Морфофункциональная характеристика нейрона

 

Кафедра

цитологии,

гистологии,

эмбриологии.

 

 

 

 

Реферат по гистологии

на тему:

Морфофункциональная характеристика нейрона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

1.Введение…………………………………………………………………………........3

2. Нейрон и его строение………………………………………………………………5

2.1. Функции нейрона.……………………………………………………………........8

2.2. Классификация нейронов………………………………………………………....9

2.3. Функциональные структуры  нейрона…………………………………………...11

3. Синапс ………………………………………………………………………………12

4. Рефлекторная дуга ……………………………………………………………........14

5.Заключение…………………………………………………………………………..16

6.Список Литературы…………………………………………………………………17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

]

 

Введение

Цель  работы: изучить  эту данную тему.

Актуальность темы: тема морфофункциональная характеристика нейрона, актуальна тем, что в этой  теме полностью раскрываются понятия, нейрон, аксон, дендриты .А также функции нейрона, классификация.

Задачи: Раскрыть понятие нейрон, и её взаимодействие с центральной нервной системой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Нейрон и его строение.

Нейрон - (от греч. neuron - нерв), неврон, нервная клетка, основная функциональная и структурная единица нервной системы. Образование нейрона происходит при эмбриональном развитии нервной системы: на стадии нервной трубки развиваются нейробласты, которые затем дифференцируются в нейрон .В процессе дифференцировки формируются специализированные части нейрона. Нейроном называют нервную клетку с отростками .В нем различают тело клетки, или сому, один длинный, мало ветвящийся отросток – аксон и много (от 1 до 1000) коротких, сильно ветвящихся отростков – дендритов.

Аксон - более длинный  и широкий отросток. Он обладает рядом специфических свойств: изолированным  проведением возбуждения и двусторонней проводимостью.

Длина аксона достигает метра  и более, его диаметр колеблется от сотых долей микрона (мкм) до 10 мкм; длина дендрита может достигать 300 мкм, а его диаметр – 5 мкм.

Аксон, выходя из сомы клетки, постепенно суживается, от него отходят  отдельные отростки – коллатерали. На протяжении первых 50 – 100 мкм от тела клетки аксон не покрыт миелиновой оболочкой. Прилегающий к нему участок  тела клетки называют аксонным холмиком. Участок аксона, не покрытый миелиновой оболочкой, вместе с аксонным холмиком называют начальным сегментом аксона. Эти участки отличаются рядом морфологических и функциональных особенностей.

Дендриты - более короткие и многочисленные отростки нейронов. Они воспринимают возбуждение от соседних нейронов и проводят его  к телу клетки.

 

На дендритах имеются  боковые отростки (шипики), которые увеличивают их поверхность и являются местами наибольших контактов с другими нейронами. Конец аксона сильно ветвится, один аксон может контактировать с 5 тысячами нервных клеток и создавать до 10 тысяч контактов.

Нервные клетки способны не только воспринимать и перерабатывать внешнее возбуждение, но и самопроизвольно  выдавать импульсы, не вызванные внешним  раздражением (самовозбуждение). В ответ  на раздражение, нейрон отвечает импульсом  активности - потенциалом действия, частота генерации которых колеблется от 50-60 импульсов в секунду (для  мотонейронов), до 600-800 импульсов в секунду (для вставочных нейронов головного мозга). Аксон заканчивается множеством тоненьких веточек, которые называются терминалями. С терминалей импульс переходит на другие клетки, непосредственно на их тела или чаще на их отростки дендриты. Количество терминалей у аксона, может достигать до одной тысячи, которые оканчиваются в разных клетках. С другой стороны, типичный нейрон позвоночного имеет от 1000 до 10000 терминалей от других клеток.Тело нейрона окружено глиальными клетками. Эти клетки более многочисленны, чем нейроны, составляют около 50 % от объема центральной нервной системы. Глиальные клетки выполняют несколько функций: опорную, защитную, изолирующую, обменную (снабжение нейронов питательными веществами).Место контакта одного нейрона с другим получило название синапса (от греческого слова «синапто» - контактировать).

Все нейроны центральной  нервной системы соединяются  друг с другом в основном в одном  направлении: разветвления аксона одного нейрона контактируют с телом  клетки и дендритами другого нейрона.

 

Тело нервной клетки в  различных отделах нервной системы  имеет разную величину (диаметр его  колеблется от 4 до 130 мкм) и форму (округлую, уплощенную, многоугольную, овальную). Оболочка нейрона (клеточная мембрана) образует замкнутое пространство, содержащее протоплазму (цитоплазма и ядро). Цитоплазма состоит из основного вещества (цитозоль, гиалоплазма) и органелл. Гиалоплазма под электронным микроскопом выглядит относительно гомогенным веществом и является внутренней средой нейрона. Большинство органелл и ядро нейрона, как и любой другой клетки, заключены в свои отсеки (компартменты), образуемые собственными (внутриклеточными) мембранами, обладающими избирательной проницаемостью к отдельным ионам и частицам, находящимся в гиалоплазме и органеллах. Это определяет отличительный состав их друг от друга.

Характерной особенностью строения нервной клетки является наличие  гранулярного ретикулума с большим количеством рибосом и нейрофибрилл. С рибосомами в нервных клетках связывают высокий уровень обмена веществ, синтез белка и РНК.

В ядре содержится генетический материал – дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), которая регулирует состав РНК сомы нейрона. РНК в свою очередь  определяет количество и тип белка, синтезируемого в нейроне.Нейрофибриллы представляют собой тончайшие волоконца, пересекающие тело клетки во всех направлениях и продолжающие тело клетки во всех направлениях и продолжающиеся в отростки.Нервные клетки имеются и вне центральной нервной системы: периферический отдел вегетативной нервной системы, афферентные нейроны спинномозговых ганглиев и ганглиев черепных нервов. Периферических нервных клеток намного меньше, чем центральных, - всего около 25млн.Нервные клетки имеют электрический заряд, как и другие клетки животного организма и даже растений.Нейроны мозга образуют колонки, ядра и слои, выполняющие определенные функции. Клеточные скопления составляют серое вещество

 

2.1Функции нейрона.

1. Восприятие изменений  внешней и внутренней среды  организма. Эта функция осуществляется прежде всего с помощью периферических нервных образований – сенсорных рецепторов и посредством шипикового аппарата дендритов и тела нейрона.

2. Передача сигнала другим  нервным клеткам и клеткам  – эффекторам: скелетной мускулатуры,  гладким мышцам и внутренних  органов, сосудам, секреторным  клеткам. Эта передача реализуется  с помощью синапсов.

3. Переработка поступающей  к нейрону информации посредством  взаимодействия возбуждающих и  тормозящих влияний пришедших  к нейрону нервных импульсов.

4. Хранение информации  с помощью механизмов памяти. Любой сигнал внешней и внутренней  среды организма вначале преобразуется  в процессе возбуждения, который  является наиболее характерным  проявлением активности любой  нервной клетки.

5. Нервные импульсы обеспечивают  связь между всеми клетками  организма и регуляцию их функций. 

6. С помощью химических  веществ нервные клетки оказывают  трофическое влияние на эффекторные клетки организма (питание).

Жизнедеятельность самой  нервной клетки обеспечивается взаимодействием  всех ее органелл и клеточной мембраны (совокупность структурных элементов, образующих оболочку клетки), как и  любой другой клетки организма.

 

 

 

2.2Классификация нейронов.

Нейроны делят на следующие  группы:

1.По медиатору, выделяющемуся  в окончаниях аксонов, различают  нейроны адренергические, холинергические,  серотонические и т.д.

2.В зависимости от отдела  ЦНС выделяют нейроны соматической  и вегетативной нервной системы.

3.По направлению информации  различают следующие нейроны:

Афферентные (центростремительные), воспринимающие с помощью рецепторов информацию о внешней и внутренней среде организма и передающие ее в вышележащие отделы ЦНС;

эфферентные, передающие информацию к рабочим органам – эффекторам (нервные клетки, иннервирующие эффекторы, иногда называют эффекторными);

вставочные (интернейроны), обеспечивающие взаимодействие между нейронами ЦНС.

4.По влиянию выделяют  возбуждающие и тормозящие нейроны.

5.По активности различают  фоново – активные и «молчащие» нейроны, возбуждающиеся только в ответ на раздражение. Фоново – активные нейроны отличаются общим рисунком генерации импульсов, т.к. одни нейроны разряжаются непрерывно (ритмично или аритмично), другие – пачками импульсов. Интервал между импульсами в пачке составляет миллисекунды, между пачками – секунды. Фоново – активные нейроны играют важную роль в поддержании тонуса ЦНС и особенно коры большого мозга.

6.По воспринимаемой сенсорной  информации нейроны делят на  моно - , би - и полимодальные. Мономодальными являются нейроны центра слуха в коре большого мозга. Бимодальные нейроны встречаются во вторичных зонах анализаторов в коре (нейроны вторичной зоны зрительного анализатора в коре большого мозга реагируют на световые и звуковые раздражители). Полимодальные нейроны - это нейроны ассоциативных зон мозга, моторной коры; они реагируют на раздражение рецепторов кожного, зрительного, слухового и других анализаторов. По строению (в зависимости от количества отходящих от тела клетки отростков) различают униполярные (с одним отростком), биполярные (с двумя отростками) и мультиполярные (с множеством отростков) нейроны.

Афферентные (или центростремительные) нейроны, несут возбуждение от рецепторов в центральную нервную систему, эфферентные, двигательные, мотонейроны (или центробежные), передают возбуждение из центральной нервной системы к иннервируемому органу, и вставочные, контактные или промежуточные нейроны, соединяют между собой афферентные и эфферентные пути.

Афферентные нейроны относятся  к униполярным, их тела лежат в спинномозговых ганглиях. Отходящий от тела клетки отросток Т- образно делится на две ветви, одна из которых идет в центральную нервную систему и выполняет функцию аксона, а другая подходит к рецепторам и представляет собой длинный дендрит.Большинство эфферентных и вставочных нейронов относится к мультиполярным. Мультиполярные вставочные нейроны в большом количестве располагаются в задних рогах спинного мозга, находятся и во всех других отделах центральной нервной системы. Они могут быть и биполярными, как например нейроны сетчатки, имеющие короткий ветвящийся дендрит и длинный аксон. Мотонейроны располагаются в основном в передних рогах спинного мозга

2.3 Функциональные структуры нейрона

1.Структуры, обеспечивающие  синтез макромолекул, которые транспортируются  по аксону и дендритам, - это  сома (тело нейрона), выполняющая  трофическую функцию по отношению к отросткам (аксону и дендритам) и клеткам – эффекторам. Отросток, лишенный связи с телом нейрона, дегенерирует.

2.Структуры, воспринимающие  импульсы от других нервных  клеток, - это тело и дендриты  нейрона с расположенными на  них шипиками, занимающие до 40% от поверхности сомы нейрона и дендритов. Если шипики не получают импульсацию, то они исчезают. Импульсы могут поступать и к окончанию аксона – аксонные синапсы. Это происходит, например, в случае пресинаптического торможения.

3.Структуры, в которых  обычно возникает потенциал действия (генераторный пункт потенциала  действия), - аксонный холмик.

4.Структуры, проводящие  возбуждение к другому нейрону  или к эффектору, - аксон.

5.Структуры, передающие  импульсы на другие клетки, - синапсы.

 

 

 

 

 

 

 

3.Синапс.

Синапс – это структура, обеспечивающая передачу возбуждающих или тормозных влияний между  двумя возбудимыми клетками. Посредством  синапса осуществляются трофические  влияния, приводящие к изменению  метаболизма иннервируемой клетки, ее структуры и функции.

По внешнему виду синапсы  имеют форму пуговки, луковицы, петли  и др.

 

Количество синаптических контактов неодинаково на теле и отростках нейрона и очень вариабильно в различных отделах центральной нервной системы. Тело нейрона на 38% покрыто синапсами, и их насчитывают до 1200 – 1800 на одном нейроне. Много синапсов на дендритах и шипиках, их количество невелико на аксонном холмике.

 

Строение синапса.

Синапс состоит из пресинаптического и постсинаптического отделов, между которыми имеется небольшое пространство, получившее название синаптической щели .

 

Пресинаптический отдел синапса представлен конечной веточкой аксона, которая на расстоянии 200-300 мкм от контакта теряет миелиновую оболочку. В пресинаптическом отделе синапса содержится большое количество митохондрий и пузырьков (везикул) округлой или овальной формы размером от 0,02 до 0,05 мкм. Митохондрии осущесивляют энергитическое обеспечение процесса синаптической передачи. В везикулах содержится вещество, способствующее передаче возбуждения с одного нейрона на другой, которое называют медиатором. Везикулы концентрируются вдоль поверхности пресинаптического волокна, находящейся против синаптической щели, ширина которой равна 0,0012-0,03 мкм. Постсинаптический отдел синапса образуется мембраной сомы клетки или ее отростков, а в концевой пластинке – мембраной мышечного волокна. Синаптическая щель имеет ширину 20-50 нм. В ней содержатся межклеточная жидкость и мукополисахаридное вещество в виде полосок, мостиков, которое обеспечивает связь между пре- и постсинаптической мембранами, могут быть ферменты.

 

Пресинаптическая и постсинаптическая мембраны имеют специфические особенности строения, связанные с передачей возбуждения: они несколько утолщены (их диаметр около 0,005 мкм). Длина этих участков составляет 150-450 мкм. Утолщения могут быть сплошными и прерывистыми. Постсинаптическая мембрана у некоторых синапсов складчатая, что увеличивает поверхность соприкосновения ее с медиатором.

Химические синапсы являются специфическим межклеточным контактом  для нервной системы. В них  передача на постсинаптическую клетку осуществляется с помощью химического  посредника – медиатора. Этот тип  синапса преобладает в нервной  системе человека и других высших позвоночных.

Электрические синапсы обнаружены в головном мозге млекопитающих: мезэнцефальном ядре тройничного нерва, вестибулярном ядре Дейтерса (преддверное латеральное ядро), ядре нижней оливы продолговатого мозга. Имеются следующие электрические синапсы: аксон – сома, аксон – дендрит, аксон – аксон, дендрит – сома и сома – сома, т.е. как и у химических синапсов.

В смешанных синапсах наряду с химической передачей имеются  участки с электротоническим механизмом передачи (например, в спинном мозге лягушки).

 

 

4.Рефлекторная дуга.

 

Рефлекторная дуга - это  совокупность структур, при помощи которых осуществляется рефлекс.

 

Каждый рефлекс реализуется  посредством рефлекторной дуги (рефлекторного  кольца). Рефлекторная дуга состоит  из пяти основных звеньев: рецептора, афферентного пути, центральной нервной системы, эфферентного пути и эффектора. Рецептор предназначен для восприятия изменений  внешней или внутренней среды  организма, что достигается посредством  трансформации энергии раздражения  в нервный импульс. Совокупность рецепторов, раздражение которых  вызывает рефлекс, называют рефлексогенной зоной. Последняя может содержать  два вида рецепторов: например, синокаротидная и аортальная рефлексогенные зоны содержат механо- и хеморецепто-ры. Конкретные механизмы восприятия раздражителя (свет, звук, изменения химизма крови) различны у каждого вида рецепторов, но во всех случаях в рецепторе возникает рецепторный потенциал, обеспечивающий посылку нервного импульса в ЦНС.

 

Афферентный путь, передающий сигнал в ЦНС. Для соматической нервной  системы это афферентный нейрон с его отростками, тело которого расположено в спинномозговых ганглиях или ганглиях черепных нервов. Импульс  от рецептора поступает на дендрит  афферентного нейрона, а по его аксону - в ЦНС.

 

Эффекторный нейрон. Для соматической нервной системы это мотонейрон. Его назначение – вместе с другими нейронами ЦНС переработать информацию, сформировать ответ в виде нервных импульсов, посылаемых к 5-му звену рефлекторной дуги – эффектору (рабочий орган).

 

Вставочные нейроны ЦНС . В составе вегетативной нервной системы вставочные нейроны могут находиться вне ЦНС - интра- и (или) экстраорганно. Их назначение – обеспечение связи с другими отделами ЦНС, переработка и передача импульсов с эффекторному нейрону.

Время от момента нанесения  раздражения до появления ответной реакции называют временем рефлекса.

 

Время, в течение которого импульс проходит через центральную  нервную систему, называют центральным  временем рефлекса. Время рефлекса зависит от интенсивности раздражения: чем больше сила раздражения, тем меньше время рефлекса, и, наоборот, чем меньше сила раздражения, тем больше время рефлекса.