Inimkeha koosneb triljonitest rakkudest ja ainuüksi ajus on ligikaudu 100 miljardit igasuguse kuju ja suurusega neuronit. Tekib küsimus, kuidas on närvirakk paigutatud ja kuidas see erineb teistest keharakkudest?

Inimese närviraku struktuur

Nagu enamikul teistel inimkeha rakkudel, on ka närvirakkudel tuumad. Kuid võrreldes ülejäänutega on need ainulaadsed selle poolest, et neil on pikad niidilaadsed oksad, mille kaudu edastatakse närviimpulsse.

Närvisüsteemi rakud on teistega sarnased, kuna on samuti ümbritsetud rakumembraaniga, neil on geene sisaldavad tuumad, tsütoplasma, mitokondrid ja muud organellid. Nad osalevad põhilistes rakuprotsessides, nagu valkude süntees ja energia tootmine.

Neuronid ja närviimpulsid

See koosneb närvirakkude kimbust. Närvirakku, mis edastab teatud teavet, nimetatakse neuroniks. Andmeid, mida neuronid kannavad, nimetatakse närviimpulssideks. Nagu elektriimpulsid, kannavad nad teavet uskumatu kiirusega. Kiire signaaliülekande tagavad spetsiaalse müeliinkestaga kaetud neuronite aksonid.

See ümbris katab aksonit nagu elektrijuhtmete plastkate ja võimaldab närviimpulssidel kiiremini liikuda. Mis on neuron? Sellel on eriline kuju, mis võimaldab teil edastada signaali ühest rakust teise. Neuron koosneb kolmest põhiosast: rakukehast, paljudest dendriitidest ja ühest aksonist.

Neuronite tüübid

Neuronid klassifitseeritakse tavaliselt nende rolli järgi kehas. Neuroneid on kahte peamist tüüpi – sensoorne ja motoorne. Sensoorsed neuronid juhivad närviimpulsse meeleelunditest ja siseorganitest motoorsete neuroniteni, vastupidi, viivad närviimpulsse kesknärvisüsteemist organitesse, näärmetesse ja lihastesse.

Närvisüsteemi rakud on paigutatud nii, et mõlemat tüüpi neuronid töötavad koos. Sensoorsed neuronid kannavad teavet sise- ja väliskeskkonna kohta. Neid andmeid kasutatakse signaalide saatmiseks motoorsete neuronite kaudu, et öelda kehale, kuidas saadud teabele reageerida.

Sünaps

Kohta, kus ühe neuroni akson kohtub teise neuroni dendriitidega, nimetatakse sünapsiks. Neuronid suhtlevad üksteisega elektrokeemilise protsessi kaudu. Sel juhul sisenevad reaktsiooni kemikaalid, mida nimetatakse neurotransmitteriteks.

raku keha

Närviraku seade eeldab tuuma ja teiste organellide olemasolu raku kehas. Rakukehaga ühendatud dendriidid ja aksonid meenutavad päikesest väljuvaid kiiri. Dendriidid saavad impulsse teistelt närvirakkudelt. Aksonid kannavad närviimpulsse teistele rakkudele.

Ühel neuronil võib olla tuhandeid dendriite, nii et see suudab suhelda tuhandete teiste rakkudega. Akson on kaetud müeliinkestaga, rasvakihiga, mis isoleerib seda ja võimaldab signaali palju kiiremini edastada.

Mitokondrid

Vastates küsimusele, kuidas närvirakk on paigutatud, on oluline märkida element, mis vastutab metaboolse energia tarnimise eest, mida saab seejärel hõlpsasti kasutada. Mitokondrid mängivad selles protsessis võtmerolli. Nendel organellidel on oma välimine ja sisemine membraan.

Närvisüsteemi peamine energiaallikas on glükoos. Mitokondrid sisaldavad ensüüme, mis on vajalikud glükoosi muundamiseks suure energiatarbega ühenditeks, peamiselt adenosiintrifosfaadi (ATP) molekulideks, mida saab seejärel transportida teistesse kehapiirkondadesse, mis vajavad nende energiat.

Tuum

Valgu sünteesi keeruline protsess algab raku tuumas. Neuronite tuum sisaldab geneetilist teavet, mis on salvestatud desoksüribonukleiinhappe (DNA) kodeeritud stringidena. Igaüks neist sisaldab kõigi keharakkude jaoks.

Just tuumas algabki valgumolekulide ehitamise protsess, kirjutades komplementaarsetele ribonukleiinhappe (RNA) molekulidele vastav osa DNA koodist. Tuumast rakkudevahelisse vedelikku vabanenuna käivitavad nad valgusünteesi protsessi, millest võtavad osa ka nn tuumakesed. See on tuumas eraldiseisev struktuur, mis vastutab valkude sünteesis osalevate molekulaarsete komplekside, mida nimetatakse ribosoomideks, ehitamise eest.

Kas sa tead, kuidas närvirakk töötab?

Neuronid on keha kõige vastupidavamad ja pikemad rakud! Mõned neist jäävad inimkehasse kogu elu. Teised rakud surevad ja asenduvad uutega, kuid paljusid neuroneid ei saa asendada. Vanusega jääb neid aina vähemaks. Siit ka väljend, et närvirakke ei taastata. 20. sajandi lõpu uurimisandmed näitavad aga vastupidist. Ühes ajupiirkonnas, hipokampuses, võivad uued neuronid kasvada isegi täiskasvanutel.

Neuronid võivad olla üsna suured, mitme meetri pikkused (kortikospinaalsed ja aferentsed). Aastal 1898 teatas tuntud närvisüsteemi spetsialist Camillo Golgi, et ta avastas linditaolise aparaadi, mis on spetsialiseerunud väikeaju neuronitele. See seade kannab nüüd selle looja nime ja on tuntud kui "Golgi aparaat".

Närviraku paigutusest tuleneb selle määratlus närvisüsteemi peamise struktuurilise ja funktsionaalse elemendina, mille lihtsate põhimõtete uurimine võib olla paljude probleemide lahendamise võtmeks. See puudutab peamiselt autonoomset närvisüsteemi, mis hõlmab sadu miljoneid omavahel seotud rakke.

Inimese närvisüsteem on lihassüsteemi stimulaator, millest me ka rääkisime. Nagu me juba teame, on kehaosade ruumis liigutamiseks vaja lihaseid ja me isegi uurisime konkreetselt, millised lihased on milleks tööks mõeldud. Aga mis annab lihastele jõudu? Mis ja kuidas paneb need tööle? Seda arutatakse selles artiklis, millest saate artikli pealkirjas märgitud teema valdamiseks vajaliku teoreetilise miinimumi.

Kõigepealt tasub öelda, et närvisüsteem on loodud edastama teavet ja käske meie kehale. Inimese närvisüsteemi põhifunktsioonid on kehasiseste ja seda ümbritseva ruumi muutuste tajumine, nende muutuste tõlgendamine ja neile reageerimine teatud vormis (sh lihaste kokkutõmbumine).

Närvisüsteem- erinevate, vastastikku toimivate närvistruktuuride kogum, mis koos endokriinsüsteemiga tagab enamiku kehasüsteemide töö koordineeritud reguleerimise, samuti reageerimise välis- ja sisekeskkonna tingimuste muutustele. See süsteem ühendab sensibiliseerimise, motoorse aktiivsuse ja selliste süsteemide nagu endokriinsüsteemi, immuunsüsteemi ja mitte ainult õige toimimise.

Närvisüsteemi struktuur

Erutuvust, ärrituvust ja juhtivust iseloomustatakse aja funktsioonidena, st see on protsess, mis toimub ärritusest kuni elundi reaktsiooni ilmnemiseni. Närviimpulsi levik närvikius toimub lokaalsete ergastuskollete ülemineku tõttu närvikiu naaberpiirkondadesse. Inimese närvisüsteemil on omadus muundada ja genereerida välis- ja sisekeskkonna energiaid ning muuta need närviprotsessiks.

Inimese närvisüsteemi struktuur: 1- õlavarrepõimik; 2- muskulokutaanne närv; 3- radiaalne närv; 4- keskmine närv; 5- ilio-hüpogastriline närv; 6- reieluu-suguelundite närv; 7- lukustusnärv; 8- ulnaarnärv; 9- ühine peroneaalne närv; 10 - sügav peroneaalne närv; 11- pindmine närv; 12- aju; 13- väikeaju; 14- seljaaju; 15- roietevahelised närvid; 16 - hüpohondriumi närv; 17- nimmepõimik; 18 - sakraalne plexus; 19- reieluu närv; 20 - seksuaalnärv; 21- istmikunärv; 22 - reieluu närvide lihaselised oksad; 23 - saphenous närv; 24- sääreluu närv

Närvisüsteem toimib koos meeleelunditega tervikuna ja seda juhib aju. Viimastest suurimat osa nimetatakse ajupoolkeradeks (kolju kuklaluu ​​piirkonnas on kaks väiksemat väikeaju poolkera). Aju on ühendatud seljaajuga. Parem ja vasak ajupoolkera on omavahel ühendatud kompaktse närvikiudude kimpu, mida nimetatakse corpus callosumiks.

Selgroog- keha peamine närvitüvi - läbib selgroolülide avadest moodustunud kanali ja ulatub ajust kuni ristluu selgrooni. Seljaaju mõlemalt küljelt lähevad närvid sümmeetriliselt erinevatesse kehaosadesse. Puudutust üldiselt pakuvad teatud närvikiud, mille lugematud otsad asuvad nahas.

Närvisüsteemi klassifikatsioon

Inimese närvisüsteemi nn tüüpe saab kujutada järgmiselt. Tinglikult moodustatakse kogu terviklik süsteem: kesknärvisüsteem - KNS, mis hõlmab pea- ja seljaaju, ja perifeerne närvisüsteem - PNS, mis hõlmab arvukalt ajust ja seljaajust ulatuvaid närve. Nahk, liigesed, sidemed, lihased, siseorganid ja meeleelundid saadavad PNS-i neuronite kaudu sisendsignaale kesknärvisüsteemi. Samal ajal saadab lihastesse väljuvad signaalid tsentraalsest NS-st, perifeersest NS-st. Visuaalse materjalina on allpool loogiliselt üles ehitatud kogu inimese närvisüsteem (skeem).

kesknärvisüsteem- inimese närvisüsteemi alus, mis koosneb neuronitest ja nende protsessidest. Kesknärvisüsteemi peamine ja iseloomulik funktsioon on erineva keerukusastmega reflektoorsete reaktsioonide rakendamine, mida nimetatakse refleksideks. Kesknärvisüsteemi alumine ja keskmine osa - seljaaju, piklik medulla, keskaju, vaheaju ja väikeaju - kontrollivad keha üksikute organite ja süsteemide tegevust, rakendavad nendevahelist suhtlust ja interaktsiooni, tagavad keha terviklikkuse ja selle õige toimimine. Kesknärvisüsteemi kõrgeim osakond - ajukoor ja lähimad subkortikaalsed moodustised - juhib enamasti keha kui tervikliku struktuuri suhtlemist ja koostoimet välismaailmaga.

Perifeerne närvisüsteem- on tinglikult eraldatud närvisüsteemi osa, mis asub väljaspool aju ja seljaaju. Sisaldab autonoomse närvisüsteemi närve ja põimikuid, mis ühendavad kesknärvisüsteemi keha organitega. Erinevalt kesknärvisüsteemist ei ole PNS luudega kaitstud ja see võib mehaaniliselt kahjustada. Perifeerne närvisüsteem jaguneb omakorda somaatiliseks ja autonoomseks.

• somaatiline närvisüsteem- osa inimese närvisüsteemist, mis on sensoorsete ja motoorsete närvikiudude kompleks, mis vastutab lihaste, sealhulgas naha ja liigeste ergutamise eest. Ta juhib ka kehaliigutuste koordineerimist ning väliste stiimulite vastuvõtmist ja edastamist. See süsteem teeb toiminguid, mida inimene kontrollib teadlikult.
• autonoomne närvisüsteem jagatud sümpaatiliseks ja parasümpaatiliseks. Sümpaatiline närvisüsteem juhib reageerimist ohule või stressile ning võib muuhulgas põhjustada südame löögisageduse tõusu, vererõhu tõusu ja meelte ergutamist, suurendades adrenaliini taset veres. Parasümpaatiline närvisüsteem omakorda kontrollib puhkeseisundit ning reguleerib pupillide kokkutõmbumist, südame löögisageduse aeglustumist, veresoonte laienemist ning seede- ja urogenitaalsüsteemi stimuleerimist.

Eespool on näha loogilise struktuuriga diagramm, mis näitab inimese närvisüsteemi osi, ülaltoodud materjalile vastavas järjekorras.

Neuronite ehitus ja funktsioonid

Kõiki liigutusi ja harjutusi kontrollib närvisüsteem. Närvisüsteemi (nii kesk- kui perifeerse) peamine struktuurne ja funktsionaalne üksus on neuron. Neuronid on erutuvad rakud, mis on võimelised genereerima ja edastama elektrilisi impulsse (tegevuspotentsiaale).

Närvirakkude struktuur: 1- raku keha; 2- dendriidid; 3- rakutuum; 4- müeliinkesta; 5- akson; 6- aksoni ots; 7- sünaptiline paksenemine

Neuromuskulaarse süsteemi funktsionaalne üksus on motoorne üksus, mis koosneb motoorsest neuronist ja selle poolt innerveeritud lihaskiududest. Tegelikult toimub inimese närvisüsteemi töö lihaste innervatsiooni protsessi näitel järgmiselt.

Närvi- ja lihaskiu rakumembraan on polariseeritud, see tähendab, et sellel on potentsiaalide erinevus. Raku sees on kõrge kontsentratsioon kaaliumiioone (K) ja väljaspool - naatriumioone (Na). Puhkeseisundis ei põhjusta rakumembraani sise- ja väliskülje potentsiaalide erinevus elektrilaengu tekkimist. See määratletud väärtus on puhkepotentsiaal. Seoses muutustega raku väliskeskkonnas kõigub potentsiaal tema membraanil pidevalt ja kui see tõuseb ja rakk jõuab oma elektrilise ergastusläveni, toimub järsk muutus membraani elektrilaengus ja see algab. aktsioonipotentsiaali juhtimiseks mööda aksonit innerveeritud lihasesse. Muide, suurtes lihasrühmades võib üks motoorne närv innerveerida kuni 2-3 tuhat lihaskiudu.

Alloleval diagrammil on näide sellest, millise tee läbib närviimpulss stiimuli tekkimise hetkest kuni sellele vastuse saamiseni igas üksikus süsteemis.

Närvid on omavahel ühendatud sünapside kaudu ja lihastega neuromuskulaarsete ühenduste kaudu. Sünaps- see on kahe närviraku kokkupuute koht ja - elektrilise impulsi edastamise protsess närvist lihasesse.

sünaptiline ühendus: 1- närviimpulss; 2- vastuvõttev neuron; 3- aksoni haru; 4- sünaptiline tahvel; 5- sünaptiline lõhe; 6 - neurotransmitteri molekulid; 7- raku retseptorid; 8 - vastuvõtva neuroni dendriit; 9- sünaptilised vesiikulid

Neuromuskulaarne kontakt: 1 - neuron; 2- närvikiud; 3- neuromuskulaarne kontakt; 4- motoorne neuron; 5- lihased; 6- müofibrillid

Seega, nagu me juba ütlesime, kontrollib kehalise aktiivsuse protsessi üldiselt ja eriti lihaste kokkutõmbumist täielikult närvisüsteem.

Järeldus

Täna saime teada inimese närvisüsteemi eesmärgist, ehitusest ja klassifikatsioonist, samuti sellest, kuidas see on seotud tema motoorse aktiivsusega ning kuidas see mõjutab kogu organismi kui terviku tööd. Kuna närvisüsteem osaleb inimkeha kõigi organite ja süsteemide, sealhulgas ja võib-olla ennekõike südame-veresoonkonna süsteemi, aktiivsuse reguleerimises, on inimkeha süsteemide sarja järgmises artiklis jätkame selle kaalumisega.

närvikude- närvisüsteemi peamine struktuurielement. V närvikoe koostis sisaldab väga spetsiifilisi närvirakke neuronid, ja neurogliia rakud toetavate, sekretoorsete ja kaitsefunktsioonide täitmine.

Neuron on närvikoe peamine struktuurne ja funktsionaalne üksus. Need rakud on võimelised vastu võtma, töötlema, kodeerima, edastama ja salvestama teavet, looma kontakte teiste rakkudega. Neuronite ainulaadsed omadused on võime genereerida bioelektrilisi lahendusi (impulsse) ja edastada teavet mööda protsesse ühest rakust teise, kasutades selleks spetsiaalseid lõppu.

Neuronite funktsioonide täitmist hõlbustab ainete-transmitterite - neurotransmitterite: atsetüülkoliini, katehhoolamiinide jne süntees selle aksoplasmas.

Aju neuronite arv läheneb 10 11-le. Ühel neuronil võib olla kuni 10 000 sünapsi. Kui neid elemente pidada infosalvestusrakkudeks, siis võime järeldada, et närvisüsteem suudab talletada 10 19 ühikut. info, s.t. võimeline sisaldama peaaegu kõiki inimkonna kogutud teadmisi. Seetõttu on arusaam, et inimese aju mäletab kõike, mis kehas toimub ja keskkonnaga suhtlemisel, igati mõistlik. Aju ei saa aga kogu sellesse salvestatud informatsioonist välja võtta.

Teatud tüüpi närvisüsteemid on iseloomulikud erinevatele ajustruktuuridele. Neuronid, mis reguleerivad ühte funktsiooni, moodustavad nn rühmi, ansambleid, kolonne, tuumasid.

Neuronid erinevad struktuuri ja funktsioonide poolest.

Struktuuri järgi(olenevalt rakukehast väljuvate protsesside arvust) eristavad unipolaarne(ühe protsessiga), bipolaarne (kahe protsessiga) ja multipolaarne(paljude protsessidega) neuronid.

Vastavalt funktsionaalsetele omadustele eraldama aferentne(või tsentripetaalne) neuronid, mis kannavad retseptoritelt ergastust, efferentne, mootor, motoorsed neuronid(või tsentrifugaal), edastades ergastuse kesknärvisüsteemist innerveeritud elundisse ja interkalaarne, kontakti või vahepealne neuronid, mis ühendavad aferentseid ja efferentseid neuroneid.

Aferentsed neuronid on unipolaarsed, nende kehad asuvad seljaaju ganglionides. Rakukehast ulatuv protsess jaguneb T-kujuliselt kaheks haruks, millest üks läheb kesknärvisüsteemi ja täidab aksoni funktsiooni ning teine ​​läheneb retseptoritele ja on pikk dendriit.

Enamik efferentseid ja interkalaarseid neuroneid on multipolaarsed (joonis 1). Multipolaarsed interkalaarsed neuronid paiknevad suurel hulgal seljaaju tagumistes sarvedes ja neid leidub ka kõigis teistes kesknärvisüsteemi osades. Need võivad olla ka bipolaarsed, näiteks võrkkesta neuronid, millel on lühike hargnev dendriit ja pikk akson. Motoorsed neuronid paiknevad peamiselt seljaaju eesmistes sarvedes.

Riis. 1. Närviraku struktuur:

1 - mikrotuubulid; 2 - närviraku (aksoni) pikaajaline protsess; 3 - endoplasmaatiline retikulum; 4 - südamik; 5 - neuroplasma; 6 - dendriidid; 7 - mitokondrid; 8 - nukleool; 9 - müeliinkesta; 10 - Ranvieri pealtkuulamine; 11 - aksoni ots

neurogliia

neurogliia, või glia, - närvikoe rakuliste elementide kogum, mille moodustavad erineva kujuga spetsiaalsed rakud.

Selle avastas R. Virchow ja nimetas ta neurogliaks, mis tähendab "närviliimi". Neuroglia rakud täidavad neuronitevahelise ruumi, moodustades 40% aju mahust. Gliaarakud on 3-4 korda väiksemad kui närvirakud; nende arv imetajate kesknärvisüsteemis ulatub 140 miljardini.Vanusega inimese ajus neuronite arv väheneb, gliiarakkude arv suureneb.

On kindlaks tehtud, et neurogliia on seotud ainevahetusega närvikoes. Mõned neurogliia rakud eritavad aineid, mis mõjutavad neuronite erutuvust. Märgitakse, et nende rakkude sekretsioon muutub erinevates vaimsetes seisundites. Pikaajalised jälgimisprotsessid kesknärvisüsteemis on seotud neurogliia funktsionaalse seisundiga.

Gliarakkude tüübid

Vastavalt gliiarakkude struktuuri olemusele ja nende asukohale kesknärvisüsteemis eristavad nad:

• astrotsüüdid (astroglia);
• oligodendrotsüüdid (oligodendroglia);
• mikrogliia rakud (mikroglia);
• Schwanni rakud.

Gliaarakud täidavad neuroneid toetavaid ja kaitsvaid funktsioone. Need sisalduvad struktuuris. Astrotsüüdid on kõige arvukamad gliiarakud, mis täidavad neuronite vahelisi ruume ja katavad. Need takistavad sünaptilisest pilust kesknärvisüsteemi difundeeruvate neurotransmitterite levikut. Astrotsüütidel on neurotransmitterite retseptorid, mille aktiveerumine võib põhjustada membraanipotentsiaalide erinevuse kõikumisi ja muutusi astrotsüütide metabolismis.

Astrotsüüdid ümbritsevad tihedalt aju veresoonte kapillaare, mis asuvad nende ja neuronite vahel. Selle põhjal tehakse ettepanek, et astrotsüütidel on oluline roll neuronite metabolismis, reguleerides teatud ainete kapillaaride läbilaskvust.

Astrotsüütide üheks oluliseks funktsiooniks on nende võime absorbeerida liigseid K+ ioone, mis kõrge neuronaalse aktiivsuse korral võivad koguneda rakkudevahelisse ruumi. Astrotsüütide tiheda sobivuse piirkondades tekivad vahekanalid, mille kaudu saavad astrotsüüdid vahetada erinevaid väikeseid ioone ja eelkõige K+ ioone, mis suurendab nende võimet neelata K+ ioone K+ ioonide kontrollimatu kuhjumine neuronaalses ruumis põhjustaks neuronite erutatavuse suurenemist. Seega takistavad astrotsüüdid, absorbeerides interstitsiaalsest vedelikust liigset K+ ioone, neuronite erutatavuse suurenemist ja suurenenud neuronaalse aktiivsuse fookuste teket. Selliste koldete ilmnemisega inimese ajus võib kaasneda tõsiasi, et nende neuronid genereerivad närviimpulsside jada, mida nimetatakse konvulsioonideks.

Astrotsüüdid osalevad ekstrasünaptilisse ruumi sisenevate neurotransmitterite eemaldamises ja hävitamises. Seega takistavad need neurotransmitterite kogunemist neuronaalsetesse ruumidesse, mis võib põhjustada aju talitlushäireid.

Neuronid ja astrotsüüdid on eraldatud rakkudevaheliste 15–20 µm vahedega, mida nimetatakse interstitsiaalseks ruumiks. Interstitsiaalsed ruumid hõivavad kuni 12-14% aju mahust. Astrotsüütide oluline omadus on nende võime absorbeerida nende ruumide rakuvälisest vedelikust CO2 ja säilitada seeläbi stabiilne aju pH.

Astrotsüüdid osalevad närvikoe ja ajuveresoonte, närvikoe ja ajumembraanide vaheliste liideste moodustamises närvikoe kasvu ja arengu protsessis.

Oligodendrotsüüdid mida iseloomustab väikese arvu lühikeste protsesside olemasolu. Üks nende peamisi funktsioone on närvikiudude müeliinkesta moodustumine kesknärvisüsteemis. Need rakud asuvad ka neuronite kehade vahetus läheduses, kuid selle fakti funktsionaalne tähtsus pole teada.

mikrogliia rakud moodustavad 5-20% gliiarakkude koguarvust ja on hajutatud kogu kesknärvisüsteemis. On kindlaks tehtud, et nende pinna antigeenid on identsed vere monotsüütide antigeenidega. See näitab nende päritolu mesodermist, tungimist närvikoesse embrüonaalse arengu ajal ja sellele järgnevat transformatsiooni morfoloogiliselt äratuntavateks mikrogliiarakkudeks. Sellega seoses on üldiselt aktsepteeritud, et mikrogliia kõige olulisem ülesanne on aju kaitsta. On näidatud, et kui närvikude on kahjustatud, suureneb fagotsüütiliste rakkude arv vere makrofaagide ja mikrogliia fagotsüütiliste omaduste aktiveerumise tõttu. Nad eemaldavad surnud neuronid, gliiarakud ja nende struktuurielemendid, fagotsüteerivad võõrosakesi.

Schwanni rakud moodustavad väljaspool kesknärvisüsteemi perifeersete närvikiudude müeliinikest. Selle raku membraan keerdub korduvalt ümber ja tekkiva müeliinkesta paksus võib ületada närvikiu läbimõõdu. Närvikiu müeliniseerunud osade pikkus on 1-3 mm. Nende vaheaegadel (Ranvieri pealtkuulamised) jääb närvikiud katteks ainult pinnamembraaniga, millel on erutusvõime.

Müeliini üks olulisemaid omadusi on selle kõrge vastupidavus elektrivoolule. Selle põhjuseks on sfingomüeliini ja teiste fosfolipiidide kõrge sisaldus müeliinis, mis annavad sellele voolu isoleerivad omadused. Müeliiniga kaetud närvikiudude piirkondades on närviimpulsside genereerimise protsess võimatu. Närviimpulsid genereeritakse ainult Ranvieri pealtkuulamismembraanil, mis tagab müeliniseerunud närvikiudude närviimpulsside juhtivuse suurema kiiruse võrreldes müeliniseerimata kiududega.

Teatavasti võib müeliini struktuur kergesti häirida närvisüsteemi nakkusliku, isheemilise, traumaatilise, toksilise kahjustuse korral. Samal ajal areneb närvikiudude demüelinisatsiooni protsess. Eriti sageli areneb demüelinisatsioon hulgiskleroosi korral. Demüelinisatsiooni tagajärjel väheneb närviimpulsside juhtivuse kiirus piki närvikiude, väheneb informatsiooni edastamise kiirus retseptoritelt ajju ja neuronitest täitevorganitesse. See võib viia sensoorse tundlikkuse, liikumishäirete, siseorganite regulatsiooni ja muude tõsiste tagajärgedeni.

Neuronite ehitus ja funktsioonid

Neuron(närvirakk) on struktuurne ja funktsionaalne üksus.

Neuroni anatoomiline struktuur ja omadused tagavad selle rakendamise põhifunktsioonid: ainevahetuse teostamine, energia saamine, erinevate signaalide tajumine ja nende töötlemine, reaktsioonide moodustumine või osalemine, närviimpulsside genereerimine ja juhtimine, neuronite ühendamine närviahelateks, mis tagavad nii lihtsamaid refleksreaktsioone kui ka aju kõrgemaid integratiivseid funktsioone.

Neuronid koosnevad närviraku kehast ja protsessidest – aksonist ja dendriitidest.

Riis. 2. Neuroni ehitus

närviraku keha

Keha (perikaroon, soma) Neuron ja selle protsessid on läbivalt kaetud neuronaalse membraaniga. Rakukeha membraan erineb aksoni ja dendriitide membraanist erinevate retseptorite sisalduse, sellel esinemise poolest.

Neuroni kehas on neuroplasma ja sellest membraanidega piiritletud tuum, krobeline ja sile endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat ja mitokondrid. Neuronite tuuma kromosoomid sisaldavad geenide komplekti, mis kodeerivad valkude sünteesi, mis on vajalikud neuroni keha struktuuri ja funktsioonide, selle protsesside ja sünapside elluviimiseks. Need on valgud, mis täidavad ensüümide, kandjate, ioonikanalite, retseptorite jne funktsioone. Mõned valgud täidavad funktsioone neuroplasmas viibides, teised on aga kinnitunud organellide, somade ja neuroniprotsesside membraanidesse. Osa neist, näiteks neurotransmitterite sünteesiks vajalikud ensüümid, toimetatakse aksoniterminali aksonaalse transpordi teel. Rakukehas sünteesitakse peptiide, mis on vajalikud aksonite ja dendriitide elutegevuseks (näiteks kasvufaktorid). Seetõttu, kui neuroni keha on kahjustatud, degenereeruvad ja lagunevad selle protsessid. Kui neuroni keha on säilinud ja protsess on kahjustatud, toimub selle aeglane taastumine (regeneratsioon) ja denerveeritud lihaste või elundite innervatsiooni taastumine.

Valkude sünteesi koht neuronite kehades on krobeline endoplasmaatiline retikulum (tigroidgraanulid või Nissl-kehad) või vabad ribosoomid. Nende sisaldus neuronites on suurem kui gliaalrakkudes või teistes keharakkudes. Siledas endoplasmaatilises retikulumis ja Golgi aparaadis omandavad valgud neile iseloomuliku ruumilise konformatsiooni, sorteeritakse ja suunatakse transpordivoogudesse rakukeha struktuuridesse, dendriitidesse või aksonitesse.

Paljudes neuronite mitokondrites moodustub oksüdatiivsete fosforüülimisprotsesside tulemusena ATP, mille energiat kasutatakse neuroni elutähtsa aktiivsuse säilitamiseks, ioonpumpade tööks ja ioonide kontsentratsioonide asümmeetria säilitamiseks mõlemal pool neuronit. membraan. Järelikult on neuron pidevas valmisolekus mitte ainult erinevate signaalide tajumiseks, vaid ka neile reageerimiseks – närviimpulsside tekitamiseks ja nende kasutamiseks teiste rakkude funktsioonide juhtimiseks.

Neuronite erinevate signaalide tajumise mehhanismides osalevad rakukeha membraani molekulaarsed retseptorid, dendriitidest moodustunud sensoorsed retseptorid ja epiteeli päritolu tundlikud rakud. Teiste närvirakkude signaalid võivad jõuda neuronini läbi arvukate sünapside, mis moodustuvad neuroni dendriitidel või geelil.

Närvirakkude dendriidid

Dendriidid neuronid moodustavad dendriitpuu, mille hargnemise iseloom ja suurus sõltuvad sünaptiliste kontaktide arvust teiste neuronitega (joon. 3). Neuronite dendriitidel on tuhandeid sünapse, mis moodustuvad teiste neuronite aksonitest või dendriitidest.

Riis. 3. Interneuroni sünaptilised kontaktid. Vasakpoolsed nooled näitavad aferentsete signaalide voogu dendriitidele ja interneuroni kehasse, paremal - interneuroni eferentsete signaalide levimise suunda teistele neuronitele.

Sünapsid võivad olla heterogeensed nii funktsiooni (inhibeeriv, ergastav) kui ka kasutatava neurotransmitteri tüübi poolest. Sünapside moodustumisel osalev dendriitmembraan on nende postsünaptiline membraan, mis sisaldab selles sünapsis kasutatava neurotransmitteri retseptoreid (ligandist sõltuvaid ioonkanaleid).

Ergutavad (glutamatergilised) sünapsid paiknevad peamiselt dendriitide pinnal, kus on kõrgendused ehk väljakasvud (1-2 mikronit), nn. ogad. Ogade membraanis on kanalid, mille läbilaskvus sõltub transmembraansest potentsiaalide erinevusest. Dendriitide tsütoplasmast ogade piirkonnas leiti rakusisese signaali ülekande sekundaarsed sõnumitoojad, aga ka ribosoomid, millel sünaptilistele signaalidele vastusena sünteesitakse valku. Oskade täpne roll on teadmata, kuid on selge, et need suurendavad dendriitpuu pindala sünapsi moodustamiseks. Seljad on ka neuronistruktuurid sisendsignaalide vastuvõtmiseks ja nende töötlemiseks. Dendriidid ja ogad tagavad informatsiooni edastamise perifeeriast neuroni kehasse. Dendriitmembraan on niitmisel polariseeritud mineraalioonide asümmeetrilise jaotuse, ioonpumpade töö ja selles sisalduvate ioonikanalite tõttu. Need omadused on aluseks teabe edastamisele läbi membraani lokaalsete ringvoolude kujul (elektrooniliselt), mis tekivad postsünaptiliste membraanide ja nendega külgnevate dendriitmembraani alade vahel.

Lokaalsed voolud nende levimisel mööda dendriitmembraani nõrgenevad, kuid osutuvad piisavaks, et edastada neuronikeha membraanile sünaptiliste sisendite kaudu dendriitidele vastuvõetud signaalid. Dendriitmembraanist ei ole veel leitud pingepõhiseid naatriumi- ja kaaliumikanaleid. Sellel puudub erutuvus ja võime genereerida tegevuspotentsiaale. Siiski on teada, et aksonikünka membraanil tekkiv aktsioonipotentsiaal võib seda mööda levida. Selle nähtuse mehhanism pole teada.

Eeldatakse, et dendriidid ja ogad on osa mälumehhanismidega seotud närvistruktuuridest. Eriti palju on ogasid väikeajukoore, basaalganglionide ja ajukoore neuronite dendriitides. Vanemate inimeste ajukoore mõnes piirkonnas on dendriitpuu pindala ja sünapside arv vähenenud.

neuroni akson

akson - närviraku haru, mida teistes rakkudes ei leidu. Erinevalt dendriitidest, mille arv on neuronil erinev, on kõigi neuronite aksonid samad. Selle pikkus võib ulatuda kuni 1,5 m.Aksoni väljumispunktis neuroni kehast tekib paksenemine - plasmamembraaniga kaetud aksoniküngas, mis kattub peagi müeliiniga. Aksoni künka piirkonda, mida müeliini ei kata, nimetatakse esialgseks segmendiks. Neuronite aksonid kuni nende terminaalsete harudeni on kaetud müeliini ümbrisega, mida katkestavad Ranvieri lõikepunktid - mikroskoopilised müeliniseerimata alad (umbes 1 mikron).

Kogu akson (müeliniseerunud ja müeliniseerimata kiud) on kaetud kahekihilise fosfolipiidmembraaniga, millesse on põimitud valgumolekulid, mis täidavad ioonide transpordi, pingega seotud ioonikanalite jne funktsioone. Valgud jaotuvad müeliniseerimata närvi membraanis ühtlaselt. kiudaineid ja need paiknevad müeliniseerunud närvikiu membraanis valdavalt Ranvieri lõikepunktides. Kuna aksoplasmas puudub krobeline retikulum ja ribosoomid, on ilmne, et need valgud sünteesitakse neuroni kehas ja viiakse aksonaalse transpordi kaudu aksoni membraanile.

Neuroni keha ja aksoni katva membraani omadused, on erinevad. See erinevus puudutab eelkõige membraani läbilaskvust mineraalioonide jaoks ja tuleneb eri tüüpi ioonide sisaldusest. Kui kehamembraanis ja neuroni dendriitides domineerib ligandist sõltuvate ioonikanalite (sh postsünaptiliste membraanide) sisaldus, siis aksonimembraanis, eriti Ranvieri sõlmede piirkonnas, on pinge kõrge tihedus. -sõltuvad naatriumi- ja kaaliumikanalid.

Aksoni algsegmendi membraanil on madalaim polarisatsiooniväärtus (umbes 30 mV). Rakukehast kaugemal asuvates aksoni piirkondades on transmembraanse potentsiaali väärtus umbes 70 mV. Aksoni algsegmendi membraani polarisatsiooni madal väärtus määrab, et selles piirkonnas on neuroni membraanil suurim erutusvõime. Just siin levivad neuronikeha membraanil lokaalsete vahendite abil neuroni poolt sünapsides vastuvõetud infosignaalide transformatsiooni tulemusena tekkinud postsünaptilised potentsiaalid, mis on tekkinud dendriitide membraanil ja rakukehas. ringikujulised elektrivoolud. Kui need voolud põhjustavad aksoni künkliku membraani depolarisatsiooni kriitilise tasemeni (E k), siis reageerib neuron talle tulevatele teistelt närvirakkudelt tulevatele signaalidele oma aktsioonipotentsiaali (närviimpulsi) genereerimisega. Saadud närviimpulss kantakse seejärel mööda aksonit teistesse närvi-, lihas- või näärmerakkudesse.

Aksoni algsegmendi membraanil on ogad, millel moodustuvad GABAergilised inhibeerivad sünapsid. Signaalide saabumine neid jooni teistelt neuronitelt võib takistada närviimpulsi teket.

Neuronite klassifikatsioon ja tüübid

Neuronite klassifitseerimine toimub nii morfoloogiliste kui ka funktsionaalsete tunnuste järgi.

Protsesside arvu järgi eristatakse multipolaarseid, bipolaarseid ja pseudounipolaarseid neuroneid.

Vastavalt teiste rakkudega ühenduste olemusele ja täidetavale funktsioonile eristavad nad puudutus, pistikprogramm ja mootor neuronid. Puudutage neuroneid nimetatakse ka aferentseteks neuroniteks ja nende protsessid on tsentripetaalsed. Nimetatakse neuroneid, mis täidavad närvirakkude vahel signaalide edastamise funktsiooni interkalaarne, või assotsiatiivne. Neuroneid, mille aksonid moodustavad efektorrakkudel (lihased, näärmed) sünapse, nimetatakse mootor, või efferentne, nende aksoneid nimetatakse tsentrifugaalseteks.

Aferentsed (sensoorsed) neuronid tajuda informatsiooni sensoorsete retseptoritega, muuta see närviimpulssideks ning juhtida pea- ja seljaajusse. Sensoorsete neuronite kehad asuvad selgroos ja kolju. Need on pseudounipolaarsed neuronid, mille akson ja dendriit väljuvad neuroni kehast koos ja seejärel eralduvad. Dendriit järgib perifeeriat organitesse ja kudedesse sensoorsete või seganärvide osana ning akson tagumiste juurte osana siseneb seljaaju seljaaju sarvedesse või kraniaalnärvide osana ajju.

Sisestamine, või assotsiatiivsed, neuronid täitma sissetuleva teabe töötlemise funktsioone ja eelkõige tagama reflekskaarte sulgemise. Nende neuronite kehad asuvad aju ja seljaaju hallis aines.

Efferentsed neuronid täidavad ka vastuvõetud teabe töötlemise ja efferentsete närviimpulsside edastamise funktsiooni ajust ja seljaajust täidesaatva (efektor)organite rakkudesse.

Neuronite integreeriv aktiivsus

Iga neuron saab tohutul hulgal signaale läbi arvukate sünapside, mis asuvad tema dendriitidel ja kehal, samuti molekulaarsete retseptorite kaudu plasmamembraanides, tsütoplasmas ja tuumas. Signalisatsioonis kasutatakse palju erinevat tüüpi neurotransmittereid, neuromodulaatoreid ja muid signaalmolekule. Ilmselgelt peab neuron suutma neid integreerida, et moodustada vastus mitme signaali samaaegsele vastuvõtmisele.

Protsesside kogum, mis tagab sissetulevate signaalide töötlemise ja neile neuronite vastuse moodustumise, sisaldub kontseptsioonis neuroni integreeriv aktiivsus.

Neuronisse saabuvate signaalide tajumine ja töötlemine toimub dendriitide, rakukeha ja neuroni aksonikünka osalusel (joonis 4).

Riis. 4. Signaalide integreerimine neuroniga.

Üheks võimaluseks nende töötlemiseks ja integreerimiseks (summeerimiseks) on sünapsides transformeerumine ja postsünaptiliste potentsiaalide liitmine kehamembraanil ja neuroniprotsessides. Tajutavad signaalid muudetakse sünapsides postsünaptilise membraani potentsiaalide erinevuse kõikumiseks (postsünaptilised potentsiaalid). Sõltuvalt sünapsi tüübist saab vastuvõetud signaali teisendada väikeseks (0,5-1,0 mV) depolariseerivaks potentsiaalide erinevuse muutuseks (EPSP - sünapsid on diagrammil näidatud heledate ringidena) või hüperpolariseerivaks (TPSP - sünapsid on näidatud joonisel). skeem mustade ringidena). Neuroni erinevatesse punktidesse võivad üheaegselt jõuda paljud signaalid, millest osa muudetakse EPSP-deks, teised aga IPSP-deks.

Need potentsiaalide erinevuse võnked levivad lokaalsete ringvoolude abil piki neuronimembraani aksoni künka suunas depolarisatsiooni (valgel diagrammil) ja hüperpolarisatsiooni (mustal diagrammil) lainetena, kattudes üksteisega. (diagrammil hallid alad). Selle ühesuunaliste lainete amplituudi kattumisega need summeeritakse ja vastupidised on vähendatud (tasuvad). Seda membraani läbiva potentsiaalide erinevuse algebralist liitmist nimetatakse ruumiline summeerimine(joonis 4 ja 5). Selle summeerimise tulemuseks võib olla kas aksoni künkliku membraani depolariseerumine ja närviimpulsi tekitamine (juhtumid 1 ja 2 joonisel 4) või selle hüperpolarisatsioon ja närviimpulsi tekke vältimine (juhtumid 3 ja 4 joonisel 4). . 4).

Aksoni künkliku membraani potentsiaalide erinevuse (umbes 30 mV) nihutamiseks Ek-le tuleb see depolariseerida 10-20 mV võrra. See viib selles olevate pingega seotud naatriumikanalite avanemiseni ja närviimpulsi tekkeni. Kuna membraani depolarisatsioon võib ühe AP vastuvõtmisel ja selle muutumisel EPSP-ks ulatuda kuni 1 mV-ni ning kogu levik aksoni künkale toimub koos sumbumisega, on närviimpulsi tekitamiseks vaja 40-80 närviimpulsi samaaegset edastamist. teised neuronid neuronile ergastavate sünapside ja sama koguse EPSP summeerimise kaudu.

Riis. 5. EPSP ruumiline ja ajaline liitmine neuroniga; a) EPSP ühele stiimulile; ja — EPSP mitmekordseks stimulatsiooniks erinevatest aferentidest; c — EPSP sagedaseks stimulatsiooniks ühe närvikiu kaudu

Kui sel ajal saab neuron inhibeerivate sünapside kaudu teatud arvu närviimpulsse, siis on selle aktiveerimine ja vastuse närviimpulsi genereerimine võimalik koos signaalivoo samaaegse suurenemisega ergastavate sünapside kaudu. Tingimustes, kus inhibeerivate sünapside kaudu tulevad signaalid põhjustavad neuronimembraani hüperpolarisatsiooni, mis on võrdne või suurem kui ergastavate sünapside kaudu tulevate signaalide põhjustatud depolarisatsioon, on axon colliculuse membraani depolarisatsioon võimatu, neuron ei genereeri närviimpulsse ja muutub passiivseks. .

Neuron täidab ka aja summeerimine EPSP ja IPTS signaalid tulevad sellele peaaegu samaaegselt (vt joonis 5). Nende poolt põhjustatud potentsiaalide erinevuse muutusi lähisünaptilistes piirkondades saab ka algebraliselt summeerida, mida nimetatakse ajaliseks liitmiseks.

Seega sisaldab iga neuroni tekitatud närviimpulss ja ka neuroni vaikuse periood paljudelt teistelt närvirakkudelt saadud informatsiooni. Tavaliselt, mida kõrgem on teistest rakkudest neuronile tulevate signaalide sagedus, seda sagedamini genereerib see vastuseks närviimpulsse, mis saadetakse mööda aksonit teistele närvi- või efektorrakkudele.

Tänu sellele, et neuroni keha membraanis ja isegi selle dendriitides on naatriumikanaleid (ehkki vähesel hulgal), võib aksonikünka membraanil tekkiv aktsioonipotentsiaal levida kehasse ja mõnda selle osasse. neuroni dendriidid. Selle nähtuse tähtsus ei ole piisavalt selge, kuid eeldatakse, et leviv aktsioonipotentsiaal silub hetkeks kõik membraanil esinevad lokaalsed voolud, lähtestab potentsiaalid ja aitab kaasa uue teabe tõhusamale tajumisele neuroni poolt.

Molekulaarsed retseptorid osalevad neuronisse tulevate signaalide transformeerimisel ja integreerimisel. Samal ajal võib nende stimuleerimine signaalmolekulidega viia läbi ioonikanalite oleku muutuste, mis on algatatud (G-valgud, teised vahendajad), tajutud signaalide muundumine neuronimembraani potentsiaalide erinevuse kõikumiste, summeerimise ja moodustumise kaudu. neuroni vastus närviimpulsi tekitamise või selle inhibeerimise vormis.

Signaalide transformatsiooniga neuroni metabotroopsete molekulaarsete retseptorite poolt kaasneb selle vastus rakusiseste transformatsioonide kaskaadi kujul. Neuroni reaktsioon võib sel juhul olla üldise metabolismi kiirenemine, ATP moodustumise suurenemine, ilma milleta pole selle funktsionaalset aktiivsust võimalik suurendada. Neid mehhanisme kasutades integreerib neuron vastuvõetud signaalid oma tegevuse tõhususe parandamiseks.

Vastuvõetud signaalide poolt algatatud rakusisesed transformatsioonid neuronis viivad sageli neuronis retseptorite, ioonikanalite ja kandjate funktsioone täitvate valgumolekulide sünteesi suurenemiseni. Suurendades nende arvu, kohandub neuron sissetulevate signaalide olemusega, suurendades tundlikkust neist olulisemate ja nõrgendades vähemtähtsate signaalide suhtes.

Kui neuron võtab vastu mitmeid signaale, võib kaasneda teatud geenide ekspressioon või represseerimine, näiteks need, mis kontrollivad peptiidse iseloomuga neuromodulaatorite sünteesi. Kuna need toimetatakse neuroni aksoniterminalidesse ja kasutatakse neis selle neurotransmitterite toime tugevdamiseks või nõrgendamiseks teistele neuronitele, võib neuronil vastusena saadud signaalidele, olenevalt saadud teabest, olla tugevam. või nõrgem mõju teistele selle poolt kontrollitavatele närvirakkudele. Arvestades, et neuropeptiidide moduleeriv toime võib kesta kaua, võib kaua kesta ka neuroni mõju teistele närvirakkudele.

Seega, tänu võimele integreerida erinevaid signaale, suudab neuron neile peenelt reageerida mitmesuguste vastustega, mis võimaldavad tal tõhusalt kohaneda sissetulevate signaalide olemusega ja kasutada neid teiste rakkude funktsioonide reguleerimiseks.

närviahelad

Kesknärvisüsteemi neuronid interakteeruvad üksteisega, moodustades kokkupuutepunktis erinevaid sünapse. Tekkivad närvivahud suurendavad oluliselt närvisüsteemi funktsionaalsust. Levinumate närviahelate hulka kuuluvad: lokaalsed, hierarhilised, koonduvad ja divergentsed ühe sisendiga närviahelad (joonis 6).

Lokaalsed närviahelad mille moodustavad kaks või enam neuronit. Sel juhul annab üks neuronitest (1) oma aksonaalse tagatise neuronile (2), moodustades selle kehal aksosomaatilise sünapsi ja teine ​​moodustab esimese neuroni kehal aksonoomi sünapsi. Lokaalsed närvivõrgud võivad toimida lõksudena, milles närviimpulsid on võimelised pikka aega ringlema mitmest neuronist moodustatud ringis.

Ergastuslaine (närviimpulsi) pikaajalise tsirkulatsiooni võimalust, mis kunagi tekkis ülekande, kuid ringstruktuuri tõttu, näitas eksperimentaalselt professor I.A. Vetokhin meduuside närvirõngaga tehtud katsetes.

Närviimpulsside tsirkulaarne tsirkulatsioon mööda kohalikke närviahelaid täidab ergastuste rütmi muutmise funktsiooni, annab võimaluse pikaajaliseks ergutamiseks pärast neile saabuvate signaalide lakkamist ja osaleb sissetuleva teabe salvestamise mehhanismides.

Kohalikud ahelad võivad täita ka pidurdusfunktsiooni. Selle näiteks on korduv inhibeerimine, mis realiseerub seljaaju kõige lihtsamas lokaalses närviringis, mille moodustavad a-motoneuron ja Renshaw rakk.

Riis. 6. Kesknärvisüsteemi kõige lihtsamad närviahelad. Kirjeldus tekstis

Sel juhul levib motoorses neuronis tekkinud erutus mööda aksoni haru, aktiveerib Renshaw raku, mis inhibeerib a-motoneuroni.

koonduvad ahelad moodustuvad mitmest neuronist, millest ühel (tavaliselt eferentsel) koonduvad või koonduvad mitmete teiste rakkude aksonid. Sellised ahelad on kesknärvisüsteemis laialt levinud. Näiteks ajukoore sensoorsetes väljades koonduvad paljude neuronite aksonid primaarse motoorse ajukoore püramidaalsetele neuronitele. Tuhandete erinevate kesknärvisüsteemi tasemete sensoorsete ja interkalaarsete neuronite aksonid koonduvad seljaaju ventraalsete sarvede motoorsete neuronite külge. Konvergentsetel ahelatel on oluline roll signaalide integreerimisel eferentsete neuronite poolt ja füsioloogiliste protsesside koordineerimisel.

Ühe sisendiga lahknevad ahelad on moodustatud hargneva aksoniga neuronist, mille iga haru moodustab sünapsi teise närvirakuga. Need ahelad täidavad samaaegselt signaalide edastamise funktsiooni ühelt neuronilt paljudele teistele neuronitele. See saavutatakse tänu aksoni tugevale hargnemisele (mitme tuhande haru moodustumine). Selliseid neuroneid leidub sageli ajutüve retikulaarse moodustumise tuumades. Need tagavad paljude ajuosade erutatavuse kiire suurenemise ja selle funktsionaalsete reservide mobiliseerimise.

Närvisüsteemi põhiülesanne on teabe edastamine elektriliste stiimulite abil. Selleks vajate:

1. Kemikaalide vahetus keskkonnaga - membraan-pikad infoprotsessid.

2. Kiire signaalimine – membraani eripiirkonnad – sünapsid

3. Rakkudevahelise kiire signaalivahetuse mehhanism - spetsiaalsed kemikaalid - vahendajad mida eritavad mõned rakud ja tajuvad teised sünapsides

4. Rakk reageerib muutustele sünapsides, mis paiknevad lühikestel protsessidel - dendriidid elektriliste potentsiaalide aeglaste muutuste kasutamine

5. Rakk edastab signaale pikkade vahemaade tagant, kasutades kiireid elektrilisi signaale mööda pikki protsesse - aksonid

akson- üks neuron, on laiendatud ehitusega, juhib rakukehast kiireid elektriimpulsse

Dendriidid- võib olla palju, hargnev, lühike, juhib rakukehasse aeglasi astmelisi elektriimpulsse

Närvirakk, või neuron, koosneb kehast ja kahte tüüpi protsessidest. Keha Neuronit esindab tuum ja seda ümbritsev tsütoplasma. See on närviraku metaboolne keskus; kui see hävitatakse, ta sureb. Neuronite kehad paiknevad peamiselt ajus ja seljaajus, st kesknärvisüsteemis (KNS), kus moodustuvad nende klastrid. aju hallaine. Moodustuvad närvirakkude kehade klastrid väljaspool kesknärvisüsteemi ganglionid ehk ganglionid.

Lühikesi, neuroni kehast välja ulatuvaid puutaolisi protsesse nimetatakse dendriitideks. Nad täidavad ärrituse tajumise ja erutuse neuroni kehasse edastamise funktsioone.

Kõige võimsamat ja pikemat (kuni 1 m) mittehargnevat protsessi nimetatakse aksoniks ehk närvikiuks. Selle ülesandeks on ergastuse juhtimine närviraku kehast aksoni lõpuni. See on kaetud spetsiaalse valge lipiidkattega (müeliiniga), mis täidab närvikiude kaitsmise, toitmise ja üksteisest eraldamise rolli. Aksonite kogunemine kesknärvisüsteemi moodustavad aju valgeaine. Sajad ja tuhanded närvikiud, mis väljuvad kesknärvisüsteemist, ühendatakse sidekoe abil kimpudeks - närvideks, mis annavad arvukalt harusid kõikidele organitele.

Külgmised oksad väljuvad aksonite otstest, lõppedes pikendustega – aksopaalsete otstega ehk otstega. See on kokkupuuteala teiste närvi-, lihas- või näärmejälgedega. Seda nimetatakse sünapsiks, mille funktsioon on ergastuse edastamine. Üks neuron võib oma sünapside kaudu ühenduda sadade teiste rakkudega.

Vastavalt nende funktsioonidele on kolme tüüpi neuroneid. Tundlikud (tsentripetaalsed) neuronid tajuvad ärritust retseptoritelt, mis ergastuvad väliskeskkonnast või inimkehast endast tulevate stiimulite mõjul ning närviimpulsi kujul edastavad ergastuse perifeeriast kesknärvisüsteemi Motoorne (tsentrifugaal) ) neuronid saadavad närvisignaali kesknärvisüsteemist lihastesse, näärmetesse, t st perifeeriasse. Närvirakud, mis tajuvad teiste neuronite ergastust ja edastavad selle ka närvirakkudele, on interneuronid ehk interneuronid. Need asuvad kesknärvisüsteemis. Närve, mis sisaldavad nii sensoorseid kui ka motoorseid kiude, nimetatakse segatud.

Anya: Neuronid ehk närvirakud on aju ehitusplokid. Kuigi neil on samad geenid, sama üldine struktuur ja sama biokeemiline aparaat nagu teistel rakkudel, on neil ka ainulaadsed omadused, mis muudavad aju funktsiooni näiteks maksa omast üsna erinevaks. Arvatakse, et inimese aju koosneb 10–10 neuronist: umbes sama palju kui meie galaktika tähti. Kaks neuronit pole välimuselt identsed. Sellele vaatamata mahuvad nende vormid tavaliselt vähestesse kategooriatesse ja enamikul neuronitel on teatud struktuursed tunnused, mis võimaldavad eristada raku kolme piirkonda: rakukeha, dendriite ja aksonit.

Rakukeha - soma - sisaldab tuuma ja biokeemilist aparaati ensüümide ja erinevate raku eluks vajalike molekulide sünteesiks. Tavaliselt on keha ligikaudu sfäärilise või püramiidse kujuga, läbimõõduga 5 kuni 150 mikronit. Dendriidid ja aksonid on neuroni kehast välja ulatuvad protsessid. Dendriidid on õhukesed torukujulised väljakasvud, mis hargnevad mitu korda, moodustades neuroni (dendronipuu) keha ümber justkui puu võra. Närviimpulsid liiguvad mööda dendriite neuroni kehasse. Erinevalt paljudest dendriitidest on akson üksik ja erineb dendriitidest nii struktuuri kui ka välismembraani omaduste poolest. Aksoni pikkus võib ulatuda ühe meetrini, see praktiliselt ei hargne, moodustades protsesse ainult kiu lõpus, selle nimi tuleneb sõnast telg (perse-telg). Mööda aksonit väljub närviimpulss rakukehast ja kandub edasi teistesse närvirakkudesse või täidesaatvatesse organitesse – lihastesse ja näärmetesse. Kõik aksonid on suletud Schwanni rakkude ümbrisesse (teatud tüüpi gliiarakk). Mõnel juhul mähivad Schwanni rakud aksoni ümber õhukese kihi. Paljudel juhtudel keerduvad Schwanni rakud aksoni ümber, moodustades mitu tihedat isolatsioonikihti, mida nimetatakse müeliiniks. Müeliinkesta katkevad ligikaudu iga millimeetri järel kogu aksoni pikkuses kitsad pilud - nn Ranvieri sõlmed. Seda tüüpi ümbrisega aksonites toimub närviimpulsi levik hüpates sõlmest sõlme, kus rakuväline vedelik on otseses kontaktis rakumembraaniga. Sellist närviimpulsi juhtimist nimetatakse saltotroopseks. Müeliini ümbrise evolutsiooniline tähendus seisneb ilmselt neuroni metaboolse energia säästmises. Üldiselt juhivad müeliniseerunud närvikiud närviimpulsse kiiremini kui müeliniseerimata kiud.

Protsesside arvu järgi jagunevad neuronid unipolaarseteks, bipolaarseteks ja multipolaarseteks.

Rakukeha ehituse järgi jagunevad neuronid tähtkujulisteks, püramiidseteks, graanuliteks, ovaalseteks jne.

Sellel rakul on keeruline struktuur, see on väga spetsialiseerunud ja sisaldab tuuma, rakukeha ja struktuurseid protsesse. Inimkehas on üle saja miljardi neuroni.

Ülevaade

Närvisüsteemi funktsioonide keerukuse ja mitmekesisuse määrab neuronite vaheline interaktsioon, mis omakorda on erinevate signaalide kogum, mis edastatakse osana neuronite interaktsioonist teiste neuronite või lihaste ja näärmetega. Signaale kiirgavad ja levitavad ioonid, mis tekitavad elektrilaengu, mis liigub mööda neuronit.

Struktuur

Neuron koosneb kehast läbimõõduga 3–130 mikronit, mis sisaldab tuuma (suure hulga tuumapooridega) ja organelle (sealhulgas kõrgelt arenenud kare ER koos aktiivsete ribosoomidega, Golgi aparaat), samuti protsesse. Protsesse on kahte tüüpi: dendriidid ja. Neuronil on arenenud ja keeruline tsütoskelett, mis tungib selle protsessidesse. Tsütoskelett säilitab raku kuju, selle niidid toimivad "rööbastena" organellide ja membraani vesiikulitesse pakitud ainete (näiteks neurotransmitterite) transportimiseks. Neuroni tsütoskelett koosneb erineva läbimõõduga fibrillidest: Mikrotuubulid (D = 20-30 nm) - koosnevad valgu tubuliinist ja ulatuvad neuronist piki aksonit kuni närvilõpmeteni. Neurofilamendid (D = 10 nm) - koos mikrotuubulitega tagavad ainete rakusisese transpordi. Mikrofilamendid (D = 5 nm) - koosnevad aktiini ja müosiini valkudest, on eriti väljendunud kasvavates närviprotsessides ja sisse. Neuroni kehas ilmneb arenenud sünteetiline aparaat, neuroni granulaarne ER värvub basofiilselt ja on tuntud kui "tigroid". Tigroid tungib dendriitide algsetesse osadesse, kuid asub märgataval kaugusel aksoni algusest, mis toimib aksoni histoloogilise märgina.

Eristatakse anterograadset (kehast eemale) ja retrograadset (keha suunas) aksonite transporti.

Dendriidid ja aksonid

Akson on tavaliselt pikk protsess, mis on kohandatud juhtima neuroni kehast. Dendriidid on reeglina lühikesed ja väga hargnenud protsessid, mis toimivad peamise kohana neuronit mõjutavate ergastavate ja inhibeerivate sünapside moodustumisel (erinevatel neuronitel on erinev aksoni ja dendriitide pikkuse suhe). Neuronil võib olla mitu dendriiti ja tavaliselt ainult üks akson. Ühel neuronil võib olla ühendusi paljude (kuni 20 tuhande) teise neuroniga.

Dendriidid jagunevad dihhotoomiliselt, samas kui aksonid tekitavad tagatisi. Harusõlmed sisaldavad tavaliselt mitokondreid.

Dendriitidel ei ole müeliinkesta, kuid aksonitel võib. Ergastuse tekkekoht enamikus neuronites on aksoni künk – moodustis kohas, kus akson kehast lahkub. Kõigis neuronites nimetatakse seda tsooni päästiktsooniks.

Sünaps(kreeka keeles σύναψις, sõnast συνάπτειν – kallistama, haarama, kätt suruma) – kahe neuroni või neuroni ja signaali vastuvõtva efektorraku kokkupuutekoht. Teenib edastamiseks kahe raku vahel ning sünaptilise ülekande ajal saab reguleerida signaali amplituudi ja sagedust. Mõned sünapsid põhjustavad neuronite depolarisatsiooni, teised hüperpolarisatsiooni; esimesed on ergastavad, teised inhibeerivad. Tavaliselt on neuroni ergastamiseks vajalik stimulatsioon mitmest ergastavast sünapsist.

Selle termini võttis 1897. aastal kasutusele inglise füsioloog Charles Sherrington.

Klassifikatsioon

Struktuuri klassifikatsioon

Dendriitide ja aksonite arvu ja paigutuse alusel jaotatakse neuronid mitteaksonaalseteks, unipolaarseteks neuroniteks, pseudounipolaarseteks neuroniteks, bipolaarseteks neuroniteks ja multipolaarseteks (palju dendriittüvesid, tavaliselt eferentseid) neuroniteks.

Aksoniteta neuronid- väikesed rakud, mis on rühmitatud tihedalt intervertebraalsetes ganglionides, millel ei ole anatoomilisi märke protsesside jagunemisest dendriitideks ja aksoniteks. Kõik protsessid rakus on väga sarnased. Aksoniteta neuronite funktsionaalne eesmärk on halvasti mõistetav.

Unipolaarsed neuronid- ühe protsessiga neuronid, esinevad näiteks kolmiknärvi sensoorses tuumas sisse.

bipolaarsed neuronid- ühe aksoni ja ühe dendriidiga neuronid, mis paiknevad spetsiaalsetes sensoorsetes organites - võrkkestas, haistmisepiteelis ja sibulas, kuulmis- ja vestibulaarsetes ganglionides.

Multipolaarsed neuronid- Ühe aksoni ja mitme dendriidiga neuronid. Seda tüüpi närvirakud domineerivad.

Pseudounipolaarsed neuronid- on omalaadsed unikaalsed. Üks protsess väljub kehast, mis jaguneb kohe T-kujuliseks. Kogu see üksik trakt on kaetud müeliini ümbrisega ja kujutab struktuurilt aksonit, kuigi piki ühte haru ei liigu erutus neuroni kehasse, vaid sellesse. Struktuuriliselt on dendriidid selle (perifeerse) protsessi lõppjärgus. Päästikutsoon on selle hargnemise algus (see tähendab, et see asub väljaspool raku keha). Selliseid neuroneid leidub seljaaju ganglionides.

Funktsionaalne klassifikatsioon

Asendi järgi reflekskaares eristatakse aferentseid neuroneid (tundlikud neuronid), efferentseid neuroneid (mõnda neist nimetatakse motoorsete neuroniteks, mõnikord ei ole see väga täpne nimetus, mis kehtib kogu efferentide rühma kohta) ja interneuroneid (interkalaarsed neuronid).

Aferentsed neuronid(tundlik, sensoorne või retseptor). Seda tüüpi neuronite hulka kuuluvad primaarsed rakud ja pseudounipolaarsed rakud, milles dendriitidel on vabad otsad.

Efferentsed neuronid(efektor, mootor või mootor). Seda tüüpi neuronite hulka kuuluvad lõplikud neuronid - ultimaatum ja eelviimased - mitte ultimaatumid.

Assotsiatiivsed neuronid(interkalaarsed ehk interneuronid) - rühm neuroneid suhtleb eferentse ja aferentse vahel, need jagunevad intrusiooniks, kommissuuriks ja projektsiooniks.

sekretoorsed neuronid- neuronid, mis eritavad väga aktiivseid aineid (neurohormoone). Neil on hästi arenenud Golgi kompleks, akson lõpeb aksovaskulaarsete sünapsidega.

Morfoloogiline klassifikatsioon

Neuronite morfoloogiline struktuur on mitmekesine. Sellega seoses kasutatakse neuronite klassifitseerimisel mitmeid põhimõtteid:

• võtma arvesse neuroni keha suurust ja kuju;
• hargnemisprotsesside arv ja iseloom;
• neuroni pikkus ja spetsiaalsete membraanide olemasolu.

Vastavalt raku kujule võivad neuronid olla sfäärilised, teralised, tähtkujulised, püramiidsed, pirnikujulised, fusiformsed, ebakorrapärased jne. Neuronikeha suurus varieerub 5 mikronist väikestes granulaarsetes rakkudes kuni 120-150 mikronini hiiglaslikes rakkudes. püramiidsed neuronid. Inimese neuroni pikkus on vahemikus 150 mikronit kuni 120 cm.

Protsesside arvu järgi eristatakse järgmisi neuronite morfoloogilisi tüüpe:

• unipolaarsed (ühe protsessiga) neurotsüüdid esinevad näiteks kolmiknärvi sensoorses tuumas sisse;
• pseudounipolaarsed rakud, mis on rühmitatud lähedale intervertebraalsetes ganglionides;
• bipolaarsed neuronid (millel on üks akson ja üks dendriit), mis asuvad spetsiaalsetes sensoorsetes organites - võrkkestas, haistmisepiteelis ja sibulas, kuulmis- ja vestibulaarganglionides;
• multipolaarsed neuronid (millel on üks akson ja mitu dendriiti), domineerivad kesknärvisüsteemis.

Neuronite areng ja kasv

Neuron areneb väikesest eellasrakust, mis lõpetab jagunemise juba enne oma protsesside vabastamist. (Praegu on aga vaieldav neuronite jagunemise teema) Reeglina hakkab esimesena kasvama akson, hiljem tekivad dendriidid. Närviraku arenemisprotsessi lõpus ilmub ebakorrapärase kujuga paksenemine, mis ilmselt sillutab teed läbi ümbritseva koe. Seda paksenemist nimetatakse närviraku kasvukoonuseks. See koosneb paljude õhukeste ogadega närviraku protsessi lamestatud osast. Mikrospinulid on 0,1–0,2 µm paksud ja võivad olla kuni 50 µm pikad; kasvukoonuse lai ja tasane ala on umbes 5 µm lai ja pikk, kuigi selle kuju võib varieeruda. Kasvukoonuse mikrolülide vahelised ruumid on kaetud volditud membraaniga. Mikrookkad on pidevas liikumises – ühed tõmbuvad kasvukoonusesse, teised pikenevad, kalduvad eri suundadesse, puudutavad substraati ja võivad selle külge kinni jääda.

Kasvukoonus on täidetud väikeste, mõnikord omavahel ühendatud, ebakorrapärase kujuga membraansete vesiikulitega. Otse membraani volditud alade all ja ogades on tihe segunenud aktiinifilamentide mass. Kasvukoonus sisaldab ka neuroni kehas leiduvaid mitokondreid, mikrotuubuleid ja neurofilamente.

Tõenäoliselt pikenevad mikrotuubulid ja neurofilamendid peamiselt äsja sünteesitud subühikute lisandumise tõttu neuroniprotsessi alusesse. Nad liiguvad kiirusega umbes millimeeter päevas, mis vastab aeglase aksonite transpordi kiirusele küpses neuronis. Kuna kasvukoonuse keskmine edasiliikumise kiirus on ligikaudu sama, on võimalik, et neuroniprotsessi kasvu ajal ei toimu neuroniprotsessi kaugemas otsas mikrotuubulite ja neurofilamentide kokkupanemist ega hävimist. Uus membraanmaterjal lisatakse ilmselt lõpus. Kasvukoonus on kiire eksotsütoosi ja endotsütoosi piirkond, mida tõendavad paljud siin esinevad vesiikulid. Väikesed membraani vesiikulid transporditakse kiire aksonitranspordi vooluga mööda neuroni protsessi rakukehast kasvukoonusse. Membraanmaterjal sünteesitakse ilmselt neuroni kehas, kandub vesiikulite kujul kasvukoonusse ja sisaldub siin eksotsütoosi teel plasmamembraanis, pikendades seega närviraku protsessi.

Aksonite ja dendriitide kasvule eelneb tavaliselt neuronite migratsiooni faas, mil ebaküpsed neuronid settivad ja leiavad endale püsiva koha.