От нервных клеток, находящихся в головном и спинном мозгу, отходят отростки, которые и являются нервными волокнами, идущими к периферии. Нервные волокна собираются в пучки разной толщины. Такое скопление нервных волокон называется нервом.
Нервы осуществляют связь между центральной нервной системой и отдельными органами нашего тела. По нервам возбуждение идет либо из центральной нервной системы к рабочему органу, либо от разных участков нашего тела в центральную нервную систему.
Нервы делятся на две группы в зависимости от того, в каком направлении они проводят возбуждение.
Рис. Схема распространения возбуждения при раздражении нерва
Одна группа нервов проводит возбуждение из центральной нервной системы к рабочим органам. Они называются эфферентными (центробежными, или двигательными) нервами. Другая группа проводит возбуждение с разных участков нашего тела и от разных органов в центральную нервную систему. В отличие от предыдущей группы нервов они получили название афферентных (центростремительных, или чувствительных) нервов. Оба рода нервных волокон часто идут в одном стволе, поэтому большинство нервов являются смешанными.
СТРОЕНИЕ НЕРВА
Нервная система состоит из нервных клеток, которые называются нейронами. Нейрон состоит из тела нервной клетки и ее отростков. Различают два вида отростков: а) отростки короткие, ветвистые — дендриты, и б) очень длинный отросток, который тянется от центральной нервной системы до рабочего органа,— а к с о н, который участвует в формировании нервов.
Наконец, имеются еще и особые образования на окончаниях нервов- так называемые концевые аппараты, при помощи которых осуществляется связь нервного волокна с мышцей, железой или другими органами, или рецепторы — окончания центростремительных нервов, воспринимающие раздражение.
Короткие отростки — дендриты — осуществляют связь между отдельными нервными клетками и почти не выходят за пределы центральной нервной системы.
Аксон же тянется из головного или спинного мозга до рабочего органа. Нервы, которые мы встречаем в организме, состоят из аксонов, несущих возбуждение в центральную нервную систему или, наоборот, из центральной нервной системы.
Нормальное протекание обмена веществ во всех отростках нервной клетки связано с ее целостностью. В этом можно убедиться, если перерезать нервное волокно и тем самым нарушить его связь с телом клетки. Деятельность такого волокна нарушается, и та часть, которая отрезана от клетки, отмирает. Совершенно иные явления наблюдаются в той части волокна, которая осталась связанной с телом клетки. Эта часть продолжает жить, нормально функционирует, обмен веществ не нарушен. Более того, такой отрезок растет и через некоторое, время может дойти до мышцы, чем и восстановится целость, нерва. Этим объясняется наблюдающееся иногда восстановле ние движений парализованной конечности через определенный промежуток времени, если паралич был вызван поражением нерва.
Такой особенностью пользуются и хирурги, которые часто производят сшивание нервов с целью восстановления деятельности парализованного органа.
Нервная клетка возбуждается под влиянием тех волн возбуждения, которые поступают с периферии по центростремительным нервам. Однако многие нервные клетки могут возбуждаться даже без поступления импульсов с рецепторов. В этих клетках возбуждение может возникнуть под влиянием гуморальных воздействий. Примером может служить деятельность теплового центра, на функции которого влияет температура крови, и др.
Цитоархитектоника головного мозга человека организована таким образом, что более чем 10 млрд. нервных клеток, занимая относительно небольшое пространство и будучи сформированными в специализированные структуры, обеспечивают специфические функции мозга, связанные с восприятием, переработкой и проведением информации, в соответствии с которой осуществляется взаимодействие организма с внешней средой на основе высокой нейрональной специфичности и пластичности.
Основной структурной единицей нервной системы является нейрон.
Различные типы нейронов дифференцируются по величине и форме тела клетки, а также по длине и степени ветвистости ее отростков.
Клеточное тело по своим размерам варьирует очень широко — от 5 до 100 мкм в диаметре. Оно содержит следующие органеллы: ядро, митохондрии, эндоплазматический ретикулум (гладкий и шероховатый), расположенные на цистернах эндоплазматического ретикулума и в свободном пространстве рибосомы и полисомы, комплекс Гольджи и различные внутриклеточные включения (гранулы гликогена, липидные капли, скопления частиц пигмента в особых нейронах и др.), везикулы, а также лизосомы. Группы параллельно расположенных цистерн шероховатого эндоплазматического ретикулума в виде ограниченных мембраной удлиненных цистерн с прикрепленными к ним рибосомами образуют субстанцию (тельца) Ниссля (тигроидное вещество). В цитоплазме имеются также нейрофиламенты и нейротрубочки (рис. 3).
Все перечисленные ультраструктурные органеллы клетки несут определенные функции. Ядро является субстратом основных генетических процессов в клетке. Митохондрии обеспечивают энергетический обмен — в них происходит окислительное фосфорилирование, приводящее к продукции энергии в виде молекул АТФ. Эндоплазматический ретикулум с прикрепленными на его цистернах рибосомами, а также свободно расположенные рибосомы и их комплексы (полисомы) имеют отношение к белковому обмену и синтетическим процессам в клетке. Лизосомам приписывается обменно-выделительная роль. Нейротрубочки и нейрофиламенты обеспечивают транспорт внутриклеточных веществ, имеющих отношение к проведению нервного импульса. Долгое время считали, что комплекс Гольджи, состоящий из параллельно расположенных цистерн и скоплений пузырьков на их концах, выполняет неопределенные обменно-выделительные функции. Хотя об этом комплексе известно далеко не все, привлекают к себе накопленные многими исследователями данные, свидетельствующие о том, что он играет главную роль в процессах обновления клеточной мембраны и ее генетически обусловленной специализации. Известно, что в комплексе Гольджи может происходить первичная сборка специализированных участков мембраны (рецепторов), которые в виде пузырьков транспортируются к наружной клеточной оболочке и встраиваются в нее. Такие исследования были обобщены А.А.Милохиным (1983).
От тела нейрона отходят основной отросток — аксон и многочисленные ветвящиеся отростки — дендриты. Длина аксонов различных нейронов колеблется от 1 мм до почти 1 м (нервное волокно). Вблизи окончания аксон разделяется на терминали, на которых расположены синапсы, контактирующие с телом и дендритами других нейронов. Синапсы вместе с нейрофиламентами и нейротрубочками являются субстратом проведения нервного импульса.
Рис. 3. Основные ультраструктурные компоненты нейрона.
Л — лизосомы; ШЭР — шероховатый эндоплазматический ретикулум (цистерны с прикрепленными рибосомами); М — митохондрии; НФ — нейрофиламенты; НТ — нейротрубочки; P — рибосомы; П — полисомы (комплексы рибосом); КГ — комплекс Гольджи; Я — ядро; ЦЭР — цистерны эндоплазматического ретикулума; ЛГ — липидные гранулы; ЛФ — липофусцин.
Кроме нейронов, в ткани мозга имеются различные виды глиальных клеток — астроглия, олигодендроглия, микроглия. Астроглия играет большую роль в обеспечении функции нейрона и формировании реакции мозговой ткани на вредоносные воздействия (инфекция, интоксикация и др.) — принимает участие в воспалительных процессах и ликвидации их последствий (заместительный глиоз). Олигодендроглия, как известно, обеспечивает миелинизацию нервного волокна и регулирует водный обмен (дренажная глия). Функции микроглии не до конца изучены, но ее значение подчеркивается размножением этих клеток при некоторых специфических процессах (участие в формировании сенильных бляшек; существует предположение о выработке микроглиальными клетками амилоидных фибрилл и т.п.).
Особые клеточные структуры характерны для желудочковых поверхностей головного мозга и его сосудистого сплетения. Желудочковая поверхность мозга покрыта клетками эпендимы с многочисленными микроворсинками и ресничками, принимающими участие в ликворообращении; сосудистое сплетение представлено «гроздьями» ворсинок, состоящих из капилляров, покрытых эпителиальными клетками. Их основная функция связана с обменом веществ между кровью и цереброспинальной жидкостью.
Типичный синапс
состоит из пресинаптической терминали, постсинаптической области и расположенной между ними синаптической щели. Пресинаптическая терминаль является окончанием аксона. Она содержит нейрофиламенты, нейротрубочки, митохондрии и синаптические пузырьки, скопления которых видны около пресинаптической мембраны. Через последнюю переносятся содержащиеся в пузырьках нейротрансмиттеры. Постсинапс характеризуется наличием постсинаптического утолщения. Постсинаптическое утолщение представлено мембраной клетки с расположенными на ней рецепторами, входящими в структуру самой мембраны. Синапс представлен на рис. 4, а его электронно-микроскопическая картина на рис. 5.
Синапс может быть расположен на теле (соме) клетки — аксосоматический синапс, на дендрите — аксодендритный, на шипике дендрита — аксошипиковый (рис. 6) и на аксоне другой клетки — аксо-аксональный. Аксошипиковые синапсы несколько отличаются по своему строению от типичного синапса, что определяется строением шипика, имеющего в составе постсинапса особый шипиковый аппарат.
Взаимодействие пресинапса и постсинапса обеспечивается благодаря переносу нейротрансмиттера через синаптическую щель. Выделяясь из пресинапса, нейротрансмиттер (медиатор) может связываться с рецептором постсинаптической мембраны, инактивироваться в синаптической щели и частично вновь захватываться пресинаптической мембраной (процесс обратного захвата — reuptake). Если рецептор постсинаптической мембраны заблокирован, то возможны оба последних процесса, а также избыточное накопление медиатора и связанное с этим развитие гиперчувствительности рецепторов (см. рис. 4).
Более подробно эти процессы рассматриваются в разделе «Нейрохимические системы мозга».
Рецепторы
нейронов — это белковые структуры, расположенные на внешней поверхности мембраны клеток. Они способны «распознавать» и связывать биологически активные вещества — нейротрансмиттеры, различные эндогенные вещества, а также экзогенные соединения, в том числе психофармакологические средства. Соединения, которые могут связывать рецепторы, называются
лигандами.
Лиганды бывают
эндогенными
и
экзогенными.
Распознавание лиганда рецептором обеспечивается специальными структурными элементами, или сайтами. Специфичность связывания лиганда происходит благодаря структурному соответствию молекул лиганда и рецептора, когда они подходят друг к другу по типу «ключ к замку». Реакция связывания является моментом запуска каскада внутриклеточных реакций, приводящих к изменению функционального состояния нейрона. В зависимости от «силы» и «прочности» связывания лиганда с рецептором употребляют понятие аффинности
(сродства) лиганда по отношению к рецептору.
При связывании рецептора с лигандом может происходить как активация, так и блокада рецептора. В связи с этим говорят об агонистах
и
антагонистах рецепторов,
а также о
частичных агонистах
(рис. 7).
Максимальную эффективность в отношении активации рецептора имеет полный агонист,
минимальную (практически нулевую) — антагонист. Между ними находятся вещества, называемые частичными агонистами. Последние действуют значительно мягче, чем полные агонисты. Частичные агонисты, кроме того, занимая определенное пространственное положение в молекуле рецептора, могут предотвращать избыточное действие полного агониста, т.е. действуют частично как антагонисты. В этом случае употребляют понятие
агонист/антагонист.
Высокой аффинностью могут обладать как агонисты, так и антагонисты рецептора. Агонист активирует рецептор, вызывая соответствующий физиологический эффект, в то время как антагонист, связываясь с рецептором, блокирует его и предотвращает развитие физиологического эффекта, выявляемого агонистами. Примером антагонистов могут служить нейролептики, которые предотвращают эффекты дофамина на уровне дофаминового рецептора.
При связывании лиганда с рецептором происходит изменение конфигурации последнего (рис. 7).
Многие вещества, как эндогенные, так и экзогенные, реагируют не с одним, а с несколькими типами рецепторов — «семейством» их, которое подразделяется на отдельные типы. Примером могут служить многие нейротрансмиттеры, реагирующие с несколькими типами специфических рецепторов (например, Д1—Д5-типы дофаминовых рецепторов). Существование нескольких рецепторов к одному лиганду носит название гетерогенности рецепторов.
Представление о функции рецепторов было бы неполным, если не представить внутриклеточные процессы, развивающиеся после связывания рецептора соответствующим веществом, и механизмы, обеспечивающие трансформацию внешнего сигнала в процессы, приводящие к появлению нервного импульса. Связывание лиганда с рецептором может приводить либо непосредственно к открытию (или закрытию) соответствующих ионных каналов (см. рис. 7), либо к активации вторичных мессенджерных систем
(в качестве первичного мессенджера рассматривается вещество, реагирующее с рецептором).
Первые упоминания о вторичных мессенджерных системах появились в связи с работами E.Sutherland и соавт. (1950), которые показали, что адреналин стимулирует гликогенез путем увеличения концентрации циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) в клетке. Оказалось, что этот вторичный мессенджер опосредует и другие клеточные реакции. В дальнейшем была выявлена связь действия цАМФ с активацией белковых киназ — ферментов, фосфорилирующих белки, что приводит к изменению их структуры и активности.
Позднее были открыты и другие вторичные мессенджеры. Сейчас выделяют среди них 3 класса: 1) циклические нуклеотиды (цАМФ, циклический гуанозинмонофосфат — цГМФ); 2) ионы кальция (Са2+); 3) метаболиты фосфолипидов — инозитол-1,4,5-трифосфат (1Р3), диглицерин (ДАГ), арахидоновую кислоту. В отличие от других вторичных мессенджеров Са2+ транспортируется в нейрон из внутриклеточного пространства.
Мембраны нейрона содержат специализированные трансмембранные белки, которые формируют ионные каналы не только для Са2+, но и для других ионов, концентрация которых по обе стороны мембраны влияет на изменение мембранного потенциала. Происходят поляризация и деполяризация мембраны, т.е. изменение трансмембранного потенциала. Наибольшее значение в этих процессах имеют ионные каналы для натрия (Na+), калия (К+), хлора (С1-) и кальция (Са2+).
«Центростремительные нервы» в книгах
30. Квартира и нервы На следующее утро Алеша отправился к миссис Трактенберг. Она позвонила кому-то и сказала Алеше:— Я говорила с моими знакомыми, братьями Исааком и Давидом Гершелями. Они вас примут, у них контора на 70–й улице. Ваше положение в их глазах пока весьма
Только нервы Иосиф Бродский был человеком, обладающим большим талантом на дружбу. По отношению к тем, кого любил, его вниманию, заботливости и щедрости не было границ. Особенно если кто-то болел или оказывался в трудном положении. О его родственной заботе о Стивене
НЕРВЫ Два солдата режут свинью. Свинья визжит так, что нет возможности перенести. Я подхожу ближе.Один солдат сидиг на свинье. Рука другого, вооруженная ножом, ловко вспарывает брюхо. Белый жир необъятной толщины распластывается на обе стороны.Визг такой, что в пору
69. Нервы, нервы, нервишки… Во время учебы в военном училище, несмотря на изначально устойчивые доброжелательные и доверительно теплые взаимоотношения между ребятами внутри учебных подразделений, рано или поздно, но обязательно и неизменно наступал мерзопакостный
Род: силы центробежные и центростремительные Одворянивание Со смертью Никиты Демидова давно обособившиеся его сыновья удаляются друг от друга еще стремительнее, расходятся еще дальше. И все же не настолько далеко, чтобы оборвать все родственные связи. Остаются дела, в
Нервы не выдержали Как-то я испытывал самолет. В воздухе у него отвалились крылья, и я выпрыгнул с парашютом. Я убежден, что люди, смотревшие на меня с земли, переволновались больше, чем я сам. Я был слишком занят.Адмирал Моффет, например, тот, который впоследствии разбился
НЕРВЫ Я сегодня вообразила, Будто тот, кто мне дорог, — Умер… Ах, откуда такая сила В полуночной горестной Думе? Не могла я лежать в постели, Все равно, уснуть Не могла я. На огне тоски закипели Слезы горькие — немочь Злая… Издевались ночные черти… Нет от них
Нервы Дорогой архангел Рафаил, пожалуйста, успокой и исцели мои нервы. Помоги мне полностью восстановить нормальную работу своей нервной системы. Окружи меня своим исцеляющим зеленым светом, который может пропитывать мои нервы только доброй
Нервы Главным нервом в области колена является подколенный нерв, который расположен на задней поверхности коленного сустава. Он является составным элементом седалищного нерва, проходит в области голени и стопы и обеспечивает чувствительность и движение данных
I. Эпохи центростремительные и центробежные Последние годы русское мещанство, т.-е. подлинное мещанство, общественный класс, то, на которое еще падал отблеск крепостной эпохи, несомненно европеизировалось. События революции и контрреволюции расшатали застойный быт,
Нервы Нервы, всё просто нервы. Ты уж прости и пойми. Да, милый, ты не первый В этом потоке любви. Да, милый, хочешь чаю? Свежего заварю. В одиночестве я встречаю Непроспавшуюся зарю. Нет, милый, я не плачу, Просто соринка, вот. Я в жизни твоей что-то значу, А, может, –
Контактная часть
Контактную часть рефлекторной дуги еще называют нервным центром. Количество вставочных нейронов может быть различным. Оно зависит от сложности информации, которую нужно обработать. Вставочный нейрон расположен в пределах центральной нервной системы, а именно спинного мозга.
Функции контактной части следующие:
- анализ полученной информации;
- синтез информации;
- принятие окончательного решения по поводу того, какой должен быть ответ.
Нейроны по своей структуре бывают:
а Биполярные нейроны
У этих нейронов один отросток (дендрит), ведущий в тело клетки, и аксон — ведущий из него. Этот тип нейронов в основном находится в сетчатке глаза. б Однополярные нейроны
Однополярные нейроны (иногда их называют псевдооднополярными) изначально являются биполярными, но в процессе развития их два отростка соединяются в один. Они находятся в нервных узлах (ганглиях), преимущественно в периферической нервной системе, вдоль спинного мозга.
в Мультиполярные нейроны
Это самый частый тип нейронов. У них несколько (три или более) отростков (аксонов и дендритов), исходящих от тела клетки, и они находятся во всей центральной нервной системе. Хотя большинство из них имеет один аксон и несколько дендритов, есть и такие, у которых только одни дендриты.
г Промежуточные (вставочные) нейроны
Промежуточные (вставочные) нейроны, или ассоциативные нейроны, являются линией связи между сенсорными и двигательными нейронами. Промежуточные нейроны находятся в центральной нервной системе. Они мультиполярные и обычно имеют короткие отростки.
| Нейрон | Строение | Функция |
| Центростремительные (сенсорные нейроны) | Тело клетки находится в ПНС Короткий аксон, ведущий в ЦНС Длинные дендриты (разветвленные отростки) находятся в ПНС | Передает сигналы к ЦНС со всего тела |
| Центробежные (двигательные нейроны) | Тело клетки находится в ЦНС Длинный аксон, ведущий в ПНС Короткие дендриты (разветвленные отростки) находятся в ЦНС | Отсылают сигналы от ЦНС к телу |
| Промежуточные нейроны | Длинный или короткий аксон, находящийся в ЦНС Короткие дендриты (разветвленные отростки) находятся в ЦНС | Передает импульсы между центростремительными и центробежными нейронами |
Понятие и строение рефлекторной дуги
Рефлекс — это универсальный ответ организма на раздражение. Безусловный рефлекс передается наследственно и одинаков для любого человека. Условный — это тот, что приобретается в течение жизни. У каждого человека может быть свой условный рефлекс.
Афферентные и эфферентные нейроны — основные составляющие части рефлекторной дуги.
По сути своей рефлекторная дуга — это путь, который преодолевает нервный импульс до рабочего органа или мышцы. Выделяют три основных составляющих дуги:
- анализаторная, или афферентная, часть;
- центральная, или контактная, часть;
- исполнительная, или эфферентная, часть.
Согласно современным представлениям существует не три, а пять частей рефлекторной дуги. Она начинается с рецептора — окончания чувствительного нейрона. Помимо рецептора в состав дуги входят такие элементы:
- чувствительный, или афферентный, нейрон;
- вставочный нейрон;
- двигательный, или эфферентный, нейрон;
- орган, который дает ответ на раздражение, — эффектор.
То есть чтобы образовалась рефлекторная дуга, должно быть минимум три нервные клетки. Исключением являются сухожильные рефлексы, в составе которых только две клетки — чувствительная и моторная.
