Структурна и функционална организация на нервната система и нейната роля в зъбобол

За да се разбере какви са функциите на мозъка, което трябва да се разбере ясно, от това, което единици е нервната система.

В основата на съвременните идеи за структурата и функцията на централната нервна система е невронна теория това мозъка в резултат на функционалната асоциирането на отделни клетъчни елементи - неврони.

човешка мозъчна кора съдържа приблизително 25 милиарда на тези клетки.

През 1834 г., испанската neurohistology Ramon у Cajal предложен принцип на нервната тъкан на елементарни единици (неврони) с независим значение в анатомична, генетични, функция, трофично, патологична и поведенчески смисъл - 6 невронни свойства. Оттогава проучвания на централната и периферната нервна система, нервна теория на Cajal е добре признати.

Нервната система е доста сложна структура. Неговата структура, в допълнение към невронната входове нервни влакна и невроглия. Невроните са основна структурна и функционална част на нервната система.

Neuron - на нервните клетки с процеси, различни по размер, форма и брой. Невронът е специализирана до степен, че той е в състояние да вземе някаква форма на сигнали, съответстващи на конкретни сигнали, за извършване на раздразнение и в същото време да се създадат специални контакти с други неврони, ефектори или рецептор. Във всеки нервните клетки може да бъде разделена на четири основни елемента: тяло (Soma), дендрити, аксони и пресинаптичен край на аксони. Всеки от тях изпълнява специфична функция.

неврон тяло съдържа различни вътреклетъчни компоненти (ядро, рибозоми, лизозоми, ендоплазмения ретикулум, апарат на Голджи, митохондрии), необходими за жизнеспособността на цялата клетка. тялото е покрита с мембрана на повечето неврони синапси. По този начин, тялото на неврона да играе важна роля във възприемането и интеграцията на сигнали от други неврони. От тялото на клетките и дендритите са с произход и аксон.

Дендрити - разклонени дървета като израстъци от тялото клетка - са сходни система за събиране на информация, която идва към тях или в синапсите от други неврони, или директно от околната среда.

Мембраната съдържа значителен брой дендрити протеинови молекули, които изпълняват функцията на химически рецептор, имащ специфична чувствителност на някои химикали. Тези вещества са включени в сигнализиране от клетката за мобилни и посредничи синаптичната възбуждане и инхибиране.

Аксони (неврити), представляващи osevotsilindrichesky дълго един процес, специализирани в потенциала на действие (нервни импулси) на дълги разстояния. Калибър аксон обикновено е право пропорционална на неговата физиологична функция и предназначение. Аксона съдържа специално образование (синаптичните везикули), съдържащ химични медиатори (atsetilho-лин) и пресинаптичните терминали.

Броя и характера на процесите, излизащи от тялото клетка може да варира значително. Съответно, невроните са разделени в еднополюсен, psevdounipolyarnye, биполярно или многополюсен. Последните са особено характерни за ЦНС.

Според функция, има три основни типа неврони: аферент (сензорни), вмъкнат (internuntsial-Най) и еферентните (двигателя). Първични аферентни неврони получават сигнали, възникващи в рецепторни клемите на сетивните органи и ги носят в ЦНС.

Въвеждане в затваряне процеси в ЦНС на първични аферентни неврони установи синаптичните контакти с вмъкнат и понякога директно неврони еферентните. Вътрешно разположени неврони осигуряват връзка между аферентните неврони.

Ефективна аксони на неврони (например, моторни неврони на гръбначния мозък) са далеч извън ЦНС и инервират скелетните мускули Много еферентните неврони предават сигнали чрез други нервни клетки.

Те включват различни мозъчни неврони, аксоните от които се състои от дълги низходящите пътища в гръбначния мозък. Това - моторни кора пирамидални клетки rubrospinalnye, reticulospinal и vestibulos-pinalnye неврони импулси, от които идват на съня-налното мотоневроните на.

невронални процеси образуват нервни влакна. В зависимост от това дали те имат слой от миелин, те са разделени на немиелинирани (без месести) и миелин (пулп мащаб). Миелин влакна се състои от един аксиален цилиндър, удължаване на аксон на неврон и Schwann слой миелиновата обвивка. Axial цилиндър се състои от axoplasm и неврофибриларният играе важна роля в регенерацията на нервните влакна.

миелиновата обвивка

миелиновата обвивка (съдържа висок процент на холестерол) обгръща цилиндър ос, а не непрекъснато, но е прекъснат на равни интервали в възлите на Ranvier. Извънклетъчната среда на мястото на възел на Ranvier се отделя от околното пространство непрекъсната основна мембрана, изхвърлени в зоната на пресичане. Миелиновият помага да се увеличи скоростта на нервните импулси (Bunge R.P., 1968).

Поради наличието на миелина на мястото на локализация на Ranvier случи засичания биоелектрически токове. Те работят на значително разстояние, т.е. открадна следващото място. миелиновата обвивка "ограничава наличието токове" посадъчен около миелинови влакна са част от така наречените "соматични" не-месести - в автономната нервни системи.

Невроглия. Нервните клетки обикновено са заобиколени чрез подпомагане на клетки, наречени глия. Глиални клетки са по-многобройни от неврони, и представляват почти половината от обема на централната нервна система. Глиални клетки се отделят от неврони междуклетъчната междина (интерстициално пространство) ширина 15-20 mm. Интерстициалното пространство заема 12-14% от общия обем на мозъка.

Глиални клетки подкрепят и защитно устройство за неврони. В допълнение, те изпълняват метаболитни функции. Разграничаване между макро- и микроглиа. На свой ред, macroglia състои от астроцитното на глиални и олигодендроглиалната. Astrotsitar Най глия - образуване синцитиален състояща се от големи mnogootrostchatyh астроцити.

Процеси, се комбинират за образуване греди, между които има нервните клетки. Разпределение на астроцитите в централната нервна система като цяло еднакво, но в бялото вещество, те се намират няколко по-малко. За астроцити се характеризират с голям брой процеси, които са като лъчи се простират от тялото клетка. Олигодендроглиом изпълнява опорна функция предимно за процесите на неврони, придружаващи ги по целия път до крайните устройства.

Олигодендроцити са едновременно сиво и бяло вещество. Там те са подредени в редици между нервните влакна, образуващи процесите миелиновата обвивка на нервите (interfastsikulyarnaya олигодендроглиом). Микроневроглиа (глия Hortega) е най-малкият елемент в ЦНС глиален Неговият по-малък от астроцити и олигодендроглия. Тя се състои от малки клетки на процес срещащи около неврони. Като висока мобилност и възможност за фагоцитоза, микроглиа е защитен (пазач) функция в централната нервна система. Известно е, че активирана микроглия силно особено когато тези болестни състояния, където има силна разпадане на нервната тъкан.

В основата на мозъчната дейност са механизми за предаване на електрически сигнали от неврон на неврон чрез междуклетъчни връзки - синапси. Концепцията на синапсите (специализираната контакт между невроните), въведена през 1906 г., на английски физиолог Чарлз Sherrington. В момента има химични и електрически синапси.

Електрически синапси (efansy) са намерени в много тъкани (неврони, миокарда, гладко мускулни), и се характеризират с електрическа трансмисия на потенциала на действие, като мембраната на съседни клетки имат тесни връзки с ниско електрическо съпротивление. Въпреки това, химични синапси с трансмисионен механизъм съставляват голяма част от CNS синаптичната апарат човек.

Химическа синапс е сложна структурна и функционална формация, в която да се разграничат пресинаптичните и постсинаптичните елементи. Пресинаптичен елемент, обикновено се намира в края на аксон се появи като един вид на сгъстяване - синаптичните плаки, съдържащи везикули със специални химикали (като ацетилхолин). Под влияние на ацетилхолин възбуждане (Ach) се освобождава от везикули и в синаптичната цепнатина, през който действа на постсинаптичните рецептори елемент, той причинява електрически потенциал на действие и по този начин транссинаптично сигнализиране.

В синаптичната цепка района, има и ензимната система, която инактивира невротрансмитер, след изпълнението на неговото действие и по този начин се дава възможност за бързото завръщане на постсинаптичната мембрана в "състояние на готовност". По-специално, такъв ензим за ацетилхолин е ацетилхолинестераза, който е по-голямата част от пресинаптичните мембраната.

Освен ацетилхолин има и други медиатори, участващи в транссинаптично трансфер на сигнали, включително епинефрин, норепинефрин, серотонин, хистамин, GABA, и т.н. Това означава, че в нервната система има образователни контролирани неврони с определен тип медиатор на синаптичната трансмисия, а именно .: холинергични неврони, адренергични, норадренергични, серотонергични, gistaminergiches-Kie, ОАВАергични и т.н.

Известно е, че холинергични неврони не са повече от 10%. Досега само истинските холинергични неврони с високо доверие може да се основават само на невроните гръбначен мозък. По-голямата част от адренергичните неврони в централната нервна система се намира в базалните ганглии (Нигро-стриатума система). Това - в така наречената "допаминергичната система."

Телесна норадренергични неврони, разположени главно в страничната част на образуването на ретикуларната на продълговатия мозък и моста образуване възходящ и низходящ път. Голяма част от тези неврони - в хипоталамуса. Има доказателства, че централните норадреналин неврони инервират гладката мускулатура на кръвоносните съдове на мозъка.

Body серотонинергични неврони, разположени предимно в мозъчния ствол. Те са част от гръбната и междинни ядрата на шева на продълговатия мозък. дълги Техните аксони се предлагат в почти всички ЦНС. Въпреки това, най-висока концентрация на нервни окончания наблюдава в хипоталамуса. Серотонергични неврони са свързани с механизмите на терморегулация, сън, екстрапирамидни двигателни умения и някои психично засяга.
Относително големи количества хистаминергичните неврони присъства в pineale тяло.

Невроните съдържащи МН + K, GABA-ергични, са в много структури на мозъка, например, в мозъчната кора, малкия мозък, лимбичните структури на базата на мозъка ядра на гръбначния мозък. Въпреки това, най-голямата концентрация на тези неврони в средния мозък. GABA-ергични неврони имат инхибиторни ефекти в централната нервна система. Нарушаването на синтез GABA води до смущения в мозъчната функция проявяват psihodvigatelnym възбуждане, нисш прага на припадъците и конвулсии.

Горните вещества принадлежат към "класически" медиатори. Междувременно, наскоро открит и изследваните интензивно обединят група вещества образуват непрекъснато в нервната система и играе роля като важни медиатори или модулатори (т.е., агенти, които променят функцията си медиатори). Тези вещества, за разлика от класическите нискомолекулни медиатори са пептиди и са наречени невропептиди.

Интересно е, че много невропептиди се получават не само в централната нервна система, но също и в други тъкани. Те се секретира от чревната ендокринни клетки, неврони на автономната нервна система, на различни неврони на централната нервна система.

Някои невротрансмитери са верни невропептид, в качеството на постсинаптичната мембрана на клетки, други се считат невросекреторни вещества, отделяни от нервните окончания в кръвния поток, по този начин за насочване на органи.

Най-голям интерес са две групи от невропептиди - ендорфини и енкефалини, е аналгетично и подобни на морфина свойства. Съдържанието на тези вещества в мозъка се увеличава по време на хранене, слушане на нежна музика или каквото и да правиш, което отговаря, работа. Във връзка с подобни свойства са наречени ендогенни опиоиди.

В проучване групата на опиум алкалоиди механизми на действие, морфин и други подобни Той разкрива съществуването на повърхностните мембрани на невронни специфични рецептори, които са чувствителни към играта тези вещества. Ясно е, че присъствието на опиоидните рецептори в човешкото тяло предвижда наличието на ендогенен, произведени в самата нервна система вещества - енкефалини и ендорфини.

V1931 от Euler и Geddum намерени в екстракти от мозъка невропептид първи - субстанция Р. В допълнително разпределени повече от 30 пептид, имащ способността да действа на опиоидните рецептори. Естествен растителни алкалоиди - опиати - съвпадение с ендогенни опиоиди. Освен това, дори същите като структурата на вещества и тяхното действие се проявява при излагане на опиоидните рецептори в неврони.

Въпреки това, съвпадението на механизмите на действие на растителните опиати и ендорфини човек позволи да се постигне по-голяма яснота по отношение на произхода на пристрастяване и борбата с нея. Усещането на удоволствие, която се проявява при активиране на опиоидните рецептори може да възникне както при повишена освобождаване на ендорфини и при използването на лекарства за централната нервна система - морфин и хероин. Когато тази разлика се състои главно в това, че когато приемане на несъвместим наркотици мощна стимулация на опиоидните рецептори, придружен от субективна изключително приятно усещане.

Повторни приеми опиати възниква метаболитен реорганизация на неврони - може би те губят способността си да нормална синтез на собствените ендорфини. Ето защо, след премахването на лекарството, когато повреда, настъпили невросекреция ендорфини, състоянието на централната нервна система е такава, че на пациента, без въвеждането на следващата част от лекарството преживели тежка дискомфорт. Има една физическа зависимост.

Смята се, че пристрастяването към алкохола е причинено от по същите причини. Въпреки това, в този случай на алкохола, а напротив, стимулира ендорфини невросекреция. Може би алкохолици са хора, които са намалили първоначалната дейност на опиоидна система. Поради това, те трябва да бъдат използвани всеки ден hpnye неговото стимулиране.

Ефектът на аналгетик на ендогенни опиоиди може да се дължи на факта, че те инхибират освобождаване от нервните окончания класически невротрансмитери, отговорни за възникването и предаването на сигнали за болка. Във всеки случай, ендорфини и енкефалини са изобилно присъстват в задния рог на гръбначния мозък, т.е. където тя се състои от сензорни пътища. В проучването на опиоидни невротрансмитери идентифицирани вещество селективно блокиране на опиоидните рецептори. Те се използват за по-нататъшно изследване на невротрансмитерите, както и за практическо приложение, ако е необходимо, за да се предотврати свързването на опиати или опиоиди с прицелните клетки.

Един от най-изследвани блокери - налоксон, което се използва по-специално за борба с наркотици предозиране на анти-шокова терапия. Има много други вещества, които могат да повлияят на синапса, промяна на функционалното му състояние. Като се има предвид, че transneuronal съединение е най-чувствителен към химическа атака, можем да предположим, че биологично активното вещество, когато се въвежда в тялото ще засегне предимно взаимодействието на тези части клетки. Например, някои лекарства, използвани за психични разстройства ("тревожност, депресия и т.н.), това се отразява на химически предаване при синапсите.

Много транквилизатори и седативни (антидепресант имипрамин, резерпин, инхибитори на моноамин оксидаза, и др.) Проявяват техния терапевтичен ефект чрез взаимодействие с невротрансмитерите, техните рецептори на постсинаптичните или пресинаптичен мембрана, или отделни ензими. Така че, моноамин оксидазни инхибитори инхибират ензима участват в разграждането на адреналин и норадреналин, и имат терапевтичен ефект на депресия, увеличаване на времето на действие на тези медиатори.

Халюциногени като LSD или мескалин възпроизвеждат ефект на всички мозъчни невротрансмитери или инхибират ефектите на други медиатори, както е показано по-горе за опиоидите. Отровите животни (змии, скорпиони, и т.н.) може да блокира освобождаването на медиатор и чувствителността на рецепторите на постсинаптичната мембрана. Напр кураре отрова може напълно да блокира възприемането на ацетилхолин крайна плоча, което води до съкращаване на мускула престава въпреки невротрансмитер освободен от мотоневроните, въз основа на това заявление на кураре аналогов (тубокурарин) в операция за обездвижване и мускулна релаксация.

Основните механизми на синаптична трансмисия - доставка в синаптичната нервни импулси плака, което води до деполяризация на пресинаптичното мембраната и увеличаване на пропускливостта на калциеви йони. Входящите калциеви йони във вътрешността на неврона насърчават синтез на синаптичните везикули на пресинаптичното мембраната и изхода от клетката (екзоцитоза), при което медиатор попада в синаптичната цепнатина.

На медиатора молекули дифундират през процеп на (време на движение е 0,5 MS) и се свързват с рецепторите, разположени на постсинаптичната мембрана способни да разпознават специфично медиатор. При свързване на молекулата рецептор медиира неговата конфигурация се променя, което води до промяна в пропускливостта на клетъчните мембрани на йони причинява неговото деполяризация или хиперполяризация в зависимост от естеството и структурата на активното невротрансмитер рецепторна молекула.

Стимулиращите синапсите под действието на посредник (например, ацетилхолин) при специфични мембрана натриеви канали отворени и натриеви йони бързат в клетката, в съответствие с неговата концентрация градиент. Резултатът е деполяризация на постсинаптичните мембрана, наречена възбуждащ постсинаптичните потенциал (EPSP). EPSP амплитуда варира етапи в съответствие с части (фотони), идващ от пресинаптичните неврон медиатора.

Единична EPSP не успя да предизвика праг мембрана деполяризация, но това е необходимо за появата на потенциала на посадъчния действие. Въпреки това, деполяризиращ ефекти на няколко добавят Фоновите EPSP (сумарно). Така няколко EPSP срещащи едновременно в различни синапси на неврон могат заедно да доведе до деполяризация, достатъчно, за да се възбуди потенциал на действие и разпространението му в постсинаптичните неврон (пространствен сумиране).

Бързо повтаряне на освобождаването на невротрансмитер везикули на същите плаки под действието на синаптичните силни дразнители причини индивидуално EPSP които често следват взаимно, че техните ефекти са сумирани, образувайки постсинаптичните неврон посадъчен потенциал на действие (AP) - временната сумиране. По този начин, нервните импулси могат да се появят в постсинаптичните неврон в резултат на слабо стимулиране на свързани множество пресинаптичните неврони, или в резултат на сравнително често стимулиране на пресинаптичното неврон.

В медиатор освободи инхибиторни синапси увеличава пропускливостта на мембраната не е за натриеви йони, и за калиеви и хлорни йони. Rapid транспорт на калиев от клетката и хлор в - градиента на концентрация улеснява мембрана хиперполяризация - инхибиторен постсинаптичните потенциал (IPSP). Медиатори се не може да има стимулиращи или инхибиращи свойства.

По този начин, ацетилхолин има стимулиращ ефект при невромускулното свързване, но е причина инхибирането на сърдечния мускул възбудима тъкан и висцерални мускули. Всички зависи от молекулните свойства на рецептора и мембрани, включително - някои йони ще генерират събития, описани по-горе.

Като се има предвид взаимодействията на interneuronal основната функция на предаване на сигнали от клетката към клетките, е необходимо да се отбележи, редица синаптичните модели на предаване.

Основните от тях са:
1) graduality. Невротрансмитерите на постсинаптичната мембрана причинява образуването на постсинаптичните потенциал, който може да бъде с различна амплитуда и пасивно (electrotonically) разпространява постсинаптичната мембрана това деполяризиращ. Ако деполяризация достигне определена прагова стойност (както е определено от размера на входящо посредник), след това постсинаптичната мембрана е потенциално действие се случи, и без активно затихване предава заедно постсинаптичните нерв;

2) единично разпръскване. Освобождаването на невротрансмитер от пресинаптичните мембрани и локализиране на рецептори в постсинаптичната мембрана позволява предаването на нервните сигнали само в една посока - от предварително да poststrukturu че осигурява надеждно функциониране на нервната система;

3) адаптиране. Когато количеството на генерираните непрекъсната стимулация невротрансмитер в синапса ще намалее до резерви не са изчерпани. С такава умора на синапса допълнително сигнализиране престава. Адаптивни стойност умора на синапса е, че тя предотвратява увреждане ефекторна (друг неврон, мускул, жлеза) поради свръхстимулиране;

4) интеграция. Постсинаптичните неврон може да получава сигнали от множество пресинаптичен неврон (синаптичната конвергенция), ги сумиране. Поради сумиране неврона пространствен интегрира сигнали от различни източници и осигурява координирана реакция и времето позволява да филтрирате сумарно слаб фонови импулси, преди те да стигнат до мозъка. Например, рецептори в кожата, очите, ушите постоянно получават сигнали от околната среда, без да има особено значение за нервната система-за е само важни промени интензитет стимули, които водят до увеличаване на честотата на импулсите, което при достигане на праговата стойност ще осигури тяхното предаване в синапса и подходящи реакционни ,

нервните клетки функция е да генерира възбуждане, неговото стопанство и в крайна сметка да прехвърля на други клетки (нервна, мускулна, жлезите), т.е. манипулатори. Принципите на предаване и взаимодействието между невроните, е необходимо да се спре основната функционалното предназначение на неврони - генериране и задържане на възбуждане, т.е. биоелектрически процеси в неврони.

И механизми за провеждане на импулси в невроните се оказаха след експерименти върху гигантски калмари аксони. По-голяма дебелина на аксоните (около 1 мм) позволява директно измерване на йонния състав axoplasm, заряд неврон мембрана и токовете, произтичащи от възбуждане на клетките. Ако вземем два електрода, един от тях се поставят върху повърхността на неврона (в промивна течност) и друга микроелектрода (връх на чаша 0,5 мм в диаметър) през плазмената мембрана да влиза в аксона, измервателната система ще покаже наличието на потенциална разлика между два електрода.

Тази разлика се нарича потенциал почивка (PP), както и във всички организми изследвани 65-70 СрН. По този начин, между външните и вътрешните страни на мембраната има потенциална разлика, при което вътрешната страна е отрицателно зареден по отношение на външната повърхност. Сензорните клетки, неврони и мускулни влакна от този размер и ориентация може да се промени, когато те са възбуден, така че тези клетки и нарича възбудима тъкан.

Почивайки потенциал в неврони е постоянна, докато клетките остават в неактивно състояние, което се дължи на липсата на стимул. Установено е, че ПП има физико-химична природа и причинено от разликата в концентрацията на различни йони, от двете страни на мембраната неврон и селективна пропускливост на тези неврони.

В axoplasm, в аксона, че съдържа 30 пъти повече калиеви йони от отвън, докато в течна промиване на аксона, обратно, повече натриеви йони (в описаните процеси, основната роля играе натрий и калий).

Такова йон асиметрия (градиент на концентрация на калий и натрий) се поддържа през цялото време, докато клетката е жив чрез активен транспорт на йони срещу градиент: натриев винаги отстранява от клетките и калий се съхранява в него Такъв транспорт възниква ензимни системи мембрана (натриево-калиев помпа) с разходите за енергия на АТФ. Следователно, като клетката е жив, няма да има определен наклон йонна концентрация, съответно, в покой потенциал.

B.D.Troshin, B.N.Zhulev

Споделяне в социалните мрежи:

сроден