2. Структура нейрона, его свойства.
Нейрон– основная структурная и функциональная единица нервной системы, которая воспринимает раздражения, перерабатывает их и передает информацию к различным органам тела. Нейроны представляют собой клетки, разнообразные по форме, по общему же строению они не отличаются от любой другой клетки тела. Нейрон – это сложноустроенная высокодифференцированная клетка состоит изтела, илисомы, иотростков разного типа –дендритов и аксонов. Особенностью строения нейронов является наличие в цитоплазме специфических образований: тигроидного вещества и нейрофибрилл (тонкие нити, состоящие из белковых молекул, участвующие в проведении импульсов возбуждения по нервной клетке). Тигроидное вещество содержит РНК, количество которой увеличивается до полового созревания, а затем находится на относительно постоянном уровне, если условия существования организма остаются благоприятными. При экстремальных ситуациях содержание РНК в тигроидном веществе может уменьшиться, а само вещество полностью распадется, что приводит к гибели нейрона.
Длинный отросток – аксон (ось)– проводит возбуждение от тела нервной клетки к другим нейронам и органам (мышцам, железам). Конец аксона сильно ветвится, образуя контакты со многими сотнями клеток. У нейрона аксон всегда один.
Дендриты(дерево) – многочисленные короткие ветвящиеся отростки. На дендритах есть выросты (шипики). Ветвистость дендритов и наличие шипиков значительно увеличивают поверхность дендрита в сравнении с телом клетки и создают условия для размещения на них большого числа контактов с другими нервными клетками –синапсов.Количество синапсов на теле одного нейрона достигает 100 и более, а на дендритах одного нейрона – нескольких тысяч.
Нервная ткань помимо нейронов включает клетки нейроглии, которые, окружают со всех сторон нейроны и выполняют для них опорную, питательную и электроизолирующую функции.
Нейроны, как и все живые клетки, обладают раздражимостью,т.е. способностью под влиянием факторов внешней и внутренней среды, так называемыхраздражителей, переходить из состояния покоя в состояние активности. Изменения в окружающей среде или организме называют раздражителями, процесс действия раздражителя – раздражением. Выделяюттри группы раздражителей: физические (электричество, ионизирующее излучение укол, удар, температура, давление, свет), физико-химические (изменения осмотического давления в клетках, содержания в клетках ионов водорода) и химические (лекарственные препараты, биологически активные вещества, гормоны, ферменты, яды).
Физиологические раздражители делят на адекватные и неадекватные. К адекватным относят раздражители, к восприятию которых клетки и ткани организма приспособились в процессе эволюции. Например, для глаз – свет, для кожи – давление и температура. К неадекватным раздражителям относят те, к восприятию которых клетки и ткани специально не приспособлены. Например, ощущение светового блика возникают в глазах не только при воздействии света, а также при механических воздействиях, в частности, при надавливании на глазное яблоко.
Основными свойствами нервной ткани являются возбудимость, проводимость и лабильность, которые характеризуют функциональное состояние нервной системы человека и определяют его психические процессы.
Клетки нервной ткани в процессе эволюции приспособились к быстрой ответной реакции на действие раздражителя, поэтому нервную ткань называют возбудимой,а ее способность быстро реагировать на раздражение –возбудимостью. Количественной мерой возбудимости являетсяпорог раздражения– минимальная величина раздражителя, способная вызвать ответную реакцию ткани. В этой связи раздражитель меньшей силы называют подроговым, а большей – надпороговым.
Возбудимостьпроявляется в процессахвозбуждения, которые представляют собой изменения процессов обмена веществ в клетках нервной ткани. Изменение обмена веществ сопровождается передвижением через клеточную мембрану отрицательно и положительно заряженных ионов, что вызывает изменение активности клетки. Это изменение обмена веществ сопровождается появлением электрических потенциалов – электрических, илинервных импульсов.
Проводимость– способность живой ткани проводить возбуждение. Проводимость нервной ткани связана с распространением по ней процессов возбуждения. Возникнув в одной клетке, электрический (нервный) импульс легко переходит на соседние клетки и может передаваться в любой участок нервной системы.
Возникший в месте возбуждения потенциал действия (изменение электрического заряда мембраны) вызывает изменения электрических зарядов в соседнем участке, а те в свою очередь – в следующем, и так по всей цепи нейронов распространяется волна возбуждения, вызывая новые потенциалы действия.
Лабильность– характеризует способность возбудимой ткани воспроизводить определенное количество потенциалов действия в единицу времени. Нервная ткань обладает наибольшей лабильностью, у мышечной она значительно ниже. Функциональное состояние ткани влияет на ее лабильность. Патологические процессы и утомление приводят к снижению лабильности нервной ткани, а систематические тренировки – к ее повышению. Изучением лабильности возбудимых тканей занимался русский физиолог Н.Е.Введенский.
Связь между отдельными нейронами осуществляется с помощью специального приспособления – синапса.
Синапспредставлен двумя мембранами –пресинаптическойипостсинаптической,между которыми имеетсясинаптическая щельразмером не более 20 нм. Пресинаптическая мембрана находится на нервных окончаниях (окончаниях аксона), которые в ЦНС имеют вид пуговок, колечек, бляшек. Постсинаптическая мембрана находится на теле или дендритах нейрона, к которому передается нервный импульс.
Закодированная в нервных импульсах информация передается с одного нейрона на другой с помощью медиаторов (от лат.mediator– посредник) – химических веществ, способных вызывать возбуждение постсинаптической мембраны. Медиатор располагается в синаптических пузырьках в пресинаптической мембране. Пи возбуждении нейрона медиатор выходит в синаптическую щель, диффундирует к постсинаптической мембране, изменяет ее проницаемость к ионам натрия и вызывает возбуждение второго нейрона. Передача возбуждения происходит только в одном направлении – от пресинаптической мембраны к постсинаптической. К возбуждающим медиаторам относят ацетилхолин, адреналин или норадреналин. Существуют также особые нейроны, синаптические окончания которых выделяют тормозные медиаторы, вызывающие торможение соседнего нейрона. К ним относятся гамма-аминомасляная кислота и глицин.
Каждая нервная клетка имеет множество возбуждающих и тормозных синапсов, в результате чего происходит суммация сигналов и в конечном счете формируется окончательный ответ на пришедший импульс.
Число и размеры синапсов в процессе постнатального развития человека значительно увеличиваются. У взрослого на одном нейроне может быть до 10 тыс. синапсов. Число межнейронных связей находится в прямой зависимости от процессов обучения: чем интенсивнее идет обучение, тем больше синапсов образуется.
Отростки нервных клеток, покрытые оболочками, называются нервными волокнами.Тела нейронов и большая часть их дендритов сосредоточены в спинном и головном мозге. Часть дендритов и аксоны, длина которых у человека может достигать 1-1,5 м, выходят далеко за пределы ЦНС. Нервные волокна образуютнервы.Они связывают все участки тела с ЦНС.
Основная функция нервных волокон и нервов – проведение нервных импульсов. Различают чувствительные нервы (афферентные, центростремительные) проводят нервные импульсы в ЦНС и двигательные (эфферентные, центробежные), которые проводят импульсы от ЦНС к периферическим органам. Смешанные нервы состоят из чувствительных и двигательных волокон. Некоторые нервные волокна покрыты оболочкой, состоящей из жироподобного вещества – миелина, выполняющего трофические, защитные и электроизолирующие функции. Такие волокна называют мякотными, а не имеющие миелина – безмякотными. Скорость проведения возбуждения в безмякотных волокнах – 1-3 м/с, а в мякотных достигает 120 м/с.
Развитие миелиновой оболочки происходит в основном в первые 2-3 года и в значительной степени зависит от условий жизни ребенка. В неблагоприятных условиях процесс миелинизации может замедляться на несколько лет, что затрудняет управляющую и регулирующую деятельность нервной системы.