Funktsiooni struktuur on närvikoe asukoht kehas. närvikude

Närvikude, nagu ka teised inimkeha kuded, koosneb rakkudest ja rakkudevahelisest ainest. Rakkudevaheline aine on gliiarakkude derivaat ja koosneb kiududest ja amorfsest ainest. Närvirakud ise jagunevad kahte populatsiooni:
1) korralikud närvirakud - neuronid, millel on võime toota ja edastada elektrilisi impulsse;
2) abigliiarakud

Närvikoe struktuuri skeem:

Neuron on keerukas, väga spetsialiseerunud rakk, mille protsessid on võimelised genereerima, tajuma, transformeerima ja edastama elektrilisi signaale, samuti moodustama funktsionaalseid kontakte ja vahetama teavet teiste rakkudega.

Ühelt poolt on neuron geneetiline üksus, kuna see pärineb ühest neuroblastist, teisest küljest on neuron funktsionaalne üksus, kuna tal on võime erutuda ja iseseisvalt reageerida. Seega on neuron närvisüsteemi struktuurne ja funktsionaalne üksus.

4.2. neurogliia

Vaatamata sellele, et gliotsüüdid ei ole nagu neuronidki otseselt võimelised infotöötluses osalema, on nende funktsioon aju normaalse funktsioneerimise tagamiseks ülimalt oluline. Ühes neuronis on ligikaudu kümme gliaalrakku. Neuroglia on heterogeenne, selles eristatakse mikrogliiat ja makrogliat, viimane jaguneb veelgi mitut tüüpi rakkudeks, millest igaüks täidab oma spetsiifilisi funktsioone.
Gliarakkude sordid:

Microglia. See on väike piklik rakk, milles on palju väga hargnenud protsesse. Neil on väga vähe tsütoplasmat, ribosoome, halvasti arenenud endoplasmaatiline retikulum ja väikesed mitokondrid. Mikrogliia rakud on fagotsüüdid ja mängivad olulist rolli kesknärvisüsteemi immuunsuses. Nad võivad fagotsüteerida (õgida) närvikoesse sattunud patogeene, kahjustatud või surnud neuroneid või tarbetuid rakulisi struktuure. Nende aktiivsus suureneb koos närvikoes esinevate erinevate patoloogiliste protsessidega. Näiteks suureneb nende arv järsult pärast aju kiirguskahjustust. Sel juhul koguneb kahjustatud neuronite ümber kuni kaks tosinat fagotsüüti, mis kasutavad surnud rakku.

Astrotsüüdid. Need on tähtrakud. Astrotsüütide pinnal on moodustised - membraanid, mis suurendavad pindala. See pind piirneb halli aine rakkudevahelise ruumiga. Sageli paiknevad astrotsüüdid närvirakkude ja aju veresoonte vahel:

Neurogliaalsed suhted (F. Bloomi, A. Leyersoni ja L. Hofstadteri järgi, 1988):

Astrotsüütide funktsioonid on erinevad:
1) ruumilise võrgustiku loomine, tugi neuronitele, omamoodi "raku skelett";
2) närvikiudude ja närvilõpmete eraldamine nii üksteisest kui ka teistest rakuelementidest. KNS pinnale ning halli ja valge aine piiridele akumuleeruvad astrotsüüdid isoleerivad sektsioonid üksteisest;
3) osalemine hematoentsefaalbarjääri (vere ja ajukoe vaheline barjäär) moodustamises - tagatakse toitainetega varustamine verest neuronitesse;
4) osalemine kesknärvisüsteemi regeneratsiooniprotsessides;
5) osalemine närvikoe ainevahetuses - neuronite ja sünapside aktiivsus säilib.

Oligodendrotsüüdid. Need on väikesed ovaalsed rakud, millel on õhukesed, lühikesed, väheharunenud, väheste protsessidega (kust nad oma nime said). Neid leidub neuroneid ümbritsevas hallis ja valges aines, need on osa membraanidest ja närvilõpmetest. Nende põhifunktsioonid on troofilised (osalemine neuronite metabolismis ümbritseva koega) ja isoleerivad (müeliini ümbrise moodustamine närvide ümber, mis on vajalik signaali paremaks edastamiseks). Schwanni rakud on perifeerse närvisüsteemi oligodendrotsüütide variant. Enamasti on neil ümar, piklik kuju. Organelle on vähe kehades ning mnomitokondrite ja endoplasmaatilise retikulumi protsessides. Schwanni rakkudel on kaks peamist varianti. Esimesel juhul mähib üks gliiarakk korduvalt ümber aksoni aksiaalse silindri, moodustades nn "tselluloosi" kiu:
Oligodendrotsüüdid (F. Bloomi, A. Leizersoni ja L. Hofstadteri järgi, 1988):

Neid kiude nimetatakse müeliiniks müeliini, rasvataolise aine tõttu, mis moodustab Schwanni raku membraani. Kuna müeliin on valge, Müeliiniga kaetud aksonite kobarad moodustavad aju "valgeaine". Aksonit katvate üksikute gliiarakkude vahel on kitsad lüngad - Ranvieri lõikepunktid, kuid need avastanud teadlase nimi. Tulenevalt asjaolust, et elektriimpulsid liiguvad mööda müsliniseeritud kiudu hüppeliselt ühelt lõikepunktilt teisele, on sellistel kiududel väga suur närviimpulsside juhtivuse kiirus.

Teises variandis sukeldatakse ühte Schwanni rakku korraga mitu aksiaalset silindrit, moodustades kaabel-tüüpi närvikiu. Sellisel närvikiul on hall värv ja see on iseloomulik siseorganeid teenindavale autonoomsele närvisüsteemile. Signaali juhtivuse kiirus selles on 1-2 suurusjärku väiksem kui müeliinitud kiududel.

Ependümotsüüdid. Need rakud ääristavad ajuvatsakesi, eritades tserebrospinaalvedelikku. Nad osalevad tserebrospinaalvedeliku ja selles lahustunud ainete vahetuses. Seljaajukanali poole jäävate rakkude pinnal on ripsmed, mis oma värelusega soodustavad tserebrospinaalvedeliku liikumist.

Seega täidab neuroglia järgmisi funktsioone:
1) neuronite "skeleti" moodustamine;
2) neuronite kaitse tagamine (mehaaniline ja fagotsüütiline);
3) neuronite toitumise tagamine;
4) osalemine müeliinkesta moodustamises;
5) osalemine närvikoe elementide regenereerimises (taastamises).

4.3. Neuronid

Varem märgiti, et neuron on närvisüsteemi väga spetsiifiline rakk. Reeglina on sellel tähtkuju, mille tõttu eristatakse selles keha (soma) ja protsesse (aksonit ja dendriite). Neuronil on alati üks akson, kuigi see võib hargneda, moodustades kaks või enam närvilõpmeid, ja seal võib olla üsna palju dendriite. Keha kuju järgi võib eristada tähtkujulisi, kerakujulisi, fusiformseid, püramiidseid, pirnikujulisi jmt. Neuronite tüübid erinevad kehakuju poolest:

Neuronite klassifikatsioon kehakuju järgi:
1 - stellate neuronid (seljaaju motoorsed neuronid);
2 — sfäärilised neuronid (seljaaju sõlmede tundlikud neuronid);
3 - püramiidrakud (ajupoolkerade koor);
4 - pirnikujulised rakud (väikeaju Purkinje rakud);
5 - spindlirakud (ajupoolkerade ajukoor)

Teine, levinum neuronite klassifikatsioon on nende jagamine rühmadesse protsesside arvu ja struktuuri järgi. Sõltuvalt nende arvust jagunevad neuronid unipolaarseteks (üks protsess), bipolaarseteks (kaks protsessi) ja multipolaarseteks (palju protsesse):

Neuronite klassifikatsioon protsesside arvu järgi:
1 - bipolaarsed neuronid;
2 - pseudounipolaarsed neuronid;
3 - multilolaarsed neuronid

Unipolaarsed rakud (ilma dendriitideta) ei ole täiskasvanutele iseloomulikud ja neid täheldatakse ainult embrüogeneesi ajal. Selle asemel on inimkehas nn pseudounipolaarsed rakud, mille ainus akson jaguneb kohe pärast rakukehast lahkumist kaheks haruks. Bipolaarsetel neuronitel on üks dendriit ja üks akson. Need esinevad võrkkestas ja edastavad ergastuse fotoretseptoritelt nägemisnärvi moodustavatele ganglionrakkudele. Multipolaarsed neuronid (millel on suur hulk dendriite) moodustavad enamiku närvisüsteemi rakkudest.

Neuronite suurus on vahemikus 5 kuni 120 mikronit ja keskmiselt 10-30 mikronit. Inimkeha suurimad närvirakud on seljaaju motoorsed neuronid ja ajukoore hiiglaslikud Betzi püramiidid. Nii need kui ka teised rakud on oma olemuselt motoorsed ja nende suurus on tingitud vajadusest võtta teistelt neuronitelt üle tohutul hulgal aksoneid. Hinnanguliselt on mõnel seljaaju motoorset neuronil kuni 10 000 sünapsi.

Kolmas neuronite klassifikatsioon on vastavalt täidetavatele funktsioonidele. Selle klassifikatsiooni järgi võib kõik närvirakud jagada sensoorne, interkalaarne ja motoorne :

Seljaaju reflekskaared:
a - kahe neuroni reflekskaar; b - kolme neuroni reflekskaar;
1 - tundlik neuron; 2 - interkalaarne neuron; 3 - motoorne neuron;
4 — selg (tundlik) selg; 5 - eesmine (motoorne) juur; 6 - tagumised sarved; 7 - eesmised sarved

Kuna "motoorsed" rakud võivad saata korraldusi mitte ainult lihastele, vaid ka näärmetele, kasutatakse nende aksonite kohta sageli terminit eferents, see tähendab impulsside suunamist tsentrist perifeeriasse. Siis nimetatakse tundlikke rakke aferentseteks (mille kaudu liiguvad närviimpulsid perifeeriast keskele).

Seega saab kõik neuronite klassifikatsioonid taandada kolmele kõige sagedamini kasutatavale:

Närvikude on närvisüsteemi põhikomponent. See koosneb närvirakkudest ja neurogliiarakkudest. Närvirakud on võimelised ärrituse mõjul sattuma erutusseisundisse, tekitama impulsse ja neid edasi andma. Need omadused määravad närvisüsteemi spetsiifilise funktsiooni. Neuroglia on orgaaniliselt seotud närvirakkudega ning täidab troofilisi, sekretoorseid, kaitse- ja tugifunktsioone.

Närvirakud – neuronid ehk neurotsüüdid on protsessirakud. Neuronikeha suurus varieerub märkimisväärselt (3-4 kuni 130 mikronit). Närvirakkude kuju on samuti väga erinev (joon. 10). Närvirakkude protsessid juhivad närviimpulsi ühest inimese kehaosast teise, protsesside pikkus on mitmest mikronist kuni 1,0-1,5 m.

Riis. 10. Neuronid (närvirakud). A - multipolaarne neuron; B - pseudounipolaarne neuron; B - bipolaarne neuron; 1 - akson; 2 - dendriit

Närvirakkudes on kahte tüüpi protsesse. Esimest tüüpi protsessid juhivad impulsse närviraku kehast teistesse tööorganite rakkudesse või kudedesse; neid nimetatakse neuriitideks või aksoniteks. Närvirakul on alati ainult üks akson, mis lõpeb teise neuroni või lihase, näärme terminaliseadmega. Teist tüüpi protsesse nimetatakse dendriitideks, need hargnevad nagu puu. Nende arv erinevates neuronites on erinev. Need protsessid juhivad närviimpulsse närviraku kehasse. Tundlike neuronite dendriitidel on nende perifeerses otsas spetsiaalsed tajuaparaadid – tundlikud närvilõpmed ehk retseptorid.

Protsesside arvu järgi jagunevad neuronid bipolaarseteks (bipolaarseteks) - kahe protsessiga, multipolaarseteks (multipolaarseteks) - mitme protsessiga. Eriti eristuvad pseudounipolaarsed (vale unipolaarsed) neuronid, mille neuriit ja dendriit saavad alguse rakukeha ühisest väljakasvust, millele järgneb T-kujuline jagunemine. See vorm on iseloomulik tundlikele neurotsüütidele.

Närvirakul on üks tuum, mis sisaldab 2–3 tuuma. Neuronite tsütoplasma sisaldab lisaks mistahes rakkudele iseloomulikele organellidele kromatofiilset ainet (Nissl aine) ja neurofibrillaarset aparaati. Kromatofiilne aine on rakukehas tekkiv granulaarsus, mis dendriiteerib ebateravalt piiratud, põhivärvidega määrdunud tükke. See varieerub sõltuvalt raku funktsionaalsest seisundist. Ülepinge, vigastuse (protsesside katkemine, mürgistus, hapnikunälg jne) tingimustes tükid lagunevad ja kaovad. Seda protsessi nimetatakse kromatolüüsiks, st lahustumiseks.

Närvirakkude tsütoplasma teine ​​iseloomulik komponent on õhukesed filamendid - neurofibrillid. Protsessides asuvad nad piki kiude üksteisega paralleelselt, raku kehas moodustavad nad võrgu.

Neurogliat esindavad erineva kuju ja suurusega rakud, mis jagunevad kahte rühma: makroglia (gliotsüüdid) ja mikrogliia (gliia makrofaagid) (joonis 11). Gliotsüütidest eristatakse ependümotsüüte, astrotsüüte ja oligodendrotsüüte. Ependümotsüüdid ääristavad seljaaju kanalit ja ajuvatsakesi. Astrotsüüdid moodustavad kesknärvisüsteemi tugiaparaadi. Oligodendrotsüüdid ümbritsevad kesk- ja perifeerse närvisüsteemi neuronite kehasid, moodustavad närvikiudude kestasid ja on osa närvilõpmetest. Mikrogliia rakud on mobiilsed ja võimelised fagotsüteerima.

Närvikiude nimetatakse närvirakkude protsessideks (teljelised silindrid), mis on kaetud membraanidega. Närvikiudude ümbrise (neurolemma) moodustavad rakud, mida nimetatakse neurolemmotsüütideks (Schwanni rakud). Sõltuvalt membraani struktuurist eristatakse mittemüeliniseerunud (lihakaid) ja müeliniseerunud (lihakaid) närvikiude. Müeliniseerimata närvikiude iseloomustab asjaolu, et neis olevad lemmotsüüdid asuvad üksteise lähedal ja moodustavad protoplasma ahelaid. Sellises kestas paikneb üks või mitu aksiaalset silindrit. Müeliniseerunud närvikiududel on paksem kest, mille sisemus sisaldab müeliini. Kui histoloogilisi preparaate töödeldakse osmiinhappega, muutub müeliinkesta tumepruuniks. Teatud kaugusel müeliinikius on kaldus valged jooned - müeliini sälgud ja kitsendused - närvikiu sõlmed (Ranvieri lõikepunktid). Need vastavad lemmotsüütide piiridele. Müeliniseerunud kiud on paksemad kui müeliniseerimata kiud, nende läbimõõt on 1 - 20 mikronit.

Müeliniseerunud ja müeliniseerimata närvikiudude kimbud, mis on kaetud sidekoe ümbrisega, moodustavad närvitüvesid ehk närve. Närvi sidekoe kesta nimetatakse epineuriumiks. See tungib närvi paksusesse ja katab närvikiudude kimbud (perineurium) ja üksikud kiud (endoneurium). Epineurium sisaldab vere- ja lümfisooneid, mis lähevad perineuriumisse ja endoneuriumisse.

Närvikiudude läbilõikamine põhjustab närvikiudude perifeerse protsessi degeneratsiooni, mille käigus see laguneb erineva suurusega kohaks. Transektsiooni kohas tekib põletikuline reaktsioon ja moodustub arm, mille kaudu hiljem on närvi regenereerimise (taastamise) käigus võimalik närvikiudude kesksete segmentide idanemine. Närvikiu taastumine algab lemmootsüütide intensiivsest paljunemisest ja nendest omapäraste paelte moodustumisest, mis tungivad armkoesse. Tsentraalsete protsesside aksiaalsed silindrid moodustavad otstes paksenemised - kasvukolvid ja kasvavad armkoeks ja lemmotsüüdiribadeks. Perifeerne närv kasvab kiirusega 1-4 mm/päevas.

Närvikiud lõpevad otsaseadmetega - närvilõpmetega (joon. 12). Funktsiooni järgi eristatakse kolme närvilõpmete rühma: tundlikud ehk retseptorid, motoorsed ja sekretoorsed ehk efektorid ning teiste neuronite otsad – interneuronaalsed sünapsid.

Riis. 12. Närvilõpmed. a - neuromuskulaarne ots: 1 - närvikiud; 2 - lihaskiud; b - vaba närvilõpp sidekoes; c - lamellkorpus (Vater - Pacini keha): 1 - välimine kolb (kolb); 2 - sisemine kolb (pirn); 3 - närvikiu terminali osa

Sensoorsed närvilõpmed (retseptorid) moodustuvad sensoorsete neuronite dendriitide terminaalsetest harudest. Nad tajuvad ärritust väliskeskkonnast (eksteroretseptorid) ja siseorganitest (interoretseptorid). Seal on vabu närvilõpmeid, mis koosnevad ainult närviraku protsessi terminaalsest hargnemisest, ja mittevabad, kui närvilõpme moodustamises osalevad neurogliia elemendid. Mittevabad närvilõpmed võivad olla kaetud sidekoe kapsliga. Selliseid lõppu nimetatakse kapseldatud: näiteks lamellkeha (Fateri keha – Pacini). Skeletilihaste retseptoreid nimetatakse neuromuskulaarseteks spindliteks. Need koosnevad lihaskiu pinnal spiraali kujul hargnevatest närvikiududest.

Efektoreid on kahte tüüpi - motoorsed ja sekretoorsed. Motoorsed (motoorsed) närvilõpmed on lihaskoes olevate motoorsete rakkude neuriitide terminaalsed harud ja neid nimetatakse neuromuskulaarseteks lõppudeks. Sekretoorsed lõpud näärmetes moodustavad neuroglandulaarsed lõpud. Seda tüüpi närvilõpmed esindavad neuro-koe sünapsi.

Närvirakkude vaheline suhtlus toimub sünapside abil. Need moodustuvad kehal ühe raku neuriidi terminaalsetest harudest, teise dendriitidest või aksonitest. Sünapsis liigub närviimpulss ainult ühes suunas (neuriidist teise raku kehasse või dendriitidesse). Närvisüsteemi erinevates osades on need erinevalt paigutatud.

Ergutavate kudede üldine füsioloogia

Kõigil elusorganismidel ja nende rakkudel on ärrituvus, see tähendab võime reageerida välisele ärritusele ainevahetuse muutmise kaudu.

Koos ärrituvusega on kolme tüüpi kudedel - närviline, lihaseline ja näärmeline - erutuvus. Vastuseks ärritusele erutuvates kudedes toimub erutusprotsess.

Erutus on keeruline bioloogiline reaktsioon. Ergastuse kohustuslikud tunnused on membraanipotentsiaali muutus, ainevahetuse suurenemine (suurenenud O 2 tarbimine, CO 2 ja soojuse eraldumine) ning sellele koele omaste tegevuste esinemine: lihas tõmbub kokku, nääre eritab saladust, närv. rakk genereerib elektrilisi impulsse. Ergutamise hetkel läheb kude füsioloogilisest puhkeseisundist üle oma olemuslikule aktiivsusele.

Seetõttu on erutuvus koe võime reageerida ärritusele erutusega. Erutuvus on koe omadus, erutus aga protsess, reaktsioon ärritusele.

Ergastuse leviku kõige olulisem tunnus on närviimpulsi ehk aktsioonipotentsiaali tekkimine, mille tõttu erutus ei jää paigale, vaid toimub läbi erutuvate kudede. Ergastav stiimul võib olla mis tahes välis- või sisekeskkonna mõjur (elektriline, keemiline, mehaaniline, termiline jne), eeldusel, et see on piisavalt tugev, toimib piisavalt kaua ja selle tugevus suureneb piisavalt kiiresti.

Bioelektrilised nähtused

Bioelektrilised nähtused - "looma elektri" avastas 1791. aastal Itaalia teadlane Galvani. Kaasaegse membraaniteooria andmed bioelektriliste nähtuste tekke kohta said Hodgkin, Katz ja Huxley 1952. aastal hiiglasliku kalmaari närvikiuga (1 mm läbimõõduga) läbi viidud uuringutes.

Raku plasmamembraanil (plasmolemma), mis piirab raku tsütoplasma välispinda, on

paksusega umbes 10 nm ja koosneb kahekordsest lipiidikihist, millesse on sukeldatud valgugloobulid (spiraalideks või spiraalideks volditud molekulid). Valgud täidavad ensüümide, retseptorite, transpordisüsteemide ja ioonikanalite funktsioone. Need on kas osaliselt või täielikult sukeldatud membraani lipiidikihti (joonis 13). Membraan sisaldab ka vähesel määral süsivesikuid.

Riis. 13. Rakumembraani mudel lipiidide ja valkude vedela mosaiigina – ristlõige (Sterki P., 1984). a - lipiidid; c - valgud

Läbi membraani liiguvad rakku sisse ja sealt välja erinevad ained. Selle protsessi reguleerimine on membraani üks peamisi funktsioone. Selle peamised omadused on selektiivne ja muutuv läbilaskvus. Mõne aine puhul toimib see tõkkena, teiste jaoks - sissepääsuväravana. Ained võivad läbida membraani vastavalt kontsentratsioonigradiendi seadusele (difusioon suuremast kontsentratsioonist madalamale), mööda elektrokeemilist gradienti (laetud ioonide erinevad kontsentratsioonid), aktiivse transpordi teel - naatrium-kaaliumpumpade töö.

Membraanipotentsiaal ehk puhkepotentsiaal. Raku välispinna ja selle tsütoplasma vahel on potentsiaalide erinevus suurusjärgus 60–90 mV (millivolti), mida nimetatakse membraanipotentsiaaliks ehk puhkepotentsiaaliks. Seda saab tuvastada mikroelektrooditehnika abil. Mikroelektrood on kõige õhem klaasist kapillaar, mille otsa läbimõõt on 0,2–0,5 µm. See on täidetud elektrolüüdi lahusega (KS1). Teine normaalse suurusega elektrood on sukeldatud Ringeri lahusesse, milles asub uuritav objekt. Biopotentsiaalivõimendi kaudu viiakse elektroodid ostsilloskoobi juurde. Kui mikroskoobi all, kasutades mikromanipulaatorit, sisestatakse närviraku, närvi- või lihaskiu sisse mikroelektrood, siis punktsiooni hetkel näitab ostsilloskoop potentsiaalide erinevust – puhkepotentsiaali (joon. 14). Mikroelektrood on nii õhuke, et praktiliselt ei kahjusta membraane.

Riis. 14. Lihaskiu (A) puhkepotentsiaali mõõtmine rakusisese mikroelektroodi abil (skeem). M - mikroelektrood; Ja - ükskõikne elektrood. Ostsilloskoobi ekraanil kuvatakse kiirt noolega

Membraan-ioonteooria selgitab puhkepotentsiaali tekkimist K + , Na + ja Cl - ebavõrdse kontsentratsiooniga, mis kannavad elektrilaenguid rakus ja väljaspool ning membraani erineva läbilaskvusega nende jaoks.

K + on rakus 30–50 korda rohkem ja Na + 8–10 korda vähem kui koevedelikus. Järelikult domineerib raku sees K +, väljaspool aga Na +. Peamine anioon koevedelikus on Cl-. Rakus domineerivad suured orgaanilised anioonid, mis ei suuda difundeeruda läbi membraani. (Nagu teate, on katioonidel positiivne laeng ja anioonidel negatiivne laeng.) Plasmamembraani mõlemal küljel on ioonide ebavõrdse kontsentratsiooni olek, mida nimetatakse ioonseks asümmeetriaks. Seda hoiavad üleval naatrium-kaaliumpumbad, mis pumpavad pidevalt Na+ rakust välja ja K+ rakku. See töö toimub adenosiintrifosforhappe lagunemisel vabaneva energia kuluga. Iooniline asümmeetria on füsioloogiline nähtus, mis püsib seni, kuni rakk on elus.

Puhkeseisundis on membraani läbilaskvus K + puhul palju suurem kui Na + puhul. K + ioonide suure kontsentratsiooni tõttu kipuvad nad rakust välja jätma. Läbi membraani tungivad nad raku välispinnale, kuid ei saa kaugemale minna. Raku suured anioonid, mille jaoks membraan on mitteläbilaskev, ei saa kaaliumi järgida ja akumuleeruvad membraani sisepinnale, tekitades siin negatiivse laengu, mis hoiab endas elektrostaatilise sidemega läbi membraani libisenud positiivselt laetud kaaliumiioonid. Seega toimub membraani polarisatsioon, puhkepotentsiaal; selle mõlemale küljele moodustub kahekordne elektrikiht: väljaspool positiivselt laetud ioonid K + ja sees negatiivselt laetud erinevad suured anioonid.

tegevuspotentsiaal. Puhkepotentsiaali hoitakse kuni erutuse tekkimiseni. Ärritaja toimel suureneb membraani Na + läbilaskvus. Na + kontsentratsioon väljaspool rakku on 10 korda suurem kui selle sees. Seetõttu tormab Na + alguses aeglaselt ja seejärel nagu laviin sissepoole. Naatriumioonid on positiivselt laetud, mistõttu membraan laetakse uuesti ja selle sisepind omandab positiivse laengu ning välimine muutub negatiivseks. Seega pööratakse potentsiaal ümber, muutes selle vastupidise märgiga. See muutub negatiivseks väljaspool ja positiivseks raku sees. See seletab ammu tuntud tõsiasja, et ergastatud piirkond muutub puhkepiirkonna suhtes elektronegatiivseks. Kuid membraani läbilaskvuse suurenemine Na + suhtes ei kesta kaua; K + korral väheneb see kiiresti ja tõuseb. See põhjustab positiivselt laetud ioonide voolu suurenemist rakust välislahusesse. Selle tulemusena membraan repolariseerub, selle välispind omandab taas positiivse laengu ja sisemine muutub negatiivseks.

Ergastuse ajal membraanis toimuvaid elektrilisi muutusi nimetatakse aktsioonipotentsiaaliks. Selle kestust mõõdetakse tuhandiksekundites (millisekundites), amplituud on 90 - 120 mV.

Ergastuse ajal siseneb Na + rakku ja K + läheb välja. Näib, et ioonide kontsentratsioon rakus peaks muutuma. Nagu katsed on näidanud, ei muuda isegi mitu tundi kestev närvi ärritus ja kümnete tuhandete impulsside esinemine selles Na + ja K + sisaldust selles. Seda seletatakse naatrium-kaaliumpumba tööga, mis pärast iga ergastustsüklit ioonid kohati eraldab: pumpab K + tagasi rakku ja eemaldab sealt Na +. Pump töötab rakusisese ainevahetuse energial. Seda tõestab tõsiasi, et ainevahetust peatavad mürgid peatavad pumba töö.

Ergastatud piirkonnas tekkiv aktsioonipotentsiaal ärritab külgnevat lihase või närvikiu ergastamata piirkonda ja tagab ergastuse juhtimise piki lihast või närvi.

Erinevate kudede erutuvus ei ole sama. Suurimat erutuvust iseloomustavad retseptorid, spetsiaalsed struktuurid, mis on kohandatud väliskeskkonna ja keha sisekeskkonna muutuste jäädvustamiseks. Seejärel järgneb närvi-, lihas- ja näärmekude.

Ergutavuse mõõt on ärrituse lävi, st stiimuli väikseim tugevus, mis võib erutust põhjustada. Ärritusläve nimetatakse muidu reobaasiks. Mida suurem on koe erutuvus, seda väiksema jõuga võib stiimul ergastust põhjustada.

Lisaks saab erutatavust iseloomustada aja järgi, mille jooksul stiimul peab erutuse tekitamiseks toimima, ehk teisisõnu aja lävi. Lühimat aega, mille jooksul lävitugevusega elektrivool peab toimima, et tekitada ergastus, nimetatakse kasulikuks ajaks. Kasulik aeg iseloomustab ergastusprotsessi voolukiirust.

Kudede erutuvus suureneb mõõduka aktiivsuse korral ja väheneb väsimuse korral. Erutuvuses toimuvad erutuse ajal faasimuutused. Niipea, kui erutusprotsess ergastavas koes toimub, kaotab see võime reageerida uuele, isegi tugevale ärritusele. Seda seisundit nimetatakse absoluutseks mitteerutuvuseks või absoluutseks tulekindlaks faasiks. Mõne aja pärast hakkab erutuvus taastuma. Kude ei reageeri veel lävestimulatsioonile, kuid tugevale ärritusele reageerib see erutusega, kuigi tekkiva aktsioonipotentsiaali amplituud on sel ajal oluliselt vähenenud, st ergastusprotsess on nõrk. See on suhtelise tulekindluse faas. Pärast seda tekib suurenenud erutuvuse ehk supernormaalsuse faas. Sel ajal on võimalik erutus esile kutsuda väga nõrga stiimuliga, alla tugevuse läve. Alles pärast seda normaliseerub ärrituvus.

Lihase- või närvikoe erutuvuse seisundi uurimiseks rakendatakse teatud ajavahemike järel kaks ärritust. Esimene põhjustab erutust ja teine ​​- testimine - kogeb erutuvust. Kui teisele ärritusele ei reageerita, pole kude erutuv; reaktsioon on nõrk - erutuvus on langenud; reaktsioon tugevneb - erutuvus suureneb. Niisiis, kui süstoli ajal rakendatakse südamele ärritust, siis erutust ei järgne, diastoli lõpuks põhjustab ärritus erakordse kokkutõmbumise - ekstrasüstooli, mis näitab erutuvuse taastumist.

Joonisel fig. 15 võrreldi ajas ergastusprotsessi, mille väljenduseks on aktsioonipotentsiaal, ja erutuvuse faasimuutusi. On näha, et absoluutne tulekindel faas vastab tipu tõusvale osale - depolarisatsioon, suhtelise tulekindluse faasile - piigi laskuvale osale - membraani repolarisatsioon ja suurenenud erutuvuse faasile - negatiivsele jäljepotentsiaalile.

Riis. 15. Närvikiu aktsioonipotentsiaali (a) ja erutuvuse (b) muutuste skeemid aktsioonipotentsiaali erinevates faasides. 1 - kohalik protsess; 2 - depolarisatsioonifaas; 3 - repolarisatsiooni faas. Punktiirjoon joonisel näitab puhkepotentsiaali ja erutuvuse algtaset

Ergutuse läbiviimine piki närvi

Närvil on kaks füsioloogilist omadust - erutuvus ja juhtivus, see tähendab võime reageerida ärritusele erutusega ja seda juhtida. Ergastuse juhtimine on närvide ainus funktsioon. Retseptoritest juhivad nad ergastuse kesknärvisüsteemi ja sealt tööorganitesse.

Füüsilisest küljest on närv väga halb juht. Selle takistus on 100 miljonit korda suurem kui sama läbimõõduga vasktraadil, kuid närv täidab oma funktsiooni suurepäraselt, juhtides impulsse ilma sumbumiseta pika vahemaa tagant.

Kuidas toimub närviimpulss?

Membraaniteooria järgi omandab iga ergastatud ala negatiivse laengu ja kuna naaberergastamata ala on positiivse laenguga, on need kaks ala vastandliku laenguga. Nendel tingimustel liigub nende vahel elektrivool. See lokaalne vool on puhkeala jaoks ärritaja, põhjustab selle ergutamist ja muudab laengu negatiivseks. Niipea kui see juhtub, hakkab äsja ergastatud ja naabruses asuvate puhkealade vahel liikuma elektrivool ning kõik kordub.

Nii levib erutus õhukestes müeliniseerimata närvikiududes. Müeliinkesta olemasolul võib erutus tekkida ainult närvikiu sõlmedes (Ranvieri sõlmedes), st kohtades, kus kiud on avatud. Seetõttu levib erutus müeliniseerunud kiududes hüppeliselt ühest lõikepunktist teise ja liigub palju kiiremini kui õhukestes müeliniseerimata kiududes (joonis 16).

Riis. 16. Ergastuse juhtimine müeliini närvikius. Nooled näitavad ergastatud (A) ja külgneva puhkepunkti (B) vahel tekkiva voolu suunda

Järelikult tekib igas kiu sektsioonis ergutus uuesti ja edasi ei levi mitte elektrivool, vaid ergutus. See seletab närvi võimet juhtida impulssi ilma nõrgenemiseta (ilma vähenemiseta). Närviimpulss jääb oma teekonna alguses ja lõpus muutumatuks ning levib ühtlase kiirusega. Lisaks on kõik närvi läbivad impulsid täpselt ühesuurused ega peegelda ärrituse kvaliteeti. Muutuda saab ainult nende sagedus, mis sõltub stiimuli tugevusest.

Ergastusimpulsi ulatuse ja kestuse määravad selle närvikiu omadused, mida mööda see levib.

Impulsi kiirus sõltub kiu läbimõõdust: mida paksem see on, seda kiiremini levib erutus. Suurimat juhtivuskiirust (kuni 120 m/s) täheldatakse müeliini motoorsetes ja sensoorsetes kiududes, mis kontrollivad skeletilihaste talitlust, säilitavad keha tasakaalu ja sooritavad kiireid refleksliigutusi. Kõige aeglasemaid (0,5–15 m/s) impulsse viivad läbi müeliniseerimata kiud, mis innerveerivad siseorganeid, ja mõned õhukesed sensoorsed kiud.

Ergutuse juhtivuse seadused piki närvi

Tõestus, et juhtivus piki närvi on füsioloogiline, mitte füüsiline protsess, on närvide ligeerimise katse. Kui närv on ligatuuriga tihedalt tõmmatud, siis ergastuse juhtimine peatub - füsioloogilise terviklikkuse seadus.

Inimese närvikoel kehas on mitu eelistatud lokaliseerimiskohta. Need on aju (seljaaju ja aju), autonoomsed ganglionid ja autonoomne närvisüsteem (metasimpaatiline osakond). Inimese aju koosneb neuronite kogumist, mille koguarv on üle ühe miljardi. Neuron ise koosneb somast – kehast, aga ka teistelt neuronitelt infot vastuvõtvatest protsessidest – dendriitidest ja aksonist, mis on piklik struktuur, mis edastab infot kehast teiste närvirakkude dendriitidele.

Neuronites toimuvate protsesside erinevad variandid

Närvikude sisaldab kokku kuni triljonit erineva konfiguratsiooniga neuronit. Need võivad olenevalt protsesside arvust olla unipolaarsed, multipolaarsed või bipolaarsed. Ühe protsessiga unipolaarsed variandid on inimestel haruldased. Neil on ainult üks protsess – akson. Selline närvisüsteemi üksus on levinud selgrootutel (need, keda ei saa liigitada imetajate, roomajate, lindude ja kalade alla). Samas tuleb arvestada, et tänapäevase klassifikatsiooni järgi kuulub kuni 97% kõigist seni kirjeldatud loomaliikidest selgrootute hulka, seetõttu on unipolaarsed neuronid maismaafaunas üsna laialdaselt esindatud.

Pseudounipolaarsete neuronitega närvikude (neil on üks protsess, kuid otsas on hargnenud) leidub kõrgematel selgroogsetel kraniaal- ja seljanärvis. Kuid sagedamini on selgroogsetel neuronite bipolaarne muster (seal on nii akson kui ka dendriit) või multipolaarne (üks akson ja mitu dendriiti).

Närvirakkude klassifikatsioon

Milline on veel närvikoe klassifikatsioon? Selles olevad neuronid võivad täita erinevaid funktsioone, seega eristatakse nende hulgas mitut tüüpi, sealhulgas:

• Aferentsed närvirakud on ka tundlikud, tsentripetaalsed. Need rakud on väikesed (võrreldes teiste sama tüüpi rakkudega), neil on hargnenud dendriit ja need on seotud sensoorset tüüpi retseptorite funktsioonidega. Need asuvad väljaspool kesknärvisüsteemi, neil on üks protsess, mis on kontaktis mis tahes elundiga, ja teine ​​​​protsess on suunatud seljaajule. Need neuronid loovad impulsse väliskeskkonna organite või inimkeha enda muutuste mõjul. Tundlike neuronite moodustatud närvikoe omadused on sellised, et sõltuvalt neuronite alamliigist (monosensoorsed, polüsensoorsed või bisensoorsed) saab reaktsioone saada nii rangelt ühele stiimulile (mono) kui ka mitmele (bi-, polü-) . Näiteks võivad ajukoore sekundaarses piirkonnas (nägemispiirkonnas) asuvad närvirakud töödelda nii visuaalseid kui ka kuulmisärritusi. Info liigub keskusest perifeeriasse ja vastupidi.

• Motoorsed (eferentsed, motoorsed) neuronid edastavad teavet kesknärvisüsteemist perifeeriasse. Neil on pikk akson. Närvikude moodustab siin perifeersete närvide kujul aksoni jätku, mis läheneb elunditele, lihastele (siledale ja luustikule) ja kõigile näärmetele. Seda tüüpi neuronites on ergastuse läbimise kiirus aksoni kaudu väga kõrge.

• Interkalaarset tüüpi (assotsiatiivsed) neuronid vastutavad teabe edastamise eest sensoorselt neuronilt motoorsele neuronile. Teadlased viitavad sellele, et inimese närvikude koosneb sellistest neuronitest 97–99%. Nende valdav dislokatsioon on kesknärvisüsteemi hallollus ja need võivad olenevalt teostatavatest funktsioonidest olla pärssivad või ergastavad. Esimesel neist on võime mitte ainult impulssi edastada, vaid ka seda muuta, suurendades tõhusust.

Spetsiifilised rakurühmad

Lisaks ülaltoodud klassifikatsioonidele võivad neuronid olla taustaktiivsed (reaktsioonid toimuvad ilma välise mõjuta), teised aga annavad impulsi ainult siis, kui neile mõjub mingi jõud. Eraldi närvirakkude rühma moodustavad neuronid-detektorid, mis suudavad valikuliselt reageerida mõnele sensoorsele signaalile, millel on käitumuslik tähendus, neid on vaja mustrite tuvastamiseks. Näiteks neokorteksis on rakke, mis on eriti tundlikud andmete suhtes, mis kirjeldavad midagi, mis näeb välja nagu inimese nägu. Närvikoe omadused on siin sellised, et neuron annab signaali "näo stiimuli" mis tahes asukohas, värvis, suuruses. Visuaalses süsteemis on neuronid, mis vastutavad selliste keeruliste füüsiliste nähtuste tuvastamise eest nagu objektide lähenemine ja eemaldamine, tsüklilised liikumised jne.

Närvikude moodustab mõnel juhul aju toimimiseks väga olulisi komplekse, mistõttu on mõnel neuronil isikunimed avastanud teadlaste auks. Need on väga suured Betz-rakud, mis loovad ühenduse motoorse analüsaatori ajukoore otsa kaudu ajutüves olevate motoorsete tuumadega ja mitmete seljaaju osade vahel. Need on inhibeerivad Renshaw rakud, vastupidi, väikesed, aidates stabiliseerida motoorseid neuroneid, säilitades samal ajal koormuse näiteks käele ja säilitada inimkeha asendit ruumis jne.

Iga neuroni kohta on umbes viis neurogliat.

Närvikudede struktuur sisaldab veel ühte elementi, mida nimetatakse neurogliaks. Need rakud, mida nimetatakse ka gliaalseteks või gliotsüütideks, on 3-4 korda väiksemad kui neuronid ise. Inimese ajus on neurogliat viis korda rohkem kui neuroneid, mis võib olla tingitud sellest, et neuroglia toetab neuronite tööd, täites erinevaid funktsioone. Seda tüüpi närvikoe omadused on sellised, et täiskasvanutel on gliotsüüdid taastuvad, erinevalt neuronitest, mida ei taastata. Neurogliia funktsionaalseteks "ülesanneteks" on gliotsüütide-astrotsüütide abil hematoentsefaalbarjääri loomine, mis takistab kõigi suurte molekulide, patoloogiliste protsesside ja paljude ravimite ajju sisenemist. Gliotsüüdid-olegodendrotsüüdid on väikese suurusega, nad moodustavad neuronite aksonite ümber rasvataolise müeliini ümbrise, millel on kaitsefunktsioon. Samuti pakuvad neuroglia toetavaid, troofilisi, piiritlevaid ja muid funktsioone.

Muud närvisüsteemi elemendid

Mõned teadlased lisavad närvikudede struktuuri ka ependüümi - õhukese rakukihi, mis ääristavad seljaaju keskkanalit ja ajuvatsakeste seinu. Enamasti on ependüüm ühekihiline, koosneb silindrilistest rakkudest, aju kolmandas ja neljandas vatsakeses on mitu kihti. Ependüümi moodustavad rakud, ependümotsüüdid, täidavad sekretoorset, piiritlevat ja toetavat funktsiooni. Nende kehad on pikliku kujuga ja nende otstes on "ripsmed", mille liikumise tõttu tserebrospinaalvedelik liigub. Aju kolmandas vatsakeses on spetsiaalsed ependüümrakud (tanütsüüdid), mis ootuspäraselt edastavad andmeid tserebrospinaalvedeliku koostise kohta hüpofüüsi spetsiaalsesse sektsiooni.

Surematud rakud kaovad vanusega

Laialt tunnustatud määratluse kohaselt hõlmavad närvikoe organid ka tüvirakke. Nende hulka kuuluvad ebaküpsed moodustised, mis võivad muutuda erinevate elundite ja kudede rakkudeks (potents), läbivad eneseuuendusprotsessi. Tegelikult algab iga mitmerakulise organismi areng tüvirakust (sügoodist), millest jagunemise ja diferentseerumise teel saadakse kõik muud tüüpi rakud (inimesel on neid üle kahesaja kahekümne). Sügoot on totipotentne tüvirakk, millest sünnib täisväärtuslik elusorganism tänu kolmemõõtmelisele diferentseerumisele embrüonaalseteks ja embrüonaalseteks kudedeks (inimesel 11 päeva pärast viljastamist). Totipotentsete rakkude järglased on pluripotentsed rakud, millest tekivad embrüo elemendid - endoderm, mesoderm ja ektoderm. Just viimastest areneb närvikude, nahaepiteel, sooletoru lõigud ja meeleelundid, seetõttu on tüvirakud närvisüsteemi lahutamatuks ja oluliseks osaks.

Inimese kehas on väga vähe tüvirakke. Näiteks embrüol on üks selline rakk 10 000-st ja umbes 70-aastasel eakal inimesel üks viiest kuni kaheksast miljonist. Lisaks ülaltoodud potentsiaalile on tüvirakkudel sellised omadused nagu "homing" - raku võime pärast süstimist kahjustatud piirkonda jõuda ja tõrkeid parandada, täites kaotatud funktsioone ja säilitades raku telomeeri. Teistes rakkudes lähevad jagunemise käigus telomeerid osaliselt kaduma ning kasvaja-, reproduktiiv- ja tüvirakkudes toimub nn kehasuurune tegevus, mille käigus ehitatakse automaatselt üles kromosoomide otsad, mis annab lõputu võimaluse rakkude jagunemiseks. , see tähendab surematust. Tüvirakkudel kui teatud tüüpi närvikoe organitel on nii suur potentsiaal, kuna kõigi kolme tuhande embrüonaalse arengu esimestes etappides osaleva geeni jaoks on liiga palju informatsioonilist ribonukleiinhapet.

Peamisteks tüvirakkude allikateks on embrüod, abordijärgne lootematerjal, nabaväädiveri, luuüdi, mistõttu on alates 2011. aasta oktoobrist Euroopa Kohtu otsusega keelatud manipuleerida embrüonaalsete tüvirakkudega, kuna embrüo tunnistatakse isikuks alates 2011. aasta oktoobrist. viljastamise hetk. Venemaal on mitmete haiguste puhul lubatud ravi oma tüvirakkudega ja doonorrakkudega.

Autonoomne ja somaatiline närvisüsteem

Närvisüsteemi koed läbivad kogu meie keha. Kesknärvisüsteemist (aju, seljaaju) väljuvad arvukad perifeersed närvid, mis ühendavad kehaorganeid kesknärvisüsteemiga. Perifeerse ja tsentraalse süsteemi erinevus seisneb selles, et see ei ole luudega kaitstud ja seetõttu on see kergemini avatud erinevatele vigastustele. Funktsioonide järgi jaguneb närvisüsteem autonoomseks närvisüsteemiks (vastutab inimese sisemise seisundi eest) ja somaatiliseks, mis võtab kontakti keskkonna stiimulitega, võtab vastu signaale sellistele kiududele lülitumata ja on teadlikult juhitud.

Vegetatiivne seevastu töötleb sissetulevaid signaale pigem automaatselt ja tahtmatult. Näiteks autonoomse süsteemi sümpaatiline jagunemine koos ähvardava ohuga suurendab inimese survet, suurendab pulssi ja adrenaliini taset. Parasümpaatiline osakond on kaasatud siis, kui inimene puhkab - tema pupillid tõmbuvad kokku, südametegevus aeglustub, veresooned laienevad, ergutatakse reproduktiiv- ja seedesüsteemi tööd. Autonoomse närvisüsteemi enteraalse osa närvikudede funktsioonid hõlmavad vastutust kõigi seedeprotsesside eest. Autonoomse närvisüsteemi kõige olulisem organ on hüpotalamus, mis on seotud emotsionaalsete reaktsioonidega. Tasub meeles pidada, et autonoomsete närvide impulsid võivad lahkneda sama tüüpi lähedal asuvatesse kiududesse. Seetõttu võivad emotsioonid selgelt mõjutada erinevate organite seisundit.

Närvid kontrollivad lihaseid ja palju muud

Inimkeha närvi- ja lihaskoe suhtlevad üksteisega tihedalt. Niisiis vastutavad emakakaela piirkonna peamised seljaaju närvid (lahkuvad seljaajust) kaela aluse lihaste liikumise eest (esimene närv), tagavad motoorse ja sensoorse kontrolli (2. ja 3. närv). Rindkere närv, mis jätkub viiendast, kolmandast ja teisest seljaaju närvist, juhib diafragmat, toetades spontaanse hingamise protsesse.

Seljaajunärvid (viies kuni kaheksa) töötavad koos rinnanärviga, luues õlavarrepõimiku, mis võimaldab kätel ja ülaseljal funktsioneerida. Närvikudede struktuur näib siin keeruline, kuid see on väga organiseeritud ja varieerub inimestel pisut.

Kokku on inimesel 31 paari seljaajunärvi väljundeid, millest kaheksa paiknevad emakakaela piirkonnas, 12 rindkere piirkonnas, kumbki viis nimme- ja ristluupiirkonnas ning üks koksiigeuse piirkonnas. Lisaks on isoleeritud kaksteist kraniaalnärvi, mis pärinevad ajutüvest (aju osa, mis jätkab seljaaju). Nad vastutavad haistmise, nägemise, silmamuna liikumise, keele liikumise, näoilmete jne eest. Lisaks vastutab kümnes närv siin rindkerest ja kõhust tuleva teabe eest ning üheteistkümnes trapets- ja sternocleidomastoid lihaste töö eest, mis paiknevad osaliselt väljaspool pead. Närvisüsteemi suurtest elementidest tasub mainida ristluu närvipõimikut, nimme-, roietevahenärve, reieluunärve ja sümpaatilise närvitüve.

Loomariigi närvisüsteemi esindavad väga erinevad proovid.

Loomade närvikude sõltub sellest, millisesse klassi kõnealune elusolend kuulub, kuigi kõige keskmes on jällegi neuronid. Bioloogilises taksonoomias loetakse loomaks olendit, kelle rakkudes on tuum (eukarüootid), mis on võimeline liikuma ja toituma valmisorgaanilistest ühenditest (heterotroofia). Ja see tähendab, et võime arvestada nii vaala kui ka näiteks ussi närvisüsteemiga. Viimaste osade aju, erinevalt inimesest, ei sisalda rohkem kui kolmsada neuronit ja ülejäänud süsteem on söögitoru ümber paiknev närvide kompleks. Silma viivad närvilõpmed mõnel juhul puuduvad, kuna maa all elavatel ussidel endal sageli silmi pole.

Küsimused järelemõtlemiseks

Närvikudede funktsioonid loomamaailmas on keskendunud peamiselt sellele, et nende omanik keskkonnas edukalt ellu jääks. Samal ajal on loodus tulvil palju saladusi. Näiteks miks on kaanil vaja 32 ganglioniga aju, millest igaüks on omaette miniaju? Miks hõivab see elund maailma väikseimas ämblikus kuni 80% kogu kehaõõnsusest? Ilmselged ebaproportsioonid on ka looma enda ja tema närvisüsteemi osade suuruses. Hiidkalmaaridel on peamine "peegeldusorgan" "sõõriku" kujul, mille keskel on auk ja mis kaalub umbes 150 grammi (kogukaaluga kuni 1,5 sentimeetrit). Ja see kõik võib olla inimaju jaoks mõtisklusobjekt.

Närvikude on esindatud neuronite ja neurogliiaga.

Närvirakud – neuronid koosnevad kehast ja protsessidest. Sisaldab: membraan, neuroplasma, tuum, tigroid, Golgi aparaat, lüsosoomid, mitokondrid.

Neuronid - närvisüsteemi põhirakud, mis on erinevates osakondades erinevad kas struktuurilt või otstarbelt. Mõned neist vastutavad keha välis- või sisekeskkonnast tuleneva ärrituse tajumise ja selle edastamise eest kesknärvisüsteemi (KNS). Neid nimetatakse sensoorseteks (aferentseteks) neuroniteks. Kesknärvisüsteemis edastatakse impulss interkalaarsetele neuronitele ja lõplik reaktsioon esialgsele ärritusele läheb motoorsete (efferentsete) neuronite kaudu tööorganisse.

Välimuselt erinevad närvirakud kõigist varem käsitletud rakkudest. Neuronidel on protsessid.

Üks neist on akson. See on tõesti ainult üks igas lahtris. Selle pikkus ulatub 1 mm-st kümnete sentimeetriteni ja läbimõõt on 1-20 mikronit. Sellest võivad täisnurga all ulatuda õhukesed oksad. Vesiikulid koos ensüümide, glükoproteiinide ja neurosekretsioonidega liiguvad pidevalt mööda aksonit raku keskmest. Mõned neist liiguvad kiirusega 1-3 mm päevas, mida tavaliselt nimetatakse aeglaseks vooluks, teised aga kiirusega 5-10 mm tunnis (kiire vool). Kõik need ained viiakse aksoni tippu.

Neuroni teist haru nimetatakse dendriit. Igal neuronil on 1 kuni 15 dendriiti. Dendriidid hargnevad mitu korda, mis suurendab neuroni pinda ja seega ka kontakti võimalust närvisüsteemi teiste rakkudega. Multidendriitrakke nimetatakse multipolaarne, enamik neist. Silma võrkkestas ja sisekõrva helitaju aparaadis on bipolaarsed rakud, millel on akson ja üks dendriit. Inimese kehas pole tõelisi unipolaarseid rakke (st kui on üks protsess: akson või dendriit).

Ainult noortel närvirakkudel (neuroblastidel) oli üks protsess (akson). Kuid peaaegu kõiki sensoorseid neuroneid võib nimetada pseudounipolaarne, kuna ainult üks protsess (“uni”) väljub raku kehast, kuid laguneb hiljem aksoniks ja dendriidiks.

Ilma protsessideta pole närvirakke.

Aksonid juhivad närviimpulsse närviraku kehast teistesse närvirakkudesse või tööorganite kudedesse.

Dendriidid juhivad närviimpulsse närviraku kehasse.

Neurogliat esindavad mitut tüüpi väikesed rakud (epindemotsüüdid, astrotsüüdid, oligodendrotsüüdid). Nad piiravad neuroneid üksteisest, hoiavad neid paigal, takistades neil väljakujunenud ühenduste süsteemi rikkumast (piiravad ja toetavad funktsioonid), tagavad neile ainevahetuse ja taastumise, varustavad toitainetega (troofilised ja regeneratiivsed funktsioonid), eritavad mõningaid vahendajaid (sekretoorne funktsioon). ), fagotsüteerida kõike geneetiliselt võõrast (kaitsefunktsioon).

Neuronite tüübid

Neuronite kehad, mis asub kesknärvisüsteemis, vorm Hallollus, ning väljaspool aju ja seljaaju nimetatakse nende klastreid ganglioniteks (sõlmedeks).

Närvirakkude väljakasvud moodustuvad nii aksonid kui ka dendriidid kesknärvisüsteemis valge aine, ja perifeerias moodustavad kiud, mis koos annavad närve. Närvikiude on kaks varianti: müeliiniga kaetud - müeliinitud (või puljong) ja müeliinita (mittemüeliniseerunud) - müeliini ümbrisega kaetud.

Müeliniseerunud ja müeliniseerimata kiudude kimbud, mis on kaetud sidekoelise epineuriumiga, moodustavad närve.

Närvikiud lõpevad terminali aparaadiga - närvilõpmetega. Pseudounipolaarsete tundlike (aferentsete) rakkude dendriitide otsad paiknevad kõigis siseorganites, veresoontes, luudes, lihastes, liigestes ja nahas. Neid nimetatakse retseptoriteks. Nad tajuvad ärritust, mis kandub mööda närvirakkude ahelat eferentsele neuronile, kust see liigub edasi lihasesse või näärmesse, vallandades ärritusreaktsiooni. Seda lihast või nääret nimetatakse efektoriks. Organismi reaktsiooni välistele või sisemistele stiimulitele närvisüsteemi osalusel nimetas 17. sajandi keskel prantsuse filosoof R. Descartes. refleks.

Refleksi teed läbi keha, alustades retseptorist läbi kogu neuronite ahela ja lõpetades efektoriga, nimetatakse refleksi kaar .

Struktuurid, mis ühendavad neuroneid üksteisega.

Kesknärvisüsteemis on närvirakud omavahel seotud sünapside kaudu.

Sünaps– on kahe neuroni kokkupuutepunkt.

Üks närvikiud võib paljudel närvirakkudel moodustada kuni 10 000 sünapsi.

Sünapsid on: aksosomaatilised, aksodendriitsed, aksoaksonaalsed.

Sünaps koosneb kolmest komponendist:

neuroni aksoni ots, mis on erutatud ja kipub olema võimeline oma ergastust edasi kandma.

2. postsünaptiline membraan(2), mis asub neuroni või selle protsesside kehal, kuhu on vaja närv üle kanda

3. sünaptiline lõhe(3), mis asub nende kahe membraani vahel ja selle kaudu edastatakse närviimpulss.

Presünaptilise membraani ette kogunevad aksoni lõpus (sünaptilises naastus) vesiikulid koos mediaatoritega (4), mis tulevad siia peamiselt kiire voolu ja osaliselt ka aeglase voolu tõttu. Kui piki aksoni membraani leviv närviimpulss jõuab presünaptilise membraanini, "avanevad" vesiikulid sünaptilisse pilusse, valades sinna neurotransmitteri. See bioloogiliselt aktiivne kemikaal "ergastab" postsünaptilist membraani. Vahendaja mõju tajutakse keemilise stiimulina, toimub membraani hetkeline depolarisatsioon ja kohe pärast seda selle repolarisatsioon, s.o. sünnib tegevuspotentsiaal. Ja see tähendab, et närviimpulss edastatakse sünapsi kaudu teisele neuronile või tööorganile.

Ergastuse ülekandemehhanismi järgi jagunevad sünapsid kahte tüüpi:

1. Keemilise ülekandega sünapsid.

2. Närviimpulsside elektrilise ülekandega sünapsid. Erinevalt esimesest pole elektriülekandega sünapsis vahendajat, sünaptiline lõhe on väga kitsas ja läbi kanalitega, mille kaudu ioonid kergesti postsünaptilisse membraani kanduvad ning toimub selle depolarisatsioon ning seejärel juhitakse repolarisatsioon ja närviimpulss. teine ​​närvirakk.

Sünapsid jagunevad olenevalt sünaptilisse pilusse vabanevast vahendajast kahte tüüpi:

1. Ergutavad sünapsid- neis vabaneb närviimpulsi mõjul ergastav vahendaja (atsetüülkoliin, norepinefriin, glutamaat, serotoniin, dopamiin).

2. inhibeerivad sünapsid- nad vabastavad inhibeerivaid vahendajaid (GABA - gamma-aminovõihape) - nende mõjul väheneb postsünaptilise membraani läbilaskvus, mis takistab erutuse edasist levikut. Närviimpulssi ei juhita läbi inhibeerivate sünapside – see on seal pärsitud.

METOODILISED JUHEND ÕPILASELE

enesetreeningule

närvikudekoosneb kahest rakkude perekonnast: peamised - neuronid ja toetavad või abistavad - neuroglia. Neuronid on väga diferentseeritud rakud, millel on sarnased, kuid väga mitmekesised struktuurid sõltuvalt asukohast ja funktsioonist. Nende sarnasus seisneb selles, et neuroni kehas (4 kuni 130 mikronit) on tuum ja organellid, see on kaetud õhukese membraaniga - membraaniga, sellest ulatuvad protsessid: lühike - dendriit ja pikk - neuriit või akson. Täiskasvanul võib aksoni pikkus ulatuda 1-1,5 m-ni, selle paksus on alla 0,025 mm. Akson on kaetud neurogliia rakkudega, mis moodustavad sidekoe ümbrise, ja Schwanni rakkudega, mis ümbritsevad aksonit ümbrisena, moodustades selle viljaliha ehk müeliini ümbrise; need rakud ei ole närvilised.

Pulbimembraani iga segmendi või segmendi moodustab eraldi Schwanpi rakk, mis sisaldab tuuma, ja see eraldatakse teisest segmendist Ranvieri lõikepunktiga. Müeliinkesta tagab ja parandab isoleeritud närviimpulsside juhtivust piki aksoneid ning osaleb aksoni metabolismis. Ranvieri pealtkuulamisel toimub närviimpulsi läbimise ajal biopotentsiaali suurenemine. Osa amüeliniseerunud närvikiududest on ümbritsetud Schwanni rakkudega, mis ei sisalda müeliini.

Riis. 21. Neuroni ehituse skeem elektronmikroskoobi all:
BE - vakuoolid; BB - tuumamembraanide invaginatsioon; VN - Nissl aine; G - Golgi aparaat; GG - glükogeeni graanulid; KG - Golgi aparaadi torukesed; JI - lüsosoomid; LH - lipiidigraanulid; M - mitokondrid; ME - endoplasmaatilise retikulumi membraanid; H - neuroprotofibrillid; P - polüsoomid; PM - plasmamembraan; PR - pre-sünaptiline membraan; PS - postsünaptiline membraan; PY - tuumamembraani poorid; R - ribosoomid; RNP - ribo-nukleoproteiini graanulid; C - sünaps; SP - sünaptilised vesiikulid; CE - endoplasmaatilise retikulumi tsisternid; ER - endoplasmaatiline retikulum; mina olen tuum; MÜRK - nucleolus; NM - tuumamembraan

Närvikoe peamised omadused on närviimpulsside erutuvus ja juhtivus, mis levivad piki närvikiude erineva kiirusega sõltuvalt nende struktuurist ja funktsioonist.

Funktsiooni poolest erinevad aferentsed (tsentripetaalsed, tundlikud) kiud, mis juhivad impulsse retseptoritelt kesknärvisüsteemi, ja eferentsed (tsentrifugaalsed) kiud, mis juhivad impulsse kesknärvisüsteemist kehaorganitesse. Tsentrifugaalsed kiud jagunevad omakorda motoorseteks, mis juhivad impulsse lihastesse, ja sekretoorseteks, mis juhivad impulsse näärmetesse.

Riis. 22. Neuroni skeem. A - retseptori neuron; B - motoorne neuron
/ - dendriidid, 2 - sünapsid, 3 - neurilemma, 4 - müeliini ümbris, 5 - neuriit, 6 - müoneuraalne aparaat
Struktuuri järgi eristatakse jämedaid paberimassi kiude läbimõõduga 4-20 mikronit (nende hulka kuuluvad skeletilihaste motoorsed kiud ja puute-, rõhu- ja lihas-liigesetundlikkuse retseptorite aferentsed kiud), õhukesed müeliinikiud läbimõõduga alla 3 mikronit (aferentsed kiud ja juhtivad impulsid siseorganitele), väga õhukesed müeliinikiud (valu- ja temperatuuritundlikkus) - alla 2 mikroni ja mittelihakad - 1 mikronit.

Inimese aferentsetes kiududes toimub ergastus kiirusega 0,5 kuni 50-70 m/s, eferentsetes kiududes - kuni 140-160 m/s. Paksud kiud juhivad ergastust kiiremini kui õhukesed.

Riis. 23. Erinevate sünapside skeemid. A - sünapside tüübid; B - spiny aparaat; B - subsünaptiline kott ja neurofibrillide ring:
1 - sünaptilised vesiikulid, 2 - mitokondrid, 3 - kompleksvesiikulid, 4 - dendriit, 5 - toru, 6 - selgroog, 7 - ogaline aparaat, 8 - neurofibrillide ring, 9 - subsünaptiline kott, 10 - endoplasmaatiline retikulum, 11 - postsünaptiline selg, 12 - südamik

Neuronid on omavahel seotud kontaktide – sünapside kaudu, mis eraldavad üksteisest neuronite, aksoni ja dendriitide kehasid. Sünapside arv ühe neuroni kehas ulatub 100 või enamani ja ühe neuroni dendriitidel - mitu tuhat.

Sünaps on keeruline. See koosneb kahest membraanist - presünaptilisest ja postsünaptilisest (mõlema paksus on 5-6 nm), mille vahel on sünaptiline vahe, ruum (keskmiselt 20 nm). Presünaptilises membraanis olevate aukude kaudu suhtleb aksoni või dendriidi tsütoplasma sünaptilise ruumiga. Lisaks on sünapsid aksonite ja elundirakkude vahel, millel on sarnane struktuur.

Neuronaalne jagunemine inimestel ei ole veel kindlalt kindlaks tehtud, kuigi on tõendeid neuronite vohamise kohta kutsikate ajus. On tõestatud, et neuroni keha toimib oma protsesside toitumis- (troofilise) keskusena, kuna juba paar päeva pärast närvikiududest koosneva närvi läbilõikamist hakkavad neuronite kehadest kasvama uued närvikiud. närvi perifeerne segment. Sissekasvamise kiirus on 0,3-1 mm päevas.