Что такое нейрон как он устроен 8 класс
31. Нейроны
Прежде чем приступить к изучению нейронов человека, вспомните, какие типы тканей есть в организме человека. Составляющими какого типа тканей являются нейроны? Чем этот тип ткани отличается от других? Какие функции выполняет эта ткань?
Строение нейрона
Основу нервной системы составляют нейроны — клетки нервной ткани. Они представляют собой возбудимые клетки, способные обрабатывать информацию и передавать ее дальше в виде электрического или химического сигнала. Химические сигналы нейроны посылают соседним клеткам на очень короткие расстояния, а вот электрические они могут распространять очень далеко.
Все строение нейрона приспособлено для приема и передачи сигналов. У него различают тело клетки, в котором расположено ее ядро, и отростки двух типов — аксо- ны и дендриты (рис. 31.1).
Рис. 31.1. Строение нейрона
Аксон — это длинный и очень тонкий отросток. У клетки он может быть только один. Длина аксона у нейронов человека может достигать 1 м. Для более быстрой передачи сигнала у многих аксонов оболочка состоит из вещества миелина. Эта оболочка не сплошная — она периодически преры вается. Миелин — хороший изолятор, поэтому сигнал, который идет по аксону с миелиновым покрытием, не распространяется постепенно, а сразу перепрыгивает через участки, покрытые миелином.
В результате скорость передачи сигнала увеличивается в 5–10 раз. Дендриты — это короткие отростки, которые соединяют нейроны с клетками, расположенными рядом. И дендриты, и аксоны могут разветвляться на концах.
Для передачи сигналов нейроны используют специальные структуры своей мембраны — синапсы.
Синапсы
Синапсы располагаются преимущественно на кончиках дендритов и аксонов, однако некоторое их количество есть и на теле нейрона. Синапс — это место передачи сигнала от одной клетки к другой.
Таким образом, в состав синапса входят части двух разных клеток. Клетка, направляющая сигнал, образует специальную пресинаптическую (т. е. расположенную до синапса) мембрану, а клетка, принимающая сигнал,— постсинаптическую (расположенную после синапса). Между этими мембранами находится синаптическая щель (рис. 31.2).
Рис. 31.2. Строение синапса
В организме человека различают два основных типа синапсов — химические и электрические. У химических синапсов синаптическая щель относительно широкая, а у электрических, наоборот — узкая. В электрических синапсах сигнал очень быстро, почти не задерживаясь, передается от клетки к клетке. Зато в химических процесс гораздо медленнее. Во время передачи сигнала в этих синапсах поверхность мембраны выделяет специальные вещества — нейромедиаторы, которые проникают через щель и передают сигнал на рецепторы постсинаптической мембраны.
Как уже было сказано, процесс передачи сигнала в таких синапсах происходит гораздо медленнее, но именно химических синапсов у человека больше всего. Это объясняется тем, что такой способ позволяет очень тонко регулировать передачу сигнала. Клетка, у которой есть химический синапс, может получать несколько сигналов от соседних клеток. Одни из них могут стимулировать выделение нейромедиатора, другие — угнетать, а третьи — стимулировать выделение ферментов, разрушающих нейромедиатор. Пройдет ли сигнал дальше, зависит от соотношения различных сигналов.
Такая возможность регулирования очень важна даже в простых ситуациях. Например, когда человек собирается переходить улицу, нейрон, который подает сигнал на мышцы ног, должен получить информацию от других нейронов.
Зрительная зона коры распознает свет светофора (на красный идти нельзя), слуховая сообщает о сигналах автомобилей и голосах людей, память подсказывает лучший маршрут перехода. Суммарное действие этих сигналов и приводит к тому, что нейрон подает (или не подает) нервный импульс для начала движения.
Виды нейронов
Нейроны делятся на три большие группы. Чувствительные (сенсорные) нейроны воспринимают возбуждение и передают его от рецепторов к другим нейронам. Моторные (двигательные и секреторные) нейроны передают информацию в исполнительные органы (мышцы или железы). Промежуточные (вставочные) нейроны соединяют одни нейроны с другими.
Различают нейроны и по количеству отростков (рис. 31.3). У них может быть один, два или много отростков.
Рис. 31.3. Нейроны с разным количеством отростков
У большинства нейронов человека много отростков. Их называют мультиполярными нейронами.
Рефлекторная дуга
Для проведения сигналов от рецептора к рабочему органу различные типы нейронов объединяются в специальную структуру — рефлекторную дугу (рис. 31.4).
Рис. 31.4. Схема рефлекторной дуги
Она начинается с чувствительного нейрона, который передает сигнал от рецептора. Например, тепловой рецептор кожи воспринял повышение температуры от огня свечи. Чувствительный нейрон с помощью своего аксона передает сигнал от этого рецептора в спинной мозг. Там сигнал поступает на дендриты следующего нейрона — двигательного. И через тело этого нейрона по аксону он поступает в мышцу руки, которая воспринимает сигнал и сокращается. В результате рука отдергивается от огня.
Нейрон (биология)
Нейрон (нервная клетка) – это структурно-функциональная единица нервной системы. Эта клетка имеет сложное строение, высоко специализирована и по структуре содержит ядро, тело клетки и отростки. В организме человека насчитывается более ста миллиардов нейронов.
Содержание
Обзор
Сложность и многообразие нервной системы зависит от взаимодействия между нейронами, которые, в свою очередь, представляют собой набор различных сигналов, передаваемых в рамках взаимодействия нейронов с другими нейронами или мышцами и железами. Сигналы испускаются и распространяются с помощью ионов, генерирующих электрический заряд, который движется вдоль нейрона.
Строение
Тело клетки
Нейрон состоит из тела диаметром от 3 до 100 мкм, содержащего ядро (с большим количеством ядерных пор) и другие органеллы (в том числе сильно развитый шероховатый ЭПР с активными рибосомами, аппарат Гольджи), и отростков. Выделяют два вида отростков: дендриты и аксон. Нейрон имеет развитый цитоскелет, проникающий в его отростки. Цитоскелет поддерживает форму клетки, его нити служат «рельсами» для транспорта органелл и упакованных в мембранные пузырьки веществ (например, нейромедиаторов). В теле нейрона выявляется развитый синтетический аппарат, гранулярная ЭПС нейрона окрашивается базофильно и известна под названием «тигроид». Тигроид проникает в начальные отделы дендритов, но располагается на заметном расстоянии от начала аксона, что служит гистологическим признаком аксона.
Различается антероградный (от тела) и ретроградный (к телу) аксонный транспорт.
Дендриты и аксон
Аксон обычно — длинный отросток, приспособленный для проведения возбуждения от тела нейрона. Дендриты — как правило, короткие и сильно разветвлённые отростки, служащие главным местом образования влияющих на нейрон возбуждающих и тормозных синапсов (разные нейроны имеют различное соотношение длины аксона и дендритов). Нейрон может иметь несколько дендритов и обычно только один аксон. Один нейрон может иметь связи со многими (до 20-и тысяч) другими нейронами.
Дендриты делятся дихотомически, аксоны же дают коллатерали. В узлах ветвления обычно сосредоточены митохондрии.
Дендриты не имеют миелиновой оболочки, аксоны же могут её иметь. Местом генерации возбуждения у большинства нейронов является аксонный холмик — образование в месте отхождения аксона от тела. У всех нейронов эта зона называется триггерной.
Cинапс
Си́напс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться. Одни синапсы вызывают деполяризацию нейрона, другие — гиперполяризацию; первые являются возбуждающими, вторые — тормозящими. Обычно для возбуждения нейрона необходимо раздражение от нескольких возбуждающих синапсов.
Классификация
Структурная классификация
На основании числа и расположения дейндритов и аксона нейроны делятся на безаксонные, униполярные нейроны, псевдоуниполярные нейроны, биполярные нейроны и мультиполярные (много дендритных стволов, обычно эфферентные) нейроны.
Функциональная классификация
По положению в рефлекторной дуге различают афферентные нейроны (чувствительные нейроны), эфферентные нейроны (часть из них называется двигательными нейронами, иногда это не очень точное название распространяется на всю группу эфферентов) и интернейроны (вставочные нейроны).
Афферентные нейроны (чувствительный, сенсорный или рецепторный). К нейронам данного типа относятся первичные клетки органов чувств и псевдоуниполярные клетки, у которых дендриты имеют свободные окончания.
Морфологическая классификация
Нервные клетки бывают звездчатые и веретенообразные, пирамидальные, зернистые, грушевидные и т.д.
Развитие и рост нейрона
Нейрон развивается из небольшой клетки — предшественницы, которая перестаёт делиться ещё до того, как выпустит свои отростки. (Однако, вопрос о делении нейронов в настоящее время остаётся дискуссионным. [1] (рус.) ) Как правило, первым начинает расти аксон, а дендриты образуются позже. На конце развивающегося отростка нервной клетки появляется утолщение неправильной формы, которое, видимо, и прокладывает путь через окружающую ткань. Это утолщение называется конусом роста нервной клетки. Он состоит из уплощенной части отростка нервной клетки с множеством тонких шипиков. Микрошипики имеют толщину от 0,1 до 0,2 мкм и могут достигать 50 мкм в длину, широкая и плоская область конуса роста имеет ширину и длину около 5 мкм, хотя форма её может изменяться. Промежутки между микрошипиками конуса роста покрыты складчатой мембраной. Микрошипики находятся в постоянном движении — некоторые втягиваются в конус роста, другие удлиняются, отклоняются в разные стороны, прикасаются к субстрату и могут прилипать к нему.
Конус роста заполнен мелкими, иногда соединёнными друг с другом, мембранными пузырьками неправильной формы. Непосредственно под складчатыми участками мембраны и в шипиках находится плотная масса перепутанных актиновых филаментов. Конус роста содержит также митохондрии, микротрубочки и нейрофиламенты, имеющиеся в теле нейрона.
Вероятно, микротрубочки и нейрофиламенты удлиняются главным образом за счёт добавления вновь синтезированных субъединиц у основания отростка нейрона. Они продвигаются со скоростью около миллиметра в сутки, что соответствует скорости медленного аксонного транспорта в зрелом нейроне. Поскольку примерно такова и средняя скорость продвижения конуса роста, возможно, что во время роста отростка нейрона в его дальнем конце не происходит ни сборки, ни разрушения микротрубочек и нейрофиламентов. Новый мембранный материал добавляется, видимо, у окончания. Конус роста — это область быстрого экзоцитоза и эндоцитоза, о чём свидетельствует множество находящихся здесь пузырьков. Мелкие мембранные пузырьки переносятся по отростку нейрона от тела клетки к конусу роста с потоком быстрого аксонного транспорта. Мембранный материал, видимо, синтезируется в теле нейрона, переносится к конусу роста в виде пузырьков и включается здесь в плазматическую мембрану путём экзоцитоза, удлиняя таким образом отросток нервной клетки.
Росту аксонов и дендритов обычно предшествует фаза миграции нейронов, когда незрелые нейроны расселяются и находят себе постоянное место.
См. также
Сома · Аксон (Аксонный холмик, Терминаль аксона, Аксоплазма, Аксолемма, Нейрофиламенты)
Нервная ткань
Нейрон
Нейроны обладают 4 свойствами:
Отростки нейронов проводят нервные импульсы и передают их другим нейронам, эффекторам, благодаря чему мышцы сокращаются или расслабляются, а секреция желез усиливается или уменьшается.
Миелиновая оболочка
В миелиновых нервных волокнах отростки нейронов покрыты миелиновой оболочкой (на 70-75% состоит из липидов (жиров)), которая обеспечивает изолированное проведение нервного импульса по нерву. Если бы не было миелиновой оболочки (вообразите!) нервные импульсы распространялись бы хаотично, и, когда мы хотели сделать движение рукой, то вместе с рукой двигалась бы нога.
Миелиновый слой представлен несколькими слоями мембраны глиальной клетки (леммоцит, шванновская клетка), которые закручиваются вокруг осевого цилиндра (отростка нейрона). Это закручивание хорошо видно на картинке, где изображен здоровый нерв, чуть выше 😉
Нейроглия (греч. νεῦρον — волокно, нерв + γλία — клей)
Классификация нейронов
Нейроны функционально подразделяются на чувствительные, двигательные и вставочные.
Синапс
Разберем строение синапса на схеме. Его составляют пресинаптическая мембрана аксона, рядом с которой расположены везикулы (лат. vesicula — пузырек) с нейромедиатором внутри (ацетилхолином). Если нервный импульс достигает терминали (окончания) аксона, то везикулы начинают сливаться с пресинаптической мембраной: ацетилхолин поступает наружу, в синаптическую щель.
Попав в синаптическую щель, ацетилхолин связывается с рецепторами на постсинаптической мембране, таким образом, возбуждение (нервный импульс) передается другому нейрону. Так устроена нервная система: электрический путь передачи сменяется химическим (в синапсе).
Яд кураре
Гораздо интереснее изучать любой предмет на примерах, поэтому я постараюсь как можно чаще радовать вас ими 😉 Не могу утаить историю о яде кураре, который используют индейцы для охоты с древних времен.
Нервы и нервные узлы
Болезни нервной системы
Неврологические болезни могут развиваться в любой точке нервной системы: от этого будет зависеть клиническая картина. В случае повреждения чувствительного пути пациент перестает чувствовать боль, холод, тепло и другие раздражители в зоне иннервации пораженного нерва, при этом движения сохранены в полном объеме.
Если повреждено двигательное звено, движение в пораженной конечности будет невозможно: возникает паралич, но чувствительность может сохраняться.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Урок Бесплатно Нервная система. Общая характеристика
Введение
Слаженная работа органов и систем обеспечивается работой нервной системы, контролирующей все процессы, происходящие в нашем организме.
Каждую секунду нервной системе приходится анализировать огромный поток информации, идущий из внешней и внутренней среды.
Образно выражаясь, нервная система, лучше любого компьютера с огромной скоростью составляет диаграммы, графики, статистику и на основе этих данных регулирует и нормализует работу нашего сложного организма.
Функции нервной системы:
Нервную систему можно разделить по анатомическим и функциональным признакам:
Сегодня мы рассмотрим строение нервной ткани, нейронов и работу соматической и вегетативной нервной системы.
Строение нервной ткани
Органы нервной системы состоят из нервной ткани.
Нервная ткань отличается отсутствием межклеточного вещества, она состоит из нейронов и глиальных клеток (нейроглии).
Формы и размеры нейронов разных отделов нервной системы могут быть разными, но для них характерно наличие тела (сомы) и отростков.
Сома нейрона имеет ядро и клеточные органоиды, осуществляет метаболизм (обмен веществ) клетки.
Нейрон имеет два отростка:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
В теле нейрона присутствуют специфические органеллы тельца Ниссля (тигроид), который состоит из сильно развитой шероховатой эндоплазматической сети и аппарата Гольджи.
Тельца Ниссля находится не только в соме нейрона, но и в основаниях дендритов, в аксонах не обнаруживаются.
Если нервная система переутомлена, то количество тигроидного вещества уменьшается, причем сначала оно исчезает из дендритов, а затем из тела клетки.
При особо сильном возбуждении нейрона тигроид может исчезнуть совсем.
Миелиновая оболочка нейрона образована глиальными клетками, которые несколько раз обматываются вокруг аксона, подобно изоляционной ленте.
Цитоплазмы в теле клеток практически нет, в результате чего миелиновая оболочка представляет собой, по сути, множество слоёв клеточной мембраны.
Место нейрона, от которого начинается аксон, называется аксонным холмиком, где создается электрический импульс как ответ на раздражение.
Окончания аксона ветвятся и их называют аксонными терминалями.
В цитоплазме аксона отсутствует эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи, но есть митохондрии.
Микротрубочки располагаются вдоль аксона и обеспечивают транспорт белков и других веществ.
Работа нейрона
Разветвления отростков нейронов имеют нервные окончания, рецепторы, преобразующие раздражение в нервные импульсы.
Рецепторы в зависимости от местонахождения делятся на:
От рецепторов нервные импульсы по дендритам проходят к соме клетки.
В аксонном холмике происходит усиление потенциала действия (нервного импульса).
Нервный импульс по аксону достигает аксонных терминалий, а с них переходит сразу на несколько нейронов или рабочих органов.
Благодаря отросткам нейроны контактируют друг с другом и образуют нейронные сети, состоящие из 20 тысяч других нейронов, по которым циркулируют нервные импульсы.
Передача нервного импульса от одного нейрона к другому происходит в местах их контактов- в синапсах.
Синапс— место контакта между двумя нейронами или между нейроном и клеткой рабочего органа, получающей сигнал.
Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками.
Передача нервного импульса происходит двумя путями:
Возбуждающие синапсы усиливают нервный импульс, а тормозные, наоборот, ослабляют.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Развитие 100 миллиардов нейронов, образующих нервную систему, начинается еще в эмбриональном периоде и практически завершается к моменту родов.
Глиальные клетки активно растут в течение всего 2-го года жизни и способствуют быстрому росту размеров нейронов.
Также происходит увеличение количества синоптических связей, что является причиной интенсивного развития мозга в период с младенчества до двухлетия, и который продолжается в течение всего раннего детства.
По количеству отростков
По форме тела нейроны бывают:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Нейроглия (глиальные клетки)
Пространство между нейронами заполнено клетками нейроглии, которые, в отличие от нейронов, делятся в течение всей жизни человека.
Количество клеток нейроглии больше количества нейронов примерно в 10-15 раз.
Глиальные клетки и нейроны:
Астроциты- звездчатые клетки, с множеством отростков. Значительное число отростков астроцитов представляют собой «ножки», плотно прилегающие к капиллярам и покрывающие собой почти всю поверхность сосуда.
Астроциты располагаются между капиллярами и телами нейронов. Их назначение- транспорт веществ из крови в нейроны и обратно, также они служат опорой для нейронов, обеспечивая их восстановление после повреждения.
Олигодендроциты образуют миелиновую оболочку вокруг отростков нейронов, их еще называют шванновскими клетками.
По размерам они меньше, чем астроциты и имеют меньше отростков.
Клетки микроглии отличаются небольшими размерами. Эти клетки могут активно передвигаться.
Функция микроглии- защита нейронов от воспалений и инфекций (по механизму фагоцитоза- захватывание и переваривание генетически чужеродных веществ). Клетки микроглиии доставляют нейронам кислород и глюкозу.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Периферическая нервная система
В состав периферической нервной системы входят
Нерв (от лат. нервус- струна)- покрытые оболочкой структуры, состоящие из пучков нервных волокон, образованных в основном аксонами нейронов и клетками нейроглии.
Солнечное сплетение- известное уязвимое место организма.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Соматическая и вегетативная нервная система
Как мы видели в схеме в начале урока нервная система подразделяется по функциональному признаку на соматическую и вегетативную нервную систему.
Соматическая нервная система— часть нервной системы, регулирующая деятельность скелетной (произвольной) мускулатуры.
С помощью этой нервной системы мы можем произвольно, по собственному желанию, управлять деятельностью скелетных мышц, т.е. она подчинена нашей воле, а центр управления находится в коре больших полушарий, то есть вне центральной нервной системы вторых узлов (ганглиев) нет.
Вегетативная нервная система— часть нервной системы, которая регулирует:
Она работает произвольно (автономно), то есть не подчинена воле человека, но находится под контролем центральной нервной системы.
Вегетативная нервная система подразделяется на:
Важнейшие органы контролируются и симпатической и парасимпатической нервной системой (двойная иннервация).
Полые внутренние органы имеют тройную (симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую) иннервацию.
Кроме того, изменения кровяного давления человека в спокойном состоянии и во время работы происходит благодаря взаимной работе симпатической и парасимпатической нервной системы.
Так в спокойном состоянии включается парасимпатический отдел нервной системы, при этом у человека расслабляются гладкие мышцы сосудов и увеличивается их просвет, в результате давление понижается.
А во время активной работы сокращаются гладкие мышцы сосудов, сужается их просвет, давление повышается, то есть включается в работу симпатический отдел вегетативной нервной системы.
Вегетативная нервная система имеет центральную и периферическую части:
Функции симпатической и парасимпатической нервной системы:
Железы (кроме потовых)
гладкая мускулатура внутренних органов (бронхов, желудочно-кишечного тракта, мочевого пузыря)
Сосуды (кроме коронарных)
Симпатический и парасимпатический отдел вегетативной нервной системы:
1. Симпатический отдел вегетативной нервной системы
Центральные структуры симпатического отдела вегетативной нервной системы расположены в спинном мозге на уровне грудных позвонков.
Периферическая часть симпатического отдела состоит из двух цепочек нервных клеток, лежащих по краям позвоночника.
Симпатическая нервная система усиливает обмен веществ, повышает возбуждаемость большинства тканей, мобилизует силы организма на активную деятельность.
Окончания симпатических волокон выделяют в качестве медиатора норадренилин и адреналин.
Например, во время бега или спортивного матча у игроков более активна симпатическая нервная система, так как выделяется в кровь большое количество адреналина (медиатора симпатической нервной системы). Симпатическая нервная система усиливает обмен веществ при увеличении физических нагрузок (учащает сердцебиение и дыхание), повышает потоотделение и снижает пороги чувствительности, при этом усиливается приток крови к коже, возрастает потоотделение, повышается возбудимость нервной системы.
2. Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы
Центральные структуры- парасимпатические ядра лежат в продолговатом, среднем мозге и в крестцовой части серого вещества спинного мозга.
Периферические части- нервные волокна из среднего мозга уходят в составе глазодвигательного нерва, а нервные волокна от ядер продолговатого мозга входят в состав блуждающих нервов.
От ядер крестцовой части нервные волокна идут к кишечнику, органам выделения. Парасимпатические нервные узлы располагаются в стенках внутренних органов или возле органов.
Парасимпатическая система способствует восстановлению израсходованных запасов энергии, регулирует работу организма во время сна.
Окончаниями парасимпатического отдела вегетативной нервной системы выделяется медиатор ацетилхолин.
Метасимпатический отдел вегетативной нервной системы
Метасимпатический отдел представлен нервными сплетениями и мелкими ганглиями, отдельными нейронами и их отростками, которые находятся в стенках пищеварительного тракта, мочевого пузыря, сердца и некоторых других органов, обладающих сократительной активностью.
Характеризуется высокой степенью относительной независимости от центральной нервной системы (ЦНС).
Связь с ЦНС осуществляется нейронами симпатического и парасимпатического отделов.
Органы с разрушенными метасимпатическими путями утрачивают способность к координированной моторной деятельности и другим функциям.
Нейрогуморальная регуляция работы организма
Нервная и гуморальная (эндокринная) системы обеспечивают саморегуляцию всех физиологических процессов в организме.
Гуморальная регуляция- механизм регуляции процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость, полость рта) с помощью гормонов, выделяемых клетками, органами, тканями.
Нервная регуляция осуществляется за счёт вегетативной нервной системы.
На примере работы сердца в организме мы можем увидеть, как нейрогуморальная регуляция обеспечивает нормальную работу сердца.
Парасимпатическая система замедляет и ослабляет сокращение сердца, а симпатическая усиливает и учащает сокращение сердца.
Гуморальная регуляция осуществляется через кровь- адреналин, соли кальция усиливают и учащают сердечные сокращения, а соли калия оказывают противоположное действие.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации