Нервная ткань. Особенности строения нервной ткани. Особенности строения нервной ткани растений
|
Поиск Лекций
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ ТКАНЕЙ
Ролевая игра «Живая скульптура».Несколько учащихся должны расположиться так, как клетки эпителиальной ткани (плотно друг к другу). Ещё один ученик изображает чужеродный объект, пытающийся проникнуть через клетки эпителия. В каком случае ему это удастся? ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ МЫШЕЧНЫХ ТКАНЕЙ
Ролевая игра «Живая скульптура».Несколько учащихся должны расположиться так, как клетки гладкой мускулатуры (взявшись за вытянутые руки, образовав ряд). Как будет происходить сокращение гладкой мускулатуры (рукопожатие передаются от одного к другому). А теперь как клетки поперечно-полосатой мышечной ткани (взявшись за руки, образовав кольцо). Все одновременно пожали друг другу руки. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ТКАНЕЙ
Ролевая игра «Живая скульптура».Несколько учащихся должны расположиться так, как клетки соединительной ткани (на расстоянии друг от друга). Показать, как происходит транспорт элементов в клетку и из клетки через межклеточное вещество. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ НЕРВНОЙ ТКАНИ
Ролевая игра «Живая скульптура».Несколько учащихся должны расположиться так, как располагаются нервные клетки, а также изобразить Синапс – это такой участок, где одна нервная клетка соприкасается или почти соприкасается с другой. Нервные импульсы распространяются с большой скоростью и являются электрохимической реакцией. |
|
poisk-ru.ru
Нервная ткань особенности строения и функции
Ревматология 
Нервная ткань. Расположение в организме, строение и функции.
Нервная ткань располагается в проводящих путях, нервах, головном и спинном мозге, ганглиях. Регулирует и координирует все процессы в организме, а так же осуществляет связь с внешней средой.
Основным свойством является возбудимость и проводимость.
Нервная ткань состоит из клеток — нейронов, межклеточного вещества — нейроглия, которая представлена глиальными клетками.
Каждая нервная клетка состоит из тела с ядром, особых включений и нескольких коротких отростков – дендритов, и одного или нескольких длинных – аксонов. Нервные клетки способны воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды, преобразовывать энергию раздражения в нервный импульс, проводить их, анализировать и интегрировать. По дендритам нервный импульс идет к телу нервной клетки; по аксону – от тела к следующей нервной клетке или к рабочему органу.
Нейроглия окружает нервные клетки, выполняя при этом опорную, трофическую и защитную функции.
Нервные ткани образуют нервную систему, входят в состав нервных узлов, спинного и головного мозга.
Функции нервной ткани
- Генерация электрического сигнала (нервного импульса)
- Проведение нервного импульса.
- Запоминание и хранение информации.
- Формирование эмоций и поведения.
- Мышление.
КЛЕТКИ МЫШЕЧНОЙ И НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.
План лекции:
1. СТРОЕНИЕ МЫШЕЧННЫХ КЛЕТОК.
РАЗНОВИДНОСТЬ МЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК.
ИЗМЕНЕНИЯ В МЫШЕЧНЫХ КЛЕТКАХ ПОД ВЛИЯНИЕМ НЕРВОВ.
СТРОЕНИЕ НЕРВНОЙ КЛЕТКИ.
СИНАПСЫ.
МОТОНЕЙРОНЫ
РАЗДРАЖИМОСТЬ, ВОЗБУДИМОСТЬ, ДВИЖЕНИЕ – КАК СВОЙСТВО ЖИВОГО
Мышечные клетки представляют собой вытянутые волокна, поперечник которых 0,1 – 0,2 мм, длина может достигать 10 см и более.
В зависимости от особенностей строения и функции мышцы разделяются на два вида – гладкие и поперечно-полосатые. Поперечно-полосатые – мышцы скелета, диафрагмы, языка, гладкие – мышцы внутренних органов.
Поперечно-полосатое мышечное волокно млекопитающих является многоядерной клеткой, так как оно имеет не одно, как большинство клеток, а много ядер.
Чаще ядра располагаются по периферии клетки. Снаружи мышечная клетка покрыта сарколеммой – мембраной, состоящей из белков и липоидов.
Она регулирует переход различных веществ в клетку и из неё в межклеточное пространство. Мембрана обладает избирательной проницаемостью – через неё проходят такие вещества, как глюкоза, молочная кислота, аминокислоты, и не проходят белки.
Но при напряженной мышечной работе (когда наблюдается сдвиг реакции в кислую сторону), проницаемость мембраны изменяется, и через неё могут выходить из мышечной клетки белки и ферменты.
Внутренняя среда мышечной клетки — сарколемма. В ней располагается большое количество митохондрий, которые являются местом образования энергии в клетке и накапливают её в виде АТФ.
Под влиянием тренировок в мышечной клетке увеличиваются число и размеры митохондрий, возрастает производительность и пропускная способность их окислительной системы.
Это обеспечивает усиление энергетических ресурсов мышц. В клетках мышц, тренированных «на выносливость», митохондрий больше, чем в мышцах, выполняющих скоростную работу.
Сократительным элементом мышечного волокна являются миофибриллы. Это тонкие длинные нити, обладающие поперечной исчерченностью. Под микроскопом они кажутся заштрихованными темными и светлыми полосками. Поэтому их называют поперечно-полосатыми. Миофибриллы гладкой мышечной клетки не имеют поперечной исчерченности и при рассмотрении в микроскоп кажутся однородными.
Гладкие мышечные клетки сравнительно короткие.
Своеобразным строением и функцией обладает сердечная мышца. Существует два вида клеток сердечной мышцы:
1) клетки, обеспечивающие сокращение сердца,
2) клетки, обеспечивающие проведение нервных импульсов внутри сердца.
Сократительная клетка сердца называется – миоцит, она прямоугольная по форме, имеет одно ядро.
Миофибриллы мышечных клеток сердца так же, как у клеток скелетных мышц, поперечно исчерчены. В клетке сердечной мышцы больше митохондрий, чем в клетках поперечно-полосатых мышц. Мышечные клетки сердца соединены между собой при помощи особых выростов и вставочных дисков. Поэтому сокращение сердечной мышцы происходит одновременно.
Отдельные мышцы могут существенно отличаться в зависимости от характера деятельности. Так, мышцы человека состоят из 3-х типов волокон – темных (тонических), светлых (фазических) и переходных.
Соотношение волокон в различных мышцах неодинаково. Например: у человека к фазическим относятся двуглавая мышца плеча, икроножная мышца голени, большинство мышц предплечья; к тоническим – прямая мышца живота, большинство мышц позвоночного столба. Это разделение не постоянно.
В зависимости от характера мышечной деятельности в фазических волокнах могут быть усилены свойства тонических, и наоборот.
Основой жизни являются белки. 85 % сухого остатка скелетной мышцы приходится на белки. Одни белки выполняют строительную функцию, другие участвуют в обмене веществ, третьи обладают сократительными свойствами.
Так, в состав миофибрилл входят сократительные белки актин и миозин. При мышечной деятельности миозин объединяется с актином, образуя новый белковый комплекс актомиозин, который обладает сократительными свойствами, и, следовательно, способностью производить работу.
К белкам мышечных клеток относится и миоглобин, который является переносчиком О2 из крови внутрь клетки, где обеспечивает окислительные процессы. Особенно возрастает значение миоглобина при мышечной работе, когда потребность в О2 может увеличиться в 30 и даже 50 раз.
Большие изменения в мышечных клетках происходят под влиянием тренировки: увеличивается содержание белков и число миофибрилл, возрастает число и размеры митохондрий, усиливается кровоснабжение мышц.
Всё это обеспечивает дополнительное снабжение мышечных клеток кислородом, необходимым для обмена веществ и энергии в работающей мышце.
Сокращение мышц происходит под влиянием тех импульсов, которые возникают в нервных клетках – нейронах.
Каждый нейрон имеет тело, ядро и отростки – нервные волокна. Отростки бывают 2-х видов – короткие – дендриты (их бывает несколько) и длинные – аксоны (один). Дендриты проводят нервные импульсы к телу клетки, аксоны – от тела к периферии.
В нервном волокне различают внешнюю часть – оболочку, которая в разных местах имеет перетяжку – перехват, и внутреннюю часть – собственно нейрофибриллы.
Оболочка нервных клеток состоит из жироподобного вещества – миелина. Волокна двигательных нервных клеток имеют миелиновую оболочку и называются миелиновыми; волокна, идущие к внутренним органам, такой оболочки не имеют и называются безмякотными.
Специальными органоидами нервной клетки, проводящими нервный импульс, являются нейрофибриллы. Это такие нити, которые в теле клетки расположены в виде сетки, а в нервном волокне – параллельно длине волокна.
Нервные клетки связаны между собой посредством особых образований – синапсов.
Нервный импульс может переходить с аксона одной клетки на дендрит или тело другой только в одном направлении. Нервные клетки могут функционировать только при хорошем снабжении кислородом. Без кислорода нервная клетка живёт 6 минут.
Мышцы иннервируются нервными клетками, которые называются мотонейронами.
Они находятся в передних рогах спинного мозга. От каждого мотонейрона отходит аксон и, покидая спинной мозг, входит в состав двигательного нерва. При подходе к мышце аксоны разветвляются и контактируют с мышечными волокнами. Один мотонейрон может быть связан с целой группой мышечных волокон. Мотонейрон, его аксон и иннервируемая им группа мышечных волокон называется – нейромоторная единица. От числа и особенностей включения нейромоторных единиц зависит величина мышечных усилий и характер движения.
Отличительным свойством живого является – раздражимость, возбудимость, способность к движению.
Раздражимость – способность реагировать на различные раздражения.
Раздражители могут быть внутренними и внешними. Внутренние – внутри организма, внешние – вне его. По природе – физические (температура), химические (кислотность, щелочность), биологические (вирусы, микробы). По биологической значимости – адекватные, неадекватные. Адекватные – в естественных условиях, неадекватные – по своей природе не соответствующие условиям существования.
По силе – пороговые – наименьшая сила, которая вызывает ответную реакцию.
Подпороговые – ниже порогов. Надпороговые – выше порогов, иногда губительные для организма.
Раздражимостью обладает как растительная, так и животная клетки. По мере усложнения организма у тканей возникает способность отвечать возбуждением на раздражитель (возбудимость). Возбудимость – это ответ данной клетки или организма, сопровождаемый соответствующим изменением обмена веществ. Возбуждение проявляется, как правило, в специальной форме, характерной для этой ткани – мышечные клетки сокращаются, железистые – выделяют секрет, нервные – проводят возбуждение.
Одной из форм существования живого является движение.
Специальные опыты показали, что животные, выросшие в условиях гиподинамии, развиваются слабыми по сравнению с животными, двигательный режим которых был достаточным.
Пример: неодинаковая продолжительность жизни животных с различной двигательной активностью.
* Кролики – 4 – 5 лет
* Зайцы – 10 – 15 лет
* Коровы – 20 – 25 лет
* Лошади – 40 – 50 лет
Роль двигательной активности в жизни человека очень велика.
Это особенно отчетливо видно сейчас, в век научно-технического прогресса. За последние 100 лет доля мышечных усилий во всей выработанной человечеством энергии сократилась с 94 % до 1 %. Продолжительная гиподинамия снижает работоспособность, ухудшает приспособляемость к факторам окружающей среды, способность противостоять заболеваниям.
Вопросы для самоподготовки:
Перечислить разновидности мышечных клеток, описать их строение.
2. Охарактеризовать изменения, происходящие в мышечных клетках под влиянием тренировки.
Описать функции белков мышечных клеток.
4. Раскрыть строение и функции нервных клеток.
5. Объяснить понятия «раздражимость», «возбудимость».
Лекция 5.
Дата добавления: 2016-11-24; просмотров: 276 | Нарушение авторских прав
Похожая информация:
Поиск на сайте:
Нервная система состоит из множества нервных клеток — нейронов. Нейроны могут быть различной формы и величины, но обладают некоторыми общими особенностями.
Все нейроны имеют четыре основных элемента.
- Тело нейрона представлено ядром с окружающей его цитоплазмой. Это метаболический центр нервной клетки, в котором протекает большинство обменных процессов. Тело нейрона служит центром системы нейротрубочек, расходящихся лучами в дендриты и аксон и служащих для транспорта веществ.
Совокупность тел нейронов образует серое вещество мозга. От тела нейрона радиально отходят два или более отростков.
- Короткие ветвящиеся отростки называются дендритами.
Их функция — проведение сигналов, поступающих из внешней среды или от другой нервной клетки.
- Длинный отросток— аксон (нервное волокно) служит для проведения возбуждения от тела нейрона к периферии. Аксоны окружены шванновскими клетками, выполняющими изолирующую роль. Если аксоны просто окружены ими, такие волокна называются немиелинизированными.
В том случае, если аксоны «обмотаны» плотно упакованными мембранными комплексами, образуемыми шванновскими клетками, ах называют миелинизированными. Миелиновые оболочки белого цвета, поэтому совокупности аксонов образуют белое вещество мозга. У позвоночных животных оболочки аксонов прерываются через определенные промежутки (1-2 мм) так называемыми перехватами Ранвье.
Диаметр аксонов составляет 0,001-0,01 мм (исключение — гигантские аксоны кальмара, диаметр которых около 1 мм). Длина аксонов у крупных животных может достигать нескольких метров. Объединение сотен идя тысяч аксонов представляет собой пучок волокон — нервный ствол (нерв).
- От аксонов отходят боковые ветви, на конце которых располагаются утолщения.
Это — зона контакта с другими нервными, мышечными или железистыми клетками. Она называется синапсом. Функцией синапсов является передача возбуждения. Один нейрон через синапсы может соединяться с сотнями других клеток.
Нейроны бывают трех видов. Чувствительные (афферентные или центростремительные) нейроны возбуждаются за счет внешних воздействий и передают импульс с периферии в центральную нервную систему (ЦНС).
Двигательные (эфферентные или центробежные) нейроны передают нервный сигнал из ЦНС мышцам, железам. Нервные клетки, воспринимающие возбуждение от других нейронов и передающие его также нервным клеткам, называются вставочными нейронами (интернейронами).
Таким образом, функция нервных клеток заключается в генерировании возбуждений, их проведении и передаче другим клеткам.
Похожие главы из других работ:
Земноводные в науке
2.6 Нервная система
Мозг земноводных имеет простое устройство (Рис. 8). Он имеет удлинённую форму и состоит из двух передних полушарий, среднего мозга и мозжечка, представляющего лишь поперечный мостик, и продолговатого мозга…
Механические колебания. Механические свойства биологических тканей
4.
Костная ткань
Кость — основной материал опорно-двигательного аппарата. Так, в скелете человека более 200 костей. Скелет является опорой тела и способствует передвижению (отсюда и произошел термин «опорно-двигательный аппарат»)…
Механические колебания. Механические свойства биологических тканей
Сосудистая ткань
Механические свойства кровеносных сосудов определяются главным образом свойствами коллагена, эластина и гладких мышечных волокон. Содержание этих составляющих сосудистой ткани изменяется по ходу кровеносной системы…
Механические колебания.
Механические свойства биологических тканей
7.
Сосудистая ткань
Механические свойства кровеносных сосудов определяются главным образом свойствами коллагена, эластина и гладких мышечных волокон. Содержание этих составляющих сосудистой ткани изменяется по ходу кровеносной системы…
Мукозный иммунитет
1. Лимфоидная ткань слизистых оболочек
Лимфоидная ткань слизистых оболочек состоит из двух компонентов: отдельных лимфоидных клеток, которые диффузно инфильтруют стенки пищеварительного канала…
Общая характеристика и классификация группы соединительной ткани
1.1 Собственно соединительная ткань
Собственно соединительную ткань подразделяют на рыхлую и плотную волокнистую соединительную ткань, а последнюю — на неоформленную и оформленную.
Рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань…
Особенности строения птиц
Нервная система
Нервная система — интегрирующая и регулирующая система. По топографическим признакам ее делят на центральную и периферическую. К центральной относят головной и спинной мозг, к периферической — ганглии, нервы…
Особенности строения, химического состава, функции клеток и тканей животных организмов
1.
Эпителиальная ткань
Эпителиальная ткань — это ткань, выстилающая поверхность кожи, роговицы глаза, серозных оболочек, внутреннюю поверхность полых органов пищеварительной, дыхательной и мочеполовой системы, а также образующая железы…
Особенности строения, химического состава, функции клеток и тканей животных организмов
2. Соединительная ткань
Соединительные ткани — это комплекс тканей мезенхимного происхождения, участвующих в поддержании гомеостаза внутренней среды и отличающихся от других тканей меньшей потребностью в аэробных окислительных процессах…
Особенности строения, химического состава, функции клеток и тканей животных организмов
3.
Мышечная ткань
Мышечные ткани — ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Состоят из вытянутых клеток, которые принимают раздражение от нервной системы и отвечают на него сокращением…
Особенности строения, химического состава, функции клеток и тканей животных организмов
3.2 Сердечная мышечная ткань
Источники развития сердечной поперечнополосатой мышечной ткани — симметричные участки висцерального листка спланхнотома в шейной части зародыша — так называемые миоэпикардиалъные пластинки…
Ткани внутренней среды организма
2.1.1 Рыхлая неоформленная волокнистая соединительная ткань (РВСТ)
Рыхлая неоформленная волокнистая соединительная ткань — «клетчатка», окружает и сопровождает кровеносные и лимфатические сосуды, располагается под базальной мембраной любого эпителия…
Ткани внутренней среды организма
2.1.2 Плотная волокнистая соединительная ткань (ПВСТ)
Общей особенностью для ПВСТ является преобладание межклеточного вещества над клеточным компонентом…
Филогения систем органов у хордовых животных
Нервная система
Головной мозг состоит из пяти отделов: продолговатого, мозжечка, среднего, промежуточного и переднего.
От головного мозга отходят 10 пар черепно-мозговых нервов. Развиваются органы боковой линии…
Эпителиальная ткань
Эпителиальная ткань
Эпителиальная ткань (эпителий) покрывает поверхность тела, выстилает стенки полых внутренних органов, образуя слизистую оболочку, железистую (рабочую) ткань желез внешней и внутренней секреции. Эпителий представляет собой слой клеток…
ekoshka.ru
Нервная ткань. Особенности строения нервной ткани.
Нервная ткань – система взаимосвязанных нервных клеток и нейроглии, обеспечивающих специфические функции восприятия раздражений, возбуждения, выработки нервного импульса и передачи его. Она является основой строения органов нервной системы, обеспечивающих регуляцию всех тканей и органов, их интеграцию в организме и связь с окружающей средой. Нервные клетки – основные структурные компоненты нервной ткани, выполняющие специфическую функцию.
Нейроглия – обеспечивает существование и функционирование нервных клеток, осуществляя опорную трофическую, разграничительную, секреторную и защитную функции.
Строение и функции нервной системы
Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относится головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна —периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и с исполнительными органами — мышцами и железами.
Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде.
Стимулы внешней среды (свет, звук, запах, прикосновение и т.п.) преобразуются специальными чувствительными клетками (рецепторами) в нервные импульсы —серию электрических и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы передаются по чувствительным (афферентным) нервным волокнам в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются по моторным (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам). Эти исполнительные органы называются эффекторами.
Основная функция нервной системы —интеграция внешнего воздействия с соответствующей приспособительной реакцией организма.
Структурной единицей нервной системы является нервная клетка —нейрон. Он состоит из тела клетки, ядра, разветвленных отростков —дендритов —по ним нервные импульсы идут к телу клетки —и одного длинного отростка —аксона —по нему нервный импульс проходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам.
Отростки двух соседних нейронов соединяются особым образованием — синапсом. Он играет существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускает одни импульсы и задерживает другие. Нейроны связаны друг с другом и осуществляют объединенную деятельность.
Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг подразделяется на ствол мозга и передний мозг. Ствол мозга состоит из продолговатого мозга и среднего мозга. Передний мозг подразделяется на промежуточный и конечный.
Все отделы мозга имеют свои функции.
Так, промежуточный мозг состоит из гипоталамуса —центра эмоций и витальных потребностей (голода, жажды, либидо) , лимбической системы (ведающей эмоционально-импульсивным поведением) и таламуса (осуществляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации).
У человека особенно развита кора больших полушарий — орган высших психических функций. Она имеет толщину 3— мм, а общая площадь ее в среднем равна 0,25 кв.м.
Кора состоит из шести слоев. Клетки коры мозга связаны между собой.
Их насчитывается около 15 миллиардов.
Различные нейроны коры имеют свою специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса) , другая группа осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами.
По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц —полей, а по расположению его частей —на четыре доли: затылочную, височную, теменную и лобную.
Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 268 | Нарушение авторских прав
Читайте в этой же книге: Билет 2 | Вопрос 1 | Спинной мозг : строение и функции | Строение головного мозга | Строение и функциивегетативной(автономной) нервнойсистемы | Вопрос 2 | Возрастные особенности нервной системы как основа обучения и воспитания. | Вопрос 2 | Билет 12 | Билет 13 |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.004 сек.)mybiblioteka.su
Особенности строения нервной ткани и нейронов
Одной из морфологических особенностей нервной ткани, отличающей ее от большинства других тканей, является крайне выраженная гетерогенность ее клеточного состава. Нейроны, осуществляющие специфические функции в ЦНС, составляют лишь небольшую часть клеточного фонда последней; глиальные клетки значительно преобладают над нервными и занимают весь объем между сосудами и нейронами.
Нервная клетка (нейрон) состоит из тела клетки (сомы), отростков (аксонов и дендритов) и концевых пластинок. С помощью дендритов нейроны воспринимают, а посредством аксонов передают возбуждение. На периферии аксоны покрыты шванновскими клетками, образующими миелиновую оболочку с высокими изолирующими свойствами.
Передача возбуждения происходит в нервных окончаниях (синапсах), которые являются местом контакта между нейронами, а также между нейронами и мышечными клетками. В концевых пластинках хранятся химические вещества, нейромедиаторы, выполняющие сигнальные функции. При поступлении нервного импульса медиаторы выделяются в синаптическую щель, передавая возбуждение нейронам или мышечным клеткам.
Нейроны — функциональные единицы нервной системы, которые имеют множество связей. Они чувствительны к раздражению, способны передавать электрические импульсы от периферических рецепторов к органам-исполнителям (рис. 1). Нервные клетки отличаются по форме, размерам и разветвленности отростков. Нейроны с одним отростком называются униполярными, с двумя — биполярными, с тремя и более — мультиполярными (рис. 2).
Различают два вида отростков: дендриты и аксоны. Дендриты проводят возбуждение к телу нервной клетки. Они короткие и распадаются на тонкие разветвления. По аксону нервный импульс движется от тела нервной клетки к рабочему органу (железа, мышца) или к другой нервной клетке. Клетки нейроглии выстилают полость головного мозга, спинномозговой канал, образуют опорный аппарат центральной нервной системы, окружают тела нейронов и их отростки.
Рис. 1. Строение нейрона (схема):
I — сенсорный нейрон: 1 — окончания нейрона; 2 — аксон; 3 — ядро; 4 — тело клетки; 5— дендрит; 6 — миелиновая оболочка; 7—рецептор; 8 — орган; 9— неврилемма; II— двигательный нейрон: 1 — дендриты; 2— аксон; 3 — концевая бляшка; 4 — перехват Ранвье; 5 — ядро шванновской клетки; 6 — шванновская клетка; III — вставочный нейрон: 1 — аксон; 2 — дендриты; 3 — ядро; 4 — тело клетки; 5 — дендрон
Рис. 2. Виды нейронов: А — униполярный; Б — биполярный; В — мультиполярный
Аксоны тоньше дендритов, длина их может достигать до 1,5 м. Дистальный участок аксона распадается на множество ответвлений с мешочками на концах и соединяется с помощью контактов (синапсов) с другими нейронами или органами. В синапсах возбуждение от одной клетки к другой или к органу передается с помощью нейромедиаторов (ацетилхолина, норадреналина, серотонина, дофамина и др.). Объединившись в группы, отростки образуют нервные пучки. Нервные волокна могут быть миелиновыми (мякотными) и безмиелино-выми (безмякотными). В первом случае нервное волокно покрыто миелиновой оболочкой в виде муфты. Миелино-вая оболочка прерывается через равные промежутки, образуя перехваты Ранвье. Снаружи миелиновую оболочку окружает неэластическая мембрана — неврилемма. Безмиелиновые нервные волокна не имеют миелиновой оболочки, встречаются преимущественно во внутренних органах. Пучки нервных волокон образуют нервы, покрытые соединительной оболочкой — эпиневрием. Выросты эпиневрия, направленные внутрь, называются периневрием, который делит нервные волокна на мелкие пучки и окружает их.
Нервные волокна заканчиваются концевыми аппаратами, которые называются нервными окончаниями. В зависимости от выполняемой функции они делятся на чувствительные (рецепторы) и двигательные (эффекторы). Чувствительные нервные окончания воспринимают раздражения из внешней и внутренней среды, превращают их в нервные импульсы и передают их другим клеткам, органам. Рецепторы, которые воспринимают раздражения из внешней среды, называются экстерорецепторами, а из внутренней — интерорецепторами. Проприорецепторы воспринимают раздражения в тканях тела, заложенных в мышцах, связках, сухожилиях, костях и др. В зависимости от характера раздражения различают терморецепторы (воспринимают изменения температуры), механорецепторы (соприкасаются с кожей, сжимают ее), ноцицепторы (воспринимают болевые раздражения).
Двигательные нервные окончания передают нервные импульсы (возбуждение) от нервных клеток к рабочему органу. Эффекторы, которые передают импульсы к гладким мышцам внутренних органов, сосудов и желез, построены следующим образом: концевые веточки двигательных нейронов подходят к клеткам и контактируют с ними.
Двигательные нервные окончания скелетных мышц имеют сложное строение и называются моторными бляшками. Нервы, передающие импульсы в центральную нервную систему, называются афферентными (сенсорными), а от центра — эфферентными (моторными). Афферентные и эфферентные нейроны связываются с помощью вставочных нейронов. Нервы со смешанной фрикцией передают импульсу в обоих направлениях. Передача нервного импульса от одного нейрона к другому осуществляется с помощью контактов, называемых синапсами.
Для нервных клеток характерно высокое содержание липидов — 50% от сухой массы. Фракция липидов включает разнообразные фосфо-, глико- и сфинголипиды.
Ярко выраженная гетерогенность нервной ткани заключается не только в том, что в ней присутствуют различные по морфологическим и функциональным свойствам крупные клеточные популяции, но и в том, что каждая клеточная популяция содержит клетки, резко различающиеся и по форме, и по функциям. Это характерно как для нейронов, так и для нейроглии.
Нейроны по форме делятся на пирамидные, веретенообразные и звездчатые. Каждой группе нейронов присущи свои метаболические и функциональные особенности.
Нейроглия состоит в основном из двух типов глиальных клеток: макро- и микроглии. Макроглия подразделяется на астроглию и олигодендроглию. Отличительной морфологической особенностью нейроглиальных клеток по сравнению с нейронами является отсутствие аксонов. Большинство центральных нейронов окружено клетками нейроглии – астроцитами и олиго-дендроцитами.
Роль нейроглиальных клеток в функциональной активности ЦНС изучена относительно слабо. Это в первую очередь обусловлено методическими трудностями, так как нейроны и нейроглия настолько тесно переплетаются, что нередко отделить чисто нейрональную фракцию от нейроглиальной чрезвычайно трудно. Нейроглиальные клетки являются основным звеном на пути продвижения веществ от кровеносных сосудов к нейронам. Мембраны нейронов непосредственно не контактируют с капиллярами, а отделены от них клетками нейроглии. Именно поэтому долгое время нейроглии приписывалась исключительно трофическая функция. Однако установлено, что глия не является лишь трофическим клеточным компонентом нервной системы, а наоборот, принимает активное участие в специфическом функционировании нервной ткани.
Глия вносит значительный вклад в электрогенез мозга. Так, исследование с применением антиглиальных сывороток позволило заключить, что в норме способность нейронов к гиперактивности может блокироваться благодаря тормозному влиянию со стороны глиальных клеток.
Одной из давно замеченных особенностей глии является то, что она содержит относительно высокие концентрации ионов калия, и глиальная мембрана менее проницаема для других ионов. При прохождении нервного импульса происходит освобождение из нейронов в межклеточную щель значительных количеств К+, который, однако, не накапливается вокруг нейронов. Глия выполняет роль буфера, способного защитить нейроны от чрезмерных влияний друг на друга, связанных с освобождением калия. Кроме того, вызываемая ионами К+ деполяризация ведет к активации ферментов в глиальных клетках, в результате чего они начинают вырабатывать биохимические компоненты или их предшественники, необходимые для поддержания метаболизма нейрона на нужном уровне во время его активности или нормального протекания последующего восстановительного периода.
Способность глии аккумулировать ионы калия связана с ее другой не менее важной функцией – способностью вовлекаться в процесс удаления медиаторов и других сильно действующих агентов, выделяющихся в течение нейрональной активности. В особенности это важно в отношении такого медиатора, как глутаминовая кислота: превышение определенного уровня ее концентрации может вызывать необратимые повреждения нейронов. Глиальные клетки участвуют в механизме химической трансмиссии в ЦНС, особенно в активном поглощении, и в метаболизме возбуждающих и тормозных трансмиттеров. Клетки нейроглии участвуют в синтезе предшественников некоторых регуляторов, передаваемых затем нейронам. Примером является синтез ряда нейротрофинов, а также особого глиального ростового фактора, участвующего в трофике и репарации мотонейронов.
Наконец, в последние годы установлена способность астроцитов к своеобразной форме передачи сигнала. Процессы возбуждения нейронов сопровождаются изменениями концентрации Са+ в ближнем окружении. Астроциты, отростки которых тесно переплетены с дендритами и охватывают терминали, реагируют на эти изменения реципрокными изменениями внутриклеточной концентрации Са+. Далее следует «волна» миграций Са+ между астроцитами, тесно контактирующими друг с другом. В результате в определенных зонах мозга возникает осцилляция концентраций Са+, которая в свою очередь может модулировать состояние многих нейронов.
Различия в функциональной активности нейронов и нейроглии во многом обусловлены особенностями химического состава и метаболизма этих клеточных популяций головного мозга.
Восстановление нервной ткани
Современные клеточные технологии позволяют замещать дефекты практически всех тканей человеческого организма. Однако нервная ткань до сих пор оставалась непостижимой для тканевых инженеров. Теперь выясняется, что для её восстановления растить что-то в пробирке может и не понадобиться.
Клеточные биологи придерживаются взгляда, что специфические стволовые клетки, отвечающие за обновление и восстановление тканей организма при повреждении, находятся как локализованно — в костном мозге, так и непосредственно в тканях. И те, и другие носят название стволовых клеток взрослого человека.
Достаточно давно было известно, что стромальные стволовые клетки костного мозга обладают способностью направленно превращаться в клетки совершенно разных типов. Для этого достаточно лишь добавить в среду соответствующие вещества — аскорбиновую кислоту, дексаметазон, инсулин и так далее. То же самое постоянно происходит в организме в рамках нормального процесса регенерации — стволовые клетки с током крови попадают в ткань-мишень, затем делятся и дифференцируются — приобретают структуру и свойства высокоспециализированных клеток. При этом высокоспециализированные клетки уже не способны к пролиферации.
За последние пятнадцать лет были получены убедительные доказательства наличия тканеспецифических стволовых клеток, которые, в первую очередь, отвечают за обновление клеточной популяции ткани и первыми активируются при повреждении. Конечно, они не обладают таким высоким потенциалом, как стромальные клетки костного мозга.
Но их роль особенно высока в тканях — производных эндо- и эктодермы, таких как печень, различные виды эпителия, и самое главное — в нервной ткани.
В тканях такие стволовые клетки могут располагаться локально, тогда их выделение существенно облегчается. Это относится, например, к лимбальным стволовым клеткам роговицы, отвечающим за восстановление эпителия глаза, или предшественникам эпителиоцитов кожи, локализованным в волосяных мешочках. Более трудная для биологов ситуация — когда обладающие способностью к пролиферации и дифференцировке клетки рассеяны по ткани — тогда для выделения необходим, во-первых, большой образец ткани, а во-вторых — дорогостоящие методы, в результате все равно приводящие к изменению искомых клеток.
Основным методом современной тканевой инженерии остается забор небольшого образца ткани с помощью биопсии, затем выделение из него необходимых клеток, «разведение» их в условиях in vitro, создание трехмерной конструкции — «графта», схожего по свойствам с поврежденной тканью, а затем — имплантация в очаг повреждения.
Увы, такой подход не срабатывает для нервной системы. Многочисленные попытки восстановить таким образом нервную ткань головного или спинного мозга до сих пор ни к чему не приводили. Ученые из Монреальского неврологического института и Университета Вашингтона пошли альтернативным путем.
Они сообразили: коль скоро нервная ткань центральной нервной системы не восстанавливает себя при повреждении, подобно коже или печени, необходимо действовать на другом этапе регенерации.
Биологи исследовали один из начальных процессов — миграцию клеток-предшественников в очаг повреждения. Во всех изученных прежде тканях миграция обеспечивается растворимыми факторами — хемокинами, выделяемыми, в первую очередь, приходящими в зону повреждения клетками крови — нейтрофилами и моноцитами. При этом происходит положительный хемотаксис, когда клетки активно мигрируют в зону повышенной концентрации вещества.
Как выяснилось, в нервной ткани все совсем наоборот. Филипп Хорнер, специалист по центральной нервной системе из Университета Вашингтона, пояснил, что присутствующие там стволовые клетки мигрируют от травмы, движимые сигналом неизвестной до недавнего времени природы.
Получается, что спинной мозг сам останавливает своё восстановление. В публикуемой в Proceedings of the National Academy of Science работе ученые показали, что в основе этого лежит отрицательный хемотаксис. Они протестировали ряд белков и определили, что ключевую роль играет белок нетрин-1. Конечно, хотелось бы не только отключить отрицательный хемотаксис, но и запустить положительный, однако это уже следующий этап.
Данная пилотная работа должна изменить подход к восстановлению дефектов нервной системы. Возможно, она сможет сдвинуть с мертвой точки мало пока удачные в сравнении с другими областями регенеративной медицины попытки запустить восстановление нервной системы.
При подготовке статьи использовался материал издания Газета.ru
biofile.ru
