Передают информацию на рабочие клетки. Имеют короткие разветвленные дендриты и длинный аксон, который достигает скелетное мышечное волокно и через нервно-мышечный синапс передает нервный импульс.

Функция: синтез и секретированные биологически активных веществ, в частности нейромедиаторов.

1 — ядро с эксцентричным ядрышком
2 — зона комплекса Гольджи и накопления нейросекрета (гранулы фиолетового цвета)
3 — хроматофильное в-во Ниссаля

Секреторные нейроны

В цитоплазме таких нейронов и в их аксонах находятся различной величины гранулы нейросекрета, содержащие белок, а в некоторых случаях липиды и полисахариды.
Гранулы нейросекрета выводятся непосредственно в кровь или в мозговую жидкость. Нейросекреты выполняют роль нейрорегуляторов, участвуя во взаимодействии нервной и гуморальной систем интеграции.

Отросток нервной клетки в нервном волокне называют осевым цилиндром, или аксоном, так как чаще всего (за исключением чувствительных нервов) в составе нервных волокон находятся именно аксоны. В ЦНС оболочки отростков нейронов образуются отростками олигодендроглиоцитов, а в ПНС — нейролеммоцитами.

Нервные волокна

Безмиелиновые нервные волокна

Миелиновые нервные волокна

Нервный импульс доходит до пресинаптической части и активирует синаптические пузырьки. Синаптический пузырек подходит к пресинаптической мембране, сливается с ней и нейромедиатор из синаптического пузырька попадает в синаптическую щель и действует на рецептор постсинаптической мембраны, что вызывает её деполяризацию, которая передается по центральному отростку следующего нейрона.

Аксо-аксональные

Межнейрональные контакты

Аксо-соматические

Аксо-дендритические

Синапсы – это структуры, предназначенные для передачи импульса с одного нейрона на другой или на мышечные и железистые структуры.
Синапсы определяют направление проведения импульса. Нервные клетки соединены между собой посредством синапсов.

Эффекторные синапсы – синапсы, которые заканчиваются на рабочих клетках. Нервно-мышечные синапсы образуются на скелетном мышечном волокне; содержат пресинаптическую часть, которая образована конечным терминальным отделом аксона двигательного нейрона и внедряется в скелетное мышечное волокно. А прилежащий участок скелетного мышечного волокна образует постсинаптическую часть. В этой части отсутствуют миофибриллы, но в большом количестве располагаются ядра и митохондрии, а сарколемма формирует постсинаптическую мембрану

Постсинаптическая часть содержит постсинаптическую мембрану, которая содержит высокоспецифичные белковые рецепторы, реагирующие
только на конкретные медиаторы. Между пресинаптической и
постсинаптической частями находится синаптическая щель.

Двигательные нервные окончания – это концевые аппараты аксонов двигательных клеток соматической или вегетативной нервной системы.
При их участии нервный импульс передается на ткани рабочих органов.

СИНАПСЫ

и

Рецепторы

Рецепторы рассеяны по всему организму и воспринимают различные раздражения как из внешней среды, так и от внутренних органов.
Соответственно выделяют две большие группы рецепторов:

В зависимости от специфичности раздражения, воспринимаемого данным видом рецептора, все чувствительные окончания делят на механорецепторы, барорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы и некоторые другие.

Регенерация

Нервная клетка сохраняет способность к регенерации при условии сохранения тела нейрона, а отростки и нервные волокна регенерируют примерно со скоростью 1-2 мм в сутки.

Регенерация зависит от места травмы. Как в центральной, так и в
периферической нервной системе погибшие нейроны не восстанавливаются.
Полноценной регенерации нервных волокон в центральной нервной системе
обычно не происходит, но нервные волокна в составе периферических нервов
обычно хорошо регенерируют.
Поврежденные нервные волокна головного и спинного мозга не регенерируют.
Однако при малых травмах центральной нервной системы возможно
частичное восстановление ее функций, обусловленное пластичностью
нервной ткани.

Наш мозг – огромный мегаполис, дорожная инфраструктура которого напоминает связи и проводящие пути; по ним с огромной скоростью и частотой подобно спорткарам проносятся сигналы, а разные линии жилых районов имитируют различные уровни организации головного мозга. Здесь есть разделение труда, «неравноправие», доминирование, свои валюты и множество других вещей, которые так или иначе напоминают жизнь людей в крупном городе-миллионнике. Наша нервная система состоит из приблизительно 86 миллиардов нервных, и почти такого же количества (85 миллиардов глиальных клеток и от ста до пятисот триллионов синапсов (соединений). При этом она чрезвычайно разнолика и имеет в своём арсенале около сотни клеточных типов, которые способны строить тысячи связей между собой и создавать настоящие клеточные ансамбли.

В таком разнообразии очень легко запутаться, поэтому сегодня мы с вами разберём, что же именно отличает нервную ткань от других, какие клеточные варианты имеются в её составе, чем уникален нейрон и почему именно у нервной системы получается делать нас мыслящими.

Начнём с «внутренностей» нейрона

Как и любая нормальная клетка, он имеет ядро, цитоплазму и клеточную мембрану, которая обособляет его от внешней среды. Однако, это не всё. Нейрон – одна из немногих клеток, которая способна к генерации нервного импульса. О нём мы с вами поговорим в следующих выпусках, а сейчас стоит отметить лишь то, что такая возбудимость позволяет мозгу обрабатывать информацию, а нам — существовать.

У нейрона есть несколько характерных составных элементов, увидев которые вы никогда не спутаете его с другими клетками: это аксон— длинный отросток, по которому сигналы идут от перикариона, или тела, и дендриты – короткие отростки, по которым информация движется к нейрону от его соседей. 

Аксон, главный «кабель», покрыт «изоляцией», миелиновой оболочкой. Миелиновая оболочка аксонов есть только у позвоночных, а поскольку у нас явно есть позвоночник, то… Эту оболочку образуют «накручивающиеся» на аксон специальные шванновские клетки (в центральной нервной системе — олигодендроциты, несколько другой тип клеток, нежели шванновские), между которыми остаются свободные от миелиновой оболочки участки — перехваты Ранвье.

Перикарион имеет в своём составе обычные для живых эукариотических (ядерных) клеток субъединицы: собственно ядро, гранулярную эндоплазматическую сеть (ЭПС), которая синтезирует белки и прочие нужные клетке вещества и окрашивается при специальной окраске в тёмный цвет, которым покрываются глыбки тигроида или субстанции Ниссля, которые можно разглядеть даже в световой микроскоп. 

Также здесь есть аппарат Гольджи или «накопительный резервуар», митохондрии — «энергетические станции», лизосомы с «пищеварительными» ферментами, рибосомы, благодаря которым происходит синтез белков, а также целая сеть внутреннего цитоскелета, в которую входят микротрубочки, особые частицы — MAP (протеины, ассоциированные с микротрубочками), а также нейрофиламенты (типа промежуточных нитей). Благодаря этому скелету в клетке протекает очень важный для неё перенос веществ от центра к периферии, что особенно актуально для длинного (порой до нескольких десятков сантиметров) аксона, который питается также от тела. Такой ток бывает аксональным быстрым (до 100-1000 мм/сутки) и медленным (1-3 мм/сутки), дендритическим (75 мм/сутки), а также движущимся в обратном направлении — ретроградным.

А теперь представим, что перед нами микроскоп, а на предметном столике – покрашенный одним из специфических способов (по Нисслю или импрегнацией серебром) срез мозга. Как определить, где в переплетении отростков аксоны, а где – дендриты? Посмотреть нужно на тигроид, о котором мы упоминали. Дело в том, что он в виде гранул «рассыпан» по всему телу и коротким отросткам, но никогда вы его не найдёте в отростке длинном. А заканчивается он в районе аксонального холмика – структуры, близкой к началу аксона, в которой начинается генерация импульса.

Нейрон снаружи

Теперь, когда мы разобрались, что внутри у нервных клеток, посмотрим на их внешнюю организацию и попробуем разобраться в функциональном разделении.

Вспомните, что мы говорили про один длинный аксон и короткие дендриты. Так вот, этот вид нейронов называется мультиполярным, и он — самый «популярный», однако, есть и другие: униполярные (всего один отросток), биполярные (два отростка) и псевдоуниполярные (один отросток, который потом делится на два). Есть и вовсе аполярные(«голые») нейроны. Это предшественники нервных клеток – нейробласты.

Интересно, что униполярные нейроны представлены у человека всего лишь в одном виде: амакриновыми клетками сетчатки глаза. Псевдоуниполярные встречаются гораздо чаще и составляют основную массу спинномозговых чувствительных узлов, о которых мы поговорим чуть позже. Биполярных тоже не так много, и их пул, главным образом, приходится на обонятельные рецепторные клетки. Ну а с мультиполярными и так всё понятно – это универсальные представители нервной системы (например, мотонейроны спинного мозга).

Но, при всей своей важности, строение – это всё же не функции. Каждый нейрон, представляя собой возбуждаемую и возбуждающую клетку (не путать с некими другими физиологическими процессами!), должен своим «настроением» делиться с соседями, иначе сигнал не дойдёт до адресата и не будет обработан и выполнен, что никого, конечно, не устраивает. Поэтому, подобно водителям, въезжающим на платную скоростную трассу, нейроны должны «заплатить», чтобы передать импульс дальше. 

Эта «валюта» существует в двух формах: электрической и химической. Второй случай — более частый. А контрольно-пропускные пункты с кассами на автомагистралях воплощаются в синапсах — местах передачи возбуждения с клетки на клетку, то есть местах соединения нейронов. Такие места образуются на специальных выростах на дендритах: дендритных шипиках. Они чаще всего бывают трёх видов: пеньковые, грибовидные и тонкие шипики. Но бывают и другие.

Дендритный шипик — с его шейкой и головкой

Тонкий, грибовидный и пеньковый шипики.

Какие же бывают синапсы?

Реже бывает так. Благодаря ионным каналам в мембране и плотным контактам клеток электрический сигнал без особых усилий перескакивает с нейрона на нейрон и «летит» дальше — пробок нет, оплата принята, водитель доволен. Но это — электрический синапс, или, как еще умничают нейробиологи, эфапс.

Электрические синапсы (эфапсы). а — коннексон (двойная пора) в закрытом состоянии; b — коннексон в открытом состоянии; с — коннексон, встроенный в мембрану; d — мономер коннексина (белка, из которого сделаны коннексоны), е — плазматическая мембрана; f — межклеточное пространство; g — промежуток в 2-4 нанометра в электрическом синапсе; h — гидрофильный канал коннексона.

Но намного чаще случаются ситуации, когда синапс имеет достаточно широкую щель – порядка десятков микрон. То есть перед водителем река, а переправляться придётся на пароме. Здесь вступает в силу химическая «валюта» в виде нейромедиатора, который накапливается в везикулах (пузырьках) пресинаптической мембраны, затем вырабатывается в эквивалентоном силе пришедшего импульса количестве, «переплывает» щель и принимается рецепторами на другом берегу – постсинаптической мебране. 

Вот он, универсальный язык нервной системы, а нейроны по типу нейромедиаторов делятся на холинергические, адренергические, ГАМК-ергические и некоторые другие (об этом читайте в следующих выпусках). Исходя из этого, действие, в зависимости от типа нейромедиатора, бывает либо возбуждающим, либо тормозным.

Химический синапс.

Но и это ещё не всё! Есть нейроны чувствительные, которые воспринимают сигнал из внешней или внутренней среды, затем следующие за ними в центральную нервную систему — вставочные, которые обеспечивают ассоциацию в нейронных сетях и могут быть в единичном или множественном числе, и двигательные, которые завершают сигнал действием и иннервируют сократительные или секреторные элементы. Также их ещё можно назвать афферентными (восходящими, двигающимися к центру), интернейронами и эфферентыми (нисходящими, двигающимися к периферии).

«Серый кардинал» нервной системы

Мы поговорили о нейронах, но нельзя забывать и о другой, не менее важной части нервной системы – нейроглии, тем более, что она составляет половину объёма головного мозга и принимает чуть ли не основное участие (как выяснилось в последние годы) в регуляции синаптической передачи, усиливая либо ослабляя сигнал.

Так вот, вся глия по строению, функциям и расположению делится на эпендимную(выстилающую внутреннее пространство цереброспинального канала и желудочков мозга), макро— и микроглию.

Макроглия, в свою очередь, имеет в своём распоряжении целый веер различных подтипов и для центральной, и для периферической нервной системы. Так, в головном мозге она представлена астроцитами, название которых говорит само за себя (большие звёздчатые клетки с большим количеством отростков, которые оплетают нейроны и сосуды), а также олигодендроцитами, которые обеспечивают внутримозговые волокна миелином (по сути, наматываются отростками на аксон — мы уже упомянули о них), многократно увеличивающим скорость передачи импульса. 

Периферическая нервная система в основном обходится лишь шванновскими клетками, которые также миелинизируют волокна, но уже за пределами центра, и расходятся по всему организму. И ещё сюда добавляются так называемые мантийные глиоциты или сателлиты, которые образуют оболочку (мантию) вокруг тел нейронов в ганглиях (узлах). Микроглия представляет из себя собственную фагоцитарную систему головного мозга и активируется в основном тогда, когда в нём появляются патологические процессы.

Астроцит.

Но нужно всё-таки подчеркнуть важность глии. Работы по её изучению ведутся не так много лет – буквально два последних десятилетия. Появилась такая рабочая гипотеза (автор — Филип Хейдон [Philip G. Haydon]), согласно которой астроциты, обмениваясь сигналами, активируют нейроны, чьи аксоны находятся от них не только на близком расстоянии, но и сравнительно далеко. Эта активация в итоге способствует высвобождению нейромедиаторов. Таким образом, астроциты регулируют готовность даже отдалённых синапсов к изменению своей эффективности, что представляет собой клеточную основу процессов памяти и обучения.

Сотрудники из лаборатории Бена Барреса (Ben A. Barres, Стэнфордский университет) пошли дальше и открыли специфический белок тромбоспондин астроцитарного происхождения, который стимулирует образование синапсов. Сравнение же головного мозга показывает, что чем более высокое положение занимают животные на «эволюционной лестнице», тем больше в их мозге глиальных клеток по отношению к нервным. Так вот, возможно, что увеличение связности астроцитов может даже повышать способность животных к обучению. Однако это ещё только предстоит доказать.

На острие чувств

В завершение нашего небольшого путешествия внутрь нервной системы разберёмся в том, откуда берутся наши ощущения. Оказывается, здесь строение нервного окончания также имеет самое непосредственное отношение к процессу. Нервные окончания могут располагаться в тканях свободно, могут оканчиваться специальными сенсорными рецепторами, а могут «заключаться» в соединительнотканную капсулу.

Тактильные «граждане» располагаются в слоях соединительной ткани внутренних органов и кожи. Большинство из них – механорецепторы (тактильные, пластинчатые тельца), которые реагируют на какие-либо механические воздействия.

Например, тельца Руффини реагируют на растяжение кожи, тельца Пачини – на давление. Некоторые окончания в эпидермисе «заточены» под регистрацию изменений температуры (тепло – тельца Руффини, холод – колбы Краузе). Есть даже такие рецепторы, которые могут определять изменения рН, рО2 и рСО2.

Поперечное сечение телец Руффини.
Для суставов и мышц есть свои детекторы чувств. К ним относятся мышечные веретёна, сухожильные органы и чувствительные нервные окончания в капсуле суставов.
Источник: портал «Нейроновости»