По какому нейрону нервные импульсы поступают из ЦНС к рабочему органу? 2. Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по. Какая железа относится к железам внутренней секреции? 2293 ответа - 29508 раз оказано помощи. Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по 1) аксонам двигательных нейронов. проведение нервного импульса в ЦНС.
Задание 17 ОГЭ по биологии с ответами, ФИПИ: организм человека, 3 из 6
- ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
- ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
- Смотрите также
- Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по1)аксонам двигательных
- Страница 47
Содержание
- Человек и его здоровье (стр.51-75)
- Рефлекторная дуга. Рецептор, кондуктор и эфферентный нейрон
- Ответы на вопрос
- Остались вопросы?
Регуляция желудочной секреции.
Нервные импульсы поступают непосредственно к мышцам и железам по 1)аксонам вставочных нейронов 2)аксонам двигательных нейронов 3)белому веществу спинного мозга 4)серому веществу спинного мозга. Также на его деятельность оказывают влияние импульсы, поступающие от шейных узлов симпатических стволов, и гормоны шишковидной железы. Эффектор — это нервное окончание эфферентного нейрона, передающее нервный импульс к рабочему органу (мышца, железа). Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по 1) аксонам двигательных нейронов. В эти центры поступают все нервные импульсы и протягиваются все афферентные чувствительные пути, которые (за немногими исключе-ниями) предварительно проходят через один общий центр – таламус.
Роль гипоталамуса
- Регуляция желудочной секреции.
- Страница 47
- Какая нервная система регулирует работу эндокринной системы
- нервные импульсы поступают непосредственно к железам по 1)аксонам двигательных нейронов2)аксонам
Тест «Нервная система»
Нервные импульсы поступают непосредственно к мышцам и железам по1)аксонам вставочных. Нервные импульсы от рецепторов желудка по афферентным волокнам блуждающего нерва поступают в продолговатый мозг к ядрам блуждающих нервов. Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по 1) аксонам двигательных нейронов 2) аксо. Рефлекторная дуга – это путь, по которому проходит нервный импульс во время осуществления рефлекса. 1. Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по. 21 октября, 16:35. Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по.
Человек и его здоровье (стр.51-75)
Автономные вегетативные узлы. Вегетативные нервные узлы располагаются следующим образом: вдоль позвоночника, впереди от позвоночника, в стенке органов - сердца, бронхов, пищеварительного тракта, вблизи поверхности этих органов. К вегетативным узлам подходят миелиновые преганглионарные волокна, содержащие отростки нейронов центральной нервной системы. По функциональному признаку и локализации вегетативные нервные узлы разделяют на симпатические и парасимпатические. Большинство внутренних органов имеет двойную вегетативную иннервацию, то есть получает постганглионарные волокна от клеток, расположенных как в симпатических, так и в парасимпатических узлах. Реакции, опосредуемые их нейронами, часто имеют противоположную направленность так, например, симпатическая стимуляция усиливает сердечную деятельность, а парасимпатическая ее тормозит. Общий план строения вегетативных узлов сходен. Снаружи узел покрыт тонкой соединительнотканной капсулой. Вегетативные узлы содержат мультиполярные нейроны, которые характеризуются неправильной формой, эксцентрично расположенным ядром.
Часто встречаются многоядерные и полиплоидные нейроны. Каждый нейрон и его отростки окружены оболочкой из глиальных клеток-сателлитов - мантийных глиоцитов. Наружная поверхность глиальной оболочки покрыта базальной мембраной, кнаружи от которой расположена тонкая соединительнотканная оболочка. Нейроны вегетативных нервных ганглиев, как и спинномозговых узлов, имеют эктодермальное происхождение и развиваются из клеток нервного гребня. Тела нейронов образуют серое вещество головного и спинного мозга, а также нервные ганглии беспозвоночных и позвоночных животных. Связь ЦНС и ганглиев с органами осуществляется при помощи проводящих элементов — нервов, основу которых составляют нервные волокна. Нервы, или нервные стволы, связывают нервные центры головного и спинного мозга с рецепторами и рабочими органами, или же с нервными узлами. Отростки нервных клеток, окруженные плазмалеммой олигодендроцитов или шванновских клеток, называются нервными волокнами рис.
Отросток нервной клетки в составе нервного волокна называются осевым цилиндром, а глиальные клетки, формирующие оболочку волокна, называются леммоцитами, или шванновскими клетками. Нервные волокна образуют в головном и спинном мозге проводящие пути, а на периферии — нервы. В пределах ЦНС нервные волокна входят в состав белого вещества мозга. По нервным волокнам осуществляется проведение нервных импульсов. Толщина соматических нервных волокон равна 12-14 мкм, автономных - 5-7 мкм. В зависимости от строения покрывающих оболочек нервные волокна подразделяются на два вида: безмякотные немиелиновые и мякотные миелиновые рис. Безмякотные немиелиновые нервные волокна входят в состав периферических нервов, идущих к внутренним органам, но многие сенсорные волокна также являются безмякотными. Они имеют несколько осевых цилиндров 3-5, иногда до 12 , окруженных шванновскими клетками.
В электронных микрофотографиях видно, что каждый осевой цилиндр погружен в леммоцит, ее клеточная мембрана смыкается и образует мезаксон — сдвоенные мембраны шванновской клетки. Каждая шванновская клетка подобным образом окружает несколько осевых цилиндров, погруженных в леммоцит, может быть в разное количество мезаксонов в нервном волокне. Миелин отсутствует. Шванновские клетки на всем протяжении окутывают безмякотное волокно, препятствуя его соприкосновению с окружающей средой. Строение нерва А и нервного волокна Б. Поперечное строение нерва а , нервного волокна б. Поскольку отростки нервных клеток покрыты плазмалеммой шванновских клеток только один раз, то нервный импульс при прохождении рассеивается. Он проходит по безмякотным нервным волокнам в 10 раз медленнее, по сравнению с мякотными.
Мякотные нервные волокна составляют белое вещество головного и спинного мозга и входят в периферические нервы. Мякотное нервное волокно состоит из одного осевого цилиндра, вокруг которого шванновские клетки образуют миелиновую оболочку. Нервное волокно, состоящее из одного осевого цилиндра и расположенных вокруг него шванновских клеток, называют мякотным, или миелиновым. Характерная особенность шванновских клеток — наличие в них липоидного вещества миелина, который образует вокруг осевого цилиндра мякотную миелиновую оболочку. Каждая шванновская клетка миелинизирует небольшой сегмент только одного аксона. Мякотная, или миелиновая, оболочка примыкает к осевому цилиндру и окружает его чехлом. Она выполняет роль изолятора. Этим объясняется большая скорость проведения нервных импульсов мякотными нервными волокнами, т.
Миелин регулярно прерывается через определенные промежутки. Фактически эти участки, лишенные миелина, являются границами между двумя соседними клетками, где они соединяются при помощи коротких отростков и называются узлами нервного волокна перехват Ранвье. В перехвате Ранвье аксолемма осевого цилиндра не покрыта миелиновой оболочкой. По этой же причине в миелиновых волокнах в отличие от не имеющих перехватов немиелиновых волокон скорость проведения нервных импульсов выше. Участок между узлами называется межузловым сегментом. Они называются «насечками миелина» Шмидтлантермановскими насечками. Шмидтлантермановские насечки — это участки расслоения миелина, образовавшиеся при миелинизации. Функция насечек неясна.
В зависимости от длины миелинового сегмента количество насечек миелина бывает различным. Они отсутствуют в пределах ЦНС. Осевой цилиндр содержит митохондрии, элементы гладкой ЭПС, элементы цитоскелета — микротрубочки, нейрофиламенты и микрофиламенты. Скорость проведения нервного импульса зависит от диаметра аксона, а сам диаметр определяется количеством содержащихся в нем нейрофиламентов. В нормальных и патологических условиях количество нейрофиламентов и диаметр аксона тесно коррелируют. Аксонный транспорт обеспечивает кинезии микротрубочек. Основной материал антероградного транспорта — белки, синтезированные в перикарионе например, белки ионных каналов, ферменты синтеза нейромедиаторов. Внешняя плазмалемма шванновских клеток окружена базальной мембраной.
Выше изложено особенности строения мякотного периферического нервного волокна. Мякотные нервные волокна ЦНС построены сходным образом. Однако оболочка их образована не леммоцитами, а олигодендроцитами. Насечки и перехваты в них отсутствуют, нет и базальных мембран. Нервные стволы нервы образованы пучками мякотных и безмякотных нервных волокон, которые объединяются соединительной тканью, образующей соединительнотканные оболочки. В нерве может быть множество волокон только мякотных только или безмякотных. Есть нервы, в которых встречаются и те и другие. Наружная оболочка нерва — эпиневрий - состоит из волокнистой соединительной ткани, объединяющей все пучки в составе нерва.
Периневрий — соединительнотканная оболочка, окружающая каждый отдельный пучок нервных волокон. Эндоневрий — рыхлая соединительная ткань между отдельными нервными волокнами. Эта ткань связывает отдельные нервные волокна в пучки, соединяясь с их базальной мембраной. Нервы образованы пучками нервных волокон, которые объединены соединительнотканными оболочками. Большинство нервов - смешанные, то есть включают афферентные и эфферентные нервные волокна. Периневриальный барьер необходим для поддержания гомеостаза в эндоневрии. Барьер контролирует транспорт молекул через Периневрий к нервным волокнам, предотвращает доступ в эндоневрий инфекционных агентов. Периферический нерв содержит разветвленную сеть кровеносных сосудов.
В эпиневрии и в наружной части периневрия содержатся артериолы и венулы, а также лимфатические сосуды. В эндоневрии проходят кровеносные капилляры. Периферический нерв иннервирован — имеет специальные нервные волокна. Тема 5. Нервные сети. Соединение нервов между собой синапсы. Нейроны, как отдельные единицы нервной системы, функционируют не изолированно. Они соединены между собой и образуют единую сеть, которая передает возбуждение от рецепторов в ЦНС и от нее в различные органы рис.
Специализированные контакты нейронов между собой, а также нейронов с клетками исполнительных органов, называются синапсами. Несмотря на разнообразие синапсов, в их строении имеются общие черты. В синапсе выделяют пресинаптическую и постсинаптическую мембраны и пространство между ними - синаптическую щель шириной от 2 до 30 нм. Толщина каждой мембраны не превышает 5-6 нм. Пресинаптическая мембрана является продолжением поверхностной мембраны аксонального окончания. Она не сплошная, в ней имеются отверстия, через которые цитоплазма аксонального окончания сообщается с синаптическим пространством. Постсинаптическая мембрана менее плотная, в ней отсутствуют отверстия. Синаптические входы нейрона.
Синаптические бляшки окончаний пресинаптичесиих аксонов образуют соединения на дендритах и теле соме - постсинаптического нейрона. Схема выброски медиатора и процессов, происходящих в гипотетическом центральном синапсе. Конечные участки аксонов и дендритов в области синапса не имеют мякотной оболочки и расширены в пресинаптический мешочек. Мешочек характерен для синаптических пузырьков, имеющих диаметр 40-59 нм. В них содержится медиатор. В зависимости от типа выделяемого медиатора различают синапсы: а холинэргические — выделяют ацетилхолин; б адренэргические — выделяют норадреналин, дофамин катехоламины ; в серотонинэргические — выделяют серотонин; г пептидэргические — выделяют пептиды эндорфины, энкефалины и аминокислоты глицин, глутамат, ГАМК. В таких синапсах передача нервного импульса осуществляется при помощи химического вещества — медиатора. Такие синапсы называются синапсами с химической передачей.
При изменении мембранного потенциала в терминалях нейромедиаторы выходят в синаптическую щель через поры диаметром 4-5 нм, имеющиеся в пресинаптической мембране экзоцитоз и связываются со своими рецепторами в постсинаптической мембране, вызывая изменение мембранного потенциала постсинаптического нейрона. Основными медиаторами являются: 1. Ацетилхолин — один из первых выявленных медиатора. Он известен как «вещество блуждающего нерва» из-за своего воздействия на сердечную деятельность. Представляет собой наиболее распространенный медиатор ЦНС. Аминокислота глицин, оказывающая тормозное действие на мотонейроны. Кислая аминокислота глутамат, является самым распространенным возбуждающим медиатором ЦНС. Адреналин, норадреналин и дофамин — представляют собой семейство медиаторов, передающих возбуждение или торможение в ЦНС, так и в периферической нервной системе.
В пресинаптической части расположены синаптические пузырьки и митохондрии. Синаптические пузырьки содержат нейромедиатор. Постсинаптическая мембрана располагает рецепторами нейромедиатора и ионными каналами. Синаптическая передача — сложный каскад событий. Она возможна при реализации ряда последовательных процессов: синтез нейромедиатора, его накопление и хранение в синаптических пузырьках вблизи пресинаптической мембраны, высвобождение нейромедиатора из нервной терминали, кратковременное взаимодействие нейромедиатора с рецептором, встроенным в постсинаптическую мембрану, разрушение нейромедиатора или захват его нервной терминалью. Многие неврологические и психические заболевания сопровождаются нарушениями синаптической передачи. Медиаторы связываются со специфическими рецепторами постсинаптической мембраны. Вокруг рецептора формируется область высокой концентрации вещества того или иного медиатора.
Соответственно повышается или понижается вероятность открывания ионного канала, так как изменяется его проводимость. В синапсах возбуждение проводится только в одном направлении, но гораздо медленней, чем по нервному волокну. Однако передача информации осуществляется исключительно точно. В некоторых синапсах синаптическая щель отсутствует и его структурной основой является плотный контакт. В таком синапсе возбуждение может передаваться без участия медиатора, так как мембраны клеток соприкасаются. Эти синапсы называются синапсами с электрической передачей. В синапсах такого строения пресинаптическая мембрана также имеет поры, но они в 5 раз меньше, чем в синапсах с химической передачей возбуждения. Поры электрических синапсов являются межклеточными диффузионными каналами, соединяющими соприкасающиеся клетки.
По структуре и локализации синапсы подразделяются на 3 группы: межнейронные, рецепторно — нейрональные и нейроэффкторные. Межнейронные синапсы подразделяются на аксодендритические, аксосоматические и аксо-аксональные. Межнейронные синапсы являются синапсами между двумя нейронами. Если аксон одного нейрона контактирует с дендритом другого постсинаптического нейрона, то такие синапсы называются аксодендритическими. Аксодендрическая связь представлена синапсами двух типов. Один тип — это синапсы с широкой синаптической щелью и сами мембраны более утолщены. Такие синапсы характерны для возбуждающих нейронов. Другие синапсы принадлежат тормозным нейронам.
Если аксон одного нейрона контактирует с перикарионом другого постсинаптического нейрона, то такой синапс называется аксосоматическим. Если же аксон одного нейрона контактирует с аксоном другого постсинаптического нейрона, то такой синапс называется аксо-аксональным. Межнейронные синапсы очень многочисленны. На поверхности перикариона и отростков одного пирамидного нейрона в коре больших полушарий головного мозга имеется около 104 синапсов. Рецепторно — нейрональные рецепторно - дендритные синапсы являются синапсами между рецепторными клетками, сходными с нейронами, специализированными эпителиальными, нейроглиальными клетками, с одной стороны, и дендритами чувствительных нейронов — с другой. Примером синапсов такого типа у позвоночных являются синапсы вкусовых сосочков, боковой линии рыб, внутреннего уха, кожи, соединительной ткани. Нейроэффкторные аксоэффекторные синапсы являются контактами между аксоном двигательных эффекторных нейронов и клетками, не принадлежащими к нервной системе. У человека и млекопитающих хорошо изучены двигательные и секреторные нейроэффекторные синапсы, или эффекторные нервные окончания.
Первые представляют собой синаптические соединения между аксоном двигательного нейрона и поперечнополосатыми мышечными волокнами, поперечнополосатыми и гладкомышечными клетками, а вторые — между аксонами двигательного нейрона с секреторными клетками. Существуют многочисленные синапсы между аксоном эфферентного нейрона и другими клетками — жировыми, ресничными и др. Для того чтобы мозг нормально функционировал, потоки нервных сигналов должны находить надлежащие пути среди клеток различных функциональных систем и межрегиональных объединений. Однако до сих пор остается загадкой, каким образом аксоны и дендриты той или иной нервной клетки растут именно в том направлении, чтобы создавались специфические связи, необходимые для ее функционирования. Высокая специфичность структуры мозга имеет важное значение. Общий диапазон связей для большинства нервных клеток, по-видимому, предопределен заранее, причем эта предопределенность касается тех клеточных свойств, которые ученые считают генетически контролируемыми. Набор генов, предназначенных для проявления в развивающейся нервной клетке, каким-то еще до конца не установленным образом определяет как будущий тип каждой нервной клетки, так и принадлежность ее к той или иной сети. Концепция генетической детерминированности приложима и ко всем остальным особенностям данного нейрона, например к используемому им медиатору, к размерам и форме клетки.
Как внутриклеточные процессы, так и межнейронные взаимодействия определяются генетической специализацией клетки. Типы нервных сетей. Существуют три генетически детерминированных типа нервных сетей. Чтобы сделать концепцию генетической детерминации нейронных сетей более понятной, давайте уменьшим их число и представим себе, что наша нервная система состоит всего лишь из 9 клеток см. Это абсурдное упрощение поможет нам проявляется в наличии трех основных типов сетей, которые встречаются повсюду, — иерархические, локальные и дивергентные с одним входом.
Его основными свойствами являются возбудимость и проводимость. Нейрон состоит из тела и отростков.
Короткие, сильно ветвящиеся отростки — дендриты, по ним нервные импульсы поступают к телу нервной клетки. Дендритов может быть один или несколько. Каждая нервная клетка имеет один длинный отросток — аксон, по которому импульсы направляются от тела клетки. Длина аксона может достигать нескольких десятков сантиметров. Объединяясь в пучки, аксоны образуют нервы. Длинные отростки нервной клетки аксоны покрыты миелиновой оболочкой.
Это означает, что сокращение, возникающее как при пороговом, так и при сверхпороговом раздражении, имеет максимальную амплитуду. Величина же одиночного сокращения всей мышцы зависит от силы раздражения. При пороговом раздражении сокращение ее едва заметно, с увеличением же силы раздражения оно нарастает, пока не достигнет известной высоты, после чего уже остается неизменной максимальное сокращение. Это объясняется тем, что возбудимость отдельных мышечных волокон неодинакова, и поэтому только часть их возбуждается при слабом раздражении.
При максимальном сокращении они возбуждены все. Скорость проведения волны сокращения мышцы совпадает со скоростью распространения ПД. Суммация сокращений и тетанус. Если в эксперименте на отдельное мышечное волокно или на всю мышцу действуют два быстро следующих друг за другом сильных одиночных раздражения, то возникающее сокращение будет иметь большую амплитуду, чем максимальное одиночное сокращение. Сократительные эффекты, вызванные первым и вторым раздражением, как бы складываются. Это явление носит название суммации сокращений. Для возникновения суммации необходимо, чтобы интервал между раздражениями имел определенную длительность - он должен быть длиннее рефрактерного периода, но короче всей длительности одиночного сокращения, чтобы второе раздражение подействовало на мышцу раньше, чем она успеет расслабиться. При этом возможны два случая. Если второе раздражение поступает, когда мышца уже начала расслабляться, на миографической кривой вершина второго сокращения будет отделяться от первого западением. Если же второе раздражение действует, когда первое сокращение еще не дошло до своей вершины, то второе сокращение как бы сливается с первым, образуя вместе с ним единую суммированную вершину.
Как при полной, так и при неполной суммации ПД не суммируются. Такое суммированное сокращение в ответ на ритмические раздражения называются тетанусом. В зависимости от частоты раздражения он бывает зубчатый и гладкий. После прекращения тетанического раздражения волокна вначале расслабляются не полностью, и их исходная длина восстанавливается лишь по истечении некоторого времени. Это явление называется посттетанической , или остаточной контрактурой. Она связана с тем. Если после достижения гладкого тетануса еще больше увеличивать частоту раздражения, то мышца при какой-то частоте начинает вдруг расслабляться. Это явление называется пессимумом. Он наступает тогда, когда каждый следующий импульс попадает в рефрактерность от предыдущего. Моторные единицы.
Мы рассмотрели общую схему явлений, лежащих в основе тетанического сокращения. Для того, чтобы более подробно познакомиться с тем, как этот процесс совершается в условиях естественной деятельности организма, необходимо остановиться на некоторых особенностях иннервации скелетной мышцы двигательным нервом. Каждое моторное нервное волокно, являющееся отростком двигательной клетки передних рогов спинного мозга альфа-мотонейрона , в мышце ветвиться и иннервирует целую группу мышечных волокон. Такая группа называется моторной единицей мышцы. Количество мышечных волокон, входящих в состав моторной единицы, вариирует в широких пределах, но их свойства одинаковы возбудимость, проводимость и др. Вследствие того, что скорость распространения возбуждения в нервных волокнах, иннервирующих скелетные мышцы, очень велика, мышечные волокна, составляющие моторную единицу, приходят в состояние возбуждения практически одновременно. Электрическая активность моторной единицы имеет вид частокола, в котором каждому пику соответствует суммарный потенциал действия многих одновременно возбужденных мышечных волокон. Следует сказать, что возбудимость различных скелетных мышечных волокон и состоящих из них моторных единиц значительно вариирует. Она больше в т. При этом возбудимость обоих ниже возбудимости нервных волокон, их иннервирующих.
Это зависит от того, что в мышцах разница Е0-Е к больше, и, значит, реобаза выше. ПД достигает 110-130 мв, длительность его 3-6 мсек. Максимальная частота быстрых волокон - около 500 в сек. Длительность ПД в медленных волокнах примерно в 2 раза больше, продолжительность волны сокращения - в 5 раз больше, а скорость ее проведения в 2 раза медленнее. Кроме того, быстрые волокна делятся в зависимости от скорости сокращения и лабильности на фазные и тонические. Скелетные мышцы в большинстве случаев являются смешанными: они состоят как из быстрых, так и медленных волокон. Но в пределах одной моторной единицы все волокна всегда одинаковы. Поэтому и моторные единицы делят на быстрые и медленные, фазные и тонические. Смешанный тип мышцы позволяет нервным центрам использовать одну и ту же мышцу как для осуществления быстрых, фазных движений, так и для поддержания тонического напряжения. Существуют, однако, мышцы, состоящие преимущественно из быстрых или из медленных моторных единиц.
Такие мышцы часто тоже называются быстрыми белыми и медленными красными. Длительность волны сокращения наиболее быстрой мышцы - внутренней прямой мышцы глаза - составляет всего 7,5 мсек. Функциональное значение указанных различий становится очевидным при рассмотрении их ответов на ритмические стимулы. Для получения гладкого тетануса медленной мышцы достаточно раздражать ее с частотой 13 стимулов в сек. В тонических моторных единицах длительность сокращения на одиночный стимул может достигать 1 секунды. Суммация сокращений моторных единиц в целой мышце. В отличие от мышечных волокон в моторной единице, которые синхронно, одновременно возбуждаются в ответ на приходящий импульс, мышечные волокна различных моторных единиц в целой мышце работают асинхронно. Объясняется это тем, что разные моторные единицы иннервируются различными двигательными нейронами, которые посылают импульсы с различной частотой и разновременно. Несмотря на это суммарное сокращение мышцы в целом имеет в условиях нормальной деятельности слитный характер. Это происходит потому, что соседняя моторная единица или единицы всегда успевают сократиться раньше, чем успевают расслабиться те, которые уже возбуждены.
Сила мышечного сокращения зависит от числа моторных единиц, вовлеченных одновременно в реакцию, и от частоты возбуждения каждой из них. Тонус скелетных мышц. В покое, вне работы, мышцы в организме не являются полностью расслабленными, а сохраняют некоторое напряжение, называемое тонусом. Внешним выражением тонуса является определенная упругость мышц. Электрофизиологические исследования показывают, что тонус связан с поступлением к мышце редких нервных импульсов, возбуждающих попеременно различные мышечные волокна. Эти импульсы возникают в мотонейронах спинного мозга, активность которых, в свою очередь поддерживается импульсами, исходящими из как из вышестоящих центров, так и из проприорецепторов мышечных веретен и др. О рефлекторной природе тонуса скелетных мышц свидетельствует тот факт, что перерезка задних корешков, по которым чувствительные импульсы от мышечных веретен поступают в спинной мозг, приводит к полному расслаблению мышцы. Работа и сила мышц. Величина сокращения степень укорочения мышцы при данной силе раздражения зависит как от ее морфологических свойств, так и от физиологического состояния. Длинные мышцы сокращаются на большую величину, чем короткие.
Умеренное растяжение мышцы увеличивает ее сократительный эффект, при сильном растяжении сокращенные мышцы расслабляются. Если в результате длительной работы развивается утомление мышцы, то величина ее сокращения падает. Для измерения силы мышцы определяют либо тот максимальный груз, который она в состоянии поднять, либо максимальное напряжение, которое она может развить в условиях изометрического сокращения. Эта сила может быть очень велика. Так, установлено, что собака мышцами челюсти может поднять груз, превышающий вес ее тела в 8,3 раза. Одиночное мышечное волокно может развивать напряжение, достигающее 100-200 мг. Учитывая, что общее число мышечных волокон в теле человека равно приблизительно 15-30 млн. Сила мышц при прочих равных условиях зависит от ее поперечного сечения. Чем больше сумма поперечных сечений всех ее волокон, тем больше тот груз, который она в состоянии поднять.
Новый мозг. Первая сигнальная система. Вторая сигнальная система. Эмбриогенез нервной системы. Понимание физико-химической природы генерации нервного сигнала, путей передачи информации с одной нервной клетки на другую или на мышечную клетку позволит вплотную подойти к объяснению механизма деятельности нервной системы. Нервные клетки передают информацию с помощью сигналов, представляющие собой электрические токи, генерируемой поверхностной мембраной нейрона. Эти токи возникают благодаря движению зарядов, принадлежащих ионам натрия, калия, кальция и хлора. От наружной среды внутреннее пространство нейрона отделено клеточной мембраной, которая является плохим изолятором и допускает некоторую утечку ионов в обоих направлениях. Если бы мембрана была проницаема только для ионов калия, разность потенциалов на ней могла бы достигать величин, определяемой уравнением Нернста 1 для калиевого электрода. По данным различных авторов, эта величина соответствует 70-75 мВ. При этом последние выходят из клетки и в результате чего происходит восстановление ПП клетки. Эти изменения разности потенциалов и создают электрический импульс, распространяющийся по нервному волокну. Эксперимент с двумя электродами, введенными в одиночное волокно аксона кальмара, позволил вплотную подойти к вопросу о природе энергии, необходимой для изменения знака потенциала на мембране. Один электрод служит для пропускания тока, другой — для измерения разности потенциалов на мембране. Показано, что если ток течет через мембрану внутрь волокна, то разность потенциалов увеличивается, и возбуждения нет. Ток, направленный наружу, также не вызывает возбуждения. Однако, генератор срабатывает каждый раз, когда напряжение на мембране уменьшается ниже определенной величины, которую принято называть порогом возбуждения. Нервный импульс возникает только в том случае, если вызванное возбуждение любым способом изменяет напряжение мембраны за пороговую величину, которая обычно равна 10-15 мВ. Суммируя вышесказанное можно предположить, что передача электрических сигналов в нервных сетях основан на изменении МП в результате прохождения относительно небольшого числа ионов через мембранные каналы. В результате открывания и закрывания натриевых каналов нервный импульс распространяется вдоль нервного волокна, пока не достигнет его окончания — места контакта с мышечной клеткой или, как принято называть, «концевой пластинкой». Применение микроэлектродной техники отведения спонтанных биопотенциалов концевой пластинки позволило определить пороговую чувствительность синаптической области мышечной мембраны путем нанесения незначительного количества АХ. Показано, что АХ в количестве 108-109 молекул уже вызывает деполяризацию мышечной мембраны в области наружной поверхности синапса. Сама же мембрана является непроницаемой для АХ. При введении АХ внутрь мышечных волокон в районе концевой пластинки, никаких электрических изменений не наблюдалось. Благодаря способности кальция передавать внутриклеточным биохимическим системам сигналы, которые в форме электрических импульсов или фармакологических соединений поступают извне ему отдана роль «вторичного мессенджера», обладающего способностью прочно и с высокой специфичностью связываться со своим белком-мишенью.
Тест «Нервная система»
длинный отросток нервных клеток, по которым и выполняется эта работа. Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по 1)аксонам двигательных. Нервные импульсы поступают непосредственно к железам по 1) аксонам. Дендриты проводят нервный импульс к телу нервной клетки; их, как правило, несколько. По аксонам нервные импульсы поступают к. Нервный Импульс в нейронах.
Человек и его здоровье (стр.51-75)
Длинные отростки нервных клеток пронизывают организм и обеспечивают связь головного и спинного мозга с любым участком тела. У большинства нейронов длинный отросток имеет оболочку из особого жироподобного вещества миелина. Миелиновая оболочка способствует изоляции нервного волокна. Нервный импульс проводится по такому волокну быстрее, чем по лишенному миелина. По наличию или отсутствию оболочки все отростки делятся на миелинизированные и немиелинизированные.
Строение нейрона Миелиновая оболочка имеет белый цвет, что позволило разделить вещество нервной системы на белое и серое. Тела нейронов и их короткие отростки образуют серое вещество мозга, а волокна — белое вещество. Функциональное различие отростков нейронов связано с проведением нервного импульса. Отросток, по которому импульс идет от тела нейрона, называется аксоном.
У большинства нервных клеток аксон — это длинный отросток. Отросток нейрона, по которому импульс идет к телу клетки, называется дендрит. Нейрон может иметь один или несколько дендритов. Дендриты, отходя от тела клетки, постепенно ветвятся под острым углом.
Синапсы Передача сигнала от клетки к клетки осуществляется в особых образованиях — синапсах. Такое название им дал в 1897 г. Чарлз Шеррингтон. В них конечная веточка аксона утолщена и содержит пузырьки с раздражающим веществом — медиатором.
Когда по аксону нервные импульсы дойдут до синапса, пузырьки лопаются и жидкость, содержащая медиаторы, попадает в синаптическую щель. В зависимости от ее состава клетка, регулируемая нейроном, может включиться в работу, то есть возбудиться, или выйти из работы затормозиться. Нейроны различаются по своим функциям и подразделяются на чувствительные, вставочные и двигательные.
На теле одного нейрона насчитывается 1200—1800 синапсов. Синапс — пространство между соседними клетками, в котором осуществляется химическая передача нервного импульса от одного нейрона к другому. Каждый синапс состоит из трёх отделов: мембраны, образованной нервным окончанием пресинаптическая мембрана ; мембраны тела клетки постсинаптическая мембрана ; синаптической щели между этими мембранами В пресинаптической части синапса содержится биологически активное вещество медиатор , которое обеспечивает передачу нервного импульса с одного нейрона на другой. Под влиянием нервного импульса медиатор выходит в синаптическую щель, действует на постсинаптическую мембрану и вызывает возбуждение в теле клетки следующего нейрона.
Так через синапс передается возбуждение от одного нейрона к другому. Распространение возбуждения связано с таким свойством нервной ткани, как проводимость. Типы нейронов.
В основе сокращения лежит процесс скольжения нитей актина относительно миозиновых нитей. Такое скольжение вызывается работой т. При сокращении мышечного волокна нити актина и миозина не укорачиваются, а начинают скользить друг по другу: актиновые нити вдвигаются между миозиновыми, в результате чего длина дисков I укорачивается, а диски А сохраняют свой размер, сближаясь друг с другом. Полоска Н почти исчезает, так как концы актина соприкасаются и даже заходят друг за друга. Роль ПД в возникновении мышечного сокращения процесс электромеханического сопряжения. В скелетной мышце в естественных условиях инициатором мышечного сокращения является потенциал действия, распространяющийся при возбуждении вдоль поверхностной мембраны мышечного волокна. Если кончик микроэлектрода приложить к поверхности мышечного волокна в области мембраны Z, то при нанесении очень слабого электрического стимула, вызывающего деполяризацию, диски I по обе стороны от места раздражения начнут укорачиваться. Раздражение других участков мембраны такого эффекта не вызывает. Из этого следует, что деполяризация поверхностной мембраны в области диска I при распространении ПД является пусковым механизмом сократительного процесса. В механизме мышечного сокращения особую роль играет та часть ретикулюма, которая локализована в области мембраны Z. Электронно-микроскопически здесь обнаруживается т. ПД, распространяющийся вдоль поверхностной мембраны, проводится вглубь волокна по поперечным трубочкам триад. Начало мышечного сокращения приурочено к первой трети восходящего колена ПД, когда его величина достигает примерно 50 мв. Такой механизм назван "кальциевым насосом". Для осуществления его работы используется энергия, получаемая при расщеплении АТФ. Роль АТФ в механизме мышечного сокращения. Миозин обладает свойствами фермента АТФ-азы. При расщеплении АТФ освобождается около 10 000 кал. Под влиянием АТФ изменяются и механические свойства миозиновых нитей - резко увеличивается их растяжимость. Полагают, что расщепление АТФ является источником энергии, необходимой для скольжения нитей. Кроме того, энергия АТФ используется для работы кальциевого насоса в ретикулюме. В соответствии с этим ферменты, расщепляющие АТФ, локализуются в этих мембранах, а не только в миозине. Ресинтез АТФ, непрерывно расщепляющейся в процессе работы мышц, осуществляется двумя основными путями. КФ содержится в мышце в значительно больших количествах, чем АТФ, и обеспечивает ее ресинтез в течение тысячных долей секунды. Однако при длительной работе мышцы запасы КФ истощаются, поэтому важен второй путь - медленный ресинтез АТФ, связанный с гликолизом и окислительными процессами. Окисление молочной и пировиноградной кислот, образующихся в мышце во время ее сокращения, сопровождается фосфорилированием АДФ и креатина, то есть ресинтезом КФ и АТФ. Нарушение ресинтеза АТФ ядами, подавляющими гликолиз и окислительные процессы, ведет к полному исчезновению АТФ и КФ, вследствие чего кальциевый насос перестает работать. Теплообразование при сократительном процессе. По своему происхождению и времени развития теплообразование это делится на две фазы. Первая во много раз короче второй и носит название начального теплообразования. Она начинается с момента возбуждения мышцы и продолжается в течение всего сокращения, включая и фазу расслабления. Вторая фаза теплообразования происходит в течение нескольких минут после расслабления, и носит название запаздывающего , или восстановительного теплообразования. В свою очередь начальное теплообразование может быть разделено на несколько частей - тепло активации, тепло укорочения, тепло расслабления. Тепло, образующееся в мышцах, поддерживает температуру тканей на уровне, обеспечивающем активное протекание физических и химических процессов в организме. Виды сокращений. В зависимости от условий, в которых происходит сокраще- ние, различают два его типа - изотоническое и изометрическое. Изотоническим называется такое сокращение мышцы, при котором ее волокна укорачиваются, но напряжение остается прежним. Примером является укорочение без нагрузки. Изометрическим называется такое сокращение, при котором мышца укорачиваться не может когда ее концы неподвижно закреплены. В этом случае длина мышечных волокон остается неизменной, но напряжение их растет подъем непосильного груза. Естественные сокращения мышц в организме никогда не бывают чисто изотоническими или изометрическими. Одиночное сокращение. Раздражение мышцы или иннервирующего ее двигательного нерва одиночным стимулом вызывает одиночное сокращение мышцы. В нем различают две основные фазы: фазу сокращения и фазу расслабления. Сокращение мышечного волокна начинается уже во время восходящей ветви ПД. Длительность сокращения в каждой точке мышечного волокна в десятки раз превышает продолжительность ПД. Поэтому наступает момент, когда ПД прошел вдоль всего волокна и закончился, волна же сокращения охватила все волокно и оно продолжает быть укороченным. Это соответствует моменту максимального укорочения или напряжения мышечного волокна. Сокращение каждого отдельного мышечного волокна при одиночных сокращениях подчиняется закону "все или ничего". Это означает, что сокращение, возникающее как при пороговом, так и при сверхпороговом раздражении, имеет максимальную амплитуду. Величина же одиночного сокращения всей мышцы зависит от силы раздражения. При пороговом раздражении сокращение ее едва заметно, с увеличением же силы раздражения оно нарастает, пока не достигнет известной высоты, после чего уже остается неизменной максимальное сокращение. Это объясняется тем, что возбудимость отдельных мышечных волокон неодинакова, и поэтому только часть их возбуждается при слабом раздражении. При максимальном сокращении они возбуждены все. Скорость проведения волны сокращения мышцы совпадает со скоростью распространения ПД. Суммация сокращений и тетанус. Если в эксперименте на отдельное мышечное волокно или на всю мышцу действуют два быстро следующих друг за другом сильных одиночных раздражения, то возникающее сокращение будет иметь большую амплитуду, чем максимальное одиночное сокращение. Сократительные эффекты, вызванные первым и вторым раздражением, как бы складываются. Это явление носит название суммации сокращений. Для возникновения суммации необходимо, чтобы интервал между раздражениями имел определенную длительность - он должен быть длиннее рефрактерного периода, но короче всей длительности одиночного сокращения, чтобы второе раздражение подействовало на мышцу раньше, чем она успеет расслабиться. При этом возможны два случая. Если второе раздражение поступает, когда мышца уже начала расслабляться, на миографической кривой вершина второго сокращения будет отделяться от первого западением. Если же второе раздражение действует, когда первое сокращение еще не дошло до своей вершины, то второе сокращение как бы сливается с первым, образуя вместе с ним единую суммированную вершину. Как при полной, так и при неполной суммации ПД не суммируются. Такое суммированное сокращение в ответ на ритмические раздражения называются тетанусом. В зависимости от частоты раздражения он бывает зубчатый и гладкий. После прекращения тетанического раздражения волокна вначале расслабляются не полностью, и их исходная длина восстанавливается лишь по истечении некоторого времени. Это явление называется посттетанической , или остаточной контрактурой. Она связана с тем. Если после достижения гладкого тетануса еще больше увеличивать частоту раздражения, то мышца при какой-то частоте начинает вдруг расслабляться. Это явление называется пессимумом. Он наступает тогда, когда каждый следующий импульс попадает в рефрактерность от предыдущего. Моторные единицы.
Рефлекторная дуга — это путь, по которому проходит нервный импульс во время осуществления рефлекса. Она состоит из 5 частей: 1 рецептор — это чувствительное образование, способное реагировать на определенный вид раздражителя и преобразовывать его в нервный импульс 2 чувствительный нейрон проводит импульс в мозг 3 вставочный нейрон связывает чувствительные и исполнительные нейроны, находится в спинном или головном мозге. Рефлексы делятся на условные и безусловные имеются с рождения в течение жизни не изменяются и не исчезают одинаковые у всех организмов одного вида приспосабливают организм к постоянным условиям пример: выделение слюны при попадании лимона в рот.
Нервные импульсы поступают непосредственно к мышцам и железам по
Войти Регистрация. Биология. Нервные импульсы поступают непосредственно. В эти центры поступают все нервные импульсы и протягиваются все афферентные чувствительные пути, которые (за немногими исключе-ниями) предварительно проходят через один общий центр – таламус. Отдел нервной системы. 1) вегетативный 2) соматический.
Как нервная система регулирует работу эндокринной системы?
Б) Передача нервных импульсов от внутренних органов в мозг. Нервные импульсы от рецепторов желудка по афферентным волокнам блуждающего нерва поступают в продолговатый мозг к ядрам блуждающих нервов. Информация улавливается рецепторами, далее движется в виде импульсов по нервным клеткам и достигает головного мозга. Эти пузырьки, под воздействием нервного импульса, приходящего в нервное окончание, разрываются и изливают своё содержимое в синаптическую щель.
ГДЗ по биологии 8 класс Драгомилов | Страница 47
Твердая оболочка головного мозга одновременно является надкостницей внутренней поверхности костей черепа. Наиболее плотное соединение этой оболочки наблюдаются в районе черепных швов. Здесь проходит большое количество кровеносных сосудов. Твердая мозговая оболочка обладает болевой чувствительностью. Паутинная оболочка головного мозга расположена после твердой мозговой оболочки и имеет вид паутины. Образована соединительной тканью, клетки которой синтезируют внеклеточное вещество. Функция паутинной оболочки состоит в поддержании биохимического состава и регуляции давления ликвора - спинномозговой жидкости, которая циркулирует в паутинном пространстве.
Мягкая сосудистая оболочка сращена с тканью мозга, состоит из рыхлой соединительной ткани, в толще которой находятся кровеносные сосуды, обеспечивающие питание мозга. Она принимает участие в образовании сосудистых сплетений желудочков головного мозга, продуцирующих спинномозговую жидкость ликвор. Эта информация доступна зарегистрированным пользователям Кровеносные сосуды, проникающие в ткань головного мозга, находятся в толще мягкой сосудистой оболочки. Между стенками сосудов и белым веществом головного мозга имеется периваскулярное пространство, которое заполнено ликвором и способствует регуляции оттока спинномозговой жидкости.
Работа этой системы не подчиняется воле человека. Нельзя, например, по желанию ускорить процесс пищеварения или сузить кровеносные сосуды.
Автономная нервная система Автономная система представлена двумя отделами — симпатическим и парасимпатическим. Симпатический отдел система сложных ситуаций включается во время интенсивной работы, требующей затраты энергии что-то услышал неожиданное — расширяются зрачки, возрастает частота сокращений сердца, замедляется деятельность пищеварительной системы, учащается дыхание. Парасимпатический отдел можно назвать системой отбоя. Она возвращает организм в состояние покоя, создает условия для отдыха и восстановления организма. Рефлексы Основной принцип работы нервной системы — рефлекторный. Любая ответная реакция организма на раздражитель, осуществляемая и контролируемая нервной системой, называется рефлексом.
Основу рефлекторной реакции составляет рефлекторная дуга. В состав рефлекторной дуги входит рецептор, воспринимающий раздражение. По аксону чувствительного нейрона возбуждение попадает в центральную нервную систему и может распространиться непосредственно на двигательный нейрон или сначала на вставочные нейроны, а уже через них на эфферентный нейрон. По аксону эфферентного нейрона возбуждение достигает исполнительного органа, чаще всего мышцы. В результате возбуждения деятельность этого органа изменяется, например, мышца сокращается. Рефлекторная дуга Рефлексы подразделяются на соматические, заканчивающиеся сокращением скелетных мышц, и вегетативные, в результате которых меняется работа внутренних органов.
Примером наиболее простого соматического рефлекса может служить дуга коленного рефлекса, состоящая всего из двух нейронов — чувствительного и двигательного. Колесов Д. Биология 8 М. Пасечник В. Пасечника В. Драгомилов А.
Аксоны нейросекреторных клеток направляется в нейрогипофиз и промежуточную долю аденогипофиза, образуя с ними единую систему. Выделяемый нейросекреторными клетками продукт рассматривают как гормон, регулирующий деятельность некоторых желез внутренней секреции и гонад, где нервная регуляция оказывается редуцированной. Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас прочности: при эмбриогенезе образуется большой избыток нейронов. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни.
Такая гибель клеток генетически запрограммирована. Как же люди умудряются сохранить интеллект до весьма преклонных лет, если нервные клетки погибают и не обновляются? Этот факт часто приводится в популярной и даже научной литературе. Однако такое мнение научно не обосновано и потому не может считаться достоверным.
На самом же деле любая клетка одновременно и живет и "работает". В каждом нейроне все время происходят обменные процессы, синтезируются белки, генерируются и передаются нервные импульсы. Поэтому целесообразным будет обратить внимание к одному из свойств нервной системы, а именно - к ее исключительной пластичности. Смысл пластичности в том, что функции погибших нервных клеток берут на себя их оставшиеся в живых нервные клетки, которые увеличиваются в размерах и формируют новые связи, компенсируя утраченные функции.
Высокую, но не беспредельную эффективность подобной компенсации можно проиллюстрировать на примере болезни Паркинсона, при которой происходит постепенное отмирание нейронов. Значит, одна живая нервная клетка может заменить девять погибших. Но пластичность нервной системы - не единственный механизм, позволяющий сохранить интеллект до глубокой старости. У природы имеется и запасной вариант - возникновение новых нервных клеток в головном мозге взрослых млекопитающих и человека, или нейрогенез.
Первое сообщение о нейрогенезе появилось в 1962 году в статье "Формируются ли новые нейроны в мозге взрослых млекопитающих? Ее автор, профессор Ж. Он с помощью электрического тока разрушал латеральное коленчатое тело крысы и вводил туда радиоактивное вещество, проникающее во вновь возникающие клетки. Через несколько месяцев ученый обнаружил новые радиоактивные нейроны в таламусе и коре головного мозга.
В дальнейшем аналогичное явление было установлено и другими исследователями в головном мозге птиц. В конце 1980-х годов нейрогенез был также обнаружен у взрослых амфибий в лаборатории ленинградского ученого профессора А. Откуда берутся новые нейроны, если нервные клетки не делятся? Источником новых нейронов и у птиц, и у амфибий оказались нейрональные стволовые клетки стенки желудочков мозга.
Во время развития зародыша именно из этих клеток образуются клетки нервной системы: нейроны и клетки глии. Но не все стволовые клетки превращаются в клетки нервной системы - часть из них "затаивается" и ждет своего часа. Новые нейроны появляются из стволовых клеток взрослого организма и у низших позвоночных. Аналогичный процесс происходит и в нервной системе млекопитающих рис.
Основные пути дифференцировки клеток ганглионарной пластинки и нервной трубки Развитие нейробиологии в начале 1990-х годов привело к обнаружению "новорожденных" нейронов в головном мозге взрослых крыс и мышей. Их находили большей частью в эволюционно древних отделах головного мозга: обонятельных луковицах и коре гиппокампа, которые отвечают главным образом за эмоциональное поведение, реакцию на стресс и регуляцию половых функций млекопитающих. Так же, как у птиц и низших позвоночных, у млекопитающих нейрональные стволовые клетки располагаются поблизости от боковых желудочков мозга. Их перерождение в нейроны идет очень интенсивно.
Продолжительность жизни таких нейронов очень высока - до 112 дней. Стволовые нейрональные клетки преодолевают длинный путь около 2 см. Они также способны мигрировать в обонятельную луковицу, превращаясь там в нейроны. Стволовые клетки можно извлечь из мозга и пересадить в другой участок нервной системы, где они превратятся в нейроны.
Профессор Гейдж с коллегами провел несколько подобных экспериментов, наиболее впечатляющим среди которых был следующий. Участок мозговой ткани, содержащий стволовые клетки, пересадили в разрушенную сетчатку глаза крысы. Пересаженные стволовые клетки мозга превратились в нейроны сетчатки, их отростки достигли зрительного нерва, и крыса прозрела! Нейрогенез идет не только у грызунов, но и у человека.
В этом убедились на основе анализа результатов эксперимента. В одной из американских онкологических клиник группа больных, имеющих неизлечимые злокачественные новообразования, принимала химиотерапевтический препарат бромдиоксиуридин. У этого вещества есть важное свойство - способность накапливаться в делящихся клетках различных органов и тканей. Бромдиоксиуридин включается в ДНК материнской клетки и сохраняется в дочерних клетках после деления материнской.
Патологоанатомическое исследование показало, что нейроны, содержащие бромдиоксиуридин, обнаруживаются практически во всех отделах мозга, включая кору больших полушарий. Значит, эти нейроны были новыми клетками, возникшими при делении стволовых клеток. Находка безоговорочно подтвердила, что процесс нейрогенеза происходит и у взрослых людей. Но если у грызунов нейрогенез идет только в гиппокампе, то у человека, вероятно, он может захватывать более обширные зоны головного мозга, включая кору больших полушарий.
Исследования показали, что новые нейроны во взрослом мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых клеток, но и из стволовых клеток крови. Оказалось, что стволовые клетки действительно проникают в мозг, но они не превращаются в нейроны, а сливаются с ними, образую двуядерные клетки. Затем «старое» ядро нейрона разрушается, а его замещает «новое» ядро стволовой клетки крови. Согласно одной из гипотез, стволовые клетки несут новый генетический материал, который, попадая в «старую» клетки мозжечка, продлевает его жизнь.
Итак, новые нейроны могут возникать из стволовых клеток даже в мозге взрослого человека. Этот феномен уже достаточно широко применяется для лечения различных нейродегенеративных заболеваний заболеваний, сопровождающихся гибелью нейронов головного мозга. Препараты стволовых клеток для трансплантации получают двумя способами. Первый - это использование нейрональных стволовых клеток, которые и у эмбриона, и у взрослого человека располагаются вокруг желудочков головного мозга.
Второй подход - использование эмбриональных стволовых клеток. Эти клетки располагаются во внутренней клеточной массе на ранней стадии формирования зародыша. Они способны превращаться практически в любые клетки организма. Наибольшая сложность в работе с эмбриональными клетками — заставить их трансформироваться в нейроны.
Новые технологии позволяют сделать это. Трансплантация стволовых клеток, несомненно, будет одним из главных подходов в терапии таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона. Термин «нейроглия» ввел в обиход немецкий патологоанатом Рудольф Вирхов для описания связывающих элементов между нейронами. Эти клетки составляют половину объема мозга.
Нейроны — это высокоспециализированные клетки, существующие и функционирующие в строго определенной среде. Такую среду им обеспечивает нейроглия. Нейроглия — вспомогательная и очень важная составная часть нервной ткани, связанная с нейронами. По мере специализации нейрона как индивидуальной клетки в процессе эволюции возникла организация более высокого порядка — межклеточное «сообщество» нейрона и нейроглии.
Нейроглия не принимает непосредственного участия генерации и проведении нервных импульсов и, тем не менее, нормальное функционирование нейрона невозможно в отсутствии или при повреждении глии. Нейроглия выполняет следующие функции: опорную, трофическую, разграничительную, поддержание постоянства среды вокруг нейронов, защитную, секреторную. Клетки нейроглии не образуют синапсов. Различают глию центральной и периферической нервной системы.
Клетки глии центральной нервной системы делятся на макроглию и микроглию. Макроглия развивается из глиобластов нервной трубки и включает: эпендиму, астроглию и олигодендроглию. Эпендимоциты выстилают желудочки головного мозга и центральный канал спинного мозга. Эти клетки цилиндрической формы.
Они образуют слой типа эпителия, носящий название эпендимы. Между соседними клетками эпендимы имеются щелевидные соединения и пояски сцепления, но плотные соединения отсутствуют, так что цереброспинальная жидкость может проникать между эпендимоцитами в нервную ткань. Большинство эпендимоцитов имеют подвижные реснички, вызывающие ток цереброспинальной жидкости. Базальная поверхность большинства эпендимоцитов ровная, но некоторые клетки имеют длинный отросток, идущий глубоко в нервную ткань.
Такие клетки называются таницитами. Они многочисленны в дне III желудочка. Считается, что эти клетки передают информацию о составе цереброспинальной жидкости на первичную капиллярную сеть воротной системы гипофиза. Эпендимный эпителий сосудистых сплетений желудочков продуцирует цереброспинальную жидкость ликвор.
Астроглию образуют астроциты. Астроциты — клетки отростчатой формы, бедные органеллами. Они выполняют в основном опорную и трофическую функции. Различают два типа астроцитов - протоплазматические и волокнистые.
Протоплазматические астроциты локализуются в сером веществе центральной нервной системы, а волокнистые астроциты - преимущественно в белом веществе. Протоплазматические астроциты характеризуются короткими сильно ветвящимися отростками и светлым сферическим ядром. Отростки астроцитов тянутся к базальным мембранам капилляров, к телам и дендритам нейронов, окружая синапсы и отделяя изолируя их друг от друга, а также к мягкой мозговой оболочке, образуя пиоглиальную мембрану, граничащую с субарахноидальным пространством. Подходя к капиллярам, их отростки образуют расширенные «ножки», полностью окружающие сосуд.
Астроциты накапливают и передают вещества от капилляров к нейронам, захватывают избыток экстрацеллюлярного калия и других веществ, таких как нейромедиаторы, из экстрацеллюлярного пространства после интенсивной нейрональной активности. Олигодендроглию образуют олигодендроциты. Олигодендроциты — имеют более мелкие по сравнению с астроцитами и более интенсивно окрашивающиеся ядра. Их отростки немногочисленны.
Олигодендроглиоциты присутствуют как в сером, так и в белом веществе. В сером веществе они локализуются вблизи перикарионов. В белом веществе их отростки образуют миелиновый слой в миелиновых нервных волокнах, причем, в противоположность аналогичным клеткам периферической нервной системы — нейролеммоцитам, один олигодендроглиоцит может участвовать в миелинизации сразу нескольких аксонов. Микроглия образуют микроглиоциты, которые представляют собой фагоцитирующие клетки, относящиеся к системе мононуклеарных фагоцитов и происходящие из стволовой кроветворной клетки возможно, из премоноцитов красного костного мозга.
Функция микроглии — защита от инфекции и повреждения, и удаление продуктов разрушения нервной ткани. Клетки микроглии характеризуются небольшими размерами, телами продолговатой формы. Их короткие отростки имеют на своей поверхности вторичные и третичные ответвления, что придает клеткам «колючий» вид. Описанная морфология характерна для типичной ветвистой, или покоящейся микроглии полностью сформированной центральной нервной системы.
Она обладает слабой фагоцитарной активностью. Ветвистая микроглия встречается как в сером, так и в белом веществе центральной нервной системы. В развивающемся мозгу млекопитающих обнаруживается временная форма микроглии — амебоидная микроглия. Клетки амебоидной микроглии формируют выросты — филоподии и складки плазмолеммы.
В их цитоплазме присутствуют многочисленные фаголизосомы и пластинчатые тельца. Амебоидные микроглиальные тельца отличаются высокой активностью лизосомальных ферментов. Активно фагоцитирующая амебоидная микроглия необходима в раннем постнатальном периоде, когда гематоэнцефалический барьер еще не вполне развит и вещества из крови легко попадают в центральную нервную систему. Считают также, что она способствует удалению обломков клеток, появляющихся в результате запрограммированной гибели избыточных нейронов и их отростков в процессе дифференцировки нервной системы.
Полагают, что, созревая, амебоидные микроглиальные клетки превращаются в ветвистую микроглию. Реактивная микроглия появляется после травмы в любой области мозга. Она не имеет ветвящихся отростков, как покоящаяся микроглия, не имеет псевдоподий и филоподий, как амебоидная микроглия. В цитоплазме клеток реактивной микроглии присутствуют плотные тельца, липидные включения, лизосомы.
Есть данные о том, что реактивная микроглия формируется вследствие активации покоящейся микроглии при травмах центральной нервной системы. Рассмотренные выше глиальные элементы относятся к центральной нервной системе. Глия периферической нервной системы в отличие от макроглии центральной нервной системы происходит из нервного гребня. К периферической нейроглии относятся: нейролеммоциты или шванновские клетки и глиоциты ганглиев или мантийные глиоциты.
Нейролеммоциты и шванновские клетки формируют оболочки отростков нервных клеток в нервных волокнах периферической нервной системы. Мантийные глиоциты ганглиев окружают тела нейронов в нервных узлах и участвуют в обмене веществ этих нейронов. В отличие от нейронов нейроглия содержит малодифференцированные клетки способные к регенерации, размножению и развитию в течении всей жизни. Тема 4.
Нервные узлы. Нервные волокна. Нервные стволы нервы Нервные узлы ганглии. Нервные узлы, или ганглии, это скопления нейронов вне центральной нервной системы.
Нервные узлы, расположенные в пределах центральной нервной системы, называются ядрами. Выделяют чувствительные и вегетативные нервные узлы. Чувствительные нервные узлы лежат по ходу задних корешков спинного мозга и по ходу черепно-мозговых нервов. Афферентные нейроны в спиральном и вестибулярном ганглии являются биполярными, в остальных чувствительных ганглиях - псевдоуниполярными.
Спинномозговой узел спинальный ганглий. Спинномозговой узел имеет веретеновидную форму, окружен капсулой из плотной соединительной ткани. От капсулы в паренхиму узла проникают тонкие прослойки соединительной ткани, в которой расположены кровеносные сосуды. Нейроны спинномозгового узла характеризуются крупным сферическим телом и светлым ядром с хорошо заметным ядрышком.
Клетки располагаются группами, преимущественно по периферии органа. Центр спинномозгового узла состоит главным образом из отростков нейронов и тонких прослоек эндоневрия, несущих сосуды. Дендриты нервных клеток идут в составе чувствительной части смешанных спинномозговых нервов на периферию и заканчиваются там рецепторами. Аксоны в совокупности образуют задние корешки, несущие нервные импульсы в спинной мозг или продолговатый мозг.
Дендриты и аксоны клеток в узле и за его пределами покрыты миелиновыми оболочками из нейролеммоцитов. Тело каждой нервной клетки в спинномозговом узле окружено слоем уплощенных клеток олигодендроглии, которые здесь называются мантийными глиоцитами, или глиоцитами ганглия, или же клетками-сателлитами. Они расположены вокруг тела нейрона и имеют мелкие округлые ядра. Снаружи глиальная оболочка нейрона покрыта тонковолокнистой соединительнотканной оболочкой.
Клетки этой оболочки отличаются овальной формой ядер. Нейроны спинномозговых узлов содержат такие нейромедиаторы, как ацетилхолин, глутаминовая кислота. Автономные вегетативные узлы. Вегетативные нервные узлы располагаются следующим образом: вдоль позвоночника, впереди от позвоночника, в стенке органов - сердца, бронхов, пищеварительного тракта, вблизи поверхности этих органов.
К вегетативным узлам подходят миелиновые преганглионарные волокна, содержащие отростки нейронов центральной нервной системы. По функциональному признаку и локализации вегетативные нервные узлы разделяют на симпатические и парасимпатические.
По химическому составу и механизму действия медиаторы сходны с гормонами. Подробнее медиаторы будут рассмотрены ниже. Нейроны имеют биохимический аппарат, общий со всеми остальными живыми клетками, в том числе способность генерировать химическую энергию путём окисления пищеварительных веществ, а также восстанавливать и сохранять свою целостность. Нейроны обладают кроме того специфическими свойствами, которых лишены другие клетки и которые связаны с особой функцией нейронов как передатчиков нервных импульсов: необходимость в поддержании ионных градиентов, что требует большой затраты энергии, и свойства, связанные со способностью нейронов производить и выделять набор химических передатчиков — нейромедиаторов. В синапсах — микроскопических участках где тесно соприкасаются окончание одного нейрона и воспринимающая поверхность другого, приход импульса вызывает внезапное выделение молекул медиатора из окончания. Затем эти молекулы диффундируют через заполненную жидкостью щель между двумя клетками и воздействуют на специфические рецепторы постсинаптической мембраны, изменяя при этом электрическую активность воспринимающего нейрона.
За последние годы достигнуты значительные успехи в познании различных медиаторных веществ, в составлении карт, их распределении по мозгу и в выяснении молекулярных процессов синаптической передачи. Такими исследованиями установлено, что действие многих лекарственных веществ и нейротоксинов на поведение основано на их способности прерывать или модифицировать химическую передачу от нейрона к нейрону. В них есть также указания на то, что причинами психических болезней, возможно, окажутся в конечном счёте нарушения функции специфических медиаторных систем мозга. Методика исследования функционального химизма мозга очень сложна, так как медиаторы содержатся в ничтожно малых количествах, ткань мозга структурно и химически очень сложна и выделить для исследования определённую медиаторную структуру нелегко. Одну из методик разработали В. Уиттейкер V. Whittaker и Э. При осторожном разрушении ткани мозга путём гомогенизации в растворе сахарозы многие нервные окончания отрываются от своих аксонов и образуют особые замкнутые частицы, названные "синаптосомами".
Синаптосомы содержат механизмы синтеза, хранения, высвобождения и инактивации медиатора, связанные с нервным окончанием; центрифугированием можно очистить от других компонентов нейрона. Эта методика дала нейрохимикам возможность изучать механизмы синаптической передачи в пробирке. Эти методики показали, что медиаторы, расположены не диффузно по всей ткани мозга, а в высшей степени локально в ограниченных центрах и путях — составлены карты для многих медиаторов. Например, многие клетки мозга, содержащие норадреналин сосредоточены в стволе и образуют скопление, известное как locus coeruleus. Аксоны этих нейронов сильно ветвятся и проецируются в различные области — гипоталамус, мозжечок и передний мозг. Норадреналиновые нейроны причастны к поддержанию бодрствования, к системе поощрения центр удовольствия , к сновидениям и к регуляции настроения. Нейроны, содержащие моноамин дофамин сосредоточены в substantia nigra и в вентральной покрышку. Нейроны, содержащие дофамин посылают свои аксоны в передний мозг эмоции и в область полосатого тела регуляция сложных движений.
Деградация дофаминовых волокон в данной части мозга приводит к ригидности мышц и тремору, симптомам, характерным для болезни Паркинсона. Избыток дофамина в лимбической системе переднего мозга, возможно причастен к шизофрении. Процесс химической передачи проходит ряд этапов: синтез медиатора, его накопление, высвобождение, взаимодействие с рецептором и прекращение действия медиатора. Каждый из этих этапов детально охарактеризован, и найдены препараты, которые избирательно усиливают или блокируют конкретный этап. Эти исследования позволили проникнуть в механизм действия психотропных лекарственных средств, а также выявить связь некоторых нервных и психических болезней со специфическими нарушениями синаптических механизмов: Синтез молекул медиатора в нервных окончаниях.