Нервная система

  Строение  нервных клеток и  волокон. Формирование и развитие нервной  системы в эмбриональный  период.

  Основной  структурно-функциональной единицей нервной  системы является нервная клетка. – нейрон, в котором различают тело клетки и отростки: дендриты и аксон. Нервный импульс распространяется всегда в одном направлении: по дендритам к телу клетки, по аксону – от тела клетки. Таким образом нейрон – система, имеющая множество «входов» (дендриты) и лишь один 
«выход» (аксон). Такая законом6ерность свойственна нервной системе в целом. 
В функциональном отношении нейроны можно различать на афферентные, доставляющие импульсы к центру, эфферентные, несущие информацию от центра к периферии, и вставочные в которых происходит предварительная промежуточная переработка импульсов и организующая коллатеральные связи.

  Особое  месмто занимают рецепторные нейроны, представленные ложноуниполярными  клетками, проводящими возбуждение  от рецепторов в ЦНС. 
Тела этих нейронов находятся вне ЦНС, в так называемых нервных ганглиях, располагающихся по ходу корешков спинальных или черепных чувствительных нервов. В отличие от других нервных клеток рецепторный нейрон имеет два длинных отростка, один из которых является собственно аксоном, а другой – аксоноподобно вытянутым дендритом. Рецепторный нейрон относится к группе афферентных.

  Афферентные нейроны, расположенные в ЦНС  посылают импульсы к скелетным мышцам, обеспечивая регуляцию движения. Мотонейроны, непосредственно связанные с мышцами, расположены в передних рогах спинного мозга и двигательных ядрах черепных нервов. Наряду с ними в ЦНС имеются эфферентные клетки, непосредственно не связанные с мышцами, а направляющие свои аксоны к мотонейронам передних рогов спинного мозга. Последние, таким образом, являются «приемниками» многих нисходящих влияний, обработка совокупности которых, обеспечивает дифференцированную регуляцию движения. Все разнообразие нисходящих эфферентных импульсаций в конечном итоге передается мышце аксонами этих мотонейронов.

  Вставочные  нейроны или интернейроны, составляют самую многочисленную группу нервных  клеток в ЦНС.

  В ЦНС тела нейронов сосредоточены  в сером веществе больших полушарий, подкорковых ядрах,. Ядрах ствола мозжечка, сером веществе спинногомозга.

  Пренатальное  развитие

  Нервная система плода начинает развиваться  на ранних этапах эмбриональной жизни, продолжая развитие и в первые годы после рождения. Из эктодермы в дорсальном отделе зародыша образуется нервная пластина, в последствии формируется нервный желобок, а затем нервная трубка.

  У недельного эмбриона намечается незначительное утолщение в оральном отделе нервной  трубки. На 3-й неделе развития в головном отделе нервной трубки образуются 3 первичных нервных пузыря (передний, средний, задний), из которых развиваются главные отделы головного мозга: конечный, средний и ромбовидный мозг. В последствии передний и задний пузыри расчленяются каждый на 2 отдела, в результате чего образуется 5 мозговых пузырей : конечный, промежуточный, средний, задний и продолговатый. Из конечного мозгового пузыря развиваются полушария головного мозга и подкорковые ядра, из промежуточного – промежуточный мозг (зрительные бугры, подбугорье, гипоталамус),из мезэнтцефальной части – средний мозг (четверохолмие, ножки мозгасильвнев водопровод) Задний – образует мост и мозжечок, продолговатый 
– продолговатый мозг.

  К 3-му месяцу внутриутробного развития определяются основные части ЦНС 
–большие полушария, ствол, мозговые желудочки с выстилающей их эпенцимальной тканью и спиной мозг. К пятому месяцу дифференцируются основные борозды коры больших полушарий.: сильвиева, роландова, прецентральная,теменно-затылочная  

 На 6 – м месяце отчетливо выявляется  функциональное преобладание высших  отделов над стволово – спинальными.

  Головной  мозг новорожденного имеет относительно большую величину, масса его в  среднем составляет 1/8 массы тела. У новорожденного хорошо выражены длинные  борозды, крупные извилины, но глубина  и высота их невелика. Мелких борозд и извилин относительно мало: они  появляются в течение первых лет  жизни. 
 
 
 

НЕРВНАЯ СИСТЕМА, сложная сеть структур, пронизывающая весь организм и обеспечивающая саморегуляцию его жизнедеятельности благодаря способность реагировать на внешние и внутренние воздействия (стимулы). Основные функции нервной системы – получение, хранение и переработка информации из внешней и внутренней среды, регуляция и координация деятельности всех органов и органных систем. У человека, как и у всех млекопитающих, нервная система включает три основных компонента: 1) нервные клетки (нейроны); 2) связанные с ними клетки глии, в частности клетки нейроглии, а также клетки, образующие неврилемму; 3) соединительная ткань. Нейроны обеспечивают проведение нервных импульсов; нейроглия выполняет опорные, защитные и трофические функции как в головном, так и в спинном мозгу, а неврилемма, состоящая преимущественно из специализированных, т.н. шванновских клеток, участвует в образовании оболочек волокон периферических нервов; соединительная ткань поддерживает и связывает воедино различные части нервной системы.

Нервную систему  человека подразделяют по-разному. Анатомически она состоит из центральной нервной  системы (ЦНС) и периферической нервной  системы (ПНС). ЦНС включает головной и спинной мозг, а ПНС, обеспечивающая связь ЦНС с различными частями  тела, – черепно-мозговые и спинномозговые нервы, а также нервные узлы (ганглии) и нервные сплетения, лежащие  вне спинного и головного мозга.

Нейрон. Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка – нейрон. По оценкам, в нервной системе человека более 100 млрд. нейронов. Типичный нейрон состоит из тела (т.е. ядерной части) и отростков, одного обычно неветвящегося отростка, аксона, и нескольких ветвящихся – дендритов. По аксону импульсы идут от тела клетки к мышцам, железам или другим нейронам, тогда как по дендритам они поступают в тело клетки.

В нейроне, как  и в других клетках, есть ядро и  ряд мельчайших структур – органелл (см. также КЛЕТКА). К ним относятся эндоплазматический ретикулум, рибосомы, тельца Ниссля (тигроид), митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, филаменты (нейрофиламенты и микротрубочки). 
 
 

Нервный импульс. Если раздражение нейрона превышает определенную пороговую величину, то в точке стимуляции возникает серия химических и электрических изменений, которые распространяются по всему нейрону. Передающиеся электрические изменения называются нервным импульсом. В отличие от простого электрического разряда, который из-за сопротивления нейрона будет постепенно ослабевать и сумеет преодолеть лишь короткое расстояние, гораздо медленнее «бегущий» нервный импульс в процессе распространения постоянно восстанавливается (регенерирует).

Концентрации  ионов (электрически заряженных атомов) – главным образом натрия и  калия, а также органических веществ  – вне нейрона и внутри него неодинаковы, поэтому нервная клетка в состоянии покоя заряжена изнутри отрицательно, а снаружи положительно; в результате на мембране клетки возникает разность потенциалов (т.н. «потенциал покоя» равен примерно –70 милливольтам). Любые изменения, которые уменьшают отрицательный заряд внутри клетки и тем самым разность потенциалов на мембране, называются деполяризацией.

Плазматическая  мембрана, окружающая нейрон, – сложное  образование, состоящее из липидов (жиров), белков и углеводов. Она практически  непроницаема для ионов. Но часть  белковых молекул мембраны формирует  каналы, через которые определенные ионы могут проходить. Однако эти  каналы, называемые ионными, открыты  не постоянно, а, подобно воротам, могут  открываться и закрываться.

При раздражении  нейрона некоторые из натриевых (Na⁺) каналов открываются в точке стимуляции, благодаря чему ионы натрия входят внутрь клетки. Приток этих положительно заряженных ионов снижает отрицательный заряд внутренней поверхности мембраны в области канала, что приводит к деполяризации, которая сопровождается резким изменением вольтажа и разрядом – возникает т.н. «потенциал действия», т.е. нервный импульс. Затем натриевые каналы закрываются.

Во многих нейронах деполяризация вызывает также открытие калиевых (K⁺) каналов, вследствие чего ионы калия выходят из клетки. Потеря этих положительно заряженных ионов вновь увеличивает отрицательный заряд на внутренней поверхности мембраны. Затем калиевые каналы закрываются. Начинают работать и другие мембранные белки – т.н. калий-натриевые насосы, обеспечивающие перемещение Na⁺ из клетки, а K⁺ внутрь клетки, что, наряду с деятельностью калиевых каналов, восстанавливает исходное электрохимическое состояние (потенциал покоя) в точке стимуляции.

Электрохимические изменения в точке стимуляции вызывают деполяризацию в прилегающей  точке мембраны, запуская в ней  такой же цикл изменений. Этот процесс  постоянно повторяется, причем в  каждой новой точке, где происходит деполяризация, рождается импульс  той же величины, что и в предыдущей точке. Таким образом, вместе с возобновляющимся электрохимическим циклом нервный  импульс распространяется по нейрону  от точки к точке.

Нервы, нервные волокна  и ганглии. Нерв – это пучок волокон, каждое из которых функционирует независимо от других. Волокна в нерве организованы в группы, окруженные специализированной соединительной тканью, в которой проходят сосуды, снабжающие нервные волокна питательными веществами и кислородом и удаляющие диоксид углерода и продукты распада. Нервные волокна, по которым импульсы распространяются от периферических рецепторов к ЦНС (афферентные), называют чувствительными или сенсорными. Волокна, передающие импульсы от ЦНС к мышцам или железам (эфферентные), называют двигательными или моторными. Большинство нервов смешанные и состоят как из чувствительных, так и из двигательных волокон. Ганглий (нервный узел) – это скопление тел нейронов в периферической нервной системе.

Волокна аксонов  в ПНС окружены неврилеммой –  оболочкой из шванновских клеток, которые располагаются вдоль  аксона, как бусины на нити. Значительное число этих аксонов покрыто дополнительной оболочкой из миелина (белково-липидного комплекса); их называют миелинизированными (мякотными). Волокна же, окруженные клетками неврилеммы, но не покрытые миелиновой оболочкой, называют немиелинизированными (безмякотными). Миелинизированные волокна имеются только у позвоночных животных. Миелиновая оболочка формируется из плазматической мембраны шванновских клеток, которая накручивается на аксон, как моток ленты, образуя слой за слоем. Участок аксона, где две смежные шванновские клетки соприкасаются друг с другом, называется перехватом Ранвье. В ЦНС миелиновая оболочка нервных волокон образована особым типом глиальных клеток – олигодендроглией. Каждая из этих клеток формирует миелиновую оболочку сразу нескольких аксонов. Немиелинизированные волокна в ЦНС лишены оболочки из каких-либо специальных клеток.

Миелиновая оболочка ускоряет проведение нервных импульсов, которые «перескакивают» от одного перехвата Ранвье к другому, используя  эту оболочку как связующий электрический  кабель. Скорость проведения импульсов  возрастает с утолщением миелиновой оболочки и колеблется от 2 м/с (по немиелинизированным волокнам) до 120 м/с (по волокнам, особенно богатым миелином). Для сравнения: скорость распространения электрического тока по металлическим проводам – от 300 до 3000 км/с.

Cинапс. Каждый нейрон имеет специализированную связь с мышцами, железами или другими нейронами. Зона функционального контакта двух нейронов называется синапсом. Межнейронные синапсы образуются между различными частями двух нервных клеток: между аксоном и дендритом, между аксоном и телом клетки, между дендритом и дендритом, между аксоном и аксоном. Нейрон, посылающий импульс к синапсу, называют пресинаптическим; нейрон, получающий импульс, – постсинаптическим. Синаптическое пространство имеет форму щели. Нервный импульс, распространяющийся по мембране пресинаптического нейрона, достигает синапса и стимулирует высвобождение особого вещества – нейромедиатора – в узкую синаптическую щель. Молекулы нейромедиатора диффундируют через щель и связываются с рецепторами на мембране постсинаптического нейрона. Если нейромедиатор стимулирует постсинаптический нейрон, его действие называют возбуждающим, если подавляет – тормозным. Результат суммации сотен и тысяч возбуждающих и тормозных импульсов, одновременно стекающихся к нейрону, – основной фактор, определяющий, будет ли этот постсинаптический нейрон генерировать нервный импульс в данный момент.

У ряда животных (например, у лангуста) между нейронами  определенных нервов устанавливается  особо тесная связь с формированием  либо необычно узкого синапса, т.н. щелевого соединения, либо, если нейроны непосредственно  контактируют друг с другом, плотного соединения. Нервные импульсы проходят через эти соединения не при участии  нейромедиатора, а непосредственно, путем электрической передачи. Немногочисленные плотные соединения нейронов имеются  и у млекопитающих, в том числе  у человека.