Структурата на неврона накратко. Видове двигателни неврони

Последна актуализация: 10/10/2013

Научно-популярна статия за нервните клетки: структурата, приликите и разликите на невроните с други клетки, принципът на предаване на електрически и химични импулси.

невроне нервна клетка, която е основният градивен елемент за нервната система. Невроните са подобни на другите клетки по много начини, но има една важна разлика между неврона и другите клетки: невроните са специализирани в предаването на информация в цялото тяло.

Тези високоспециализирани клетки са способни да предават информация както химически, така и електрически. Има и няколко различни вида неврони, които изпълняват различни функции в човешкото тяло.

Сензорните (чувствителни) неврони предават информация от сензорните рецепторни клетки към мозъка. Моторните (двигателни) неврони предават команди от мозъка към мускулите. Интерневроните (интерневроните) са способни да предават информация между различни неврони в тялото.

Невроните в сравнение с други клетки в нашето тяло

Прилики с други клетки:

• Невроните, подобно на другите клетки, имат ядро, съдържащо генетична информация.
• Невроните и другите клетки са заобиколени от обвивка, която защитава клетката.
• Клетъчните тела на невроните и други клетки съдържат органели, които поддържат клетъчния живот: митохондрии, апарат на Голджи и цитоплазма.

Разликите, които правят невроните уникални

За разлика от други клетки, невроните спират да се възпроизвеждат малко след раждането. Следователно някои части на мозъка имат повече неврони при раждането, отколкото по-късно, защото невроните умират, но не се движат. Въпреки факта, че невроните не се възпроизвеждат, учените са доказали, че нови връзки между невроните се появяват през целия живот.

Невроните имат мембрана, която е предназначена да изпраща информация до други клетки. са специални устройства, които предават и приемат информация. Междуклетъчните връзки се наричат ​​синапси. Невроните освобождават химически съединения (невротрансмитери или невротрансмитери) в синапсите, за да комуникират с други неврони.

Структурата на неврона

Невронът има само три основни части: аксон, клетъчно тяло и дендрити. Въпреки това, всички неврони се различават леко по форма, размер и характеристики в зависимост от ролята и функцията на неврона. Някои неврони имат само няколко разклонения на дендрити, докато други се разклоняват силно, за да получат голямо количество информация. Някои неврони имат къси аксони, докато други могат да бъдат доста дълги. Най-дългият аксон в човешкото тяло се простира от дъното на гръбначния стълб до палеца на крака, дължината му е приблизително 0,91 метра (3 фута)!

Повече за структурата на неврона

потенциал за действие

Как невроните изпращат и получават информация? За да комуникират невроните, те трябва да предават информация както в самия неврон, така и от неврона към следващия неврон. За този процес се използват както електрически сигнали, така и химически предаватели.

Дендритите получават информация от сензорни рецептори или други неврони. След това тази информация се изпраща до тялото на клетката и до аксона. След като тази информация напусне аксона, тя се движи надолу по дължината на аксона чрез електрически сигнал, наречен потенциал на действие.

Комуникация между синапсите

Веднага след като електрическият импулс достигне аксона, информацията трябва да бъде подадена към дендритите на съседния неврон през синаптичната цепнатина.В някои случаи електрическият сигнал може да преодолее празнината между невроните почти мигновено и да продължи своето пътуване.

В други случаи невротрансмитерите трябва да предават информация от един неврон към следващия. Невротрансмитерите са химически предаватели, които се освобождават от аксоните, за да преминат през синаптичната цепнатина и да достигнат рецепторите на други неврони. В процес, наречен "повторно поемане", невротрансмитерите се прикрепят към рецептора и се абсорбират от неврона за повторна употреба.

невротрансмитери

Това е неразделна част от нашето ежедневно функциониране. Все още не е известно точно колко невротрансмитери съществуват, но учените вече са открили повече от сто от тези химически предаватели.

Какъв ефект има всеки невротрансмитер върху тялото? Какво се случва, когато болест или лекарство се сблъскат с тези химически предаватели? Ето някои от основните невротрансмитери, техните известни ефекти и заболявания, свързани с тях.

Нервна системаконтролира, координира и регулира координираната работа на всички органи и системи, поддържайки постоянството на състава на вътрешната си среда (поради това човешкото тяло функционира като цяло). С участието на нервната система организмът се свързва с външната среда.

нервна тъкан

Формира се нервната система нервна тъканкоято е изградена от нервни клетки невронии малки сателитни клетки (глиални клетки), които са около 10 пъти повече от невроните.

неврониосигуряват основните функции на нервната система: предаване, обработка и съхранение на информация. Нервните импулси са електрически по природа и се разпространяват по процесите на невроните.

сателитни клеткиизпълняват хранителни, поддържащи и защитни функции, насърчавайки растежа и развитието на нервните клетки.

Структурата на неврона

Невронът е основната структурна и функционална единица на нервната система.

Структурна и функционална единица на нервната система е нервната клетка - неврон. Основните му свойства са възбудимост и проводимост.

Невронът е изграден от тялои процеси.

Къси, силно разклонени издънки - дендрити, през тях пристигат нервни импулси към тялотонервна клетка. Може да има един или повече дендрити.

Всяка нервна клетка има един дълъг процес - аксонпо които се насочват импулсите от тялото на клетката. Дължината на аксона може да достигне няколко десетки сантиметра. Комбинирайки се в снопове, се образуват аксони нерви.

Дългите процеси на нервната клетка (аксоните) са покрити с миелинова обвивка. Натрупвания на такива процеси, обхванати миелин(бяло мастноподобно вещество), в централната нервна система образуват бялото вещество на главния и гръбначния мозък.

Късите процеси (дендрити) и телата на невроните нямат миелинова обвивка, така че те са сиви на цвят. Техните натрупвания образуват сивото вещество на мозъка.

Невроните се свързват помежду си по следния начин: аксонът на един неврон се присъединява към тялото, дендритите или аксона на друг неврон. Точката на контакт между един неврон и друг се нарича синапс. Върху тялото на един неврон има 1200–1800 синапса.

Синапс - пространството между съседни клетки, в което се осъществява химическото предаване на нервен импулс от един неврон към друг.

всеки Синапсът се състои от три части:

1. мембрана, образувана от нервно окончание пресинаптична мембрана);
2. мембрани на клетъчно тяло постсинаптична мембрана);
3. синаптична цепнатинамежду тези мембрани

Пресинаптичната част на синапса съдържа биологично активно вещество ( посредник), което осигурява предаването на нервен импулс от един неврон към друг. Под въздействието на нервен импулс невротрансмитерът навлиза в синаптичната цепнатина, действа върху постсинаптичната мембрана и предизвиква възбуждане на следващия неврон в клетъчното тяло. Така чрез синапса възбуждането се предава от един неврон на друг.

Разпространението на възбуждането е свързано с такова свойство на нервната тъкан като проводимост.

Видове неврони

Невроните се различават по форма

В зависимост от изпълняваната функция се разграничават следните видове неврони:

• неврони, предаване на сигнали от сетивните органи към ЦНС(гръбначен мозък и мозък) чувствителен. Телата на такива неврони се намират извън централната нервна система, в нервните възли (ганглии). Ганглий е съвкупност от тела на нервни клетки извън централната нервна система.
• неврони, предаване на импулси от гръбначния и главния мозък към мускулите и вътрешните органинаречен двигател. Те осигуряват предаването на импулси от централната нервна система към работните органи.
• Комуникация между сензорни и моторни неврониизвършва се чрез интеркаларни невроничрез синаптичните контакти в гръбначния и главния мозък. Интеркаларните неврони се намират в ЦНС (т.е. телата и процесите на тези неврони не се простират извън мозъка).

Съвкупността от неврони в централната нервна система се нарича сърцевина(ядро на мозъка, гръбначен мозък).

Гръбначният и главният мозък са свързани с всички органи нерви.

нерви- обвити структури, състоящи се от снопове нервни влакна, образувани главно от аксони на неврони и невроглиални клетки.

Нервите осигуряват връзка между централната нервна система и органите, кръвоносните съдове и кожата.

Провежда се по три основни групи признаци: морфологични, функционални и биохимични.

1. Морфологична класификация на невроните(според характеристиките на структурата). По брой издънкиневроните се делят на еднополюсен(с един клон), биполярно (с два клона ) , псевдо-еднополюсен(фалшив еднополюсен), многополюсен(имат три или повече процеса). (Фигура 8-2). Последните са най-много в нервната система.

Ориз. 8-2. Видове нервни клетки.

1. Униполярен неврон.

2. Псевдо-униполярен неврон.

3. Биполярен неврон.

4. Мултиполярен неврон.

Неврофибрилите се виждат в цитоплазмата на невроните.

(Според Ю. А. Афанасиев и др.).

Псевдоуниполярните неврони се наричат, защото, отдалечавайки се от тялото, аксонът и дендритът първо се прилепват плътно един към друг, създавайки впечатление за един процес и едва след това се отклоняват по Т-образен начин (те включват всички рецепторни неврони на гръбначни и черепни ганглии). Униполярните неврони се срещат само в ембриогенезата. Биполярните неврони са биполярни клетки на ретината, спиралните и вестибуларните ганглии. По формаса описани до 80 варианта на неврони: звездовидни, пирамидални, крушовидни, веретенообразни, паякообразни и др.

2. Функционален(в зависимост от изпълняваната функция и мястото в рефлексната дъга): рецепторни, ефекторни, интеркаларни и секреторни. Рецептор(чувствителни, аферентни) неврони, с помощта на дендрити, възприемат ефектите на външната или вътрешната среда, генерират нервен импулс и го предават на други видове неврони. Те се намират само в спиналните ганглии и сетивните ядра на черепномозъчните нерви. Ефектор(еферентни) неврони предават възбуждане към работните органи (мускули или жлези). Те се намират в предните рога на гръбначния мозък и вегетативните нервни ганглии. Вмъкване(асоциативни) неврони са разположени между рецепторните и ефекторните неврони; по техния брой най-много, особено в централната нервна система. секреторни неврони(невросекреторни клетки) специализирани неврони, които функционират като ендокринни клетки. Те синтезират и секретират неврохормони в кръвта и се намират в хипоталамичната област на мозъка. Те регулират дейността на хипофизната жлеза, а чрез нея и много периферни ендокринни жлези.

3. Посредник(според химическата природа на секретирания медиатор):

Холинергични неврони (медиатор ацетилхолин);

Аминергични (медиатори - биогенни амини, като норепинефрин, серотонин, хистамин);

GABAergic (медиатор - гама-аминомаслена киселина);

Аминокиселинно-ергични (медиатори - аминокиселини като глутамин, глицин, аспартат);

Пептидергични (медиатори - пептиди, като опиоидни пептиди, субстанция Р, холецистокинин и др.);

Пуринергични (медиатори - пуринови нуклеотиди, като аденин) и др.

Вътрешната структура на невроните

Ядроневроните обикновено са големи, заоблени, с фино диспергиран хроматин, 1-3 големи нуклеоли. Това отразява високата интензивност на процесите на транскрипция в невронното ядро.

Клетъчна стенаНевронът е способен да генерира и провежда електрически импулси. Това се постига чрез промяна на локалната пропускливост на неговите йонни канали за Na + и K +, промяна на електрическия потенциал и бързото му преместване по цитолемата (вълна на деполяризация, нервен импулс).

В цитоплазмата на невроните всички органели с общо предназначение са добре развити. Митохондриитеса многобройни и осигуряват високи енергийни нужди на неврона, свързани със значителна активност на синтетичните процеси, провеждането на нервните импулси и работата на йонните помпи. Те се характеризират с бързо износване (Фигура 8-3). Комплекс Голджимного добре развита. Неслучайно тази органела е описана и демонстрирана за първи път в хода на цитологията в невроните. При светлинна микроскопия се открива под формата на пръстени, нишки, зърна, разположени около ядрото (диктиозоми). Многобройни лизозомиосигуряват постоянно интензивно унищожаване на носимите компоненти на невронната цитоплазма (автофагия).

Р
е. 8-3. Ултраструктурна организация на тялото на неврона.

D. Дендрити. А. Аксон.

1. Ядро (ядрото е показано със стрелка).

2. Митохондрии.

3. Комплекс Голджи.

4. Хроматофилно вещество (участъци от гранулиран цитоплазмен ретикулум).

5. Лизозоми.

6. Аксонов хълм.

7. Невротубули, неврофиламенти.

(Според В. Л. Биков).

За нормалното функциониране и обновяване на невронните структури белтъчно-синтезиращият апарат трябва да е добре развит в тях (фиг. 8-3). Гранулиран цитоплазмен ретикулумв цитоплазмата на невроните образува клъстери, които са добре оцветени с основни багрила и се виждат под светлинна микроскопия под формата на бучки хроматофилно вещество(базофилно или тигрово вещество, вещество на Nissl). Терминът „вещество на Нисъл“ е запазен в чест на учения Франц Нисъл, който го описва за първи път. Бучки от хроматофилно вещество се намират в перикарията на неврони и дендрити, но никога не се откриват в аксоните, където протеин-синтезиращият апарат е слабо развит (фиг. 8-3). При продължително дразнене или увреждане на неврон, тези натрупвания на гранулирания цитоплазмен ретикулум се разпадат на отделни елементи, което на светлинно-оптично ниво се проявява чрез изчезването на веществото Nissl ( хроматолиза, тигролиза).

цитоскелетневроните е добре развит, образува триизмерна мрежа, представена от неврофиламенти (6-10 nm дебелина) и невротубули (20-30 nm в диаметър). Неврофиламентите и невротубулите са свързани помежду си чрез напречни мостове, при фиксиране те се слепват в снопове с дебелина 0,5–0,3 μm, които се оцветяват със сребърни соли.На светлооптично ниво се описват под името неврофибрили.Те образуват мрежа в перикарионите на невроцитите, а в израстъците лежат успоредно (фиг. 8-2). Цитоскелетът поддържа формата на клетките и също така осигурява транспортна функция - участва в транспортирането на вещества от перикариона до процесите (аксонален транспорт).

Включванияв цитоплазмата на неврона са представени от липидни капки, гранули липофусцин- "стареещ пигмент" - жълто-кафяв цвят от липопротеинова природа. Те са остатъчни тела (телолизозоми) с продукти от несмлени невронни структури. Очевидно липофусцинът може да се натрупва и в млада възраст, с интензивно функциониране и увреждане на невроните. Освен това има пигментни включвания в цитоплазмата на невроните на substantia nigra и синьото петно ​​на мозъчния ствол. меланин. Много неврони в мозъка съдържат включвания гликоген.

Невроните не са способни да се делят и с възрастта броят им постепенно намалява поради естествена смърт. При дегенеративни заболявания (болест на Алцхаймер, болест на Хънтингтън, паркинсонизъм) интензивността на апоптозата се увеличава и броят на невроните в определени части на нервната система рязко намалява.

Невроните се делят на рецепторни, ефекторни и интеркаларни.

Сложността и разнообразието на функциите на нервната система се определят от взаимодействието между невроните. Това взаимодействие е набор от различни сигнали, предавани между неврони или мускули и жлези. Сигналите се излъчват и разпространяват от йони. Йоните генерират електрически заряд (потенциал на действие), който се движи през тялото на неврона.

От голямо значение за науката беше изобретяването на метода на Голджи през 1873 г., който направи възможно оцветяването на отделни неврони. Терминът "неврон" (на немски Neuron) за обозначаване на нервните клетки е въведен от G. W. Waldeyer през 1891 г.

Енциклопедичен YouTube

1 / 5

✪ Междуневронни химични синапси

✪ Неврони

✪ Мистериозен мозък. Втората част. Реалността е на милостта на невроните.

✪ Как спортът стимулира растежа на невроните в мозъка?

✪ Структура на неврон

субтитри

Сега знаем как се предава нервен импулс. Нека всичко започне с възбуждането на дендритите, например този израстък на тялото на неврон. Възбуждане означава отваряне на йонните канали на мембраната. Чрез каналите йоните влизат в клетката или излизат от нея. Това може да доведе до инхибиране, но в нашия случай йоните действат електротонично. Те променят електрическия потенциал на мембраната и тази промяна в областта на хълма на аксона може да е достатъчна, за да отвори каналите на натриевите йони. Натриевите йони влизат в клетката, зарядът става положителен. Това отваря калиеви канали, но този положителен заряд активира следващата натриева помпа. Натриевите йони влизат отново в клетката, като по този начин сигналът се предава по-нататък. Въпросът е какво се случва на кръстовището на невроните? Съгласихме се, че всичко започва с възбуждането на дендритите. По правило източникът на възбуждане е друг неврон. Този аксон също ще предаде възбуждане на друга клетка. Може да е мускулна клетка или друга нервна клетка. как? Тук е терминалът на аксона. И тук може да има дендрит на друг неврон. Това е друг неврон със собствен аксон. Дендритът му е възбуден. как става това Как импулсът от аксона на един неврон преминава към дендрита на друг? Възможно е предаване от аксон на аксон, от дендрит на дендрит или от аксон към клетъчно тяло, но най-често импулсът се предава от аксон към невронни дендрити. Нека да разгледаме по-отблизо. Интересно ни е какво се случва в тази част от картината, която ще очертая в каре. Краят на аксона и дендритът на следващия неврон попадат в рамката. Това е терминалът на аксона. При увеличение изглежда нещо подобно. Това е терминалът на аксона. Ето вътрешното му съдържание, а до него е дендритът на съседен неврон. Ето как изглежда дендритът на съседен неврон при увеличение. Ето какво има вътре в първия неврон. Потенциалът за действие се движи през мембраната. Накрая, някъде върху терминалната мембрана на аксона, вътреклетъчният потенциал става достатъчно положителен, за да отвори натриевия канал. Преди пристигането на потенциала за действие, той е затворен. Ето го канала. Пропуска натриеви йони в клетката. Оттук започва всичко. Калиевите йони напускат клетката, но докато положителният заряд остава, той може да отвори и други канали, не само натриевите. В края на аксона има калциеви канали. Ще боядисам в розово. Тук е калциевият канал. Обикновено е затворен и не пропуска двувалентни калциеви йони. Това е волтаж-зависим канал. Подобно на натриевите канали, той се отваря, когато вътреклетъчният потенциал стане достатъчно положителен, за да пропусне калциевите йони в клетката. Двувалентните калциеви йони влизат в клетката. И този момент е невероятен. Това са катиони. Вътре в клетката има положителен заряд, дължащ се на натриевите йони. Как калцият стига там? Концентрацията на калций се създава с помощта на йонна помпа. За натриево-калиевата помпа вече говорих, има подобна помпа за калциевите йони. Това са белтъчни молекули, вградени в мембраната. Мембраната е фосфолипидна. Състои се от два слоя фосфолипиди. Като този. По-скоро прилича на истинска клетъчна мембрана. Тук мембраната също е двуслойна. Това е очевидно, но ще поясня за всеки случай. Тук също има калциеви помпи, които функционират подобно на натриево-калиевите помпи. Помпата получава ATP молекула и калциев йон, отделя фосфатната група от ATP и променя нейната конформация, изтласквайки калций навън. Помпата е проектирана по такъв начин, че изпомпва калция от клетката. Той консумира енергията на АТФ и осигурява висока концентрация на калциеви йони извън клетката. В покой концентрацията на калций навън е много по-висока. Когато се получи потенциал за действие, калциевите канали се отварят и калциевите йони отвън навлизат в края на аксона. Там калциевите йони се свързват с протеините. А сега да видим какво всъщност се случва на това място. Вече споменах думата "синапс". Точката на контакт между аксона и дендрита е синапсът. И има синапс. Може да се счита за място, където невроните се свързват един с друг. Този неврон се нарича пресинаптичен. ще го запиша. Трябва да знаете условията. пресинаптичен. И това е постсинаптично. Постсинаптичен. А пространството между тези аксон и дендрит се нарича синаптична цепнатина. синаптична цепнатина. Това е много, много тясна празнина. Сега говорим за химически синапси. Обикновено, когато хората говорят за синапси, те имат предвид химически. Има и електрически, но за тях все още няма да говорим. Помислете за конвенционален химически синапс. В химически синапс това разстояние е само 20 нанометра. Клетката, средно, има ширина от 10 до 100 микрона. Един микрон е 10 на минус шеста степен на метри. Това е 20 по 10 на минус девета степен. Това е много тясна празнина, ако сравним размера й с размера на клетката. В края на аксона на пресинаптичния неврон има везикули. Тези везикули са свързани с клетъчната мембрана отвътре. Ето мехурчетата. Те имат собствена липидна двуслойна мембрана. Мехурчетата са контейнери. В тази част на клетката има много от тях. Те съдържат молекули, наречени невротрансмитери. Ще ги покажа в зелено. Невротрансмитери във везикулите. Мисля, че тази дума ви е позната. Много лекарства за депресия и други психични проблеми действат специално върху невротрансмитерите. Невротрансмитери Невротрансмитери във везикулите. Когато волтаж-зависимите калциеви канали се отворят, калциевите йони навлизат в клетката и се свързват с протеини, които държат везикулите. Везикулите се задържат върху пресинаптичната мембрана, тоест тази част от мембраната. Те се задържат от протеини от групата SNARE.Протеините от това семейство са отговорни за мембранното сливане. Това са тези протеини. Калциевите йони се свързват с тези протеини и променят тяхната конформация, така че да придърпат везикулите толкова близо до клетъчната мембрана, че мембраните на везикулите да се слеят с нея. Нека разгледаме този процес по-подробно. След като калцият се свърже с протеините от семейството на SNARE върху клетъчната мембрана, те придърпват везикулите по-близо до пресинаптичната мембрана. Ето мехурчето. Така протича пресинаптичната мембрана. Помежду си те са свързани с протеини от семейството SNARE, които привличат мехурчето към мембраната и се намират тук. Резултатът беше сливане на мембрани. Това води до факта, че невротрансмитерите от везикулите навлизат в синаптичната цепнатина. Ето как невротрансмитерите се освобождават в синаптичната цепнатина. Този процес се нарича екзоцитоза. Невротрансмитерите напускат цитоплазмата на пресинаптичния неврон. Вероятно сте чували имената им: серотонин, допамин, адреналин, който е едновременно хормон и невротрансмитер. Норепинефринът е едновременно хормон и невротрансмитер. Всички те вероятно са ви познати. Те навлизат в синаптичната цепнатина и се свързват с повърхностните структури на мембраната на постсинаптичния неврон. постсинаптичен неврон. Да кажем, че се свързват тук, тук и тук със специфични протеини на повърхността на мембраната, в резултат на което се активират йонни канали. В този дендрит възниква възбуждане. Да кажем, че свързването на невротрансмитерите с мембраната води до отваряне на натриевите канали. Мембранните натриеви канали са отворени. Те са зависими от предавателя. Поради отварянето на натриевите канали натриевите йони влизат в клетката и всичко се повтаря отново. В клетката се появява излишък от положителни йони, този електротоничен потенциал се разпространява в областта на хълма на аксона, след това към следващия неврон, стимулирайки го. Така става. Възможно е и иначе. Да предположим, че вместо отваряне на натриеви канали ще се отворят канали на калиеви йони. В този случай калиевите йони ще излязат по градиента на концентрация. Калиевите йони напускат цитоплазмата. Ще ги покажа като триъгълници. Поради загубата на положително заредени йони вътреклетъчният положителен потенциал намалява, в резултат на което се затруднява генерирането на акционен потенциал в клетката. Надявам се това да е разбираемо. Започнахме с вълнение. Генерира се потенциал за действие, навлиза калций, съдържанието на везикулите навлиза в синаптичната цепнатина, отварят се натриевите канали и невронът се стимулира. И ако отворите калиеви канали, невронът ще се забави. Синапсите са много, много, много. Има трилиони от тях. Смята се, че само мозъчната кора съдържа между 100 и 500 трилиона синапса. И това е само кората! Всеки неврон е способен да образува много синапси. На тази снимка синапсите могат да бъдат тук, тук и тук. Стотици и хиляди синапси на всяка нервна клетка. С един неврон, друг, трети, четвърти. Огромен брой връзки... огромен. Сега виждате колко сложно е устроено всичко, което има отношение към човешкия ум. Надявам се да го намерите за полезно. Субтитри от общността на Amara.org

Структурата на невроните

клетъчно тяло

Тялото на нервната клетка се състои от протоплазма (цитоплазма и ядро), ограничена отвън с мембрана от липиден двоен слой. Липидите са съставени от хидрофилни глави и хидрофобни опашки. Липидите са подредени в хидрофобни опашки един към друг, образувайки хидрофобен слой. Този слой пропуска само мастноразтворими вещества (напр. кислород и въглероден диоксид). На мембраната има протеини: под формата на глобули на повърхността, върху които могат да се наблюдават израстъци на полизахариди (гликокаликс), поради което клетката възприема външно дразнене, и интегрални протеини, проникващи през мембраната, в които има йон канали.

Невронът се състои от тяло с диаметър от 3 до 130 микрона. Тялото съдържа ядро ​​(с голям брой ядрени пори) и органели (включително силно развит груб ER с активни рибозоми, апаратът на Голджи), както и процеси. Има два вида процеси: дендрити и аксони. Невронът има развит цитоскелет, който прониква в неговите процеси. Цитоскелетът поддържа формата на клетката, неговите нишки служат като "релси" за транспортиране на органели и вещества, опаковани в мембранни везикули (например невротрансмитери). Цитоскелетът на неврона се състои от фибрили с различни диаметри: Микротубули (D = 20-30 nm) - състоят се от протеина тубулин и се простират от неврона по протежение на аксона, до нервните окончания. Неврофиламенти (D = 10 nm) – заедно с микротубулите осигуряват вътреклетъчен транспорт на вещества. Микрофиламенти (D = 5 nm) - състоят се от актинови и миозинови протеини, те са особено изразени в нарастващите нервни процеси и в невроглията. ( невроглия, или просто глия (от др. гръцки νεῦρον - влакно, нерв + γλία - лепило), - набор от помощни клетки на нервната тъкан. Той представлява около 40% от обема на ЦНС. Броят на глиалните клетки е средно 10-50 пъти по-голям от този на невроните.)

В тялото на неврона се разкрива развит синтетичен апарат, гранулираният ER на неврона се оцветява базофилно и е известен като "тигроид". Тигроидът прониква в началните участъци на дендритите, но се намира на забележимо разстояние от началото на аксона, което служи като хистологичен знак на аксона. Невроните се различават по форма, брой процеси и функции. В зависимост от функцията се разграничават чувствителни, ефекторни (моторни, секреторни) и интеркаларни. Сензорните неврони възприемат стимули, преобразуват ги в нервни импулси и ги предават на мозъка. Ефектор (от лат. effectus - действие) - развиват и подават команди към работните органи. Интеркаларни - осъществяват връзка между сетивните и двигателните неврони, участват в обработката на информацията и генерирането на команди.

Прави се разлика между антерограден (далеч от тялото) и ретрограден (към тялото) транспорт на аксони.

Дендрити и аксон

Механизъм за създаване и провеждане на потенциал за действие

През 1937 г. Джон Закари младши определя, че гигантският аксон на калмари може да се използва за изследване на електрическите свойства на аксоните. Аксоните на калмарите са избрани, защото са много по-големи от човешките. Ако поставите електрод вътре в аксона, можете да измерите неговия мембранен потенциал.

Мембраната на аксона съдържа волтаж-зависими йонни канали. Те позволяват на аксона да генерира и провежда електрически сигнали през тялото си, наречени потенциали на действие. Тези сигнали се генерират и разпространяват от електрически заредени натриеви (Na+), калиеви (K+), хлорни (Cl-), калциеви (Ca2+) йони.

Натиск, разтягане, химични фактори или промяна в мембранния потенциал могат да активират неврон. Това се случва поради отварянето на йонни канали, които позволяват на йоните да преминат през клетъчната мембрана и съответно да променят мембранния потенциал.

Тънките аксони използват по-малко енергия и метаболитни вещества, за да проведат потенциал за действие, но дебелите аксони позволяват то да се проведе по-бързо.

За да проведат потенциали за действие по-бързо и по-малко енергоемки, невроните могат да използват специални глиални клетки, за да покрият аксони, наречени олигодендроцити в ЦНС или Schwann клетки в периферната нервна система. Тези клетки не покриват напълно аксоните, оставяйки празнини върху аксоните отворени за извънклетъчен материал. В тези празнини има повишена плътност на йонни канали Те се наричат ​​intercepts Ranvier. Чрез тях акционният потенциал преминава през електрическото поле между пролуките.

Класификация

Структурна класификация

Въз основа на броя и разположението на дендритите и аксоните, невроните се разделят на неаксонални, униполярни неврони, псевдо-униполярни неврони, биполярни неврони и мултиполярни (много дендритни стволове, обикновено еферентни) неврони.

Безаксонни неврони- малки клетки, групирани близо до гръбначния мозък в междупрешленните ганглии, които нямат анатомични признаци на разделяне на процеси в дендрити и аксони. Всички процеси в една клетка са много сходни. Функционалната цел на безаксонните неврони е слабо разбрана.

Униполярни неврони- неврони с един процес присъстват например в сетивното ядро ​​на тригеминалния нерв в средния мозък. Много морфолози смятат, че еднополярните неврони не се срещат в човешкото тяло и висшите гръбначни животни.

Мултиполярни неврони- Неврони с един аксон и няколко дендрита. Този тип нервни клетки преобладават в централната нервна система.

Псевдо-униполярни неврони- са уникални по рода си. Един процес се отклонява от тялото, което веднага се разделя в Т-образна форма. Целият този единичен тракт е покрит с миелинова обвивка и структурно представлява аксон, въпреки че по протежение на един от клоните възбуждането не преминава от, а към тялото на неврона. В структурно отношение дендритите са разклонения в края на този (периферен) процес. Тригерната зона е началото на това разклоняване (тоест тя се намира извън тялото на клетката). Такива неврони се намират в гръбначните ганглии.

Функционална класификация

Аферентни неврони(чувствителни, сензорни, рецепторни или центростремителни). Невроните от този тип включват първични клетки на сетивните органи и псевдоуниполярни клетки, в които дендритите имат свободни окончания.

Еферентни неврони(ефектор, двигател, двигател или центробежен). Невроните от този тип включват крайни неврони - ултиматум и предпоследен - неултиматум.

Асоциативни неврони(интеркаларни или интерневрони) - група неврони комуникират между еферентни и аферентни, те се делят на интрузивни, комиссурални и проекционни.

секреторни неврони- неврони, които секретират силно активни вещества (неврохормони). Имат добре развит комплекс на Голджи, аксонът завършва в аксовазални синапси.

Морфологична класификация

Морфологичната структура на невроните е разнообразна. При класифицирането на невроните се използват няколко принципа:

• вземете предвид размера и формата на тялото на неврона;
• броя и естеството на разклонените процеси;
• дължина на аксона и наличие на специализирани обвивки.

Според формата на клетката невроните могат да бъдат сферични, гранулирани, звездовидни, пирамидални, крушовидни, вретеновидни, неправилни и др. Размерът на тялото на неврона варира от 5 микрона в малки гранулирани клетки до 120-150 микрона в гигантски пирамидални неврони.

Според броя на процесите се разграничават следните морфологични типове неврони:

• униполярни (с един процес) невроцити, присъстващи, например, в сензорното ядро ​​на тригеминалния нерв в средния мозък;
• псевдо-униполярни клетки, групирани близо до гръбначния мозък в междупрешленните ганглии;
• биполярни неврони (имат един аксон и един дендрит), разположени в специализирани сетивни органи – ретина, обонятелен епител и луковица, слухови и вестибуларни ганглии;
• мултиполярни неврони (имат един аксон и няколко дендрита), преобладаващи в ЦНС.

Развитие и растеж на неврон

Въпросът за деленето на невроните в момента е дискусионен. Според една от версиите невронът се развива от малка клетка-предшественик, която спира да се дели още преди да освободи процесите си. Първо започва да расте аксонът, а по-късно се образуват дендритите. В края на процеса на развитие на нервната клетка се появява удебеляване, което проправя пътя през околната тъкан. Това удебеляване се нарича растежен конус на нервната клетка. Състои се от сплескана част от процеса на нервната клетка с множество тънки шипове. Микрошипките са с дебелина от 0,1 до 0,2 µm и могат да бъдат с дължина до 50 µm; широката и плоска област на растежния конус е около 5 µm широка и дълга, въпреки че формата му може да варира. Пространствата между микрошиповете на растежния конус са покрити с нагъната мембрана. Микрошиповете са в постоянно движение - някои се изтеглят в конуса на растежа, други се удължават, отклоняват се в различни посоки, докосват субстрата и могат да се залепят за него.

Конусът на растеж е изпълнен с малки, понякога свързани помежду си, мембранни везикули с неправилна форма. Под нагънатите области на мембраната и в шиповете има плътна маса от заплетени актинови нишки. Конусът на растеж също съдържа митохондрии, микротубули и неврофиламенти, подобни на тези в тялото на неврона.

Микротубулите и неврофиламентите се удължават главно чрез добавяне на новосинтезирани субединици в основата на невронния процес. Те се движат със скорост от около милиметър на ден, което съответства на скоростта на бавния аксонен транспорт в зрял неврон. Тъй като средната скорост на напредване на растежния конус е приблизително една и съща, възможно е нито сглобяването, нито разрушаването на микротубулите и неврофиламентите да се случи в далечния му край по време на растежа на невронния процес. В края се добавя нов мембранен материал. Конусът на растеж е област на бърза екзоцитоза и ендоцитоза, както се вижда от многото везикули, намерени тук. Малките мембранни везикули се транспортират по протежение на израстъка на неврона от тялото на клетката до растежния конус с поток от бърз аксонен транспорт. Мембранният материал, синтезиран в тялото на неврона, се прехвърля в растежния конус под формата на везикули и тук се включва в плазмената мембрана чрез екзоцитоза, като по този начин удължава процеса на нервната клетка.

Растежът на аксоните и дендритите обикновено се предшества от фаза на миграция на неврони, когато незрелите неврони се установяват и намират постоянно място за себе си.

Свойства и функции на невроните

Имоти:

• Наличието на трансмембранна потенциална разлика(до 90 mV), външната повърхност е електроположителна по отношение на вътрешната повърхност.
• Много висока чувствителносткъм определени химикали и електрически ток.
• Способността за невросекретиране, тоест до синтеза и освобождаването на специални вещества (невротрансмитери) в околната среда или синаптичната цепнатина.

• Висока консумация на енергия, високо ниво на енергийни процеси, което налага постоянно снабдяване с основните източници на енергия - глюкоза и кислород, необходими за окисляването.

Функции:

• приемаща функция(синапсите са контактни точки, ние получаваме информация под формата на импулс от рецептори и неврони).
• Интегративна функция(обработка на информация, в резултат на което на изхода на неврона се формира сигнал, носещ информацията на всички сумирани сигнали).
• Функция на проводника(от неврона по аксона има информация под формата на електрически ток към синапса).
• Трансферна функция(нервен импулс, достигнал края на аксона, който вече е част от структурата на синапса, предизвиква освобождаване на медиатор - директен предавател на възбуждане към друг неврон или изпълнителен орган).

Невроните са много сложни структури. Размерите на клетките са изключително разнообразни (от 4-6 микрона до 130 микрона). Формата на неврона също е много променлива, но всички нервни клетки имат процеси (един или повече), простиращи се от тялото. Хората имат над един трилион (10) нервни клетки.

На строго определени етапи от онтогенезата се програмира масова смърт на невроницентрална и периферна нервна система. По време на 1 година от живота умират около 10 милиона неврони, а по време на живота мозъкът губи около 0,1% от всички неврони. Смъртта се определя от редица фактори:

най-активно участващите в междуклетъчните взаимодействия на неврона оцеляват (те растат по-бързо, имат повече процеси, повече контакти с целевите клетки).

има гени, отговорни за изхода между живота и смъртта.

прекъсвания в кръвоснабдяването.

По брой издънкиневроните се делят на:

еднополюсен - едностранен,

биполярно - двустранно,

многополюсен - многообработен.

Сред униполярните неврони се разграничават истинските униполярни,

лежащи в ретината на окото и фалшиви униполярни, разположени в гръбначните възли. Фалшивите униполярни клетки в процеса на развитие са били биполярни клетки, но след това част от клетката е била изтеглена в дълъг процес, който често прави няколко завъртания около тялото и след това се разклонява в Т-образна форма.

Процесите на нервните клетки се различават по структура, всяка нервна клетка има аксон или неврит, който идва от тялото на клетката под формата на нишка, която има еднаква дебелина по цялата си дължина. Аксоните често пътуват на дълги разстояния. По хода на неврита се отклоняват тънки клони - колатерали. Аксонът, който предава процеса и импулса в него, отива от клетката към периферията. Аксонът завършва с ефектор или двигател, завършващ в мускулна или жлезиста тъкан. Дължината на аксона може да бъде повече от 100 см. В аксона няма ендоплазмен ретикулум и свободни рибозоми, така че всички протеини се секретират в тялото и след това се транспортират по аксона.

Други процеси започват от клетъчното тяло с широка основа и силно се разклоняват. Те се наричат ​​дендритни процеси или дендрити и са рецептивни процеси, при които импулсът се разпространява към клетъчното тяло. Дендритите завършват с чувствителни нервни окончания или рецептори, които специфично възприемат дразнения.

Истинските еднополярни неврони имат само един аксон и възприемането на импулси се извършва от цялата повърхност на клетката. Единственият пример за унипотентни клетки при хората са амокринните клетки на ретината.

Биполярните неврони лежат в ретината на окото и имат аксон и един разклонен процес - дендрит.

Многостранните мултиполярни неврони са широко разпространени и се намират в гръбначния и главния мозък, автономните ганглии и др. Тези клетки имат един аксон и множество разклонени дендрити.

В зависимост от местоположението невроните се разделят на централни, разположени в мозъка и гръбначния мозък, и периферни - това са неврони на автономните ганглии, органни нервни плексуси и гръбначни възли.

Нервните клетки взаимодействат тясно с кръвоносните съдове. Има 3 опции за взаимодействие:

Нервните клетки в тялото лежат под формата на вериги, т.е. една клетка контактува с друга и й предава своя импулс. Такива вериги от клетки се наричат рефлексни дъги.В зависимост от позицията на невроните в рефлексната дъга те имат различна функция. По функция невроните могат да бъдат чувствителни, двигателни, асоциативни и интеркаларни. Помежду си или с целевия орган нервните клетки взаимодействат с помощта на химикали - невротрансмитери.

Активността на един неврон може да бъде предизвикана от импулс от друг неврон или да бъде спонтанна. В този случай невронът играе ролята на пейсмейкър (пейсмейкър). Такива неврони има в редица центрове, включително дихателния.

Първият сензорен неврон в рефлексната дъга е сензорната клетка. Дразненето се възприема от рецептора - чувствителен край, импулсът достига тялото на клетката по дендрита и след това се предава по аксона към друг неврон. Командата за действие върху работния орган се предава от двигателен или ефекторен неврон. Един ефекторен неврон може да получи импулс директно от чувствителна клетка, тогава рефлексната дъга ще се състои от два неврона.

В по-сложните рефлексни дъги има средна връзка - интеркаларен неврон. Той възприема импулс от чувствителна клетка и го предава на двигателна клетка.

Понякога няколко клетки с еднаква функция (сензорна или двигателна) се обединяват от един неврон, който концентрира в себе си импулси от няколко клетки - това са асоциативни неврони. Тези неврони предават импулса по-нататък към интеркаларните или ефекторните неврони.

В тялото на неврона повечето нервни клетки съдържат едно ядро. Многоядрените нервни клетки са характерни за някои периферни ганглии на автономната нервна система. На хистологичните препарати ядрото на нервната клетка изглежда като светъл мехур с ясно различимо ядро ​​и няколко бучки хроматин. Електронната микроскопия разкрива същите субмикроскопични компоненти, както в ядрата на други клетки. Ядрената обвивка има множество пори. Хроматинът е разпръснат. Такава структура на ядрото е характерна за метаболитно активните ядрени апарати.

Ядрената мембрана в процеса на ембриогенезата образува дълбоки гънки, които се простират в кариоплазмата. Към момента на раждането сгъването става много по-малко. При новороденото вече има преобладаване на обема на цитоплазмата над ядрото, тъй като по време на периода на ембриогенезата тези съотношения са обърнати.

Цитоплазмата на нервната клетка се нарича невроплазма. Съдържа органели и включвания.

Апаратът на Голджи е открит за първи път в нервните клетки. Прилича на сложна кошница, която обгражда ядрото от всички страни. Това е един вид дифузен тип на апарата на Голджи. Под електронна микроскопия се състои от големи вакуоли, малки везикули и пакети от двойни мембрани, които образуват анастомозна мрежа около ядрения апарат на нервната клетка. Въпреки това, най-често апаратът на Голджи се намира между ядрото и мястото, откъдето произлиза аксона - хълма на аксона. Апаратът на Голджи е мястото за генериране на потенциал за действие.

Митохондриите изглеждат като много къси пръчици. Те се намират в клетъчното тяло и във всички процеси. В крайните клонове на нервните процеси, т.е. тяхното натрупване се наблюдава в нервните окончания. Ултраструктурата на митохондриите е типична, но тяхната вътрешна мембрана не образува голям брой кристи. Те са много чувствителни към хипоксия. Митохондриите са описани за първи път в мускулни клетки от Kelliker преди повече от 100 години. В някои неврони има анастомози между митохондриалните кристи. Броят на кристите и общата им повърхност са пряко свързани с интензивността на тяхното дишане. Необичайно е натрупването на митохондрии в нервните окончания. При процесите те са ориентирани с надлъжната си ос по протежение на процесите.

Клетъчният център в нервните клетки се състои от 2 центриоли, заобиколени от светла сфера, и е много по-добре изразен в младите неврони. При зрелите неврони клетъчният център се открива трудно, а при възрастния организъм центрозомата претърпява дегенеративни промени.

При оцветяване на нервните клетки с толуоидно синьо в цитоплазмата се откриват бучки с различни размери - базофилно вещество или вещество на Nissl.Това е много нестабилно вещество: при обща умора в резултат на продължителна работа или нервна възбуда, бучките от веществото Nissl изчезват. Хистохимично, РНК и гликоген са открити в бучките. Електронномикроскопските изследвания показват, че бучките на Nissl са ендоплазмен ретикулум. На мембраните на ендоплазмения ретикулум има много рибозоми. В невроплазмата има и много свободни рибозоми, образуващи подобни на розетка клъстери. Развитият гранулиран ендоплазмен ретикулум осигурява синтеза на голямо количество протеин. Синтезът на протеин се наблюдава само в тялото на неврона и в дендритите. Нервните клетки се характеризират с високо ниво на синтетични процеси, предимно протеини и РНК.

По посока на аксона и по протежение на аксона има D.C.полутечно съдържание на неврона, движещо се към периферията на неврита със скорост 1-10 mm на ден. В допълнение към бавното движение на невроплазмата също се установи бърз ток(от 100 до 2000 мм на ден), има универсален характер. Бързият ток зависи от процесите на окислително фосфорилиране, наличието на калций и се нарушава от разрушаването на микротубулите и неврофиламентите. Холинестеразата, аминокиселините, митохондриите, нуклеотидите се транспортират чрез бърз транспорт. Бързият транспорт е тясно свързан с доставката на кислород. 10 минути след смъртта движението в периферния нерв на бозайниците спира. За патологията съществуването на аксоплазмено движение е важно в смисъл, че различни инфекциозни агенти могат да се разпространяват по аксона, както от периферията на тялото към централната нервна система, така и вътре в нея. Непрекъснатият аксоплазмен транспорт е активен процес, който изисква енергия. Някои вещества имат способността да се движат по аксона в обратна посока ( ретрограден транспорт): ацетилхолинестераза, полиомиелитен вирус, херпесен вирус, тетаничен токсин, който се произвежда от бактерии, уловени в кожна рана, достига до централната нервна система по аксона и причинява конвулсии.

При новородено невроплазмата е бедна на бучки от базофилна материя. С възрастта се наблюдава увеличаване на броя и размера на бучките.

Специфични структури на нервните клетки също са неврофибрилите и микротубулите. неврофибрилинамират се в невроните по време на фиксация и в клетъчното тяло имат произволно разположение под формата на филц, а в израстъците лежат успоредно един на друг. В живи клетки те бяха открити чрез заснемане на фазов контрол.

Електронната микроскопия разкрива хомогенни нишки от невропротофибрили, състоящи се от неврофиламенти, в цитоплазмата на тялото и процесите. Неврофиламентите са фибриларни структури с диаметър от 40 до 100 A. Те се състоят от спирално усукани нишки, представени от протеинови молекули с тегло 80 000. Неврофибрилите възникват от снопове агрегация на невропротофибрили, съществуващи in vivo. Едно време функцията за провеждане на импулси се приписваше на неврофибрилите, но се оказа, че след прерязване на нервното влакно проводимостта се запазва дори когато неврофибрилите вече са дегенерирали. Очевидно основната роля в процеса на импулсна проводимост принадлежи на интерфибриларната невроплазма. Следователно функционалното значение на неврофибрилите не е ясно.

микротубулиса цилиндрични. Ядрото им е с ниска електронна плътност. Стените са образувани от 13 надлъжно ориентирани фибриларни субединици. Всяка фибрила от своя страна се състои от мономери, които се агрегират и образуват удължена фибрила. Повечето микротубули са разположени надлъжно в процесите. Микротубулите транспортират вещества (протеини, невротрансмитери), органели (митохондрии, везикули), ензими за синтеза на медиатори.

Лизозомив нервните клетки те са малки, има малко от тях и техните структури не се различават от другите клетки. Те съдържат силно активна кисела фосфатаза. Лизозомите се намират главно в тялото на нервните клетки. При дегенеративни процеси броят на лизозомите в невроните се увеличава.

В невроплазмата на нервните клетки се откриват включвания на пигмент и гликоген. В нервните клетки се намират два вида пигменти - липофусцин, който има бледожълт или зеленикаво-жълт цвят, и меланин, тъмнокафяв или кафяв пигмент (например черно вещество - substantianigra в краката на мозъка).

Меланиноткрити в клетките много рано - до края на първата година от живота. Липофусцин

се натрупва по-късно, но до 30-годишна възраст може да се открие в почти всички клетки. Пигменти като липофусцин играят важна роля в метаболитните процеси. Пигментите, свързани с хромопротеините, са катализатори в редокс процесите. Те са древната редокс система на невроплазмата.

Гликогенът се натрупва в неврона по време на период на относителна почивка в зоните на разпространение на веществото Nissl. Гликогенът се съдържа в телата и проксималните сегменти на дендритите. В аксоните липсват полизахариди. Нервните клетки също съдържат ензими: оксидаза, фосфатаза и холинестераза. Невромодулинът е специфичен аксоплазмен протеин.