Строение и функции нервной клетки

Нервная ткань является основой органов нервной системы. Она имеет следующие структурно-функциональные особенности:

1) состоит из двух основных типов нервных клеток – нейронов и глиоцитов (клеток нейроглии);

2) межклеточное вещество отсутствует;

3) не подразделяется на морфологические подгруппы.

Функциями нервной ткани являются:

1) восприятие различных раздражений и преобразование (трансформация) их в нервные импульсы;

2) проведение нервных импульсов, их обработка и передача на рабочие органы.

Перечисленные функции выполняют нейроны – функционально ведущие структурные компоненты нервной ткани. Клетки нейроглии способствуют выполнению перечисленных функций.

В нейронах выделяют клеточное тело и отростки (рис. 1.4), обеспечивающие проведение нервных импульсов.

Рис. 1.4. Общая схема строения нейрона

Аксон (нейрит) проводит импульсы от клеточного тела на другие нервные клетки или рабочие органы. Это длинный, маловетвящийся отросток (может давать по своему ходу единичные боковые ответвления). Длина аксона может быть очень значительной (десятки сантиметров).

Дендриты проводят импульсы к клеточному телу. Они, как правило, короче аксона, интенсивно ветвятся. Дендриты образуют рецепторную поверхность, воспринимают сигналы, приходящие к нервной клетке. Также они получают сигналы от других нейронов через межнейронные контакты (синапсы), расположенные на них в области особых цитоплазматических выпячиваний – дендритных шипиков.

В любой клетке имеется только один аксон, дендрит может быть один или более. В зависимости от количества отростков нейроны делятся на несколько типов:

1) униполярные – с одним отростком (аксоном);

2) псевдоуниполярные – с одним коротким отростком (аксоном), который делится затем на центральную и периферическую часть;

3) биполярные – с двумя отростками (аксоном и дендритом);

4) мультиполярные – более двух отростков (один – аксон, остальные – дендриты).

По функциям нейроны подразделяются:

1) на афферентные (чувствительные) – воспринимают информацию и передают её в нервные центры; типичными примерами являются псевдоуниполярные и биполярные нейроны спинномозговых и черепно-мозговых узлов;

2) эфферентные (двигательные, секреторные) – передают сигналы на рабочие органы (мышцы или секреторные клетки); чаще двигательные нейроны являются униполярными;

3) ассоциативные (вставочные) – осуществляют связи между нейронами; являются мультиполярными, самыми многочисленными.

Биохимическая классификация нейронов основана на химических особенностях нейромедиаторов, используемых нейронами в синаптической передаче нервных импульсов. На основе этого признака выделяют различные группы нейронов: холинергические (медиатор – ацетилхолин), адренергические (медиатор – норадреналин) и др.

Клетки нейроглии по своему строению также являются отростчатыми, они неодинаковы по величине, форме и количеству отростков. Являясь вспомогательными, они выполняют следующие функции:

1) опорную (глиоциты образуют длинные тонкие волокна, формируют каркас);

2) трофическую;

3) разграничитильную;

4) секреторную;

5) защитную (фагоцитарная, иммунная и репаративная) и др.

Клетки нейроглии в зависимости от размеров и происхождения подразделяются на макроглию и микроглию, с которой связаны защитные функции (в том числе иммунные). Глиоциты взрослого, в отличие от нейронов, способны к делению. В поврежденных участках мозга они размножаются, заполняя дефекты.

Отростки нейронов и клетки нейроглии образуют нервные волокна. Они обеспечивают проведение нервного импульса. Отростки нервных волокон в составе нервного волокна называются осевыми цилиндрами, клетки нейроглии – швановскими клетками. На основании морфофункциональных особенностей различают миелиновые (мякотные) и безмиелиновые (безмякотные) волокна. Миелин, входящий в состав оболочки миелиновых волокон, представляет собой комплекс липидов (холестерина, фосфолипидов, гликолипидов) и белков с преобладанием содержания липидов. Миелиновая оболочка способствует электроизоляции нервного волокна. Нервный импульс проводится по такому волокну быстрее, чем по лишенному миелина. Миелин покрывает не все волокно, в нем имеются промежутки (перехваты Ранвье) – это способствует быстрому проведению импульса. Миелинизация нервных волокон начинается во внутриутробном периоде. Нарушение образования миелиновых оболочек является причиной многих серьезных заболеваний нервной системы. Миелин чувствителен к различным неблагоприятным факторам (инфекции, повышенная температура и др.), действие которых может приводить к его распаду. Это, в свою очередь, приводит к нарушению проведения нервных импульсов.

Скопления нервных волокон в ЦНС называют нервными путями. Они осуществляют проводящую функцию и образуют там белое вещество (по цвету миелиновой оболочки).

В периферической нервной системе белое вещество представлено нервами. Нервы представляют собой скопления длинных отростков нейронов, покрытые общей (соединительнотканной) оболочкой. В нервной системе выделяют также серое (более тёмное) вещество, образованное, в основном, телами нейронов. Плотные скопления тел нейронов в периферической нервной системе образуют нервные узлы (ганглии) и ядра в ЦНС. В центральной нервной системе серое вещество образует также кору – в этом случае оно располагается слоями на поверхности белого.

Синаптическая передача сигналов в нервных клетках. Между нейроном и последующей клеткой образуется специфический контакт — синапс. В образовании синапса участвуют как аксонная терминаль (пресинаптическая часть), так и мембрана последующей клетки (постсинаптическая часть). Синапс состоит из пресинаптической бляшки (расширение терминали аксона), оканчивающейся пресинаптической мембраной, и постсинаптической мембраны (участка мембраны постсинаптической клетки, лежащего под синаптической бляшкой). Между пресинаптической и постсинаптической мембранами расположена синаптическая щель.

От ее величины зависит тип передачи информации через синапс. Если расстояние между мембранами нейронов не превышает 2—4 нм или они контактируют между собой, то такой синапс является электрическим, поскольку подобное соединение обеспечивает низкоомную электрическую связь между этими клетками, позволяющую электрическому потенциалу непосредственно или электротонически передаваться от клетки к клетке. Доля электрических синапсов в ЦНС позвоночных очень мала.

Чаще всего мембраны нейронов расположены в непосредственной близости друг к другу и разделены обычным межклеточным пространством (щелью шириной примерно 20 нм) — смежное соединение. Такая смежность мембран облегчает перемещение из одной клетки в межклеточную щель химических веществ (ионов, метаболитов нейронов), которые оказывают влияние как на ту же самую клетку, так и на отростки соседних нейронов. Эти соединения нейронов относят к химическим синапсам.

В пресинаптическом окончании химического синапса находятся пузырьки — везикулы, содержащие вещество — передатчик, называемое медиатором. В момент прихода к синаптической бляшке электрического импульса везикулы открываются в пресинаптическую щель, выбрасывая туда медиатор. Медиатор диффундирует через щель и на постсинаптической мембране взаимодействует с рецептором, специфически чувствительным к медиатору, при этом возникает постсинаптический потенциал. Исключением из данного правила являются пептидергические нейроны, не имеющие в пресинаптической области везикул, так как медиатор-пептид синтезируется в соме нейрона и транспортируется по аксону в зону контакта.

Таким образом, информация в нервной системе передается только в одном направлении (от пресинаптического нейрона к постсинаптическому) и в этом процессе участвует биологически активное вещество — медиатор.

Поиск по сайту: