Нейрон. синапс (842209)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Тема лекции: Общая характеристика функций нервной системы. Нейрон как структурно-функциональная единица ЦНС. Физиология синапсов. Механизмы передачи возбуждения через синапсы

План лекции

1. Общая характеристика функций нервной системы.

2. Нейрон как структурно-функциональная единица НС. Нейрон - возбудимая клетка. Глиальные клетки.

3. Физиология синапсов. Типы. Строение. Механизмы передачи возбуждения.

4. Нейромедиаторы. Нейромодуляторы.

5. Постсинаптические потенциалы.

6. Аксональный транспорт.

7. Гематоэнцефалический барьер и цереброспинальная жидкость.

1. Общая характеристика функций нервной системы

Центральная нервная система (ЦНС)

• собирает и перерабатывает поступающую от периферической нервной системы (ПНС) информацию об окружающей среде, формирует рефлексы и другие поведенческие реакции, планирует (подготавливает) и осуществляет произвольные движения,

• обеспечивает высшие познавательные (когнитивные) функции,

• обеспечивает процессы, связанные с памятью, обучаемостью и мышлением,

• осуществляет координацию деятельности и управляет функциями всех вну ренних органов и оменных процессов.

ЦНС включает спинной мозг(medulla spinalis) и головной мозг (encephalon) (рис. 1, 2)

• спинной мозг подразделяется на последовательные отделы (шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый), каждый из которых состоит из сегментов,

• головной мозг подразделяют на пять отделов: myelencephalon (продолговатый мозг), metencephalon (задний мозг), mesencephalon (средний мозг), diencephalon (промежуточный мозг) и telencephalon (конечный мозг),

• кора каждого полушария головного мозга состоит из долей, которые названы так же, как соответствующие кости черепа: лобная (lobus frontalis), теменная (l. parietalis), височная (l. temporalis) и затылочная (l. occipitalis) доли; полушария соединены мозолистым телом (corpus callosum) - массивным пучком аксонов, пересекающих среднюю линию между полушариями,

• на поверхности ЦНС лежат несколько слоев соединительной ткани - мозговые оболочки: мягкая (pia mater), паутинная (arachnoidea mater) и твердая (dura mater). Они защищают ЦНС. Подпаутинное (субарахноидальное) пространство между мягкой и паутинной оболочками заполнено цереброспинальной (спинно-мозговой) жидкостью (ЦСЖ).

Рис.1. Строение центральной нервной системы.

А -головной и спинной мозг со спинальными нервами. Б - основные компоненты центральной нервной системы. Показаны также четыре главные доли коры больших полушарий: затылочная, теменная, лобная и височная

Рис. 2. Головной мозг. А - среднесагиттальный срез головного мозга. Обратите внимание на относительное расположение коры больших полушарий, мозжечка, таламуса и ствола мозга, а также различных комиссур. Б и В - система желудочков мозга in situ - вид сбоку (Б) и спереди (В)

Тест

1. ЦНС представлена

1. спинным и головным мозгом

2. головным мозгом

1. Выберите наиболее правильный ответ. Основная роль ЦНМ заключается в

1. переработке информации от ПНС и выработке программы действия

2. регуляции движением

1. Нейрон как структурно-функциональная единица НС. Нейрон - возбудимая клетка. Глиальные клетки.

Функциональная единица нервной системы – нейрон (рис 3).

Типичный нейрон обладает воспринимающей поверхностью в виде тела (сомы) и нескольких отростков – дендритов, на которых находятся синапсы, т.е. межнейронные контакты. Аксон нервной клетки образует синаптические связи с другими нейронами или с эффекторными клетками. Коммуникативные сети нервной системы складываются из нейронных цепей, образованных синаптически взаимосвязанными нейронами.

Рис. 3. Схема «идеального» нейрона и его основных компонентов.

Большинство афферентных входов, поступающих по аксонам других клеток, оканчиваются синапсами на дендритах (Д), но некоторые - синапсами на соме. Возбуждающие нервные окончания чаще располагаются дистально на дендритах, а тормозные нервные окончания чаще находятся на соме.

Сома. В соме нейронов находятся ядро и ядрышко (рис. 3), а также хорошо развитый аппарат биосинтеза, который производит компоненты мембран, синтезирует ферменты и другие химические соединения, необходимые для специализированных функций нервных клеток. К аппарату биосинтеза в нейронах относятся тельца Ниссля - плотно прилегающие друг к другу сплюснутые цистерны гранулярного эндоплазматического ретикулума, а также хорошо выраженный аппарат Гольджи. Кроме того, сома содержит многочисленные митохондрии и элементы цитоскелета, в том числе нейрофиламенты и микротрубочки. В результате неполной деградации мембранных компонентов образуется пигмент липофусцин, накапливающийся с возрастом в ряде нейронов. В некоторых группах нейронов ствола мозга (например, в нейронах черной субстанции и голубого пятна) заметен пигмент мелатонин.

Дендриты, выросты клеточного тела, у некоторых нейронов достигают длины более 1 мм, и на их долю приходится более 90% площади поверхности нейрона. В проксимальных частях дендритов (ближе к клеточному телу) содержатся тельца Ниссля и участки аппарата Гольджи. Однако главные компоненты цитоплазмы дендритов - микротрубочки и нейрофиламенты. Дендриты многих нейронов обладают потенциалуправляемой проводимостью. Часто это обусловлено присутствием кальциевых каналов, при активации которых генерируются кальциевые потенциалы действия.

Аксон. Специализированный участок тела клетки (чаще сомы, но иногда - дендрита), от которого отходит аксон, называется аксонным холмиком. Аксон и аксонный холмик отличаются от сомы и проксимальных участков дендритов тем, что в них нет гранулярного эндоплазматического ретикулума, свободных рибосом и аппарата Гольджи. В аксоне присутствуют гладкий эндоплазматический ретикулум и выраженный цитоскелет.

Нейроны сообщаются друг с другом с помощью потенциалов действия, распространяющихся в нейронных цепях по аксонам. Потенциалы действия поступают от одного нейрона к следующему в результате синаптической передачи. В процессе передачи достигший пресинаптического окончания потенциал действия обычно запускает высвобождение нейромедиатора, который либо возбуждает постсинаптическую клетку, так что в ней возникает потенциал действия, либо тормозит ее активность. Аксоны не только передают информацию в нейронных цепях, но и доставляют путем аксонального транспорта химические вещества к синаптическим окончаниям.

Органеллы нейрона. На рисунке 4 представлена сома нейронов. В соме нейронов показаны ядро и ядрышко, аппарат биосинтеза, который производит компоненты мембран, синтезирует ферменты и другие химические соединения, необходимые для специализированных функций нервных клеток. В него входят тельца Ниссля - цистерны гранулярного эндоплазматического ретикулума, а также хорошо выраженный аппарат Гольджи. Сома содержит митохондрии и элементы цитоскелета, в том числе нейрофиламенты и микротрубочки. В результате неполной деградации мембранных компонентов образуется пигмент липофусцин, накапливающийся с возрастом в ряде нейронов. В некоторых группах нейронов ствола мозга (например, в нейронах черной субстанции и голубого пятна) заметен пигмент мелатонин.

Рис. 4. Нейрон. А - органеллы нейрона. На поверхности нейрона - синаптические окончания. Б - Схема соответствует электронно-микроскопической картине. Видны ядро, ядрышко, хроматин, ядерные поры. В цитоплазме - митохондрии, шероховатый эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, нейрофиламенты и микротрубочки. На наружной стороне плазматической мембраны - синаптические окончания и отростки астроцитов.

Типы нейронов

Нейроны разного типа выполняют специфичные коммуникативные функции (рис. 5).

Рис. 5. Типы нейронов

А - нейроны разнообразной формы: 1 - нейрон, напоминающий пирамиду (пирамидные клетки коры больших полушарий); 2 - клетки Пуркинье в коре мозжечка; 3 - постганглионарный симпатический мотонейрон; 4 - альфа-мотонейрон спинного мозга, мультиполярный, с радиальными дендритами; 5 - сенсорная клетка спинального ганглия; не имеет дендритов, ее отросток разделяется на две ветви: центральную и периферическую, псевдоуниполярные нейроны. Б - типы нейронов

Так, нейроны ганглиев задних корешков (спинальных ганглиев) получают информацию от сенсорных нервных окончаний в органах. Их клеточные тела лишены дендритов (рис. 5 ) и не получают синаптических окончаний. Выйдя из клеточного тела, аксон такого нейрона разделяется на две ветви, одна из которых (периферический отросток) направляется в составе периферического нерва к сенсорному рецептору, а другая ветвь (центральный отросток) входит в спинной мозг (в составе заднего корешка) либо в ствол мозга (в составе черепного нерва).

Нейроны другого типа, такие, как пирамидные клетки коры больших полушарий и клетки Пуркинье коры мозжечка, заняты переработкой информации (рис. 5). Их дендриты покрыты дендритными шипиками и характеризуются обширной поверхностью. Они имеют огромное количество синаптических входов.

Виды ненейронных клеток (нейроглия)

Нейроглии (рис. 6) в ЦНС человека на порядок больше, чем число нейронов: 10¹³ и 10¹² соответственно. Нейроглия способствует осуществлению коммуникативных процессов нейронами, образует миелиновую оболочку, увеличивающую скорость проведения потенциалов действия.

Типы нейроглии

В ЦНС к нейроглии относят астроциты и олигодендроциты, клетки микроглии и эпендимы, а в ПНС - шванновские клетки и клетки-сателлиты.

Рис. 6. Ненейронные клетки. А - схематическое представление ненейронных элементов ЦНС: два астроцита, ножки отростков которых заканчиваются на соме и дендритах нейрона, а также контактируют с мягкой мозговой оболочкой и/или капиллярами; олигодендроцит формирует миелиновую оболочку аксонов; клетки микроглии и клетки эпендимы. Б - разные типы клеток нейроглии в ЦНС: 1 - фибриллярный астроцит; 2 - протоплазматический астроцит; 3 - олигодендроцит; 4 - клетки микроглии; 5 - клетки эпендимы

Астроциты (звездчатая форма) регулируют микросреду вокруг нейронов ЦНС, их отростками окружены группы синаптических окончаний, которые в результате изолированы от соседних синапсов. Особые отростки - «ножки» астроцитов образуют контакты с капиллярами и с соединительной тканью на поверхности ЦНС - с мягкой мозговой оболочкой (рис. 6). Ножки ограничивают свободную диффузию веществ в ЦНС. Астроциты могут активно поглощать К⁺ и нейромедиаторные вещества, затем метаболизируя их. Таким образом, астроциты играют буферную роль, перекрывая прямой доступ для ионов и нейромедиаторов во внеклеточную среду вокруг нейронов. В цитоплазме астроцитов находятся глиальные филаменты, выполняющие в ткани ЦНС механическую опорную функцию. В случае повреждения отростки астроцитов, содержащие глиальные филаменты, подвергаются гипертрофии и формируют глиальный «рубец».

Другие элементы нейроглии обеспечивают электрическую изоляцию нейронных аксонов. Многие аксоны покрыты изолирующей миелиновой оболочкой. В ЦНС миелиновую оболочку создают мембраны клеток олигодендроглии (рис. 6). В ПНС миелиновая оболочка образована мембранами шванновских клеток (рис. 6). Немиелинизированные (безмякотные) аксоны ЦНС не имеют изолирующего покрытия.

Миелин увеличивает скорость проведения потенциалов действия благодаря тому, что ионные токи во время потенциала действия входят и выходят только в перехватах Ранвье (областях перерыва между соседними миелинизирующими клетками). Таким образом, потенциал действия «перескакивает» от перехвата к перехвату - так называемое сальтаторное проведение.

Кроме того, в состав нейроглии входят клетки-сателлиты, инкапсулирующие нейроны ганглиев спинальных и черепных нервов, регулируя микросреду вокруг этих нейронов наподобие того, как это делают астроциты.

Еще один вид клеток - микроглия, или латентные фагоциты. В случае повреждения клеток ЦНС микроглия способствует удалению продуктов клеточного распада. В этом процессе участвуют другие клетки нейроглии, а также фагоциты, проникающие в ЦНС из кровотока.

Ткань ЦНС отделена от ЦСЖ, заполняющей желудочки мозга, эпителием, сформированным эпендимными клетками (рис. 6). Эпендима обеспечивает диффузию многих веществ между внеклеточным пространством мозга и ЦСЖ. Специализированные эпендимные клетки сосудистых сплетений в системе желудочков секретируют значительную долю ЦСЖ.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций