Struktura funkcije je mjesto živčanog tkiva u tijelu. živčanog tkiva

Živčano tkivo, kao i ostala tkiva ljudskog tijela, sastoji se od stanica i međustanične tvari. Međustanična tvar je derivat glija stanica i sastoji se od vlakana i amorfne tvari. Same živčane stanice dijele se u dvije populacije:
1) prave živčane stanice - neuroni koji imaju sposobnost proizvodnje i prijenosa električnih impulsa;
2) pomoćne glija stanice

Dijagram strukture živčanog tkiva:

Neuron je složena, visoko specijalizirana stanica s procesima sposobnim za generiranje, opažanje, transformaciju i prijenos električnih signala, kao i sposobnim za stvaranje funkcionalnih kontakata i razmjenu informacija s drugim stanicama.

S jedne strane, neuron je genetska jedinica, jer potječe od jednog neuroblasta, s druge strane, neuron je funkcionalna jedinica, jer ima sposobnost ekscitacije i neovisne reakcije. Dakle, neuron je strukturna i funkcionalna jedinica živčanog sustava.

4.2. neuroglija

Unatoč činjenici da gliociti nisu izravno sposobni, poput neurona, sudjelovati u obradi informacija, njihova je funkcija iznimno važna za osiguranje normalnog funkcioniranja mozga. Postoji otprilike deset glija stanica po neuronu. Neuroglia je heterogena, u njoj se razlikuju mikroglija i makroglija, a potonja se dalje dijeli na nekoliko vrsta stanica, od kojih svaka obavlja svoje specifične funkcije.
Vrste glija stanica:

Mikroglija. To je mala, duguljasta stanica, s velikim brojem vrlo razgranatih nastavaka. Imaju vrlo malo citoplazme, ribosoma, slabo razvijen endoplazmatski retikulum i male mitohondrije. Mikroglijalne stanice su fagociti i imaju značajnu ulogu u imunosti CNS-a. Oni mogu fagocitirati (proždrijeti) patogene koji su ušli u živčano tkivo, oštećene ili mrtve neurone ili nepotrebne stanične strukture. Njihova se aktivnost povećava s različitim patološkim procesima koji se javljaju u živčanom tkivu. Na primjer, njihov se broj naglo povećava nakon oštećenja mozga zračenjem. U tom se slučaju oko oštećenih neurona okuplja do dvadesetak fagocita koji iskorištavaju mrtvu stanicu.

Astrociti. To su zvjezdaste stanice. Na površini astrocita nalaze se tvorevine – membrane koje povećavaju površinu. Ova površina graniči s međustaničnim prostorom sive tvari. Često se astrociti nalaze između živčanih stanica i krvnih žila mozga:

Neuroglijalni odnosi (prema F. Bloom, A. Leyerson i L. Hofstadter, 1988.):

Funkcije astrocita su različite:
1) stvaranje prostorne mreže, potpore neuronima, svojevrsnog "staničnog kostura";
2) izolacija živčanih vlakana i živčanih završetaka kako jedni od drugih tako i od drugih staničnih elemenata. Akumulirajući se na površini CNS-a i na granicama sive i bijele tvari, astrociti izoliraju dijelove jedan od drugoga;
3) sudjelovanje u stvaranju krvno-moždane barijere (barijera između krvi i moždanog tkiva) - osigurava se opskrba neurona hranjivim tvarima iz krvi;
4) sudjelovanje u procesima regeneracije u središnjem živčanom sustavu;
5) sudjelovanje u metabolizmu živčanog tkiva – održava se aktivnost neurona i sinapsi.

Oligodendrociti. To su male ovalne stanice s tankim, kratkim, malo razgranatim, malobrojnim procesima (po čemu su i dobile ime). Nalaze se u sivoj i bijeloj tvari oko neurona, dio su membrana i dio su živčanih završetaka. Njihove glavne funkcije su trofička (sudjelovanje u metabolizmu neurona s okolnim tkivom) i izolacijska (stvaranje mijelinske ovojnice oko živaca koja je neophodna za bolji prijenos signala). Schwannove stanice su varijanta oligodendrocita u perifernom živčanom sustavu. Najčešće imaju zaobljeni, duguljasti oblik. Malo je organela u tijelima, te u procesima mnomitohondrija i endoplazmatskog retikuluma. Postoje dvije glavne varijante Schwannovih stanica. U prvom slučaju, jedna glija stanica više puta se omota oko aksijalnog cilindra aksona, tvoreći takozvano "pulpno" vlakno:
Oligodendrociti (prema F. Bloom, A. Leizerson i L. Hofstadter, 1988.):

Ta se vlakna nazivaju "mijelinizirana" zbog mijelina, tvari slične masti koja tvori membranu Schwannove stanice. Pošto je mijelin bijele boje, Skupine aksona prekrivenih mijelinom čine "bijelu tvar" mozga. Između pojedinačnih glija stanica koje prekrivaju akson nalaze se uske praznine - presjeci Ranviera, ali ime znanstvenika koji ih je otkrio. Zbog činjenice da se električni impulsi kreću duž misliniziranog vlakna u skokovima od jednog presjeka do drugog, takva vlakna imaju vrlo veliku brzinu provođenja živčanog impulsa.

U drugoj varijanti, nekoliko aksijalnih cilindara odjednom je uronjeno u jednu Schwannovu ćeliju, tvoreći živčano vlakno kabelskog tipa. Takvo će živčano vlakno imati sivu boju, a karakteristično je za autonomni živčani sustav koji služi unutarnjim organima. Brzina provođenja signala u njemu je 1-2 reda veličine niža nego u mijeliniziranom vlaknu.

Ependimociti. Ove stanice oblažu moždane klijetke, izlučujući cerebrospinalnu tekućinu. Oni su uključeni u razmjenu cerebrospinalne tekućine i tvari otopljenih u njoj. Na površini stanica okrenutoj prema spinalnom kanalu nalaze se trepetljike koje svojim treptanjem pospješuju kretanje cerebrospinalne tekućine.

Dakle, neuroglija obavlja sljedeće funkcije:
1) formiranje "kostura" za neurone;
2) osiguravanje zaštite neurona (mehaničke i fagocitne);
3) osiguravanje prehrane neurona;
4) sudjelovanje u stvaranju mijelinske ovojnice;
5) sudjelovanje u regeneraciji (restauraciji) elemenata živčanog tkiva.

4.3. Neuroni

Prethodno je navedeno da je neuron visoko specijalizirana stanica živčanog sustava. U pravilu ima zvjezdasti oblik, zbog čega se u njemu razlikuju tijelo (soma) i procesi (akson i dendriti). Neuron uvijek ima jedan akson, iako se može granati, formirajući dva ili više živčanih završetaka, a može biti i dosta dendrita. Prema obliku tijela mogu se razlikovati zvjezdasti, sferni, fusiformni, piramidalni, kruškoliki itd. Neki vrste neurona razlikuju se po obliku tijela:

Klasifikacija neurona prema obliku tijela:
1 - zvjezdasti neuroni (motorni neuroni leđne moždine);
2 — sferni neuroni (osjetljivi neuroni spinalnih čvorova);
3 - piramidalne stanice (kora moždanih hemisfera);
4 - stanice u obliku kruške (Purkinjeove stanice malog mozga);
5 - vretenaste stanice (kora moždanih hemisfera)

Druga, češća klasifikacija neurona je njihova podjela u skupine prema broju i strukturi procesa. Ovisno o broju neuroni se dijele na unipolarne (jedan proces), bipolarne (dva procesa) i multipolarne (više procesa):

Klasifikacija neurona prema broju procesa:
1 - bipolarni neuroni;
2 - pseudounipolarni neuroni;
3 - multilolarni neuroni

Unipolarne stanice (bez dendrita) nisu karakteristične za odrasle i opažaju se samo tijekom embriogeneze. Umjesto toga, u ljudskom tijelu postoje takozvane pseudo-unipolarne stanice, u kojima se jedini akson dijeli na dvije grane odmah nakon izlaska iz tijela stanice. Bipolarni neuroni imaju jedan dendrit i jedan akson. Prisutni su u mrežnici i prenose uzbuđenje s fotoreceptora na ganglijske stanice koje tvore vidni živac. Multipolarni neuroni (s velikim brojem dendrita) čine većinu stanica u živčanom sustavu.

Veličine neurona kreću se od 5 do 120 mikrona, au prosjeku 10-30 mikrona. Najveće živčane stanice u ljudskom tijelu su motorički neuroni leđne moždine i divovske Betzove piramide kore velikog mozga. I te i druge stanice su po prirodi motoričke, a njihova veličina je posljedica potrebe da preuzmu ogroman broj aksona od drugih neurona. Procjenjuje se da neki motorički neuroni leđne moždine imaju do 10 000 sinapsi.

Treća klasifikacija neurona je prema funkcijama koje obavlja. Prema ovoj klasifikaciji, sve živčane stanice mogu se podijeliti na senzorni, interkalarni i motorički :

Refleksni lukovi leđne moždine:
a - dvoneuronski refleksni luk; b - refleksni luk s tri neurona;
1 - osjetljivi neuron; 2 - interkalarni neuron; 3 - motorni neuron;
4 — stražnja (osjetljiva) kralježnica; 5 - prednji (motorni) korijen; 6 - stražnji rogovi; 7 - prednji rogovi

Budući da "motorne" stanice mogu slati naredbe ne samo mišićima, već i žlijezdama, često se za njihove aksone koristi izraz eferentne, odnosno usmjeravaju impulse od središta prema periferiji. Tada će se osjetljive stanice nazvati aferentnim (kroz koje se živčani impulsi kreću od periferije do središta).

Stoga se sve klasifikacije neurona mogu svesti na tri najčešće korištene:

Živčano tkivo je glavna komponenta živčanog sustava. Sastoji se od živčanih stanica i neuroglijalnih stanica. Živčane stanice mogu pod utjecajem iritacije doći u stanje uzbuđenja, proizvoditi impulse i prenositi ih. Ova svojstva određuju specifičnu funkciju živčanog sustava. Neuroglia je organski povezana sa živčanim stanicama i obavlja trofičke, sekretorne, zaštitne i potporne funkcije.

Živčane stanice – neuroni, odnosno neurociti, procesne su stanice. Veličina tijela neurona znatno varira (od 3 - 4 do 130 mikrona). Oblik živčanih stanica također je vrlo različit (slika 10). Procesi živčanih stanica provode živčani impuls iz jednog dijela ljudskog tijela u drugi, duljina procesa je od nekoliko mikrona do 1,0 - 1,5 m.

Riža. 10. Neuroni (živčane stanice). A - multipolarni neuron; B - pseudounipolarni neuron; B - bipolarni neuron; 1 - akson; 2 - dendrit

Postoje dvije vrste procesa živčane stanice. Procesi prvog tipa provode impulse od tijela živčane stanice do drugih stanica ili tkiva radnih organa, nazivaju se neuriti ili aksoni. Živčana stanica uvijek ima samo jedan akson, koji završava terminalnim aparatom na drugom neuronu ili u mišiću, žlijezdi. Procesi druge vrste nazivaju se dendriti, granaju se poput stabla. Njihov broj u različitim neuronima je različit. Ovi procesi provode živčane impulse do tijela živčane stanice. Dendriti osjetljivih neurona na svom perifernom kraju imaju posebne perceptivne aparate - osjetljive živčane završetke, odnosno receptore.

Prema broju procesa neuroni se dijele na bipolarne (bipolarne) - s dva procesa, multipolarne (multipolarne) - s više procesa. Posebno se ističu pseudounipolarni (lažno unipolarni) neuroni, čiji neurit i dendrit počinju iz zajedničkog izdanka staničnog tijela, nakon čega slijedi dioba u obliku slova T. Ovaj oblik je karakterističan za osjetljive neurocite.

Živčana stanica ima jednu jezgru koja sadrži 2 - 3 jezgre. Citoplazma neurona, osim organela karakterističnih za sve stanice, sadrži kromatofilnu tvar (Nissl tvar) i neurofibrilarni aparat. Kromatofilna tvar je zrnatost koja se u tijelu stanice i dendritima stvara u neoštro ograničene nakupine obojene bazičnim bojama. Razlikuje se ovisno o funkcionalnom stanju stanice. U uvjetima prenapona, ozljeda (prekid procesa, trovanje, gladovanje kisikom itd.), Kvržice se raspadaju i nestaju. Ovaj proces se naziva kromatoliza, tj. otapanje.

Druga karakteristična komponenta citoplazme živčanih stanica su tanke niti – neurofibrile. U procesima leže duž vlakana paralelno jedni s drugima, u tijelu stanice tvore mrežu.

Neuroglija je predstavljena stanicama različitih oblika i veličina, koje se dijele u dvije skupine: makroglija (gliociti) i mikroglija (glijalni makrofagi) (slika 11). Među gliocitima razlikuju se ependimociti, astrociti i oligodendrociti. Ependimociti oblažu spinalni kanal i ventrikule mozga. Astrociti čine potporni aparat središnjeg živčanog sustava. Oligodendrociti okružuju tijela neurona u središnjem i perifernom živčanom sustavu, tvore ovojnice živčanih vlakana i dio su živčanih završetaka. Stanice mikroglije su pokretne i sposobne fagocitirati.

Živčana vlakna nazivaju se procesi živčanih stanica (aksijalni cilindri), prekriveni membranama. Ovojnicu živčanih vlakana (neurolemu) tvore stanice zvane neurolemociti (Schwannove stanice). Ovisno o građi membrane razlikuju se nemijelinizirana (nemesnata) i mijelinizirana (mesnata) živčana vlakna. Nemijelinizirana živčana vlakna karakterizirana su činjenicom da lemociti u njima leže blizu jedni drugih i tvore niti protoplazme. U takvoj ljusci nalazi se jedan ili više aksijalnih cilindara. Mijelinizirana živčana vlakna imaju deblju ovojnicu, unutar koje se nalazi mijelin. Kada se histološki preparat tretira osminskom kiselinom, mijelinska ovojnica postaje tamnosmeđa. Na određenoj udaljenosti u mijelinskom vlaknu nalaze se kose bijele linije - mijelinski zarezi i suženja - čvorovi živčanog vlakna (Ranvierovi intercepti). Odgovaraju granicama lemocita. Mijelinizirana vlakna su deblja od nemijeliniziranih, njihov promjer je 1 - 20 mikrona.

Snopovi mijeliniziranih i nemijeliniziranih živčanih vlakana, prekrivenih ovojnicom vezivnog tkiva, tvore živčane debla ili živce. Vezivnotkivni omotač živca naziva se epineurium. Prodire u debljinu živca i prekriva snopove živčanih vlakana (perineurij) i pojedinačna vlakna (endoneurij). Epineurium sadrži krvne i limfne žile koje prelaze u perineurium i endoneurium.

Transekcija živčanih vlakana uzrokuje degeneraciju perifernog nastavka živčanog vlakna, pri čemu se ono raspada na mjesta različitih veličina. Na mjestu presjeka dolazi do upalne reakcije i formiranja ožiljka, kroz koji je kasnije moguće klijanje središnjih segmenata živčanih vlakana tijekom regeneracije (obnove) živca. Regeneracija živčanog vlakna počinje intenzivnom reprodukcijom lemocita i stvaranjem osebujnih vrpci od njih, prodirući u ožiljno tkivo. Aksijalni cilindri središnjih procesa formiraju zadebljanja na krajevima - bočice rasta i prerastaju u ožiljno tkivo i vrpce lemocita. Periferni živac raste brzinom od 1-4 mm/dan.

Živčana vlakna završavaju krajnjim napravama – živčanim završecima (slika 12). Po funkciji razlikuju se tri skupine živčanih završetaka: osjetljivi ili receptori, motorički i sekretorni ili efektori te završeci na ostalim neuronima - interneuronske sinapse.

Riža. 12. Živčani završeci. a - neuromuskularni završetak: 1 - živčano vlakno; 2 - mišićno vlakno; b - slobodni živčani završetak u vezivnom tkivu; c - lamelasto tijelo (Vater - Pacinijevo tijelo): 1 - vanjska tikvica (bulb); 2 - unutarnja tikvica (žarulja); 3 - terminalni dio živčanog vlakna

Završetke osjetnih živaca (receptore) tvore završni ogranci dendrita osjetnih neurona. Oni percipiraju nadražaje iz vanjske okoline (eksteroreceptori) i iz unutarnjih organa (interoreceptori). Postoje slobodni živčani završeci, koji se sastoje samo od terminalnog grananja procesa živčane stanice, i neslobodni, ako elementi neuroglije sudjeluju u formiranju živčanog završetka. Neslobodni živčani završeci mogu biti prekriveni kapsulom vezivnog tkiva. Takvi se završeci nazivaju kapsuliranim: na primjer, lamelarno tijelo (Faterovo tijelo - Pacini). Receptori skeletnih mišića nazivaju se neuromuskularna vretena. Sastoje se od živčanih vlakana koja se na površini mišićnog vlakna granaju u obliku spirale.

Efektori su dvije vrste - motorni i sekretorni. Motorni (motorički) živčani završeci su završni ogranci neurita motornih stanica u mišićnom tkivu i nazivaju se neuromuskularni završeci. Sekretorni završeci u žlijezdama tvore neuroglandularne završetke. Ove vrste živčanih završetaka predstavljaju neuro-tkivnu sinapsu.

Komunikacija između živčanih stanica odvija se uz pomoć sinapsi. Tvore ih završni ogranci neurita jedne stanice na tijelu, dendriti ili aksoni druge. U sinapsi živčani impuls putuje samo u jednom smjeru (od neurita do tijela ili dendrita druge stanice). U različitim dijelovima živčanog sustava oni su različito raspoređeni.

Opća fiziologija ekscitabilnih tkiva

Svi živi organizmi i svaka njihova stanica imaju iritabilnost, odnosno sposobnost da na vanjske iritacije reagiraju promjenom metabolizma.

Uz podražljivost, tri vrste tkiva - živčano, mišićno i žljezdano - imaju podražljivost. Kao odgovor na iritaciju u ekscitabilnim tkivima dolazi do procesa ekscitacije.

Uzbuđenje je složen biološki odgovor. Obavezni znakovi ekscitacije su promjena membranskog potencijala, pojačani metabolizam (povećana potrošnja O 2, oslobađanje CO 2 i topline) i pojava aktivnosti svojstvene ovom tkivu: mišić se steže, žlijezda izlučuje tajnu, živac stanica stvara električne impulse. U trenutku ekscitacije, tkivo iz stanja fiziološkog mirovanja prelazi u svoju inherentnu aktivnost.

Prema tome, ekscitabilnost je sposobnost tkiva da na nadražaj odgovori ekscitacijom. Ekscitabilnost je svojstvo tkiva, dok je ekscitacija proces, odgovor na iritaciju.

Najvažniji znak širenja ekscitacije je pojava živčanog impulsa, odnosno akcijskog potencijala, zbog čega ekscitacija ne ostaje na mjestu, već se provodi kroz ekscitabilna tkiva. Ekscitacijski podražaj može biti bilo koji agens vanjske ili unutarnje okoline (električni, kemijski, mehanički, toplinski itd.), pod uvjetom da je dovoljno jak, da djeluje dovoljno dugo i da mu se snaga dovoljno brzo povećava.

Bioelektrični fenomeni

Bioelektrične pojave – „životinjski elektricitet“ otkrio je 1791. godine talijanski znanstvenik Galvani. Podatke moderne membranske teorije o podrijetlu bioelektričnih fenomena dobili su Hodgkin, Katz i Huxley u studijama provedenim na živčanom vlaknu divovske lignje (promjera 1 mm) 1952. godine.

Plazmatska membrana stanice (plazmolema), koja ograničava citoplazmu stanice izvana, ima

debljine oko 10 nm i sastoji se od dvostrukog sloja lipida, u koji su uronjene proteinske globule (molekule smotane u zavojnice ili spirale). Proteini obavljaju funkcije enzima, receptora, transportnih sustava i ionskih kanala. Oni su djelomično ili potpuno uronjeni u lipidni sloj membrane (slika 13). Membrana također sadrži malu količinu ugljikohidrata.

Riža. 13. Model stanične membrane kao tekućeg mozaika lipida i proteina - presjek (Sterki P., 1984). a - lipidi; c - bjelančevine

Različite tvari kreću se kroz membranu u stanicu i iz nje. Regulacija ovog procesa jedna je od glavnih funkcija membrane. Njegova glavna svojstva su selektivna i promjenjiva propusnost. Za neke tvari služi kao barijera, za druge - kao ulazna vrata. Tvari mogu prolaziti kroz membranu po zakonu koncentracijskog gradijenta (difuzija od veće koncentracije prema nižoj), po elektrokemijskom gradijentu (različite koncentracije nabijenih iona), aktivnim transportom - radom natrij-kalijevih pumpi.

Membranski potencijal ili potencijal mirovanja. Između vanjske površine stanice i njezine citoplazme postoji potencijalna razlika reda veličine 60 - 90 mV (milivolti), koja se naziva membranski potencijal ili potencijal mirovanja. Može se detektirati tehnikom mikroelektroda. Mikroelektroda je najtanja staklena kapilara s promjerom vrha od 0,2 - 0,5 µm. Napunjen je otopinom elektrolita (KS1). Druga elektroda normalne veličine uronjena je u Ringerovu otopinu u kojoj se nalazi predmet koji se proučava. Preko pojačivača biopotencijala elektrode se dovode do osciloskopa. Ako se mikroelektroda pomoću mikromanipulatora uvede pod mikroskop unutar živčane stanice, živčanog ili mišićnog vlakna, tada će u trenutku uboda osciloskop pokazati razliku potencijala – potencijal mirovanja (slika 14). Mikroelektroda je toliko tanka da praktički ne oštećuje membrane.

Riža. 14. Mjerenje potencijala mirovanja mišićnog vlakna (A) unutarstaničnom mikroelektrodom (shema). M - mikroelektroda; I - indiferentna elektroda. Zraka na ekranu osciloskopa prikazana je strelicom

Membransko-ionska teorija objašnjava nastanak potencijala mirovanja nejednakom koncentracijom K + , Na + i Cl - nositelja električnih naboja unutar i izvan stanice te različitom propusnošću membrane za njih.

U stanici ima 30 - 50 puta više K +, a 8 - 10 puta manje Na + nego u tkivnoj tekućini. Posljedično, K + prevladava unutar stanice, dok Na + prevladava izvana. Glavni anion u tkivnoj tekućini je Cl-. U stanici dominiraju veliki organski anioni koji ne mogu difundirati kroz membranu. (Kao što znate, kationi imaju pozitivan naboj, a anioni negativan.) Stanje nejednake koncentracije iona s obje strane plazma membrane naziva se ionska asimetrija. Održavaju ga natrij-kalijeve pumpe, koje neprestano pumpaju Na+ iz stanice, a K+ u stanicu. Ovaj rad se provodi uz utrošak energije koja se oslobađa tijekom razgradnje adenozin trifosforne kiseline. Ionska asimetrija je fiziološki fenomen koji traje sve dok je stanica živa.

U mirovanju je propusnost membrane puno veća za K+ nego za Na+. Zbog visoke koncentracije K + iona, oni teže napustiti stanicu vani. Kroz membranu prodiru do vanjske površine stanice, ali dalje ne mogu. Veliki anioni stanice, za koje je membrana nepropusna, ne mogu slijediti kalij, te se nakupljaju na unutarnjoj površini membrane, stvarajući ovdje negativan naboj koji zadržava pozitivno nabijene ione kalija koji su elektrostatskom vezom proklizali kroz membranu. Dakle, postoji polarizacija membrane, potencijal mirovanja; s obje strane nastaje dvostruki električni sloj: izvan pozitivno nabijenih iona K+, a unutar negativno nabijenih raznih velikih aniona.

akcijski potencijal. Potencijal mirovanja održava se sve dok ne dođe do ekscitacije. Pod djelovanjem iritansa povećava se propusnost membrane za Na +. Koncentracija Na + izvan stanice je 10 puta veća nego u njoj. Stoga Na+ isprva polako, a zatim poput lavine juri prema unutra. Ioni natrija su pozitivno nabijeni, pa se membrana ponovno puni i njezina unutarnja površina dobiva pozitivan naboj, a vanjska postaje negativan. Dakle, potencijal je obrnut, mijenjajući ga u suprotan predznak. Postaje negativan izvana i pozitivan unutar stanice. Ovo objašnjava odavno poznatu činjenicu da pobuđeno područje postaje elektronegativno u odnosu na područje mirovanja. Međutim, povećanje propusnosti membrane za Na + ne traje dugo; brzo se smanjuje i raste za K + . To uzrokuje povećanje protoka pozitivno nabijenih iona iz stanice u vanjsku otopinu. Kao rezultat toga, membrana se repolarizira, njezina vanjska površina ponovno dobiva pozitivan naboj, a unutarnja postaje negativna.

Električne promjene u membrani tijekom ekscitacije nazivaju se akcijski potencijal. Njegovo trajanje mjeri se tisućinkama sekunde (milisekundama), amplituda je 90 - 120 mV.

Tijekom ekscitacije Na + ulazi u stanicu, a K + izlazi van. Čini se da bi se koncentracija iona u stanici trebala promijeniti. Kao što su pokusi pokazali, čak i višesatna iritacija živca i pojava desetaka tisuća impulsa u njemu ne mijenjaju sadržaj Na + i K + u njemu. To se objašnjava radom natrij-kalijeve pumpe, koja nakon svakog ciklusa uzbude mjestimično razdvaja ione: pumpa K + natrag u stanicu i uklanja Na + iz nje. Pumpa radi na energiju unutarstaničnog metabolizma. To dokazuje činjenica da otrovi koji zaustavljaju metabolizam zaustavljaju rad pumpe.

Akcijski potencijal, koji se javlja u uzbuđenom području, postaje iritant za susjedno nepobuđeno područje mišićnog ili živčanog vlakna i osigurava da se uzbuđenje prenosi duž mišića ili živca.

Ekscitabilnost različitih tkiva nije ista. Najveću ekscitabilnost karakteriziraju receptori, specijalizirane strukture prilagođene za hvatanje promjena u vanjskom okruženju i unutarnjem okruženju tijela. Zatim slijede živčano, mišićno i žljezdano tkivo.

Mjera ekscitabilnosti je prag nadražaja, odnosno najmanja snaga podražaja koja može izazvati ekscitaciju. Prag iritacije inače se naziva reobaza. Što je veća ekscitabilnost tkiva, to manje snage podražaj može izazvati ekscitaciju.

Osim toga, ekscitabilnost se može karakterizirati vremenom tijekom kojeg podražaj mora djelovati da bi izazvao ekscitaciju, drugim riječima, vremenskim pragom. Najkraće vrijeme u kojem električna struja granične jakosti mora djelovati da bi izazvala pobudu zove se korisno vrijeme. Korisno vrijeme karakterizira brzinu toka procesa uzbude.

Razdražljivost tkiva raste tijekom umjerene aktivnosti i smanjuje se s umorom. Ekscitabilnost prolazi kroz fazne promjene tijekom uzbuđenja. Čim se u ekscitabilnom tkivu dogodi proces ekscitacije, ono gubi sposobnost da odgovori na novu, čak i jaku iritaciju. Ovo stanje se naziva apsolutna neekscitabilnost ili apsolutna refraktorna faza. Nakon nekog vremena, razdražljivost se počinje oporavljati. Tkivo još ne reagira na stimulaciju praga, ali na jaku iritaciju reagira ekscitacijom, iako je amplituda akcijskog potencijala u nastajanju u ovom trenutku značajno smanjena, tj. Proces ekscitacije je slab. Ovo je faza relativne refraktornosti. Nakon njega nastupa faza povećane ekscitabilnosti ili supernormalnosti. U to vrijeme moguće je izazvati ekscitaciju vrlo slabim podražajem, ispod snage praga. Tek nakon toga se razdražljivost vraća u normalu.

Za proučavanje stanja ekscitabilnosti mišićnog ili živčanog tkiva primjenjuju se dva nadražaja jedan za drugim u određenim razmacima. Prvi uzrokuje ekscitaciju, a drugi - testiranje - doživljava ekscitabilnost. Ako nema reakcije na drugi nadražaj, tada tkivo nije ekscitabilno; reakcija je slaba - ekscitabilnost je smanjena; reakcija je pojačana – ekscitabilnost je povećana. Dakle, ako se iritacija primijeni na srce tijekom sistole, tada ekscitacija neće uslijediti, do kraja dijastole iritacija uzrokuje izvanrednu kontrakciju - ekstrasistolu, što ukazuje na obnovu ekscitabilnosti.

Na sl. 15 uspoređivali su vremenski proces ekscitacije, čiji je izraz akcijski potencijal, i fazne promjene ekscitabilnosti. Vidljivo je da apsolutna refraktorna faza odgovara uzlaznom dijelu pika - depolarizacija, faza relativne refraktornosti - silazni dio pika - repolarizacija membrane, a faza povećane ekscitabilnosti - negativni trag potencijala.

Riža. 15. Sheme promjena akcijskog potencijala (a) i ekscitabilnosti živčanog vlakna (b) u različitim fazama akcijskog potencijala. 1 - lokalni proces; 2 - faza depolarizacije; 3 - faza repolarizacije. Točkasta linija na slici označava potencijal mirovanja i početnu razinu ekscitabilnosti

Provođenje ekscitacije duž živca

Živac ima dva fiziološka svojstva - ekscitabilnost i vodljivost, odnosno sposobnost da na nadražaj odgovori ekscitacijom i provede ga. Provođenje ekscitacije jedina je funkcija živaca. Od receptora provode uzbuđenje do središnjeg živčanog sustava, a od njega do radnih organa.

S fizičkog gledišta, živac je vrlo loš vodič. Njegov otpor je 100 milijuna puta veći od otpora bakrene žice istog promjera, ali živac savršeno obavlja svoju funkciju, provodeći impulse bez slabljenja na velikoj udaljenosti.

Kako se provodi živčani impuls?

Prema teoriji membrane, svako pobuđeno područje dobiva negativan naboj, a budući da susjedno nepobuđeno područje ima pozitivan naboj, ta dva područja su suprotno nabijena. U tim će uvjetima između njih teći električna struja. Ova lokalna struja je iritant za područje odmora, uzrokuje njegovu ekscitaciju i mijenja naboj u negativan. Čim se to dogodi, električna struja će teći između novopobuđenog i susjednog odmorišta i sve će se ponoviti.

Tako se ekscitacija širi u tankim, nemijeliniziranim živčanim vlaknima. Tamo gdje postoji mijelinska ovojnica, do ekscitacije može doći samo u čvorovima živčanog vlakna (Ranvierovi čvorovi), odnosno na mjestima gdje je vlakno izloženo. Stoga se u mijeliniziranim vlaknima ekscitacija širi skokovito od jednog intercepta do drugog i kreće se puno brže nego u tankim, nemijeliniziranim vlaknima (slika 16).

Riža. 16. Provođenje ekscitacije u mijelinskom živčanom vlaknu. Strelice pokazuju smjer struje koja se javlja između pobuđenog (A) i susjednog mirovanja (B) presjeka

Posljedično, u svakom dijelu vlakna, pobuda se stvara iznova i ne širi se električna struja, već pobuda. To objašnjava sposobnost živca da provede impuls bez slabljenja (bez dekrementa). Živčani impuls ostaje konstantne veličine na početku i na kraju svog putovanja i širi se konstantnom brzinom. Osim toga, svi impulsi koji prolaze kroz živac potpuno su iste veličine i ne odražavaju kvalitetu iritacije. Mijenjati se može samo njihova frekvencija, što ovisi o jačini podražaja.

Veličina i trajanje impulsa uzbude određeni su svojstvima živčanog vlakna duž kojeg se širi.

Brzina pulsa ovisi o promjeru vlakna: što je deblji, to se ekscitacija brže širi. Najveća brzina provođenja (do 120 m/s) uočena je u mijelinskim motornim i senzornim vlaknima koja kontroliraju funkciju skeletnih mišića, održavaju ravnotežu tijela i izvode brze refleksne pokrete. Najsporije (0,5 - 15 m/s) impulse provode nemijelinizirana vlakna koja inerviraju unutarnje organe i neka tanka senzorna vlakna.

Zakoni provođenja ekscitacije duž živca

Dokaz da je provođenje po živcu fiziološki, a ne fizički proces je pokus s podvezivanjem živca. Ako se živac čvrsto povuče ligaturom, tada prestaje provođenje ekscitacije - zakon fiziološke cjelovitosti.

Ljudsko živčano tkivo u tijelu ima nekoliko mjesta preferirane lokalizacije. To su mozak (spinalni i moždani), autonomni gangliji i autonomni živčani sustav (metasimpatički odjel). Ljudski mozak sastoji se od skupa neurona, čiji je ukupan broj veći od jedne milijarde. Sam neuron sastoji se od soma - tijela, kao i procesa koji primaju informacije od drugih neurona - dendrita, te aksona, koji je izdužena struktura koja prenosi informacije iz tijela u dendrite drugih živčanih stanica.

Razne varijante procesa u neuronima

Živčano tkivo uključuje ukupno do trilijun neurona različitih konfiguracija. Mogu biti unipolarni, multipolarni ili bipolarni ovisno o broju procesa. Unipolarne varijante s jednim procesom rijetke su kod ljudi. Imaju samo jedan proces - akson. Takva jedinica živčanog sustava česta je u beskralježnjaka (onih koji se ne mogu klasificirati kao sisavci, gmazovi, ptice i ribe). Istodobno, treba uzeti u obzir da, prema suvremenoj klasifikaciji, do 97% svih životinjskih vrsta opisanih do danas pripada broju beskralješnjaka, stoga su unipolarni neuroni prilično široko zastupljeni u kopnenoj fauni.

Živčano tkivo s pseudounipolarnim neuronima (imaju jedan nastavak, ali su račvasti na vrhu) nalazi se kod viših kralježnjaka u kranijalnim i spinalnim živcima. Ali češće kralježnjaci imaju bipolarne obrasce neurona (postoje i akson i dendrit) ili multipolarne (jedan akson i nekoliko dendrita).

Klasifikacija živčanih stanica

Koju drugu klasifikaciju ima živčano tkivo? Neuroni u njemu mogu obavljati različite funkcije, pa se među njima razlikuju nekoliko vrsta, uključujući:

• Aferentne živčane stanice, one su također osjetljive, centripetalne. Te su stanice male (u odnosu na druge stanice istog tipa), imaju razgranati dendrit i povezane su s funkcijama receptora senzornog tipa. Nalaze se izvan središnjeg živčanog sustava, imaju jedan proces koji se nalazi u kontaktu s bilo kojim organom, a drugi proces usmjeren je na leđnu moždinu. Ovi neuroni stvaraju impulse pod utjecajem na organe vanjskog okruženja ili bilo kakve promjene u samom ljudskom tijelu. Značajke živčanog tkiva koje tvore osjetljivi neuroni su takve da se, ovisno o podvrsti neurona (monosenzorni, polisenzorni ili bisenzorni), reakcije mogu dobiti i strogo na jedan podražaj (mono) i na nekoliko (bi-, poli-) . Na primjer, živčane stanice u sekundarnom području cerebralnog korteksa (vidno područje) mogu obraditi i vizualne i slušne podražaje. Informacije teku od centra prema periferiji i obrnuto.

• Motorni (eferentni, motorni) neuroni prenose informacije iz središnjeg živčanog sustava na periferiju. Imaju dugačak akson. Živčano tkivo ovdje čini nastavak aksona u obliku perifernih živaca, koji su pogodni za organe, mišiće (glatke i skeletne) i sve žlijezde. Brzina prolaska ekscitacije kroz akson u neuronima ove vrste je vrlo visoka.

• Neuroni interkalarnog tipa (asocijativni) odgovorni su za prijenos informacija od senzornog neurona do motornog. Znanstvenici sugeriraju da se ljudsko živčano tkivo sastoji od takvih neurona za 97-99%. Njihova dominantna dislokacija je siva tvar središnjeg živčanog sustava, a mogu biti inhibicijski ili ekscitatorni, ovisno o funkcijama koje obavljaju. Prvi od njih imaju sposobnost ne samo prenijeti impuls, već i modificirati ga, povećavajući učinkovitost.

Specifične skupine stanica

Osim navedenih klasifikacija, neuroni mogu biti pozadinski aktivni (reakcije se odvijaju bez ikakvog vanjskog utjecaja), dok drugi daju impuls tek kada se na njih primijeni neka sila. Posebnu skupinu živčanih stanica čine neuroni-detektori, koji mogu selektivno reagirati na neke senzorne signale koji imaju bihevioralni značaj, potrebni su za prepoznavanje obrazaca. Na primjer, postoje stanice u neokorteksu koje su posebno osjetljive na podatke koji opisuju nešto što izgleda kao ljudsko lice. Svojstva živčanog tkiva ovdje su takva da neuron daje signal na bilo kojem mjestu, boji, veličini "podražaja lica". U vizualnom sustavu postoje neuroni odgovorni za otkrivanje složenih fizičkih pojava kao što su približavanje i udaljavanje predmeta, ciklički pokreti itd.

Živčano tkivo u nekim slučajevima tvori komplekse koji su vrlo važni za funkcioniranje mozga, pa neki neuroni imaju osobna imena u čast znanstvenika koji su ih otkrili. To su Betzove stanice, vrlo velike veličine, koje osiguravaju vezu između motoričkog analizatora preko kortikalnog kraja s motoričkim jezgrama u moždanim deblima i brojnim dijelovima leđne moždine. To su inhibitorne Renshawove stanice, naprotiv, male veličine, koje pomažu stabilizirati motoričke neurone uz zadržavanje opterećenja, na primjer, na ruci i održavanje položaja ljudskog tijela u prostoru itd.

Postoji oko pet neuroglija za svaki neuron.

Struktura živčanog tkiva uključuje još jedan element koji se zove neuroglija. Ove stanice, koje se također nazivaju glija ili gliociti, 3-4 puta su manje od samih neurona. U ljudskom mozgu postoji pet puta više neuroglije nego neurona, što može biti posljedica činjenice da neuroglija podupire rad neurona obavljajući različite funkcije. Svojstva živčanog tkiva ove vrste su takva da su kod odraslih gliociti obnovljivi, za razliku od neurona koji se ne obnavljaju. Funkcionalne "dužnosti" neuroglije uključuju stvaranje krvno-moždane barijere uz pomoć gliocita-astrocita, koji sprječavaju sve velike molekule, patološke procese i mnoge lijekove da uđu u mozak. Gliociti-olegodendrociti male su veličine, oko aksona neurona tvore mijelinsku ovojnicu sličnu masti, koja ima zaštitnu funkciju. Također, neuroglija pruža potporne, trofičke, razgraničavajuće i druge funkcije.

Ostali elementi živčanog sustava

Neki znanstvenici također uključuju ependimu u strukturu živčanog tkiva - tanki sloj stanica koje oblažu središnji kanal leđne moždine i zidove moždanih klijetki. U najvećem dijelu, ependima je jednoslojna, sastoji se od cilindričnih stanica, u trećoj i četvrtoj ventrikuli mozga ima nekoliko slojeva. Stanice koje čine ependimu, ependimociti, obavljaju sekretorne, razgraničavajuće i potporne funkcije. Tijelo im je izduženog oblika i na krajevima imaju "cilije" čijim se kretanjem pomiče cerebrospinalna tekućina. U trećoj moždanoj komori nalaze se posebne ependimalne stanice (taniciti), koje, očekivano, prenose podatke o sastavu cerebrospinalne tekućine u poseban dio hipofize.

Besmrtne stanice nestaju s godinama

U organe živčanog tkiva, prema široko prihvaćenoj definiciji, ubrajaju se i matične stanice. To uključuje nezrele formacije koje mogu postati stanice različitih organa i tkiva (potencija), prolaze kroz proces samoobnavljanja. Zapravo, razvoj svakog višestaničnog organizma počinje matičnom stanicom (zigotom), iz koje se diobom i diferencijacijom dobivaju sve ostale vrste stanica (čovjek ih ima više od dvjesto dvadeset). Zigota je totipotentna matična stanica iz koje nastaje punopravni živi organizam zahvaljujući trodimenzionalnoj diferencijaciji na jedinice izvanembrionalnog i embrionalnog tkiva (11 dana nakon oplodnje kod ljudi). Potomci totipotentnih stanica su pluripotentne stanice, iz kojih nastaju elementi embrija - endoderm, mezoderm i ektoderm. Iz potonjeg se razvija živčano tkivo, epitel kože, dijelovi crijevne cijevi i osjetilni organi, stoga su matične stanice sastavni i važan dio živčanog sustava.

U ljudskom tijelu postoji vrlo malo matičnih stanica. Primjerice, embrij ima jednu takvu stanicu na 10.000, a starija osoba u dobi od oko 70 godina ima jednu na pet do osam milijuna. Osim gore navedene potencije, matične stanice imaju svojstva kao što je "homing" - sposobnost stanice nakon ubrizgavanja da dođe do oštećenog područja i ispravi kvarove, obavljajući izgubljene funkcije i čuvajući staničnu telomeru. U drugim stanicama tijekom diobe dolazi do djelomičnog gubitka telomera, au tumorskim, reproduktivnim i matičnim stanicama postoji tzv. body-size aktivnost, tijekom koje se automatski izgrađuju krajevi kromosoma, što daje beskonačnu mogućnost diobe stanica , odnosno besmrtnost. Matične stanice, kao vrsta organa živčanog tkiva, imaju tako veliki potencijal zbog viška informacijske ribonukleinske kiseline za sve tri tisuće gena koji su uključeni u prve faze embrionalnog razvoja.

Glavni izvori matičnih stanica su embriji, fetalni materijal nakon pobačaja, krv iz pupkovine, koštana srž, stoga je od listopada 2011. odlukom Europskog suda zabranjena manipulacija embrionalnim matičnim stanicama, budući da je embrij priznat kao osoba od trenutka oplodnje. U Rusiji je za niz bolesti dopušteno liječenje vlastitim matičnim stanicama i donorskim.

Autonomni i somatski živčani sustav

Tkiva živčanog sustava prožimaju cijelo naše tijelo. Iz središnjeg živčanog sustava (mozak, leđna moždina) polaze brojni periferni živci koji povezuju organe tijela sa središnjim živčanim sustavom. Razlika između perifernog i središnjeg sustava je u tome što nije zaštićen kostima i stoga je lakše izložen raznim ozljedama. Prema funkcijama, živčani sustav dijelimo na autonomni živčani sustav (odgovoran za unutarnje stanje čovjeka) i somatski, koji ostvaruje kontakt s podražajima iz okoline, prima signale bez prebacivanja na takva vlakna i njime se upravlja svjesno.

Vegetativno, s druge strane, daje automatsku, nevoljnu obradu dolaznih signala. Na primjer, simpatički odjel autonomnog sustava, s nadolazećom opasnošću, povećava pritisak osobe, povećava puls i razinu adrenalina. Parasimpatički odjel uključen je kada se osoba odmara - zjenice se sužavaju, otkucaji srca usporavaju, krvne žile se šire, stimulira se rad reproduktivnog i probavnog sustava. Funkcije živčanog tkiva crijevnog dijela autonomnog živčanog sustava uključuju odgovornost za sve probavne procese. Najvažniji organ autonomnog živčanog sustava je hipotalamus, koji je povezan s emocionalnim reakcijama. Vrijedno je zapamtiti da se impulsi u autonomnim živcima mogu odvojiti do obližnjih vlakana iste vrste. Stoga emocije mogu jasno utjecati na stanje različitih organa.

Živci kontroliraju mišiće i više

Živčano i mišićno tkivo u ljudskom tijelu blisko sudjeluju jedno s drugim. Dakle, glavni spinalni živci (polaze od leđne moždine) cervikalne regije odgovorni su za kretanje mišića u dnu vrata (prvi živac), osiguravaju motoričku i senzornu kontrolu (2. i 3. živac). Torakalni živac, nastavljajući se od petog, trećeg i drugog spinalnog živca, kontrolira dijafragmu, podržavajući procese spontanog disanja.

Spinalni živci (peti do osmi) rade sa sternalnim živcem kako bi stvorili brahijalni pleksus, koji omogućuje funkcioniranje ruku i gornjeg dijela leđa. Struktura živčanog tkiva ovdje se čini složenom, ali je visoko organizirana i malo se razlikuje od osobe do osobe.

Ukupno, osoba ima 31 par izvoda spinalnih živaca, od kojih se osam nalazi u cervikalnoj regiji, 12 u torakalnoj regiji, po pet u lumbalnoj i sakralnoj regiji i jedan u kokcigealnoj regiji. Osim toga, izolirano je dvanaest kranijalnih živaca koji dolaze iz moždanog debla (dio mozga koji se nastavlja na leđnu moždinu). Oni su odgovorni za njuh, vid, pokret očne jabučice, pokret jezika, mimiku lica itd. Osim toga, deseti živac ovdje je odgovoran za informacije iz prsnog koša i abdomena, a jedanaesti za rad trapeziusnog i sternokleidomastoidnog mišića, koji djelomično su izvan glave. Od velikih elemenata živčanog sustava vrijedi spomenuti sakralni pleksus živaca, lumbalni, interkostalni živci, femoralni živci i simpatički živčani trup.

Živčani sustav u životinjskom carstvu predstavljen je širokim spektrom uzoraka.

Živčano tkivo životinja ovisi o tome kojoj klasi dotično živo biće pripada, iako su opet u srcu svega neuroni. Životinjom se u biološkoj taksonomiji smatra biće koje u svojim stanicama ima jezgru (eukarioti), sposobno se kretati i hraniti gotovim organskim spojevima (heterotrofija). A to znači da možemo uzeti u obzir i živčani sustav kita i, na primjer, crva. Mozak nekih od potonjih, za razliku od ljudskog, ne sadrži više od tri stotine neurona, a ostatak sustava je kompleks živaca oko jednjaka. Živčani završeci koji vode do očiju u nekim su slučajevima odsutni, jer crvi koji žive pod zemljom često sami nemaju oči.

Pitanja za razmišljanje

Funkcije živčanih tkiva u životinjskom svijetu uglavnom su usmjerene na osiguravanje uspješnog opstanka njihovog vlasnika u okolišu. U isto vrijeme, priroda je prepuna mnogih misterija. Na primjer, zašto je pijavici potreban mozak s 32 ganglija, od kojih je svaki za sebe mini-mozak? Zašto ovaj organ kod najmanjeg pauka na svijetu zauzima čak 80% cijele tjelesne šupljine? Također su očite nesrazmjere u veličini same životinje i dijelova njezina živčanog sustava. Divovske lignje imaju glavni "organ za razmišljanje" u obliku "krafne" s rupom u sredini i težine oko 150 grama (s ukupnom težinom do 1,5 centnera). I sve to može biti predmet razmišljanja ljudskog mozga.

Živčano tkivo predstavljaju neuroni i neuroglija.

Živčane stanice – neuroni sastoje se od tijela i nastavaka. Sadrži: membranu, neuroplazmu, jezgru, tigroid, Golgijev aparat, lizosome, mitohondrije.

Neuroni - glavne stanice živčanog sustava, različite u različitim odjelima bilo u strukturi ili u svrhu. Neki od njih odgovorni su za percepciju iritacije iz vanjske ili unutarnje okoline tijela i njezin prijenos na središnji živčani sustav (SŽS). Zovu se senzorni (aferentni) neuroni. U CNS-u se impuls prenosi na interkalarne neurone, a konačni odgovor na početni nadražaj ide do radnog organa preko motornih (eferentnih) neurona.

Izgledom se živčane stanice razlikuju od svih prethodno razmatranih stanica. Neuroni imaju procese.

Jedan od njih je akson. Zapravo je samo jedan u svakoj ćeliji. Duljina mu je od 1 mm do nekoliko desetaka centimetara, a promjer 1-20 mikrona. Tanke grane mogu se pružati od njega pod pravim kutom. Vezikule s enzimima, glikoproteinima i neurosekretima neprestano se kreću duž aksona iz središta stanice. Neki od njih kreću se brzinom od 1-3 mm na dan, što se obično naziva sporo strujanje, dok se drugi kreću brzinom od 5-10 mm na sat (brzo strujanje). Sve te tvari dovode se do vrha aksona.

Druga grana neurona zove se dendrit. Svaki neuron ima od 1 do 15 dendrita. Dendriti se višestruko granaju, čime se povećava površina neurona, a time i mogućnost kontakta s drugim stanicama živčanog sustava. Multidendritičke stanice nazivaju se multipolarni, većina njih. U mrežnici oka i u aparatu za percepciju zvuka unutarnjeg uha nalaze se bipolarne stanice koje imaju akson i jedan dendrit. U ljudskom tijelu nema pravih unipolarnih stanica (to jest, kada postoji jedan proces: akson ili dendrit).

Samo su mlade živčane stanice (neuroblasti) imale jedan nastavak (akson). Ali gotovo svi osjetilni neuroni mogu se nazvati pseudo-unipolarni, budući da samo jedan nastavak ("uni") odlazi iz tijela stanice, ali se kasnije raspada na akson i dendrit.

Ne postoje živčane stanice bez procesa.

Aksoni provode živčane impulse od tijela živčane stanice do drugih živčanih stanica ili tkiva radnih organa.

Dendriti provode živčane impulse do tijela živčane stanice.

Neuroglia je predstavljena s nekoliko vrsta malih stanica (epindemociti, astrociti, oligodendrociti). Oni ograničavaju neurone jedni od drugih, drže ih na mjestu, sprječavajući ih da poremete uspostavljeni sustav veza (razgraničavajuće i potporne funkcije), osiguravaju im metabolizam i oporavak, opskrbljuju ih hranjivim tvarima (trofičke i regenerativne funkcije), izlučuju neke medijatore (sekrecijska funkcija). ) , fagocitizira sve genetski strano (zaštitna funkcija).

Vrste neurona

Tijela neurona, koji se nalazi u CNS-u, obliku siva tvar, a izvan mozga i leđne moždine, njihove se nakupine nazivaju gangliji (čvorovi).

Izdanci živčanih stanica i aksoni i dendriti u CNS obliku bijela tvar, a na periferiji tvore vlakna, koja zajedno daju živce. Postoje dvije varijante živčanih vlakana: obložena mijelinom - mijelinizirana (ili kašasta) i nemijelinizirana (nemijelinizirana) - nisu prekrivena mijelinskom ovojnicom.

Snopovi mijeliniziranih i nemijeliniziranih vlakana, prekrivenih ovojnicom vezivnog tkiva epineurijem, tvore živce.

Živčana vlakna završavaju terminalnim aparatom – živčanim završecima. Završeci dendrita pseudounipolarnih osjetljivih (aferentnih) stanica nalaze se u svim unutarnjim organima, žilama, kostima, mišićima, zglobovima i koži. Zovu se receptori. Oni percipiraju iritaciju koja se prenosi duž lanca živčanih stanica do eferentnog neurona, iz kojeg će prijeći u mišić ili žlijezdu, izazivajući odgovor na iritaciju. Taj se mišić ili žlijezda naziva efektor. Odgovor tijela na vanjske ili unutarnje podražaje uz sudjelovanje živčanog sustava nazvao je sredinom 17. stoljeća francuski filozof R. Descartes refleks.

Put refleksa kroz tijelo, počevši od receptora kroz cijeli lanac neurona i završavajući s efektorom, naziva se refleksni luk .

Strukture koje povezuju neurone jedne s drugima.

U CNS-u su živčane stanice međusobno povezane sinapsama.

Sinapsa– je točka kontakta između dva neurona.

Jedno živčano vlakno može formirati do 10 000 sinapsi na mnogim živčanim stanicama.

Sinapse su: aksosomatske, aksodendritične, akso-aksonalne.

Sinapsa se sastoji od 3 komponente:

vrh aksona neurona koji je ekscitiran i teži da svoju ekscitaciju može prenijeti dalje.

2. postsinaptička membrana(2), koji se nalazi na tijelu neurona ili njegovim procesima, na koje je potrebno prenijeti živac

3. sinaptičke pukotine(3), nalazi se između ove dvije membrane i preko njega se prenosi živčani impuls.

Na kraju aksona (u sinaptičkom plaku) ispred presinaptičke membrane nakupljaju se mjehurići s medijatorima (4), koji ovamo uglavnom dolaze brzom strujom, a dijelom sporom. Kada živčani impuls koji se širi duž membrane aksona dosegne presinaptičku membranu, vezikule se "otvaraju" u sinaptičku pukotinu, izlijevajući neurotransmiter u nju. Ova biološki aktivna kemikalija "pobuđuje" postsinaptičku membranu. Utjecaj medijatora doživljava se kao kemijski podražaj, dolazi do trenutne depolarizacije membrane i odmah nakon toga do njezine repolarizacije, tj. rađa se akcijski potencijal. A to znači da se živčani impuls prenosi kroz sinapsu na drugi neuron ili radni organ.

Sinapse prema mehanizmu prijenosa ekscitacije dijele se u 2 tipa:

1. Sinapse s kemijskim prijenosom.

2. Sinapse s električnim prijenosom živčanih impulsa. Za razliku od prve, u sinapsi nema medijatora s električnim prijenosom, sinaptička pukotina je vrlo uska i prožeta kanalima kroz koje se ioni lako prenose na postsinaptičku membranu te dolazi do njezine depolarizacije, a zatim repolarizacije i živčanog impulsa koji se provodi na drugu živčanu stanicu.

Sinapse, ovisno o posredniku koji se oslobađa u sinaptičku pukotinu, dijele se u 2 tipa:

1. Ekscitatorne sinapse- u njima se pod utjecajem živčanog impulsa oslobađa ekscitacijski medijator (acetilkolin, norepinefrin, glutamat, serotonin, dopamin).

2. inhibitorne sinapse- oslobađaju inhibicijske medijatore (GABA - gama-aminomaslačnu kiselinu) - pod njihovim utjecajem smanjuje se propusnost postsinaptičke membrane što onemogućuje daljnje širenje ekscitacije. Živčani impuls se ne provodi kroz inhibicijske sinapse - tamo je inhibiran.

METODIČKE UPUTE STUDENTIMA

na samoobuku

živčanog tkivasastoji se od dva roda stanica: glavni - neuroni i potporni, ili pomoćni - neuroglija. Neuroni su visoko diferencirane stanice koje imaju slične, ali vrlo različite strukture ovisno o položaju i funkciji. Njihova sličnost leži u činjenici da tijelo neurona (od 4 do 130 mikrona) ima jezgru i organele, prekriveno je tankom membranom - membranom, iz koje se protežu procesi: kratki - dendriti i dugi - neurit, ili akson. Kod odrasle osobe, duljina aksona može doseći do 1-1,5 m, njegova debljina je manja od 0,025 mm. Akson je prekriven neuroglijalnim stanicama, koje tvore ovojnicu vezivnog tkiva, i Schwannovim stanicama, koje se poput ovojnice uklapaju oko aksona, čineći njegovu kašastu ili mijelinsku ovojnicu; te stanice nisu nervozne.

Svaki segment, ili segment, kašaste membrane formira zasebna Schwanpova stanica koja sadrži jezgru, a odvojena je od drugog segmenta Ranvierovim presjekom. Mijelinska ovojnica osigurava i poboljšava izolirano provođenje živčanih impulsa duž aksona i uključena je u metabolizam aksona. U presretanjima Ranviera, tijekom prolaska živčanog impulsa, dolazi do povećanja biopotencijala. Dio amijelinskih živčanih vlakana okružen je Schwannovim stanicama koje ne sadrže mijelin.

Riža. 21. Shema strukture neurona pod elektronskim mikroskopom:
BE - vakuole; BB - invaginacija nuklearnih membrana; VN - Nisslova tvar; G - Golgijev aparat; GG - granule glikogena; KG - tubuli Golgijevog aparata; JI - lizosomi; LH - lipidne granule; M - mitohondriji; ME - membrane endoplazmatskog retikuluma; H - neuroprotofibrile; P - polisomi; PM - plazma membrana; PR - presinaptička membrana; PS - postsinaptička membrana; PY - pore nuklearne membrane; R - ribosomi; RNP - ribo-nukleoproteinske granule; C - sinapsa; SP - sinaptičke vezikule; CE - cisterne endoplazmatskog retikuluma; ER - endoplazmatski retikulum; Ja sam srž; OTROV - jezgrica; NM - nuklearna membrana

Glavna svojstva živčanog tkiva su podražljivost i vodljivost živčanih impulsa koji se duž živčanih vlakana šire različitim brzinama ovisno o njihovoj građi i funkciji.

Aferentna (centripetalna, senzorna) vlakna, koja provode impulse od receptora do središnjeg živčanog sustava, i eferentna (centrifugalna) vlakna, koja provode impulse od središnjeg živčanog sustava do organa u tijelu, razlikuju se po funkciji. Centrifugalna vlakna se pak dijele na motorna, koja provode impulse do mišića i sekretorna, koja provode impulse do žlijezda.

Riža. 22. Dijagram neurona. A - receptorski neuron; B - motorni neuron
/ - dendriti, 2 - sinapse, 3 - neurilema, 4 - mijelinska ovojnica, 5 - neurit, 6 - mioneuralni aparat
Po strukturi se razlikuju debela kašasta vlakna promjera 4-20 mikrona (to uključuje motorna vlakna skeletnih mišića i aferentna vlakna iz receptora dodira, pritiska i mišićno-zglobne osjetljivosti), tanka mijelinska vlakna promjera manje od 3 mikrona. mikrona (aferentna vlakna i provodni impulsi prema unutarnjim organima), vrlo tanka mijelinska vlakna (osjetljivost na bol i temperaturu) - manje od 2 mikrona i ne-mesnata - 1 mikrona.

U ljudskim aferentnim vlaknima, ekscitacija se provodi brzinom od 0,5 do 50-70 m / s, u eferentnim vlaknima - do 140-160 m / s. Debela vlakna provode ekscitaciju brže od tankih.

Riža. 23. Sheme različitih sinapsi. A - vrste sinapsi; B - bodljikavi aparat; B - subsinaptička vrećica i prsten neurofibrila:
1 - sinaptički mjehurići, 2 - mitohondrij, 3 - složeni mjehurić, 4 - dendrit, 5 - tubul, 6 - kralježnica, 7 - bodljikavi aparat, 8 - prsten neurofibrila, 9 - subsinaptička vrećica, 10 - endoplazmatski retikulum, 11 - postsinaptički kralježnica, 12 - jezgra

Neuroni su međusobno povezani kontaktima – sinapsama, koje međusobno odvajaju tijela neurona, aksona i dendrita. Broj sinapsi na tijelu jednog neurona doseže 100 ili više, a na dendritima jednog neurona - nekoliko tisuća.

Sinapsa je složena. Sastoji se od dvije membrane - presinaptičke i postsinaptičke (svaka debljina je 5-6 nm), između kojih postoji sinaptički jaz, prostor (u prosjeku 20 nm). Kroz rupe u presinaptičkoj membrani, citoplazma aksona ili dendrita komunicira sa sinaptičkim prostorom. Osim toga, postoje sinapse između aksona i stanica organa koje imaju sličnu strukturu.

Podjela neurona kod ljudi još nije čvrsto utvrđena, iako postoje dokazi o proliferaciji neurona u mozgu štenaca. Dokazano je da tijelo neurona funkcionira kao nutritivni (trofički) centar za njegove procese, budući da već nekoliko dana nakon presjeka živca koji se sastoji od živčanih vlakana, nova živčana vlakna počinju rasti iz tijela neurona u periferni segment živca. Brzina rasta je 0,3-1 mm dnevno.