Cấu trúc của chức năng là vị trí của mô thần kinh trong cơ thể. mô thần kinh

Mô thần kinh, giống như các mô khác của cơ thể người, bao gồm các tế bào và chất gian bào. Chất gian bào là một dẫn xuất của tế bào thần kinh đệm và bao gồm các sợi và một chất vô định hình. Bản thân tế bào thần kinh được chia thành hai quần thể:
1) các tế bào thần kinh thích hợp - các tế bào thần kinh có khả năng sản xuất và truyền các xung điện;
2) tế bào thần kinh đệm phụ

Sơ đồ cấu trúc của mô thần kinh:

Tế bào thần kinh là một tế bào phức tạp, chuyên biệt cao với các quá trình có khả năng tạo ra, nhận thức, biến đổi và truyền tín hiệu điện, cũng như có khả năng hình thành các liên hệ chức năng và trao đổi thông tin với các tế bào khác.

Một mặt, nơ-ron là một đơn vị di truyền, vì nó bắt nguồn từ một nguyên bào thần kinh, mặt khác, nơ-ron là một đơn vị chức năng, vì nó có khả năng bị kích thích và phản ứng độc lập. Như vậy, nơron là một đơn vị cấu trúc và chức năng của hệ thần kinh.

4.2. thần kinh

Mặc dù thực tế là tế bào thần kinh đệm không thể tham gia trực tiếp vào quá trình xử lý thông tin, giống như tế bào thần kinh, nhưng chức năng của chúng là cực kỳ quan trọng để đảm bảo hoạt động bình thường của não. Có khoảng mười tế bào thần kinh đệm trên mỗi tế bào thần kinh. Neuroglia là không đồng nhất; microglia và macroglia được phân biệt trong đó, loại tế bào thứ hai được chia thành nhiều loại tế bào, mỗi loại thực hiện các chức năng cụ thể của riêng mình.
Các loại tế bào thần kinh đệm:

Microglia. Nó là một tế bào nhỏ, thuôn dài, với một số lượng lớn các quá trình phân nhánh cao. Chúng có rất ít tế bào chất, ribosome, lưới nội chất kém phát triển và ti thể nhỏ. Tế bào vi mô là những tế bào thực bào và đóng một vai trò quan trọng trong miễn dịch thần kinh trung ương. Chúng có thể thực bào (nuốt chửng) mầm bệnh đã xâm nhập vào mô thần kinh, tế bào thần kinh bị hư hỏng hoặc chết hoặc các cấu trúc tế bào không cần thiết. Hoạt động của chúng tăng lên cùng với các quá trình bệnh lý khác nhau xảy ra trong mô thần kinh. Ví dụ, số lượng của chúng tăng mạnh sau khi bức xạ gây hại cho não. Trong trường hợp này, có tới hai chục tế bào thực bào tập trung xung quanh các tế bào thần kinh bị tổn thương, chúng sử dụng tế bào chết.

Tế bào hình sao. Đây là những tế bào hình sao. Trên bề mặt của tế bào hình sao có các hình thành - màng làm tăng diện tích bề mặt. Bề mặt này tiếp giáp với không gian gian bào của chất xám. Thường tế bào hình sao nằm giữa các tế bào thần kinh và mạch máu của não:

Mối quan hệ thần kinh (theo F. Bloom, A. Leyerson và L. Hofstadter, 1988):

Các chức năng của tế bào hình sao là khác nhau:
1) tạo ra một mạng lưới không gian, hỗ trợ cho các tế bào thần kinh, một loại "bộ xương tế bào";
2) cách ly các sợi thần kinh và các đầu mút thần kinh với nhau và với các phần tử tế bào khác. Tích tụ trên bề mặt của CNS và ở ranh giới của chất xám và trắng, các tế bào hình sao cô lập các phần với nhau;
3) tham gia vào việc hình thành hàng rào máu não (hàng rào giữa máu và mô não) - đảm bảo cung cấp chất dinh dưỡng từ máu đến các tế bào thần kinh;
4) tham gia vào các quá trình tái tạo trong hệ thống thần kinh trung ương;
5) tham gia vào quá trình trao đổi chất của mô thần kinh - hoạt động của tế bào thần kinh và khớp thần kinh được duy trì.

Ít nhánh. Đây là những tế bào hình bầu dục nhỏ, mỏng, ngắn, ít phân nhánh, ít quá trình (từ đó chúng có tên như vậy). Chúng được tìm thấy trong chất xám và trắng xung quanh tế bào thần kinh, là một phần của màng và là một phần của các đầu dây thần kinh. Chức năng chính của chúng là dinh dưỡng (tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào thần kinh với mô xung quanh) và cách điện (hình thành vỏ myelin xung quanh dây thần kinh, cần thiết để truyền tín hiệu tốt hơn). Tế bào Schwann là một biến thể của tế bào oligodendrocytes trong hệ thần kinh ngoại vi. Thông thường chúng có hình dạng tròn, thuôn dài. Có rất ít bào quan trong các cơ thể, và trong các quá trình của mnomitochondria và lưới nội chất. Có hai biến thể chính của tế bào Schwann. Trong trường hợp đầu tiên, một tế bào thần kinh đệm nhiều lần quấn quanh trụ trục của sợi trục, tạo thành cái gọi là sợi "bột giấy":
Oligodendrocytes (theo F. Bloom, A. Leizerson và L. Hofstadter, 1988):

Những sợi này được gọi là "myelin hóa" vì myelin, chất giống như chất béo tạo nên màng tế bào Schwann. Vì myelin có màu trắng, Các cụm sợi trục được bao phủ bởi myelin tạo thành "chất trắng" của não. Giữa các tế bào thần kinh đệm riêng lẻ bao phủ sợi trục, có những khoảng trống hẹp - ngăn chặn của Ranvier, nhưng tên của nhà khoa học đã phát hiện ra chúng. Do thực tế là các xung điện di chuyển dọc theo sợi thần kinh trong các bước nhảy từ điểm giao nhau này sang điểm chặn khác, các sợi này có tốc độ dẫn truyền xung thần kinh rất cao.

Trong biến thể thứ hai, một số hình trụ hướng trục được nhúng vào một tế bào Schwann cùng một lúc, tạo thành một sợi thần kinh kiểu cáp. Một sợi thần kinh như vậy sẽ có màu xám, và nó là đặc trưng của hệ thống thần kinh tự trị phục vụ các cơ quan nội tạng. Tốc độ dẫn truyền tín hiệu trong nó thấp hơn 1-2 bậc so với trong sợi có myelin.

Tế bào sinh dục. Các tế bào này lót các tâm thất của não, tiết ra dịch não tủy. Chúng tham gia vào quá trình trao đổi dịch não tủy và các chất hòa tan trong đó. Trên bề mặt của các tế bào đối diện với ống sống, có các lông mao, nhờ sự nhấp nháy của chúng, chúng sẽ thúc đẩy sự di chuyển của dịch não tủy.

Do đó, tế bào thần kinh thực hiện các chức năng sau:
1) sự hình thành "khung xương" cho các tế bào thần kinh;
2) đảm bảo bảo vệ các tế bào thần kinh (cơ học và thực bào);
3) đảm bảo dinh dưỡng của tế bào thần kinh;
4) tham gia vào quá trình hình thành vỏ myelin;
5) tham gia vào quá trình tái tạo (phục hồi) các yếu tố của mô thần kinh.

4.3. Tế bào thần kinh

Trước đây người ta đã lưu ý rằng nơ-ron là một tế bào chuyên biệt cao của hệ thần kinh. Theo quy luật, nó có hình sao, do đó cơ thể (soma) và các quá trình (sợi trục và đuôi gai) được phân biệt trong đó. Một tế bào thần kinh luôn có một sợi trục, mặc dù nó có thể phân nhánh, tạo thành hai hoặc nhiều đầu dây thần kinh và có thể có khá nhiều đuôi gai. Theo hình dạng của cơ thể, có thể phân biệt hình sao, hình cầu, hình fusiform, hình chóp, hình quả lê, ... một số các loại tế bào thần kinh khác nhau về hình dạng cơ thể:

Phân loại tế bào thần kinh theo hình dạng cơ thể:
1 - tế bào thần kinh hình sao (tế bào thần kinh vận động của tủy sống);
2 - tế bào thần kinh hình cầu (tế bào thần kinh nhạy cảm của các nút tủy sống);
3 - tế bào hình tháp (vỏ của các bán cầu đại não);
4 - tế bào hình quả lê (tế bào Purkinje của tiểu não);
5 - tế bào trục (vỏ não của bán cầu đại não)

Một phân loại khác, phổ biến hơn của tế bào thần kinh là phân chia thành các nhóm theo số lượng và cấu trúc của các quá trình. Tùy thuộc vào số lượng của chúng, tế bào thần kinh được chia thành đơn cực (một quá trình), lưỡng cực (hai quá trình) và đa cực (nhiều quá trình):

Phân loại tế bào thần kinh theo số lượng quá trình:
1 - tế bào thần kinh lưỡng cực;
2 - tế bào thần kinh giả cực;
3 - tế bào thần kinh đa cực

Tế bào đơn cực (không có đuôi gai) không phải là đặc điểm của người trưởng thành và chỉ được quan sát thấy trong quá trình hình thành phôi. Thay vào đó, trong cơ thể người có cái gọi là tế bào đơn cực giả, trong đó sợi trục duy nhất được chia thành hai nhánh ngay sau khi rời khỏi cơ thể tế bào. Tế bào thần kinh lưỡng cực có một đuôi gai và một sợi trục. Chúng hiện diện trong võng mạc và truyền kích thích từ cơ quan thụ cảm ánh sáng đến các tế bào hạch hình thành dây thần kinh thị giác. Tế bào thần kinh đa cực (có một số lượng lớn các đuôi gai) tạo nên phần lớn các tế bào trong hệ thần kinh.

Kích thước của tế bào thần kinh nằm trong khoảng từ 5 đến 120 micrômet và trung bình là 10 - 30 micrômet. Các tế bào thần kinh lớn nhất trong cơ thể con người là các tế bào thần kinh vận động của tủy sống và các kim tự tháp Betz khổng lồ của vỏ não. Cả những tế bào này và các tế bào khác đều là động cơ tự nhiên, và kích thước của chúng là do nhu cầu tiếp nhận một số lượng lớn sợi trục từ các tế bào thần kinh khác. Người ta ước tính rằng một số tế bào thần kinh vận động của tủy sống có tới 10.000 khớp thần kinh.

Phân loại thứ ba của tế bào thần kinh là theo các chức năng đã thực hiện. Theo cách phân loại này, tất cả các tế bào thần kinh có thể được chia thành cảm giác, liên vùng và vận động :

Cung phản xạ của tủy sống:
a - cung phản xạ hai nơron; b - cung phản xạ nơron ba đầu;
1 - nơron nhạy cảm; 2 - nơron giữa các lớp; 3 - nơron vận động;
4 - cột sống lưng (nhạy cảm); 5 - rễ trước (động cơ); 6 - còi sau; 7 - sừng trước

Vì các tế bào "vận động" có thể gửi lệnh không chỉ đến cơ mà còn đến các tuyến, nên thuật ngữ efferent thường được sử dụng cho các sợi trục của chúng, tức là, hướng các xung động từ trung tâm ra ngoại vi. Khi đó các tế bào nhạy cảm sẽ được gọi là hướng tâm (qua đó các xung thần kinh di chuyển từ ngoại vi vào trung tâm).

Do đó, tất cả các phân loại của tế bào thần kinh có thể được rút gọn thành ba phân loại thường được sử dụng nhất:

Mô thần kinh là thành phần chính của hệ thần kinh. Nó bao gồm các tế bào thần kinh và tế bào thần kinh. Các tế bào thần kinh, dưới ảnh hưởng của kích thích, có thể rơi vào trạng thái bị kích thích, tạo ra các xung động và truyền chúng. Những đặc tính này xác định chức năng cụ thể của hệ thần kinh. Tế bào thần kinh được kết nối hữu cơ với các tế bào thần kinh và thực hiện các chức năng dinh dưỡng, bài tiết, bảo vệ và hỗ trợ.

Tế bào thần kinh - tế bào thần kinh, hoặc tế bào thần kinh, là các tế bào quá trình. Kích thước của cơ thể của một tế bào thần kinh thay đổi đáng kể (từ 3 - 4 đến 130 micron). Hình dạng của các tế bào thần kinh cũng rất khác nhau (Hình 10). Các quá trình tế bào thần kinh dẫn truyền xung thần kinh từ bộ phận này sang bộ phận khác của cơ thể người, độ dài của các quá trình từ vài micrômet đến 1,0 - 1,5 m.

Cơm. 10. Neurons (tế bào thần kinh). A - nơron đa cực; B - nơron giả cực; B - nơron lưỡng cực; 1 - sợi trục; 2 - dendrite

Có hai loại quá trình của tế bào thần kinh. Các quá trình thuộc loại thứ nhất dẫn truyền các xung động từ cơ thể tế bào thần kinh đến các tế bào hoặc mô khác của các cơ quan hoạt động; chúng được gọi là nơron, hoặc sợi trục. Tế bào thần kinh luôn chỉ có một sợi trục, sợi trục này kết thúc bằng bộ máy tận cùng trên nơron khác hoặc trong cơ, tuyến. Các quá trình của loại thứ hai được gọi là dendrites, chúng phân nhánh giống như một cái cây. Số lượng của chúng trong các tế bào thần kinh khác nhau là khác nhau. Các quá trình này dẫn truyền các xung thần kinh đến cơ thể của tế bào thần kinh. Các đuôi gai của tế bào thần kinh nhạy cảm có các bộ máy nhận thức đặc biệt ở đầu ngoại vi của chúng - các đầu dây thần kinh nhạy cảm hoặc các cơ quan thụ cảm.

Theo số lượng quá trình, tế bào thần kinh được chia thành lưỡng cực (lưỡng cực) - với hai quá trình, đa cực (đa cực) - với một số quá trình. Các tế bào thần kinh giả đơn cực (giả đơn cực) đặc biệt được phân biệt, nơron và đuôi gai bắt đầu từ sự phát triển chung của cơ thể tế bào, sau đó là sự phân chia hình chữ T. Dạng này là đặc trưng của các tế bào thần kinh nhạy cảm.

Tế bào thần kinh có một nhân chứa 2 - 3 nuclêôtit. Tế bào chất của tế bào thần kinh, ngoài các bào quan đặc trưng của bất kỳ tế bào nào, còn chứa chất ưa màu (chất Nissl) và bộ máy sinh sợi thần kinh. Chất ưa màu là một dạng hạt hình thành trong cơ thể tế bào và tạo thành các khối giới hạn không rõ ràng được nhuộm bằng thuốc nhuộm cơ bản. Nó thay đổi tùy thuộc vào trạng thái chức năng của tế bào. Trong điều kiện quá áp, chấn thương (cắt quy trình, nhiễm độc, bỏ đói oxy, v.v.), các cục phân rã và biến mất. Quá trình này được gọi là sự phân giải màu, tức là sự hòa tan.

Một thành phần đặc trưng khác của tế bào chất của tế bào thần kinh là các sợi mảnh - sợi thần kinh. Trong quá trình này, chúng nằm dọc theo các sợi song song với nhau; trong cơ thể tế bào, chúng tạo thành một mạng lưới.

Tế bào thần kinh được biểu thị bằng các tế bào có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, được chia thành hai nhóm: macroglia (tế bào thần kinh đệm) và microglia (đại thực bào thần kinh đệm) (Hình 11). Trong số các tế bào thần kinh đệm, tế bào ependymocytes, tế bào hình sao và oligodendrocyte được phân biệt. Tế bào mô đệm lót ống sống và tâm thất của não. Tế bào hình sao tạo thành bộ máy hỗ trợ của hệ thần kinh trung ương. Oligodendrocytes bao quanh cơ thể của các tế bào thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương và ngoại vi, tạo thành vỏ bọc của các sợi thần kinh và là một phần của các đầu dây thần kinh. Tế bào vi mô có tính di động và có khả năng thực bào.

Các sợi thần kinh được gọi là quá trình của tế bào thần kinh (trụ trục), được bao phủ bởi các màng. Vỏ bọc của các sợi thần kinh (neurolemma) được hình thành bởi các tế bào gọi là tế bào thần kinh (tế bào Schwann). Tùy thuộc vào cấu trúc của màng, sợi thần kinh không có myelin (không thịt) và sợi thần kinh có myelin (có thịt) được phân biệt. Các sợi thần kinh không có myelin được đặc trưng bởi thực tế là các tế bào hình thoi trong chúng nằm gần nhau và tạo thành các sợi nguyên sinh chất. Một hoặc nhiều hình trụ hướng trục nằm trong một vỏ như vậy. Sợi thần kinh có myelin có vỏ bọc dày hơn, bên trong chứa myelin. Khi các chế phẩm mô học được xử lý bằng axit osmic, vỏ myelin chuyển sang màu nâu sẫm. Ở một khoảng cách nhất định trong sợi myelin có các vạch trắng xiên - các rãnh và sự co thắt của myelin - các nút của sợi thần kinh (các điểm chặn của Ranvier). Chúng tương ứng với các đường viền của lemmocytes. Sợi có myelin dày hơn sợi không có myelin, đường kính từ 1 - 20 micron.

Các bó sợi thần kinh có myelin và không có myelin, được bao phủ bởi một vỏ bọc mô liên kết, tạo thành các thân dây thần kinh hay còn gọi là dây thần kinh. Vỏ mô liên kết của dây thần kinh được gọi là epineurium. Nó thâm nhập vào bề dày của dây thần kinh và bao phủ các bó sợi thần kinh (perineurium) và các sợi riêng lẻ (endoneurium). Tầng sinh môn chứa máu và mạch bạch huyết đi vào tầng sinh môn và nội mạc.

Sự chuyển đổi của các sợi thần kinh gây ra sự thoái hóa của quá trình ngoại vi của sợi thần kinh, trong đó nó bị vỡ ra thành một vị trí có kích thước khác nhau. Tại vị trí của vết cắt, phản ứng viêm xảy ra và sẹo được hình thành, qua đó sau này có thể nảy mầm các đoạn trung tâm của sợi thần kinh trong quá trình tái tạo (phục hồi) của dây thần kinh. Quá trình tái tạo của sợi thần kinh bắt đầu với sự sinh sản chuyên sâu của các tế bào chanh và sự hình thành các dải băng đặc biệt từ chúng, thâm nhập vào mô sẹo. Các trụ trục của các quá trình trung tâm hình thành dày lên ở các đầu - các bình tăng trưởng và phát triển thành mô sẹo và các dải tế bào hình thoi. Dây thần kinh ngoại biên phát triển với tốc độ 1-4 mm / ngày.

Các sợi thần kinh kết thúc bằng các thiết bị tận cùng - các đầu dây thần kinh (Hình 12). Ba nhóm đầu dây thần kinh được phân biệt theo chức năng: nhạy cảm, hoặc thụ thể, vận động và tiết, hoặc cơ quan tác động, và kết thúc trên các tế bào thần kinh khác - khớp thần kinh giữa các khớp thần kinh.

Cơm. 12. Kết thúc dây thần kinh. a - đoạn tận cùng thần kinh cơ: 1 - sợi thần kinh; 2 - sợi cơ; b - dây thần kinh tự do kết thúc trong mô liên kết; c - thân phiến (Vater - Pacini body): 1 - bình ngoài (bầu); 2 - bình trong (bầu); 3 - phần tận cùng của sợi thần kinh

Các đầu tận cùng của dây thần kinh cảm giác (thụ thể) được hình thành bởi các nhánh tận cùng của đuôi gai của tế bào thần kinh cảm giác. Họ cảm nhận được những kích thích từ môi trường bên ngoài (cơ quan thụ cảm bên ngoài) và từ các cơ quan nội tạng (cơ quan thụ cảm bên trong cơ thể). Có các đầu dây thần kinh tự do, chỉ bao gồm phân nhánh tận cùng của quá trình tế bào thần kinh và không tự do, nếu các yếu tố của tế bào thần kinh tham gia vào quá trình hình thành đầu dây thần kinh. Các đầu dây thần kinh không tự do có thể được bao phủ bởi một nang mô liên kết. Những kết thúc như vậy được gọi là bị lật ngược: ví dụ, cơ thể dạng phiến (cơ thể của Fater - Pacini). Các thụ thể của cơ xương được gọi là các trục thần kinh cơ. Chúng bao gồm các sợi thần kinh phân nhánh trên bề mặt sợi cơ theo dạng xoắn ốc.

Tác động có hai loại - động cơ và tiết. Đầu dây thần kinh vận động (động cơ) là các nhánh tận cùng của tế bào thần kinh của tế bào vận động trong mô cơ và được gọi là đầu cuối thần kinh cơ. Kết thúc bài tiết trong các tuyến tạo thành kết thúc tế bào thần kinh. Những loại kết thúc thần kinh này đại diện cho một khớp thần kinh mô.

Giao tiếp giữa các tế bào thần kinh được thực hiện với sự trợ giúp của các khớp thần kinh. Chúng được hình thành bởi các nhánh tận cùng của tế bào thần kinh của một tế bào trên cơ thể, đuôi gai hoặc sợi trục của tế bào khác. Trong khớp thần kinh, xung thần kinh chỉ truyền theo một hướng (từ nơron đến cơ thể hoặc đuôi gai của tế bào khác). Trong các bộ phận khác nhau của hệ thần kinh, chúng được sắp xếp khác nhau.

Sinh lý chung của các mô dễ bị kích thích

Tất cả các sinh vật sống và bất kỳ tế bào nào của chúng đều có tính dễ bị kích thích, tức là khả năng phản ứng với kích ứng bên ngoài bằng cách thay đổi quá trình trao đổi chất.

Cùng với tính dễ bị kích thích, ba loại mô - thần kinh, cơ và tuyến - cũng có tính dễ bị kích thích. Để đáp ứng với sự kích thích ở các mô dễ bị kích thích, một quá trình kích thích xảy ra.

Kích thích là một phản ứng sinh học phức tạp. Các dấu hiệu bắt buộc của kích thích là thay đổi điện thế màng, tăng chuyển hóa (tăng tiêu thụ O 2, giải phóng CO 2 và nhiệt) và xuất hiện các hoạt động vốn có trong mô này: cơ co lại, tuyến tiết mật, thần kinh. tế bào tạo ra xung điện. Tại thời điểm kích thích, mô từ trạng thái nghỉ ngơi sinh lý chuyển sang trạng thái hoạt động vốn có của nó.

Do đó, tính dễ bị kích thích là khả năng của mô phản ứng với kích thích bằng kích thích. Kích thích là một đặc tính của mô, trong khi kích thích là một quá trình, một phản ứng với kích thích.

Dấu hiệu quan trọng nhất của sự kích thích lan truyền là sự xuất hiện của một xung thần kinh hay còn gọi là điện thế hoạt động, do đó sự kích thích không duy trì tại chỗ mà được thực hiện qua các mô dễ bị kích thích. Kích thích hưng phấn có thể là bất kỳ tác nhân nào của môi trường bên ngoài hoặc bên trong (điện, hóa, cơ, nhiệt, v.v.), với điều kiện là kích thích đủ mạnh, tác dụng đủ lâu và cường độ tăng đủ nhanh.

Hiện tượng điện sinh học

Hiện tượng điện sinh học - "điện động vật" được phát hiện vào năm 1791 bởi nhà khoa học người Ý Galvani. Dữ liệu của lý thuyết màng hiện đại về nguồn gốc của hiện tượng điện sinh học được Hodgkin, Katz và Huxley thu được trong các nghiên cứu được thực hiện với một sợi thần kinh mực khổng lồ (đường kính 1 mm) vào năm 1952.

Màng sinh chất của tế bào (plasmolemma), giới hạn bên ngoài tế bào chất của tế bào, có

độ dày khoảng 10 nm và bao gồm một lớp kép lipid, trong đó các giọt protein (phân tử xếp thành cuộn hoặc xoắn ốc) được nhúng chìm. Protein thực hiện các chức năng của enzym, thụ thể, hệ thống vận chuyển và kênh ion. Chúng được ngâm một phần hoặc hoàn toàn trong lớp lipid của màng (Hình 13). Màng cũng chứa một lượng nhỏ cacbohydrat.

Cơm. 13. Mô hình màng tế bào như một chất lỏng khảm lipid và protein - mặt cắt ngang (Sterki P., 1984). a - lipit; c - protein

Nhiều chất khác nhau di chuyển qua màng vào và ra khỏi tế bào. Điều hòa quá trình này là một trong những chức năng chính của màng. Tính chất chính của nó là tính thấm chọn lọc và thay đổi. Đối với một số chất, nó đóng vai trò như một rào cản, đối với những chất khác - như một cổng ra vào. Các chất có thể đi qua màng theo quy luật của gradien nồng độ (khuếch tán từ nơi có nồng độ cao hơn đến nơi thấp hơn), dọc theo gradien điện hóa (nồng độ khác nhau của các ion tích điện), bằng cách vận chuyển tích cực - công việc của bơm natri-kali.

Điện thế màng, hoặc điện thế nghỉ. Giữa bề mặt bên ngoài của tế bào và tế bào chất của nó có một hiệu điện thế có bậc 60 - 90 mV (milivôn), được gọi là điện thế màng, hay điện thế nghỉ. Nó có thể được phát hiện bằng kỹ thuật vi điện cực. Vi điện cực là mao quản thủy tinh mỏng nhất có đường kính đầu từ 0,2 - 0,5 µm. Nó chứa đầy dung dịch điện phân (KS1). Điện cực thứ hai có kích thước bình thường được nhúng vào dung dịch Ringer, trong đó có vật thể đang được nghiên cứu. Thông qua bộ khuếch đại thế năng sinh học, các điện cực được đưa đến máy hiện sóng. Nếu một vi điện cực được đưa vào dưới kính hiển vi bằng cách sử dụng bộ điều hòa vi mô bên trong tế bào thần kinh, dây thần kinh hoặc sợi cơ, thì tại thời điểm đâm thủng, máy hiện sóng sẽ hiển thị sự khác biệt điện thế - điện thế nghỉ (Hình 14). Vi điện cực rất mỏng nên thực tế không làm hỏng màng.

Cơm. 14. Đo điện thế nghỉ của sợi cơ (A) bằng vi điện cực nội bào (sơ đồ). M - vi điện cực; Và - điện cực không quan tâm. Chùm sáng trên màn hình máy hiện sóng được biểu diễn bằng một mũi tên

Thuyết ion màng giải thích nguồn gốc của điện thế nghỉ bằng nồng độ không bằng nhau của K +, Na + và Cl - mang điện trong và ngoài tế bào và tính thấm khác nhau của màng đối với chúng.

Có gấp 30 - 50 lần K + trong tế bào và ít hơn 8 - 10 lần Na + trong dịch mô. Do đó, K + chiếm ưu thế bên trong tế bào, còn Na + chiếm ưu thế bên ngoài. Anion chính trong dịch mô là Cl -. Tế bào bị chi phối bởi các anion hữu cơ lớn không thể khuếch tán qua màng. (Như bạn đã biết, các cation mang điện tích dương và các anion mang điện tích âm.) Trạng thái nồng độ ion không bằng nhau ở cả hai phía của màng sinh chất được gọi là bất đối xứng ion. Nó được duy trì bởi các máy bơm natri-kali, bơm liên tục Na + ra khỏi tế bào và K + vào trong tế bào. Công việc này được thực hiện với việc tiêu tốn năng lượng được giải phóng trong quá trình phân hủy axit adenosine triphosphoric. Bất đối xứng ion là một hiện tượng sinh lý vẫn tồn tại miễn là tế bào còn sống.

Ở trạng thái nghỉ, tính thấm của màng đối với K + cao hơn nhiều so với Na +. Do nồng độ cao của ion K +, chúng có xu hướng rời khỏi tế bào. Qua màng, chúng xâm nhập vào bề mặt bên ngoài của tế bào, nhưng chúng không thể đi xa hơn. Các anion lớn của tế bào, mà màng không thấm nước, không thể đi theo kali, và tích tụ trên bề mặt bên trong của màng, tạo ra điện tích âm ở đây, giữ các ion kali mang điện tích dương trượt qua màng bằng liên kết tĩnh điện. Do đó, có sự phân cực của màng, điện thế nghỉ; trên cả hai mặt của nó, một lớp điện kép được hình thành: bên ngoài là các ion K + tích điện dương và bên trong là các anion lớn tích điện âm khác nhau.

thế hoạt động. Điện thế nghỉ được duy trì cho đến khi xảy ra kích thích. Dưới tác dụng của chất kích thích, tính thấm của màng đối với Na + tăng lên. Nồng độ Na + bên ngoài tế bào lớn hơn bên trong tế bào 10 lần. Do đó, Na + lúc đầu từ từ, sau đó giống như một trận tuyết lở, lao vào trong. Các ion natri mang điện tích dương, do đó màng được sạc lại và bề mặt bên trong của nó sẽ nhận được điện tích dương, còn bề mặt bên ngoài trở nên âm. Do đó, thế năng bị đảo ngược, đổi nó thành dấu hiệu ngược lại. Nó trở nên tiêu cực bên ngoài và tích cực bên trong tế bào. Điều này giải thích một thực tế đã biết từ lâu rằng vùng bị kích thích trở nên nhiễm điện âm so với vùng nghỉ. Tuy nhiên, sự gia tăng tính thấm của màng đối với Na + không kéo dài; nó nhanh chóng giảm và tăng lên đối với K +. Điều này gây ra sự gia tăng dòng các ion tích điện dương từ tế bào vào dung dịch bên ngoài. Kết quả là, màng phân cực lại, bề mặt bên ngoài của nó lại nhận điện tích dương, và bề mặt bên trong trở nên âm.

Những thay đổi điện trong màng trong quá trình kích thích được gọi là điện thế hoạt động. Thời lượng của nó được đo bằng phần nghìn giây (mili giây), biên độ 90 - 120 mV.

Trong quá trình kích thích, Na + đi vào tế bào, và K + đi ra ngoài. Có vẻ như nồng độ của các ion trong tế bào sẽ thay đổi. Như các thí nghiệm đã chỉ ra, ngay cả khi dây thần kinh bị kích thích trong nhiều giờ và xuất hiện hàng chục nghìn xung động trong đó cũng không làm thay đổi hàm lượng Na + và K + trong đó. Điều này được giải thích là do hoạt động của máy bơm natri-kali, sau mỗi chu kỳ kích thích, nó sẽ phân tách các ion ở các vị trí: nó bơm K + trở lại tế bào và loại bỏ Na + ra khỏi tế bào. Máy bơm hoạt động dựa trên năng lượng của quá trình trao đổi chất nội bào. Điều này được chứng minh bằng thực tế rằng các chất độc ngăn chặn quá trình trao đổi chất làm máy bơm ngừng hoạt động.

Điện thế hoạt động, phát sinh trong vùng bị kích thích, trở thành chất kích thích cho vùng không bị kích thích liền kề của cơ hoặc sợi thần kinh và đảm bảo sự dẫn truyền kích thích dọc theo cơ hoặc dây thần kinh.

Khả năng kích thích của các mô khác nhau là không giống nhau. Tính dễ bị kích thích cao nhất được đặc trưng bởi các cơ quan thụ cảm, các cấu trúc chuyên biệt thích nghi để nắm bắt những thay đổi của môi trường bên ngoài và môi trường bên trong cơ thể. Sau đó theo các mô thần kinh, cơ và mô tuyến.

Thước đo mức độ kích thích là ngưỡng kích thích, tức là cường độ nhỏ nhất của kích thích có thể gây ra kích thích. Ngưỡng kích ứng có tên gọi khác là hypoobase. Khả năng kích thích của mô càng cao thì lực gây kích thích càng ít.

Ngoài ra, tính dễ bị kích thích có thể được đặc trưng bởi thời gian mà kích thích phải tác động để gây ra kích thích, hay nói cách khác là ngưỡng thời gian. Thời gian ngắn nhất mà dòng điện có cường độ ngưỡng phải tác dụng để gây ra kích thích được gọi là thời gian hữu ích. Thời gian hữu ích đặc trưng cho tốc độ của quá trình kích thích.

Sự hưng phấn của mô tăng lên khi hoạt động vừa phải và giảm khi mệt mỏi. Sự hưng phấn trải qua các giai đoạn thay đổi trong quá trình kích thích. Ngay sau khi quá trình kích thích xảy ra trong mô bị kích thích, nó sẽ mất khả năng đáp ứng với một kích thích mới, thậm chí mạnh. Trạng thái này được gọi là giai đoạn không kích thích tuyệt đối, hay giai đoạn chịu lửa tuyệt đối. Sau một thời gian, tính kích thích bắt đầu phục hồi. Mô chưa phản ứng với kích thích ngưỡng, nhưng nó phản ứng với kích thích mạnh kèm theo kích thích, mặc dù biên độ của điện thế hoạt động xuất hiện tại thời điểm này giảm đáng kể, tức là quá trình kích thích diễn ra yếu. Đây là giai đoạn của độ khúc xạ tương đối. Sau đó, một giai đoạn tăng tính dễ bị kích thích hoặc cực kỳ xảy ra. Lúc này có thể gây kích thích với kích thích rất yếu, dưới ngưỡng cường độ. Chỉ sau khi kích thích trở lại bình thường.

Để nghiên cứu trạng thái kích thích của cơ hoặc mô thần kinh, người ta áp dụng hai cách kích thích lần lượt vào những khoảng thời gian nhất định. Nguyên nhân đầu tiên gây ra kích thích, và thứ hai - thử nghiệm - trải nghiệm khả năng bị kích thích. Nếu không có phản ứng với lần kích ứng thứ hai, thì mô không bị kích thích; phản ứng yếu - khả năng kích thích giảm xuống; phản ứng được tăng cường - tính kích thích được tăng lên. Vì vậy, nếu kích thích được áp dụng cho tim trong thời kỳ tâm thu, thì kích thích sẽ không theo sau, vào cuối tâm trương, kích thích gây ra một sự co bóp bất thường - ngoại tâm thu, cho thấy sự phục hồi của kích thích.

Trên hình. 15 được so sánh theo thời gian của quá trình kích thích, biểu hiện của nó là điện thế hoạt động và sự thay đổi giai đoạn của tính kích thích. Có thể thấy rằng giai đoạn chịu lửa tuyệt đối tương ứng với phần tăng dần của đỉnh - khử cực, giai đoạn khúc xạ tương đối - phần giảm dần của đỉnh - tái phân cực màng, và giai đoạn tăng kích thích - với điện thế vết âm.

Cơm. 15. Sơ đồ thay đổi điện thế hoạt động (a) và khả năng hưng phấn của sợi thần kinh (b) trong các giai đoạn khác nhau của điện thế hoạt động. 1 - quy trình cục bộ; 2 - giai đoạn khử cực; 3 - giai đoạn tái phân cực. Đường chấm trong hình biểu thị điện thế nghỉ và mức độ kích thích ban đầu

Dẫn truyền kích thích dọc theo dây thần kinh

Dây thần kinh có hai đặc tính sinh lý - tính dễ bị kích thích và tính dẫn điện, tức là khả năng phản ứng với kích thích với kích thích và dẫn truyền nó. Dẫn truyền kích thích là chức năng duy nhất của thần kinh. Từ các cơ quan thụ cảm, chúng dẫn truyền kích thích đến hệ thống thần kinh trung ương, và từ nó đến các cơ quan hoạt động.

Từ quan điểm vật lý, dây thần kinh là một chất dẫn điện rất kém. Điện trở của nó lớn hơn 100 triệu lần so với dây đồng có cùng đường kính, nhưng dây thần kinh thực hiện chức năng của nó một cách hoàn hảo, dẫn truyền xung động mà không bị suy giảm trong một khoảng cách dài.

Xung thần kinh được thực hiện như thế nào?

Theo lý thuyết màng, mỗi khu vực bị kích thích nhận được một điện tích âm, và vì khu vực không bị kích thích lân cận có điện tích dương nên hai khu vực này mang điện trái dấu. Trong những điều kiện này, một dòng điện sẽ chạy giữa chúng. Dòng điện cục bộ này là một chất kích thích đối với khu vực nghỉ ngơi, nó gây ra sự kích thích của nó và thay đổi điện tích thành âm. Ngay sau khi điều này xảy ra, một dòng điện sẽ chạy giữa khu vực nghỉ ngơi mới được kích thích và lân cận và mọi thứ sẽ tự lặp lại.

Đây là cách kích thích lan truyền trong các sợi thần kinh mỏng, không có myelin. Khi có vỏ myelin, kích thích chỉ có thể xảy ra ở các nút của sợi thần kinh (các nút của Ranvier), tức là ở những điểm mà sợi tiếp xúc. Do đó, trong các sợi có nhiều myelin, kích thích lan truyền theo bước nhảy từ điểm chặn này sang điểm chặn khác và di chuyển nhanh hơn nhiều so với các sợi mỏng, không có myelin (Hình 16).

Cơm. 16. Dẫn truyền kích thích trong sợi thần kinh có myelin. Các mũi tên cho biết hướng của dòng điện xảy ra giữa các giao tuyến kích thích (A) và nghỉ liền kề (B)

Do đó, trong mỗi phần của sợi quang, kích thích được tạo ra một lần nữa và nó không phải là dòng điện lan truyền, mà là sự kích thích. Điều này giải thích khả năng dẫn truyền xung động của dây thần kinh mà không bị suy giảm (không giảm). Xung thần kinh có độ lớn không đổi vào thời điểm bắt đầu và kết thúc hành trình và lan truyền với tốc độ không đổi. Ngoài ra, tất cả các xung truyền qua dây thần kinh đều hoàn toàn giống nhau về cường độ và không phản ánh chất lượng của kích thích. Chỉ tần số của chúng có thể thay đổi, điều này phụ thuộc vào cường độ của kích thích.

Độ lớn và thời gian của xung kích thích được xác định bởi các đặc tính của sợi thần kinh mà nó lan truyền.

Tốc độ của xung phụ thuộc vào đường kính của sợi: nó càng dày thì kích thích lan truyền càng nhanh. Tốc độ dẫn truyền cao nhất (lên đến 120 m / s) được quan sát thấy trong các sợi vận động myelin và các sợi cảm giác kiểm soát chức năng của cơ xương, duy trì sự cân bằng cơ thể và thực hiện các chuyển động phản xạ nhanh. Các xung động chậm nhất (0,5 - 15 m / s) được thực hiện bởi các sợi không có myelin bao bọc các cơ quan nội tạng và một số sợi cảm giác mỏng.

Quy luật dẫn truyền kích thích dọc theo dây thần kinh

Bằng chứng rằng sự dẫn truyền dọc theo dây thần kinh là một quá trình sinh lý, chứ không phải là một quá trình vật lý, là thí nghiệm về sự thắt chặt dây thần kinh. Nếu dây thần kinh bị kéo chặt bằng dây nối, thì sự dẫn truyền kích thích sẽ dừng lại - quy luật sinh lý toàn vẹn.

Các mô thần kinh của con người trong cơ thể có một số vị trí ưu tiên nội địa hóa. Đó là não (cột sống và não), hạch tự chủ và hệ thần kinh tự chủ (bộ phận siêu giao cảm). Bộ não con người được tạo thành từ một tập hợp các tế bào thần kinh, tổng số tế bào thần kinh trong số đó là hơn một tỷ. Bản thân tế bào thần kinh bao gồm một soma - cơ thể, cũng như các quá trình nhận thông tin từ các tế bào thần kinh khác - đuôi gai, và một sợi trục, là một cấu trúc kéo dài truyền thông tin từ cơ thể đến đuôi gai của các tế bào thần kinh khác.

Các biến thể khác nhau của các quá trình trong tế bào thần kinh

Mô thần kinh bao gồm tổng số lên đến một nghìn tỷ tế bào thần kinh với nhiều cấu hình khác nhau. Chúng có thể là đơn cực, đa cực hoặc lưỡng cực tùy thuộc vào số lượng quá trình. Các biến thể đơn cực với một quá trình rất hiếm ở người. Chúng chỉ có một quá trình - sợi trục. Một đơn vị của hệ thần kinh như vậy phổ biến ở động vật không xương sống (những loài không thể được phân loại như động vật có vú, bò sát, chim và cá). Đồng thời, cần lưu ý rằng, theo cách phân loại hiện đại, có tới 97% số loài động vật được mô tả cho đến nay thuộc về số lượng động vật không xương sống; do đó, tế bào thần kinh đơn cực đại diện khá rộng rãi trong hệ động vật trên cạn.

Mô thần kinh với tế bào thần kinh giả cực (chúng có một quá trình, nhưng được phân nhánh ở đầu) được tìm thấy ở động vật có xương sống cao hơn trong các dây thần kinh sọ và cột sống. Nhưng thông thường hơn, động vật có xương sống có các mô hình tế bào thần kinh lưỡng cực (có cả sợi trục và đuôi gai) hoặc đa cực (một sợi trục và một số đuôi gai).

Phân loại tế bào thần kinh

Mô thần kinh có những phân loại nào khác? Tế bào thần kinh trong nó có thể thực hiện các chức năng khác nhau, vì vậy một số loại được phân biệt giữa chúng, bao gồm:

• Tế bào thần kinh hướng tâm, chúng cũng nhạy cảm, hướng tâm. Các tế bào này nhỏ (so với các tế bào khác cùng loại), có đuôi gai phân nhánh và có liên quan đến chức năng của các thụ thể kiểu cảm giác. Chúng nằm bên ngoài hệ thống thần kinh trung ương, có một quá trình tiếp xúc với bất kỳ cơ quan nào, và một quá trình khác dẫn đến tủy sống. Các tế bào thần kinh này tạo ra xung động dưới tác động của các cơ quan của môi trường bên ngoài hoặc bất kỳ thay đổi nào trong chính cơ thể con người. Các đặc điểm của mô thần kinh được hình thành bởi các tế bào thần kinh nhạy cảm là do đó, tùy thuộc vào phân loài của tế bào thần kinh (đơn cảm, đa giác hoặc lưỡng tính), các phản ứng có thể đạt được cả đối với một kích thích (đơn) và với một số (bi-, đa-) . Ví dụ, các tế bào thần kinh trong khu vực thứ cấp của vỏ não (khu vực thị giác) có thể xử lý cả kích thích thị giác và thính giác. Luồng thông tin từ trung tâm ra ngoại vi và ngược lại.

• Tế bào thần kinh vận động (efferent, motor) truyền thông tin từ hệ thần kinh trung ương ra ngoại vi. Chúng có một sợi trục dài. Mô thần kinh ở đây tạo thành sự tiếp nối của sợi trục dưới dạng dây thần kinh ngoại vi, phù hợp với các cơ quan, cơ (trơn và xương) và tất cả các tuyến. Tỷ lệ truyền kích thích qua sợi trục ở các nơron loại này rất cao.

• Các tế bào thần kinh thuộc loại liên vùng (liên kết) chịu trách nhiệm chuyển thông tin từ tế bào thần kinh cảm giác đến tế bào vận động. Các nhà khoa học cho rằng mô thần kinh của con người bao gồm các tế bào thần kinh như vậy tới 97-99%. Sự trật khớp chủ yếu của chúng là chất xám trong hệ thần kinh trung ương, và chúng có thể ức chế hoặc kích thích, tùy thuộc vào các chức năng được thực hiện. Đầu tiên trong số chúng có khả năng không chỉ truyền xung động mà còn có thể sửa đổi nó, tăng hiệu quả.

Các nhóm ô cụ thể

Ngoài các cách phân loại trên, tế bào thần kinh có thể hoạt động nền (phản ứng diễn ra mà không có bất kỳ tác động bên ngoài nào), trong khi những tế bào khác chỉ phát xung động khi có một số loại lực tác dụng lên chúng. Một nhóm tế bào thần kinh riêng biệt được tạo thành từ các thiết bị phát hiện tế bào thần kinh, có thể phản ứng một cách chọn lọc với một số tín hiệu cảm giác có ý nghĩa về hành vi, chúng cần thiết để nhận dạng khuôn mẫu. Ví dụ, có những tế bào trong tân vỏ não đặc biệt nhạy cảm với dữ liệu mô tả thứ gì đó trông giống như mặt người. Đặc tính của mô thần kinh ở đây là tế bào thần kinh phát tín hiệu ở bất kỳ vị trí, màu sắc, kích thước nào của “kích thích trên khuôn mặt”. Trong hệ thống thị giác, có các tế bào thần kinh chịu trách nhiệm phát hiện các hiện tượng vật lý phức tạp như cách tiếp cận và loại bỏ các đối tượng, chuyển động theo chu kỳ, v.v.

Mô thần kinh trong một số trường hợp tạo thành các phức hợp rất quan trọng đối với hoạt động của não, vì vậy một số tế bào thần kinh có tên riêng để vinh danh các nhà khoa học đã phát hiện ra chúng. Đây là những tế bào Betz, có kích thước rất lớn, cung cấp kết nối giữa bộ phân vận động qua vỏ não với các nhân vận động trong thân não và một số bộ phận của tủy sống. Đây là những tế bào Renshaw ức chế, ngược lại, có kích thước nhỏ, giúp ổn định tế bào thần kinh vận động trong khi duy trì tải, ví dụ như trên cánh tay và duy trì vị trí của cơ thể con người trong không gian, v.v.

Có khoảng năm tế bào thần kinh cho mỗi tế bào thần kinh.

Cấu trúc của các mô thần kinh bao gồm một yếu tố khác được gọi là neuroglia. Những tế bào này còn được gọi là tế bào thần kinh đệm hoặc tế bào thần kinh đệm, nhỏ hơn tế bào thần kinh 3-4 lần. Trong não người, có nhiều tế bào thần kinh hơn 5 lần so với tế bào thần kinh, điều này có thể là do tế bào thần kinh hỗ trợ công việc của các tế bào thần kinh bằng cách thực hiện các chức năng khác nhau. Các đặc tính của loại mô thần kinh này là ở người lớn, tế bào thần kinh đệm có thể tái tạo, trái ngược với tế bào thần kinh, không được phục hồi. Các "nhiệm vụ" chức năng của neuroglia bao gồm việc tạo ra hàng rào máu não với sự trợ giúp của các tế bào thần kinh đệm - tế bào hình sao, ngăn chặn tất cả các phân tử lớn, các quá trình bệnh lý và nhiều loại thuốc xâm nhập vào não. Tế bào biểu bì-olegodendrocyte có kích thước nhỏ; chúng tạo thành một vỏ bọc myelin giống như chất béo xung quanh các sợi trục của tế bào thần kinh, có chức năng bảo vệ. Ngoài ra, neuroglia cung cấp các chức năng hỗ trợ, dinh dưỡng, phân định và các chức năng khác.

Các yếu tố khác của hệ thần kinh

Một số nhà khoa học cũng đưa ependyma vào cấu trúc của các mô thần kinh - một lớp tế bào mỏng nằm giữa ống trung tâm của tủy sống và thành của não thất. Phần lớn, ependyma là một lớp, bao gồm các tế bào hình trụ; trong tâm thất thứ ba và thứ tư của não, nó có một số lớp. Các tế bào tạo nên ependyma, ependymocytes, thực hiện các chức năng tiết, phân định và hỗ trợ. Cơ thể của chúng có hình dạng thuôn dài và có "lông mao" ở đầu, do sự chuyển động của dịch não tủy. Trong não thất thứ ba của não là các tế bào đặc biệt (tanycytes), như mong đợi, truyền dữ liệu về thành phần của dịch não tủy đến một phần đặc biệt của tuyến yên.

Tế bào bất tử biến mất theo tuổi tác

Các cơ quan của mô thần kinh, theo một định nghĩa được chấp nhận rộng rãi, cũng bao gồm các tế bào gốc. Chúng bao gồm các hình thành chưa trưởng thành có thể trở thành tế bào của các cơ quan và mô khác nhau (hiệu lực), trải qua quá trình tự đổi mới. Trên thực tế, sự phát triển của bất kỳ sinh vật đa bào nào đều bắt đầu từ một tế bào gốc (hợp tử), từ đó tất cả các loại tế bào khác có được bằng cách phân chia và biệt hóa (một người có hơn hai trăm hai mươi). Hợp tử là một tế bào gốc toàn năng tạo ra một cơ thể sống hoàn chỉnh do sự biệt hóa không gian ba chiều thành các đơn vị mô ngoài phôi và mô phôi (11 ngày sau khi thụ tinh ở người). Con cháu của các tế bào toàn năng là các tế bào đa năng, tạo ra các yếu tố của phôi - nội bì, trung bì và ngoại bì. Chính từ sau này, mô thần kinh, biểu mô da, các phần của ống ruột và các cơ quan cảm giác phát triển, do đó tế bào gốc là một phần không thể thiếu và quan trọng của hệ thần kinh.

Có rất ít tế bào gốc trong cơ thể con người. Ví dụ, một phôi thai có một trong 10.000 tế bào như vậy, và một người già ở tuổi khoảng 70 có một trong năm đến tám triệu. Ngoài hiệu lực trên, tế bào gốc còn có các đặc tính như "homing" - khả năng tế bào sau khi tiêm có thể đến vùng bị tổn thương và sửa chữa các hư hỏng, thực hiện các chức năng bị mất và bảo tồn telomere của tế bào. Trong các tế bào khác, trong quá trình phân chia, các telomere bị mất một phần, và trong các tế bào khối u, tế bào sinh sản và tế bào gốc có cái gọi là hoạt động kích thước cơ thể, trong đó các đầu mút của nhiễm sắc thể được tự động hình thành, tạo ra khả năng phân chia tế bào vô tận. , tức là, sự bất tử. Tế bào gốc, như một loại cơ quan mô thần kinh, có tiềm năng cao như vậy do dư thừa axit ribonucleic thông tin cho cả ba nghìn gen liên quan đến giai đoạn đầu tiên của quá trình phát triển phôi.

Nguồn tế bào gốc chủ yếu là phôi thai, vật chất thai nhi sau khi phá thai, máu cuống rốn, tủy xương, do đó, từ tháng 10/2011, Tòa án Châu Âu đã ra phán quyết nghiêm cấm các thao tác với tế bào gốc phôi thai, vì phôi thai được công nhận là người từ thời điểm thụ tinh. Ở Nga, việc điều trị bằng tế bào gốc của chính mình và tế bào gốc của người hiến tặng được phép đối với một số bệnh.

Hệ thống thần kinh tự trị và soma

Các mô của hệ thần kinh thấm vào toàn bộ cơ thể của chúng ta. Nhiều dây thần kinh ngoại biên khởi hành từ hệ thống thần kinh trung ương (não, tủy sống), kết nối các cơ quan của cơ thể với hệ thống thần kinh trung ương. Sự khác biệt giữa hệ thống ngoại vi và hệ thống trung tâm là nó không được bảo vệ bởi xương và do đó dễ bị các chấn thương khác nhau hơn. Theo chức năng, hệ thần kinh được chia thành hệ thần kinh tự chủ (chịu trách nhiệm về trạng thái bên trong của một người) và soma, tiếp xúc với các kích thích từ môi trường, nhận tín hiệu mà không cần chuyển sang các sợi đó, và được điều khiển một cách có ý thức.

Mặt khác, Vegetative cho phép xử lý tự động, không chủ ý các tín hiệu đến. Ví dụ, bộ phận giao cảm của hệ thống tự trị, với nguy hiểm sắp xảy ra, làm tăng áp lực của một người, làm tăng mạch và mức adrenaline. Bộ phận phó giao cảm có liên quan khi một người đang nghỉ ngơi - đồng tử của anh ta co lại, nhịp tim chậm lại, mạch máu giãn nở, và công việc của hệ thống sinh sản và tiêu hóa được kích thích. Chức năng của các mô thần kinh của phần ruột của hệ thống thần kinh tự chủ bao gồm trách nhiệm đối với tất cả các quá trình tiêu hóa. Cơ quan quan trọng nhất của hệ thần kinh tự chủ là vùng dưới đồi, có liên quan đến các phản ứng cảm xúc. Cần nhớ rằng các xung động trong các dây thần kinh tự chủ có thể chuyển hướng đến các sợi gần đó cùng loại. Do đó, cảm xúc rõ ràng có thể ảnh hưởng đến trạng thái của các cơ quan khác nhau.

Các dây thần kinh kiểm soát cơ bắp và hơn thế nữa

Các mô thần kinh và cơ trong cơ thể con người tương tác chặt chẽ với nhau. Vì vậy, các dây thần kinh cột sống chính (khởi hành từ tủy sống) của vùng cổ tử cung chịu trách nhiệm cho chuyển động của các cơ ở gốc cổ (dây thần kinh thứ nhất), cung cấp khả năng điều khiển vận động và cảm giác (dây thần kinh thứ 2 và thứ 3). Dây thần kinh lồng ngực, tiếp nối từ dây thần kinh cột sống thứ năm, thứ ba và thứ hai, điều khiển cơ hoành, hỗ trợ quá trình thở tự phát.

Các dây thần kinh cột sống (từ thứ năm đến thứ tám) làm việc với dây thần kinh xương ức để tạo ra đám rối thần kinh cánh tay, cho phép cánh tay và lưng trên hoạt động. Cấu trúc của các mô thần kinh ở đây có vẻ phức tạp, nhưng nó có tổ chức cao và hơi khác nhau ở mỗi người.

Tổng cộng, một người có 31 cặp đầu ra thần kinh cột sống, 8 trong số đó nằm ở vùng cổ tử cung, 12 ở vùng ngực, 5 cặp ở vùng thắt lưng và xương cùng và một ở vùng xương cụt. Ngoài ra, mười hai dây thần kinh sọ bị cô lập, xuất phát từ thân não (phần não tiếp nối tủy sống). Chúng chịu trách nhiệm về khứu giác, thị giác, chuyển động nhãn cầu, cử động lưỡi, nét mặt, v.v. Ngoài ra, dây thần kinh thứ mười ở đây chịu trách nhiệm về thông tin từ ngực và bụng, và dây thần kinh thứ mười một cho hoạt động của cơ bán kính và cơ sternocleidomastoid, một phần nằm bên ngoài đầu. Trong số các yếu tố lớn của hệ thần kinh, phải kể đến đám rối thần kinh xương cùng, thần kinh thắt lưng, liên sườn, thần kinh đùi và thân thần kinh giao cảm.

Hệ thần kinh trong giới động vật được thể hiện bằng rất nhiều mẫu.

Mô thần kinh của động vật phụ thuộc vào loại sinh vật sống trong câu hỏi thuộc về lớp nào, mặc dù tế bào thần kinh lại là trung tâm của mọi thứ. Trong phân loại sinh học, động vật được coi là sinh vật có nhân trong tế bào (sinh vật nhân chuẩn), có khả năng di chuyển và ăn các hợp chất hữu cơ tạo sẵn (dị dưỡng). Và điều này có nghĩa là chúng ta có thể xem xét cả hệ thống thần kinh của cá voi và, ví dụ, một con giun. Bộ não của một số bộ não sau này, không giống như con người, chứa không quá ba trăm tế bào thần kinh, và phần còn lại của hệ thống là một tổ hợp các dây thần kinh xung quanh thực quản. Trong một số trường hợp, không có đầu dây thần kinh dẫn đến mắt, vì giun sống dưới lòng đất thường không có mắt.

Câu hỏi để suy ngẫm

Các chức năng của các mô thần kinh trong thế giới động vật chủ yếu tập trung vào việc đảm bảo rằng chủ nhân của chúng sống sót thành công trong môi trường. Đồng thời, thiên nhiên còn ẩn chứa nhiều điều bí ẩn. Ví dụ, tại sao một con đỉa cần một bộ não với 32 hạch, mỗi hạch trong số đó là một bộ não nhỏ? Tại sao cơ quan này lại chiếm tới 80% toàn bộ khoang cơ thể ở loài nhện nhỏ nhất thế giới? Cũng có những thay đổi rõ ràng về kích thước của bản thân động vật và các bộ phận trong hệ thần kinh của chúng. Mực khổng lồ có "cơ quan phản xạ" chính là một "chiếc bánh rán" với một lỗ ở giữa và nặng khoảng 150 gram (với tổng trọng lượng lên tới 1,5 centers). Và tất cả những điều này có thể là một đối tượng phản ánh cho bộ não con người.

Mô thần kinh được đại diện bởi các tế bào thần kinh và tổ chức thần kinh.

Tế bào thần kinh - tế bào thần kinh bao gồm một cơ thể và các quá trình. Chứa: màng, tế bào thần kinh, nhân, tigroid, bộ máy Golgi, lysosome, ti thể.

Tế bào thần kinh - các tế bào chính của hệ thần kinh, không giống nhau ở các bộ phận khác nhau về cấu trúc hoặc mục đích. Một số người trong số họ chịu trách nhiệm về nhận thức kích thích từ môi trường bên ngoài hoặc bên trong cơ thể và sự truyền dẫn của nó đến hệ thần kinh trung ương (CNS). Chúng được gọi là tế bào thần kinh cảm giác (hướng tâm). Trong thần kinh trung ương, xung động được truyền đến các tế bào thần kinh giữa các tế bào, và phản ứng cuối cùng đối với kích thích ban đầu sẽ đến cơ quan hoạt động thông qua các tế bào thần kinh vận động (efferent).

Về ngoại hình, các tế bào thần kinh khác với tất cả các tế bào được coi là trước đây. Tế bào thần kinh có các quá trình.

Một trong số đó là sợi trục. Nó thực sự chỉ có một trong mỗi ô. Chiều dài của nó từ 1 mm đến hàng chục cm, và đường kính của nó là 1-20 micron. Các nhánh mỏng có thể vươn ra khỏi nó ở một góc vuông. Các mụn nước với các enzym, glycoprotein và các chất phân giải thần kinh liên tục di chuyển dọc theo sợi trục từ trung tâm của tế bào. Một số chúng di chuyển với tốc độ 1-3 mm mỗi ngày, thường được gọi là dòng điện chậm, trong khi số khác di chuyển với tốc độ 5-10 mm mỗi giờ (dòng điện nhanh). Tất cả các chất này được đưa đến đầu sợi trục.

Nhánh khác của nơ-ron được gọi là dendrite. Mỗi tế bào thần kinh có từ 1 đến 15 đuôi gai. Dendrites phân nhánh nhiều lần, làm tăng bề mặt của tế bào thần kinh, và do đó có khả năng tiếp xúc với các tế bào khác của hệ thần kinh. Các ô đa số được gọi là đa cực, phần lớn trong số họ. Trong võng mạc của mắt và trong bộ máy cảm nhận âm thanh của tai trong, có các tế bào lưỡng cực có một sợi trục và một đuôi gai. Không có tế bào đơn cực thực sự (nghĩa là khi có một quá trình: sợi trục hoặc đuôi gai) trong cơ thể người.

Chỉ các tế bào thần kinh non (nguyên bào thần kinh) mới có một quá trình (sợi trục). Nhưng hầu hết tất cả các tế bào thần kinh cảm giác đều có thể được gọi là giả đơn cực, vì chỉ có một quá trình (“uni”) khởi hành từ cơ thể tế bào, nhưng sau đó sẽ chia thành sợi trục và sợi nhánh.

Không có tế bào thần kinh nào mà không có quá trình.

Sợi trục dẫn các xung thần kinh từ thân tế bào thần kinh đến các tế bào thần kinh khác hoặc các mô của cơ quan làm việc.

Dendrites dẫn các xung thần kinh đến cơ thể tế bào thần kinh.

Tế bào thần kinh được đại diện bởi một số loại tế bào nhỏ (tế bào biểu mô, tế bào hình sao, tế bào hình hạt oligodendrocyte). Chúng hạn chế các tế bào thần kinh với nhau, giữ chúng ở đúng vị trí, ngăn chúng phá vỡ hệ thống kết nối đã thiết lập (chức năng phân định và hỗ trợ), cung cấp cho chúng quá trình trao đổi chất và phục hồi, cung cấp chất dinh dưỡng (chức năng nuôi dưỡng và tái tạo), tiết ra một số chất trung gian (chức năng bài tiết ), thực bào mọi thứ ngoại lai về mặt di truyền (chức năng bảo vệ).

Các loại tế bào thần kinh

Các cơ quan của tế bào thần kinh, nằm trong CNS, biểu mẫu chất xám, và bên ngoài não và tủy sống, các cụm của chúng được gọi là hạch (hạch).

Sự phát triển của tế bào thần kinh cả sợi trục và đuôi gai ở dạng CNS chất trắng, và ở ngoại vi, chúng tạo thành các sợi, cùng nhau tạo ra các dây thần kinh. Có hai biến thể của sợi thần kinh: có bao myelin - có myelin (hoặc puli) và không có myelin (không có myelin) - không được bao bọc bởi vỏ bọc myelin.

Các bó sợi có myelin và không có myelin, được bao phủ bởi lớp epineurium mô liên kết, tạo thành dây thần kinh.

Các sợi thần kinh kết thúc trong thiết bị đầu cuối - đầu tận cùng thần kinh. Phần cuối của đuôi gai của tế bào nhạy cảm đơn cực (hướng tâm) giả nằm ở tất cả các cơ quan nội tạng, mạch máu, xương, cơ, khớp và da. Chúng được gọi là thụ thể. Họ cảm nhận được sự kích thích được truyền dọc theo chuỗi tế bào thần kinh đến nơ-ron kích thích, từ đó nó sẽ truyền đến cơ hoặc tuyến, gây ra phản ứng với kích thích. Cơ hoặc tuyến này được gọi là cơ quan hiệu ứng. Phản ứng của cơ thể đối với các kích thích bên ngoài hoặc bên trong với sự tham gia của hệ thần kinh được đặt tên vào giữa thế kỷ 17 bởi nhà triết học người Pháp R. Descartes phản xạ.

Con đường của phản xạ đi qua cơ thể, bắt đầu từ cơ quan thụ cảm qua toàn bộ chuỗi tế bào thần kinh và kết thúc với cơ quan tác động, được gọi là cung phản xạ .

Cấu trúc kết nối các nơ-ron với nhau.

Trong CNS, các tế bào thần kinh được kết nối với nhau thông qua các khớp thần kinh.

Synapse– là điểm tiếp xúc giữa hai tế bào thần kinh.

Một sợi thần kinh có thể hình thành tới 10.000 khớp thần kinh trên nhiều tế bào thần kinh.

Các synap là: axosomatic, axodendritic, axo-axonal.

Synapse bao gồm 3 thành phần:

đầu sợi trục của nơron bị kích thích và có xu hướng có thể truyền kích thích của nó đi xa hơn.

2. màng sau synap(2), nằm trên thân của tế bào thần kinh hoặc các quá trình của nó, mà nó cần thiết để chuyển dây thần kinh

3. khe hở tiếp hợp(3), nằm giữa hai màng này và thông qua đó, xung thần kinh được truyền đi.

Ở phần cuối của sợi trục (trong mảng tiếp hợp), các túi chứa chất trung gian (4) tích tụ ở phía trước màng trước khớp thần kinh, chúng đến đây chủ yếu do dòng điện nhanh và một phần đến chậm. Khi một xung thần kinh lan truyền dọc theo màng sợi trục đến màng trước synap, các túi "mở" vào khe tiếp hợp, đổ chất dẫn truyền thần kinh vào đó. Hóa chất hoạt tính sinh học này "kích thích" màng sau synap. Ảnh hưởng của chất trung gian được coi như một kích thích hóa học, có sự khử cực tức thời của màng và ngay sau đó, sự tái phân cực của nó, tức là. thế năng hoạt động được sinh ra. Và điều này có nghĩa là xung thần kinh được truyền qua khớp thần kinh đến một tế bào thần kinh hoặc cơ quan làm việc khác.

Synap theo cơ chế dẫn truyền kích thích được chia thành 2 loại:

1. Các khớp thần kinh có truyền hóa chất.

2. Các khớp thần kinh với sự truyền xung điện thần kinh. Không giống như thứ nhất, không có chất trung gian trong synap với sự dẫn truyền điện, khe hở synap rất hẹp và thấm các kênh mà qua đó các ion dễ dàng truyền đến màng sau synap, và sự khử cực của nó xảy ra, sau đó tái phân cực và dẫn truyền xung thần kinh. tế bào thần kinh khác.

Các khớp thần kinh, tùy thuộc vào chất trung gian được giải phóng vào khe tiếp hợp, được chia thành 2 loại:

1. Các khớp thần kinh kích thích- ở chúng, dưới tác động của xung thần kinh, chất trung gian gây hưng phấn được giải phóng (acetylcholin, norepinephrin, glutamat, serotonin, dopamin).

2. khớp thần kinh ức chế- chúng giải phóng các chất trung gian ức chế (GABA - gamma-aminobutyric acid) - dưới ảnh hưởng của chúng, tính thấm của màng sau synap giảm, điều này ngăn cản sự lan rộng thêm của kích thích. Xung thần kinh không được dẫn truyền qua các khớp thần kinh ức chế - nó bị ức chế ở đó.

PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH

để tự đào tạo

mô thần kinhbao gồm hai chi tế bào: tế bào chính - tế bào thần kinh và hỗ trợ, hoặc phụ - tế bào thần kinh. Tế bào thần kinh là những tế bào đã biệt hóa cao, có cấu trúc tương tự nhưng rất đa dạng tùy thuộc vào vị trí và chức năng. Sự giống nhau của chúng nằm ở chỗ thân tế bào thần kinh (từ 4 đến 130 micron) có nhân và các bào quan, nó được bao phủ bởi một lớp màng mỏng - một màng, các quá trình kéo dài từ nó: ngắn - đuôi gai và dài - nơron, hoặc sợi trục. Ở người trưởng thành, chiều dài của sợi trục có thể lên tới 1-1,5 m, độ dày của nó nhỏ hơn 0,025 mm. Sợi trục được bao phủ bởi các tế bào biểu mô thần kinh, tạo thành một vỏ bọc mô liên kết, và các tế bào Schwann, bao bọc sợi trục giống như một vỏ bọc, tạo nên vỏ bọc của nó, hoặc myelin; các tế bào này không thần kinh.

Mỗi phân đoạn, hoặc phân đoạn, của màng mềm được hình thành bởi một tế bào Schwanp riêng biệt có chứa một nhân, và được ngăn cách với phân đoạn khác bởi điểm chặn của Ranvier. Vỏ myelin cung cấp và cải thiện sự dẫn truyền xung thần kinh cô lập dọc theo sợi trục và tham gia vào quá trình trao đổi chất của sợi trục. Trong trường hợp của Ranvier, trong quá trình truyền xung thần kinh, sự gia tăng thông tin sinh học xảy ra. Một phần của các sợi thần kinh amyelin được bao quanh bởi các tế bào Schwann không chứa myelin.

Cơm. 21. Sơ đồ cấu trúc của nơron dưới kính hiển vi điện tử:
BE - không bào; BB - sự xâm nhập của màng nhân; VN - chất Nissl; G - Bộ máy Golgi; GG - hạt glycogen; KG - các ống của bộ máy Golgi; JI - lysosome; LH - hạt lipid; M - ti thể; ME - màng của lưới nội chất; H - tế bào sợi thần kinh; P - các polysome; PM - màng sinh chất; PR - màng trước synap; PS - màng sau synap; PY - lỗ xốp của màng nhân; R - ribôxôm; RNP - hạt ribo-nucleoprotein; C - khớp thần kinh; SP - túi tiếp hợp; CE - các xitéc của lưới nội chất; ER - lưới nội chất; Tôi là cốt lõi; ĐỘC - nucleolus; NM - màng nhân

Đặc tính chính của mô thần kinh là tính dễ bị kích thích và tính dẫn truyền của các xung thần kinh lan truyền dọc theo sợi thần kinh với các tốc độ khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc và chức năng của chúng.

Các sợi hướng tâm (hướng tâm, nhạy cảm), dẫn truyền xung động từ các cơ quan thụ cảm đến hệ thần kinh trung ương và các sợi hướng tâm (ly tâm), dẫn truyền xung động từ hệ thần kinh trung ương đến các cơ quan của cơ thể, khác nhau về chức năng. Đến lượt mình, các sợi ly tâm được chia thành động cơ, dẫn các xung động đến cơ, và tiết, dẫn truyền xung động đến các tuyến.

Cơm. 22. Sơ đồ của một tế bào thần kinh. A - nơron cảm thụ; B - nơron vận động
/ - đuôi gai, 2 - khớp thần kinh, 3 - dây thần kinh, 4 - vỏ bọc myelin, 5 - nơron, 6 - bộ máy thần kinh
Theo cấu trúc, các sợi mềm dày có đường kính 4-20 micron được phân biệt (chúng bao gồm các sợi vận động của cơ xương và sợi hướng tâm từ các cơ quan tiếp nhận cảm ứng, áp lực và độ nhạy cảm của cơ-khớp), các sợi myelin mỏng có đường kính nhỏ hơn 3 microns (sợi hướng tâm và dẫn truyền xung động đến các cơ quan nội tạng), sợi myelin rất mỏng (nhạy cảm với cảm giác đau và nhiệt độ) - nhỏ hơn 2 micron và không thịt - 1 micron.

Ở các sợi hướng tâm của con người, sự kích thích được thực hiện với tốc độ từ 0,5 đến 50-70 m / s, ở các sợi hướng tâm - lên đến 140-160 m / s. Sợi dày dẫn truyền kích thích nhanh hơn sợi mỏng.

Cơm. 23. Lược đồ của các khớp thần kinh khác nhau. A - các loại khớp thần kinh; B - bộ máy có gai; B - túi dưới synap và một vòng sợi thần kinh:
1 - túi tiếp hợp, 2 - ti thể, 3 - túi phức, 4 - đuôi gai, 5 - ống lượn, 6 - gai, 7 - bộ máy có gai, 8 - vòng sợi thần kinh, 9 - túi dưới synap, 10 - lưới nội chất, 11 - sau synap cột sống, 12 - lõi

Các tế bào thần kinh được kết nối với nhau thông qua các điểm tiếp xúc - khớp thần kinh, chúng ngăn cách cơ thể của các tế bào thần kinh, sợi trục và đuôi gai khỏi nhau. Số lượng khớp thần kinh trên thân của một tế bào thần kinh lên đến 100 hoặc nhiều hơn và trên các nhánh của một tế bào thần kinh - vài nghìn.

Khớp thần kinh rất phức tạp. Nó bao gồm hai màng - trước synap và sau synap (độ dày của mỗi màng là 5-6 nm), giữa chúng có một khoảng trống synap, không gian (trung bình là 20 nm). Thông qua các lỗ trên màng trước synap, tế bào chất của sợi trục hoặc đuôi gai liên lạc với không gian tiếp hợp. Ngoài ra, giữa các sợi trục và tế bào cơ quan còn có các khớp thần kinh có cấu trúc tương tự nhau.

Sự phân chia tế bào thần kinh ở người vẫn chưa được thiết lập chắc chắn, mặc dù có bằng chứng về sự tăng sinh tế bào thần kinh trong não của chó con. Người ta đã chứng minh rằng phần thân của một tế bào thần kinh có chức năng như một trung tâm dinh dưỡng (dinh dưỡng) cho các quá trình của nó, vì đã vài ngày sau sự chuyển đổi của dây thần kinh bao gồm các sợi thần kinh, các sợi thần kinh mới bắt đầu phát triển từ thân của các tế bào thần kinh thành đoạn ngoại vi của dây thần kinh. Tốc độ phát triển là 0,3-1 mm mỗi ngày.