Что является структурной и функциональной единицей нервной системы является

ЛЕКЦИЯ 3. НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Функции и общий план организации нервной системы

Значение нервной системы определяется ее способностью принимать, проводить и перерабатывать информацию, поступающую из внешней и внутренней среды. Благодаря такой способности нервная система:

1) обеспечивает взаимодействие между органами и системами органов,

2) регулирует и координирует их деятельность в соответствии с постоянно меняющимися условиями внешней и внутренней среды,

3) обеспечивает быструю и точную передачу информации,

4) отвечает за формирование ответной реакции на изменение условий внешней и внутренней среды,

5) обеспечивает реализацию высших психических функций – восприятие, запоминание, обучение, мышление, принятие решения и т.д.

Нервная система человека и животных может быть представлена как система нейронных цепочек, передающих возбуждающие и тормозные сигналы, т.е. как нервная сеть, которая включает в себя центральный и периферический отделы. Центральный отдел представлен головным и спинным мозгом, нейроны которых располагаются диффузно или образуют скопления - ядра.

Сложные функциональные объединения нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС, согласованно участвующие в регуляции определенной функции или рефлекторной реакции, называют нервными центрами (дыхательный центр, сердечно-сосудистый центр, расположенные в продолговатом мозге).

Рис. 15. Типы глиальных клеток

Тем самым глиальные клетки, по всей видимости, астроциты защищают нейрон от излишней деполяризации.

Длинными отростками нейронов спинно-мозговых и черепно-мозговых ганглиев образованы нервы. Нервы – это пучки нервных волокон, окрытых сверху общей соединительно-тканной оболочкой, в которой имеются кровеносные сосуды. К периферическим нервам относятся: 12 пар черепномозговых нервов, иннервирующих в основном структуры головы и шеи, блуждающий нерв – внутренние органы, и 31 пара спинно-мозговых нервов, иннервирующих мускулатуру тела и конечностей.

Одни нервы несут информацию от рецепторов в ЦНС и называются афферентными или чувствительными, другие передают сигналы из ЦНС ко всем органам и системам и называются эфферентными или двигательными нервами. Большинство же периферических нервов смешанные, т.к. содержат и те, и другие волокна.

Нервная система условно подразделяется на два больших отдела – соматическую нервную систему и автономную (вегетативную) нервную систему. Соматическая нервная система осуществляет преимущественно связь организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность и двигательную активность.

Автономная нервная система регулирует работу внутренних органов и

обеспечивает постоянство внутренней среды организма. Обе системы тесно связаны между собой, однако автономная нервная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от нашей воли, вследствие его ее и называют автономной.

Нейрон как структурная и функциональная единица ЦНС

Рис. 16. Схема строения нейрона (двигательный нейрон)

Функционально нейроны подразделяются на афферентные или чувст-

вительные, эфферентные или двигательные и вставочные или интернейроны.

Афферентные или чувствительные нейроны передают импульсы (возбуждение) от рецепторов в ЦНС. Обычно афферентный нейрон имеет длинный дендрит, который воспринимает информацию от рецептора или сам может являться рецептором (рис. 17, а), и второй отросток – аксон, входящий в спинной мозг. Тела афферентных нейронов расположены вне ЦНС – в спинно-мозговых и черепно-мозговых ганглиях.

Рис. 17. Афферентный (а) и вставочный (б) нейроны, в – электронная

фотография вставочного нейрона

Эфферентные или двигательные нейроны передают информацию из ЦНС к нижележащим отделам и рабочим органам – эффекторам. Такие нейроны имеют крупную сому с разветвленной сетью дендритов и длинный массивный аксон (рис. 16). Тела эфферентных нейронов располагаются в передних рогах спинного мозга или двигательных ядрах головного мозга.

Вставочные или интернейроны связывают нейроны между собой, в частности, осуществляют связь между афферентными и эфферентными нейронами. Это самые мелкие нейроны, отличающиеся мощным ветвлением дендритов, имеющих огромное количество выростов мембраны – шипиков, а также едва различимый аксон (рис. 17 а, б, в). Передача информации с одного нейрона на другой или с нейрона на эффекторную клетку (мышечную или секреторную) происходит через морфологически специализированные контакты – синапсы.

Дата добавления: 2018-10-26 ; просмотров: 960 ;

Группа нервных тканей объединяет ткани эктодермального происхождения, которые в совокупности образуют нервную систему и создают условия для реализации ее многочисленных функций. Обладают двумя основными свойствами: возбудимостью и проводимостью.

Структурно-функциональной единицей нервной ткани является нейрон (от др.-греч. νεῦρον — волокно, нерв) - клетка с одним длинным отростком - аксоном, и одним/несколькими короткими - дендритами.

Спешу сообщить, что представление, будто короткий отросток нейрона - дендрит, а длинный - аксон, в корне неверно. С точки зрения физиологии правильнее дать следующие определения: дендрит - отросток нейрона, по которому нервный импульс перемещается к телу нейрона, аксон - отросток нейрона, по которому импульс перемещается от тела нейрона.

Отростки нейронов проводят сгенерированные нервные импульсы и передают их другим нейронам, эффекторам (мышцы, железы), благодаря чему мышцы сокращаются или расслабляются, а секреция желез усиливается или уменьшается.

Отростки нейронов покрыты жироподобным веществом - миелиновой оболочкой, которая обеспечивает изолированное проведение нервного импульса по нерву. Если бы не было миелиновой оболочки (вообразите!) нервные импульсы распространялись бы хаотично, и, когда мы хотели сделать движение рукой, двигалась бы нога.

Существует болезнь, при которой собственные антитела уничтожают миелиновую оболочку (случаются и такие сбои в работе организма.) Эта болезнь - рассеянный склероз, по мере прогрессирования приводит к разрушению не только миелиновой оболочки, но и нервов - а значит, происходит атрофия мышц и человек постепенно становится обездвиженным.

Вы уже убедились, насколько значимы нейроны, их высокая специализация приводит к возникновению особого окружения - нейроглии. Нейроглия - вспомогательная часть нервной системы, которая выполняет ряд важных функций:

• Опорная - поддерживает нейроны в определенном положении
• Изолирующая - ограничивает нейроны от соприкосновения с внутренней средой организма
• Регенераторная - в случае повреждения нервных структур нейроглия способствует регенерации
• Трофическая - с помощью нейроглии осуществляется питание нейронов: напрямую с кровью нейроны не контактируют

В состав нейроглии входят разные клетки, их в десятки раз больше чем самих нейронов. В периферическом отделе нервной системы миелиновая оболочка, изученная нами, образуется именно из нейроглии - шванновских клеток. Между ними хорошо заметны перехваты Ранвье - участки, лишенные миелиновой оболочки, между двумя смежными шванновскими клетками.

Нейроны функционально подразделяются на чувствительные, двигательные и вставочные.

Чувствительные нейроны также называются афферентные, центростремительные, сенсорные, воспринимающие - они передают возбуждение (нервный импульс) от рецепторов в ЦНС. Рецептором называют концевое окончание чувствительных нервных волокон, воспринимающих раздражитель.

Вставочные нейроны также называются промежуточные, ассоциативные - они обеспечивают связь между чувствительными и двигательными нейронами, передают возбуждение в различные отделы ЦНС.

Двигательные нейроны по-другому называются эфферентные, центробежные, мотонейроны - они передают нервный импульс (возбуждение) из ЦНС на эффектор (рабочий орган). Наиболее простой пример взаимодействия нейронов - коленный рефлекс (однако вставочного нейрона на данной схеме нет). Более подробно рефлекторные дуги и их виды мы изучим в разделе, посвященном нервной системе.

На схеме выше вы наверняка заметили новый термин - синапс. Синапсом называют место контакта между двумя нейронами или между нейроном и эффектором (органом-мишенью). В синапсе нервный импульс "преобразуется" в химический: происходит выброс особых веществ - нейромедиаторов (наиболее известный - ацетилхолин) в синаптическую щель.

Разберем строение синапса на схеме. Его составляют пресинаптическая мембрана аксона, рядом с которой расположены везикулы (лат. vesicula — пузырек) с нейромедиатором внутри (ацетилхолином). Если нервный импульс достигает терминали (окончания) аксона, то везикулы начинают сливаться с пресинаптической мембраной: ацетилхолин поступает наружу, в синаптическую щель.

Попав в синаптическую щель, ацетилхолин связывается с рецепторами на постсинаптической мембране, таким образом, возбуждение передается другому нейрону, и он генерирует нервный импульс. Так устроена нервная система: электрический путь передачи сменяется химическим (в синапсе).

Гораздо интереснее изучать любой предмет на примерах, поэтому я постараюсь как можно чаще радовать вас ими ;) Не могу утаить историю о яде кураре, который используют индейцы для охоты с древних времен.

Этот яд блокирует ацетилхолиновые рецепторы на постсинаптической мембране, и, как следствие, химическая передача возбуждения с одного нейрона на другой становится невозможна. Это приводит к тому, что нервные импульсы перестают поступать к мышцам организма, в том числе к дыхательным мышцам (межреберным, диафрагме), вследствие чего дыхание останавливается и наступает смерть животного.

Собираясь вместе, аксоны образуют нервные пучки. Нервные пучки объединяются в нервы, покрытые соединительнотканной оболочкой. В случае, если тела нервных клеток концентрируются в одном месте за пределами центральной нервной системы, их скопления называют нервные узлы - или ганглии (от др.-греч. γάγγλιον — узел).

В случае сложных соединений между нервными волокнами говорят о нервных сплетениях. Одно из наиболее известных - плечевое сплетение.

Неврологические болезни могут развиваться в любой точке нервной системы: от этого будет зависеть клиническая картина. В случае повреждения чувствительного пути пациент перестает чувствовать боль, холод, тепло и другие раздражители в зоне иннервации пораженного нерва, при этом движения сохранены в полном объеме.

Если повреждено двигательное звено, движение в пораженной конечности будет невозможно: возникает паралич, но чувствительность может сохраняться.

Постепенно любые движения мышцами становятся для пациента все труднее, становится тяжело долго говорить, повышается утомляемость. Наблюдается характерный симптом - опущение верхнего века. Болезнь может привести к слабости диафрагмы и дыхательных мышц, вследствие чего дыхание становится невозможным.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Нейрон (неврон, нервная клетка) — (от греч. neuron — нерв) — это основная функциональная и структурная единица нервной системы. Он принимает сигналы, которые поступают от рецепторов и нервных окончаний.

Разнообразие и сложность функций нервной системы зависят от числа составляющих её нейронов (около 102 у коловратки и более чем 1010 — у человека).

Нейрон преобразует полученные сигналы в нервные импульсы и передаёт их к эффекторным нервным окончаниям, которые в свою очередь контролируют деятельность исполнительных органов (мышцы, клетки железы или др.).

Нейрон формируется при эмбриональном развитии нервной системы. На стадии развития нервной трубки образуются нейробласты. Из нейробластов, в процессе дифференцировки, образуются нейроны. На рис. 1 показан процесс превращения нейробласта в нейрон. В это же время формируются специализированные части нейрона. На рис. 2 показано схематическое изображение нейрона и всех его основных частей, которые обеспечивают выполнение его функций.

Дендриты обладают избирательной чувствительностью к определённым сигналам. Они используются для восприятия информации. На поверхности дендритов расположена так называемая рецепторная мембрана.

На рецепторную мембрану воздействуют процессы местного возбуждения и торможения. Эти процессы, суммируясь, воздействуют на наиболее возбудимый участок поверхностной мембраны нейрона — триггерную (пусковую) область.

Триггерная область служит местом возникновения (генерации) распространяющихся биоэлектрических потенциалов. Для их передачи используется другой отросток нейрона — аксон, или осевой цилиндр.

Аксон покрыт электровозбудимой проводящей мембраной. Нервный импульс, достигнув концевых участков аксона, возбуждает секреторную мембрану. Из секреторной мембраны выделяется физиологически активное вещество — медиатор или нейрогормон.

Структура, размеры и форма нейрона довольно сильно отличаются между собой.

Нейрон — живая клетка. У него есть ядро, которое вместе с околоядерной цитоплазмой образует тело клетки, или перикарион.

В перикарионе происходит синтез макромолекул. Часть этих макромолекул транспортируется по аксоплазме (цитоплазме аксона) к нервным окончаниям.

Нейроны коры больших полушарий головного мозга, мозжечка, некоторых других отделов центральной нервной системы имеют довольно сложное строение. Для мозга позвоночных характерны мультиполярные нейроны.

В мультиполярном нейроне от клеточного тела отходят несколько дендритов и аксон. Начальный участок аксона является триггерной областью. На клеточном теле этого нейрона и на его дендритах есть множество отростков, образующие нервные окончания.

У беспозвоночных наиболее распространен униполярный нейрон. Его особенностью является наличие единственного, так называемого вставочного отростка, соединяющего его с аксоном. У этих нейронов могут отсутствовать настоящие дендриты. Поэтому очень часто рецепцию синаптических сигналов осуществляют специализированные участки на поверхности аксона.

Биполярные нейроны — это нейроны с двумя отростками. Чаще всего это периферийно чувствительные нейроны, у которых один дендрит, направленный наружу, и один аксон.

По месту, занимаемому нейроном в рефлекторной дуге, нейроны делятся на

чувствительные (афферентные, сенсорные, или рецепторные). Эти нейроны получают информацию из внешней среды или от рецепторных клеток;

вставочные нейроны (или интернейроны). Связывают один нейрон с другим;

эффекторные (или эфферентные). Посылают свои импульсы к исполнительным органам (напр., мотонеироны, иннервирующие мышцы).

По химической специфичности, т. е. по природе физиологически активного вещества, которое выделяется нервными окончаниями данного нейрона, нейроны подразделяются

холинергический нейрон (секретирует ацетилхолин);

пептидергический (то или иное вещество пептидной природы) и т. д. Механизм проведения нервного импульса

Синапсы — это специальные межклеточные соединения, используемые для перехода сигнала из одной клетки в другую.

Контактирующие участки нейронов очень тесно прилегают друг к другу. Но все же между ними зачастую остается разделяющая их синаптическая щель. Ширина синаптической щели составляет порядка нескольких десятков нанометров.

Чтобы нейтроны успешно функционировали, необходимо обеспечить их обособленность друг от друга, а взаимодействие между ними обеспечивают синапсы.

Хорошо известно, что электрический импульс не может преодолеть без существенных потерь энергии любую, даже самую короткую межклеточную дистанцию. Поэтому в большинстве случаев необходимо осуществлять преобразование информации из одной формы в другую, например, из электрической формы в химическую, а затем — опять в электрическую. Рассмотрим этот механизм подробнее.

Синапсы выполняют функцию усилителей нервных сигналов на пути их следования. Эффект достигается тем, что один относительно маломощный электрический импульс освобождает сотни тысяч молекул медиатора, заключенных до того во многих синаптических пузырьках. Залп молекул медиатора синхронно действует на небольшой участок управляемого нейрона, где сосредоточены постсинаптические рецепторы — специализированные белки, которые преобразуют сигнал теперь уже из химической формы в электрическую.

В настоящее время хорошо известны основные этапы процесса освобождения медиатора. Нервный импульс, т. е. электрический сигнал, возникает в нейроне, распространяется по его отросткам и достигает нервных окончаний. Его преобразование в химическую форму начинается с открывания в пресинаптической мембране кальциевых ионных каналов, состояние которых управляется электрическим полем мембраны. Теперь роль носителей сигнала берут на себя ионы кальция. Они входят через открывшиеся каналы внутрь нервного окончания. Резко возросшая на короткое время примембранная концентрация ионов кальция активизирует молекулярную машину освобождения медиатора: синаптические пузырьки направляются к местам их последующего слияния с наружной мембраной и, наконец, выбрасывают свое содержимое в пространство синаптической щели.

Синаптическая передача осуществляется последовательностью двух пространственно разобщенных процессов: пресинаптического по одну сторону синаптической щели и постсинаптического по другую (рис. 3). Окончания отростков управляющего нейрона, повинуясь пришедшим в них электрическим сигналам, высвобождают в пространство синаптической щели специальное вещество-посредник (медиатор). Молекулы медиатора достаточно быстро диффундируют через синаптическую щель и возбуждают в управляемой клетке (другом нейроне, мышечном волокне, некоторых клетках внутренних органов) ответный электрический сигнал. В роли медиатора выступает около десятка различных низкомолекулярных веществ:

ацетилхолин (эфир аминоспирта холина и уксусной кислоты);

глутамат (анион глутаминовой кислоты);

ГАМК (гамма-аминомасляная кислота);

серотонин (производное аминокислоты триптофана);

Они предварительно синтезируются пресинаптическим нейроном из доступного и относительно дешевого сырья и хранятся вплоть до использования в синаптических пузырьках, где, словно в контейнерах, заключены одинаковые порции медиатора (по несколько тысяч молекул в одном пузырьке).

Структурной и функциональной единицей нервной системы является нейрон. Нейрон – высокоспециализированная клетка нервной ткани. Эти клетки способны обеспечивать следующие функции:

• восприятие информационного потока;
• обработку поступающего информационного потока;
• кодировку информации;
• передачу информации другим структурным элементам организма;
• хранение получаемой информации;
• реагирование на внешние раздражения;
• обеспечение взаимодействия между другими клетками нервной системы;
• обеспечение взаимодействия между собой и клетками других органов.

Особенностью структурно-функциональной единицы нервной системы является наличие способности генерировать электрические импульсы.

Каждая функциональная единица нервной системы в своем составе содержит специальные окончания – синапсы, служащие для обеспечения передачи информационного потока. На одной клетке может содержаться до 10 000 синапсов. Человеческий организм в составе НС содержит около 85 миллиардов нейронов. Этими клетками и взаимодействиями между ними обуславливается сложность и разнообразие НС. Сигнальные импульсы генерируются и разносятся при помощи ионов, провоцирующих возникновение электроразряда.

Функциональная структура нейрона

В структуре единицы НС можно выделить несколько элементов, которые отличаются между собой как по анатомическому строению, так и по выполняемым функциональным обязанностям. Такими элементами являются:

• тело нервной клетки;
• дендрит;
• аксон;
• синапс.

Тело клетки НС представляет собой центральную часть структурной единицы, которая в своем составе имеет цитоплазму и ядро. Цитоплазма содержит в своем составе все клеточные элементы, которые необходимы для обеспечения жизнедеятельности клеточного тела, а в ядре расположен генетический аппарат клетки. Тело снаружи покрыто клеточной оболочкой, состоящей из двух липидных слоев. Дополнительно в составе клеточной оболочки имеются ионные каналы, которые отвечают за обеспечение прохода определенных ионов. Билипидный слой позволяет проникать в клетку только кислороду, а наружу из клетки выводится углекислый газ.

Поверхность билипидного слоя имеет прикрепленные к ней в виде наростов, разветвленные полисахариды, которые обеспечивают принятие раздражения. Аксон чаще всего является длинным отростком нейрона, который необходим для обеспечения транспортировки возбуждения и получаемой информации от тела к органу и ткани-исполнителю. Снаружи аксон покрывает оболочка из миелина.

Дендриты являются короткими и разветвленными отростками нервной структурной единицы, которые обеспечивают восприятие импульсов возбуждения и торможения и передачу этих сигналов на тело. Дендриты обеспечивают связь между разными нейронами. Количество таких связей может достигать 20 тысяч. В отличие от аксона он не имеет на своей поверхности миелиновой оболочки.

Синапс – обособленная зона контакта нейрона, получающая информацию исполнительной клеткой. Синапс предназначен для осуществления передачи импульса между различными компонентами, входящими в состав нервной системы. Для ответной реакции структурное образование НС должно получить определенное количество импульсов от определенного количества синапсов. Этот эффект носит название порога возбудимости.

Классификация нейронов НС в зависимости от анатомического строения

В зависимости от количества и размещения дендритов и аксона структурные единицы НС можно разделить на несколько видов. Основными видами структурных формирований НС являются:

• безаксонные;
• униполярные;
• псевдоуниполярные;
• биполярные;
• мультиполярные.

Безаксонные единицы представляют собой небольшие образования, которые группируются в межпозвоночных ганглиях спинного мозга, они не имеют четкого, анатомически обусловленного разделения образуемых отростков на аксоны и дендриты. Все образующиеся у них отростки имеют одинаковую структуру. Функциональное значение этих структурных единиц НС изучено недостаточно хорошо.

Униполярные являются элементами, которые имеют один отросток, они присутствуют в структуре сенсорного ядра тройничного нерва и среднего мозга.

Биполярные структурные образования имеют в своем строении два отростка, один из которых является аксоном, а второй дендритом. Такой тип структурных единиц НС располагается в высокоспециализированных сенсорных структурах организма, таких как, например, сетчатка глаза или вестибулярный ганглий.

Мультиполярные клеточные элементы имеют один аксон и несколько дендритов. Этот вид образований характерен для отделов ЦНС. Псевдоуниполярные единицы являются уникальными образованиями, у которых есть только один отросток, покрытый миелиновой оболочкой и имеющий Т-образное разветвление: по одной ветви возбуждение транспортируется к телу, а по второй – от него. Такой тип образований располагается в спинальных ганглиях.

Функциональная классификация элементов НС

В зависимости от положения в рефлекторной дуге выделяют несколько типов структурных элементов. Такими типами являются:

• чувствительные;
• эфферентные;
• вставочные;
• секреторные.

Чувствительные структурные элементы носят название афферентных структур, к ним относятся первичные клеточные образования, располагающиеся в органах чувств, и псевдоуниполярные нервные образования, имеющие дендриты со свободными окончаниями.

Вставочные элементы носят название интернейронов и представляют собой группу нервных образований, которые обеспечивают связь между чувствительными и двигательными структурами НС. Этот тип структур делится на три разновидности. Секреторная группа элементов обеспечивает секрецию высокоактивных веществ, которые носят название нейрогормонов. Эти элементы имеют развитой комплекс Гольджи, отвечающий за синтез нейрогормонов.

Эфферентные структурные элементы – образования, обеспечивающие передачу импульсов к органам или клеткам-мишеням. Они бывают ультиматными или неультиматными. В зависимости от формы и размера тела элементы делятся на сферические, зернистые, звездчатые, пирамидальные грушевидные и т.д. Размер может варьироваться в диапазоне от 5 мкм до 120-150 мкм.

Развитие и рост нейрона

Развитие функционально-структурного компонента НС начинается с маленькой клетки-предшественника, которая прекращает процесс деления еще до образования отростков. Первым образованием, которое начинает свой рост, является аксон, образование дендритов происходит позже. В процессе роста на конце отростка формируется образование в виде утолщения, имеющего неправильную форму. Вероятнее всего, оно необходимо для прокладки пути для роста через ткани. Это образование называется конусом роста. Утолщение на поверхности имеет большое количество шипиков. Длина шипов – 50 мкм, а ширина 0,1 – 0,2 мкм. Расширенная часть конуса имеет ширину приблизительно 5 мкм. Форма расширенной части ростового конуса способна изменяться. Между шипами расположена складчатая мембрана. Микрошипы постоянно двигаются, поэтому способны вытягиваться в длину или втягиваться, прикасаться к окружающему субстрату и прилипать к нему.

Ростовой конус заполняется мелкими пузырьками. Под складчатой мембраной располагается уплотненная масса, состоящая из актиновых филаментов. В состав содержимого конуса входят митохондрии.

Микротрубочки и нейрофиламенты, находящиеся в этой области, способны удлиняться за счет синтезирования новых структурных компонентов у основания отростка. Конус роста представляет собой зону быстрого экзо- и эндоцитоза, о чем может свидетельствовать множество расположенных здесь пузырьков. Образующиеся в большом количестве мембранные пузырьки транспортируются по отростку от тела к конусу при осуществлении аксонного транспорта. Мембранный материал, который синтезируется в теле, транспортируется по отростку к конусу роста. Здесь происходит его включение в плазматическую мембрану путем осуществления процессов экзоцитоза. При осуществлении этого процесса происходит удлинение отростка тела структурного элемента нервной системы.

§ 3.1. НЕЙРОН КАК СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка, или нейрон, или нейроцит. Всю нервную систему можно представить как взаимосвязанную и взаимодействующую сеть из нескольких триллионов нервных клеток. Несмотря на их громадное разнообразие, можно говорить о ряде общих структурных и функциональных признаков, присущих всем нервным клеткам (рис. 5).

В нейроне выделяют следующие основные части: тело, отростки и их окончания.

Поверхность нейрона, его оболочка, часто именуемая просто мембраной, не только обеспечивает обмен с окружающей средой, но, обладая свойствами полупроницаемой мембраны, является структурой, где развиваются сложные процессы биоэлектрогенеза, лежащие в основе главных функций нервной клетки.

Отростки нервных клеток являются выростами цитоплазмы. Различают два вида отростков. Дендриты – короткие, древовидно ветвящиеся, постепенно истончаются и заканчиваются в окружающих тканях. Количество их достигает десяти, они многократно увеличивают поверхность клетки.

Помимо дендритов нервная клетка всегда имеет один аксон (или нейрит). Этот отросток всегда более крупный, длинный (до 1 м) и менее ветвистый. Аксон заканчивается синапсом, при помощи которого он функционально взаимодействует с иннервируемыми структурами.

Рис. 5. Строение нервной клетки (упрощенная схема)

По своей функциональной значимости в составе рефлекторной дуги различают три вида нейронов:

рецепторные (чувствительные, афферентные), имеющие чувствительные нервные окончания, которые способны воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды;

эффекторные (эфферентные), окончания аксонов которых передают нервный сигнал на рабочий орган;

ассоциативные (вставочные, центральные), являющиеся промежуточными в составе рефлекторной дуги и передающие информацию с чувствительного нейрона на эффекторные.

Следует иметь в виду, что на теле и отростках большинства нервных клеток имеется очень большое количество синапсов, через которые поступает информация с других нейронов.

Несмотря на громадное морфологическое и функциональное разнообразие нейронов, можно выделить ряд ключевых свойств и функций.

К числу наиболее важных свойств относятся:

1. Наличие трансмембранной разности потенциалов, т. е. между наружной и внутренней поверхностями оболочки нейрона в покое регистрируется разность потенциала порядка 90 мВ, наружная поверхность электроположительна по отношению к внутренней. Величина и направление трансмембранного тока меняются в зависимости от состояния нейрона.

2. Очень высокая чувствительность к некоторым химическим веществам (медиаторам) и электрическому току.

3. Способность к нейросекреции, т. е. к синтезу и выделению в окружающую среду или в синаптическую щель биологически активных веществ.

4. Высокий уровень энергетических процессов, что обусловливает необходимость постоянного притока основного источника энергии – глюкозы и кислорода, необходимого для окисления.

Принято различать следующие функции нейрона:

1. Воспринимающая – эта функция представлена двумя механизмами. Во-первых, чувствительные окончания дендритов способны обеспечить рецепцию, т. е. трансформацию специфической энергии раздражителя внешней или внутренней среды в неспецифический процесс нервного возбуждения, нервный импульс, который по отростку распространяется по направлению к телу нервной клетки. Во-вторых, на всех частях нейрона имеются многочисленные (до нескольких десятков тысяч) синапсы, при помощи которых химическим путем возбуждение передается от одного нейрона к другому. Химические вещества, осуществляющие эту передачу, обозначают медиаторы (или нейротрансмиттеры). К их числу, в частности, относятся адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота и многие другие. В результате воздействия медиатора в теле нервной клетки развивается возбуждение и возникновение нервного импульса или снижение возбудимости нейрона – его торможение.

2. Интегративная – обработка одновременно или в течение короткого интервала времени поступающих нервных сигналов по механизму их алгебраической суммации, в результате которой на выходе нейрона формируется сигнал, несущий в себе информацию всех суммированных сигналов.

3. Мнестическая, основанная на существовании тонких молекулярных биофизических процессов, сохраняющих след от всякого предыдущего воздействия и благодаря этому трансформирующих характер ответной реакции на всякое последующее. По существу, это элементарная форма памяти и научения.

4. Проводниковая функция, суть которой состоит в том, что от тела нейрона по аксону к его окончанию в естественных условиях только в одном этом направлении распространяется, не затухая, нервный импульс. Скорость его распространения в зависимости от морфофункциональных особенностей проводника колеблется от нескольких сантиметров до 100–120 метров в секунду.

5. Передающая, проявляющаяся в том, что нервный импульс, достигнув окончания аксона, который, собственно, уже входит в структуру синапса, обусловливает выделение медиатора – непосредственного передатчика возбуждения к другому нейрону или исполнительному органу.