5. Будова окремого нейрону, принципи його роботи.

Морфологічно нервова система представлена двома типами клітин: нейронами і нейроглією.

Будова нейрона: 1 – ядро; 2 – дендрити; 3 – тіло; 4 – аксонний горбок; 5 – лемоцит (клітина Шванна); 6 – перехоплення вузла; 7 – нервове закінчення; 8 – стрибкоподібний перехід ПД

Функцію ЦНС, що полягає в обробленні інформації, виконують переважно нейрони, кількість яких становить близько 10¹⁰. У ЦНС виділяють три типи нейронів, що відрізняються як морфологічно, так і функціонально:

1) аферентні;

2) вставні;

3) еферентні.

Разом з тим нейрони становлять меншу (лише близько 10 %) частину клітинного поля ЦНС, а 90% усіх клітин становить нейроглія.

Морфофункціональна характеристика нейронів

Нейрони – своєрідні клітини, які мають крім тіла (соми) один або кілька відростків, що називають дендритами й аксонами. За допомогою дендритів нервовий імпульс надходить до тіла нейрона, а за допомогою аксонів – відходить від нейрона. Унікальність нейронів полягає в тому, що невдовзі після народження людини вони втрачають здатність до фізіологічної регенерації шляхом розподілу. Самовідновлення їх відбувається лише на рівні субклітинних структур, окремих молекул.

Взаємовідношення нейрогліальних елементів з іншими структурами мозку: 1 - нейрон; 2 - астроцит; 3- олігодендроцит; 4 - кровоносний капіляр; 5 - клітина епендими; 6 - синапс; 7-перехоплення вузла; 8 - мієлінова оболонка

Розмір тіла нейрона (від 5 до 100 мкм) визначає і діаметр їхніх аксонів: у малих нейронах – близько 1 мкм, а у великих-до 6 мкм. Це позначається на швидкості поширення ними нервового імпульсу. Початкову частину аксона, що функціонально відрізняється, називають аксонним горбком.

Сома нейрона вкрита типовою плазматичною мембраною. На ній представлено всі види білків, що забезпечують трансмембранне транспортування і підтримку концентраційних градієнтів. Для соми нейрона характерно те, що практично вся його мембрана постсинаптична. Річ у тім, що передача нервових імпульсів між нейронами здійснюється за допомогою синапсів. А їх у кожного нейрона так багато й розташовуються вони на тілі так тісно, що практично між ними немає вільної ділянки мембрани. Відстань між окремими синапсами приблизно однакова, тому кількість їх на тілі нейрона насамперед визначають за розмірами соми: на малих клітинах їх до 5000, а на великих – до 200000.

Однак існують функціональні розбіжності й у кількості синапсів на тілі клітини: у чутливих нейронів синапсів менше, а у вставних й ефекторних – більше.

Мембранний потенціал не в усіх нейронах перебуває на однаковому рівні. У великих нейронах він вищий, ніж у малих, і коливається від -90 до -40 мВ. Функціональну характеристику великих нейронів завдяки їх розмірам на сьогодні вивчено краще.

Міжнейронні сипапси:

1 – аксосоматичний синапс; 2 – аксодендритний синапс; 3 – аксодендритний синапс шипикової форми; 4 – аксодендритний синапс дивергентного типу; А – аксон; Д – дендрит

Мембрана особливої ділянки нейрона – аксонного горбка, від якого відходить аксон, дещо відрізняється від інших відділів соми нейрона. По-перше, вона вільна від синапсів. По-друге, має своєрідний набір іонних каналів. Особливість аксонного горбка полягає в тому, що в нього мембранний потенціал нижчий (близько -60 мВ), ніж на інших ділянках тіла нейрона.

Синапси ЦНС

Нервові клітини за рахунок своїх відростків функціонують у тісній взаємодії одна з одною, утворюючи своєрідну мережу. Ця взаємодія здійснюється за допомогою синапсів. У результаті кожний нейрон контактує прямо або (найчастіше) опосередковано із сотнями, тисячами інших.

Для деяких систем мозку, наприклад, відповідальних за процеси навчання, пам'яті, здатність до організації і реорганізації зв'язків між нейронами зберігається на все життя. В інших відділах ЦНС формуються постійні провідні шляхи від одного нейрона до іншого, і їх становлення завершується до певного етапу розвитку людини. У мозку, що росте, аксони знаходять шлях до клітин, до яких вони мають посилати сигнал, йдучи по певному хімічному сліду. Досягаючи місця призначення, аксон розгалужується, і кожна з його гілочок закінчується терміналями.

Залежно від місця розташування розрізняють синапси аксодендритні, аксосоматичні, аксоаксональні й дендросоматичні. Функціонують синапси ЦНС так само, як і нервово-м'язові. Але водночас між ними існують і деякі відмінності, зумовлені тим, що вони значно різноманітніші як за складом медіаторів, так і за реакцією постсинаптичної мембрани на них.

Синапси ЦНС, особливо їх постсинаптична мембрана, – це місце впливу не лише медіаторів, а й багатьох інших біологічно активних сполук, отрут, лікарських речовин.

Модуляція синапсів. Характерно, що окремі утворення синапсів – це не назавжди застиглі структури. Упродовж життя людини вони можуть трансформуватися, піддаючись модулювальному впливу. Цьому сприяє виділення деяких медіаторів. Крім того, у разі постійного (частого) проходження нервових імпульсів через структури синапсів можуть змінюватися в напрямку збільшення розміру синаптичної бляшки і кількості медіатора в ній, площі пре- і постсинаптичної мембрани. Крім того, на постсинаптичній мембрані може змінюватися щільність рецепторів. Як наслідок функція синапса модифікується, що забезпечує поліпшення і прискорення передачі нервового імпульсу. Ці зміни супроводжують процес навчання, формування пам'яті. їх вважають підґрунтям створення нервових ланцюгів для забезпечення рефлекторних відповідей. Можна зауважити, що наявність синапсів у ЦНС упорядковує її функцію.

У ЦНС основні синапси (98 %) локалізуються на дендритах і лише 2% – на сомі. У середньому кожний аксон утворює близько 2000 синаптичних закінчень.

Механізм функціонування хімічних синапсів у ЦНС

Виділення медіатора відбувається під впливом надходження ПД, що спричинює деполяризацію пресинаптичної мембрани, унаслідок чого в синаптичну щілину виливається вміст кількох сотень пухирців. Медіатор, дифундуючи синаптичною рідиною, через синаптичну щілину досягає постсинаптичної мембрани, де з'єднується з відповідним рецептором. Як наслідок відкриваються хемозбудливі канали й підвищується проникність мембрани для іонів Na⁺. Це зумовлює деполяризацію мембрани – виникнення місцевого потенціалу. Такий потенціал називають збудливим постсинаптичним потенціалом.

Генерація ПД відбувається внаслідок сумації збудливого постсинаптичного потенціалу. Цьому сприяють його особливі характеристики: порівняно більша тривалість існування в часі (наростання деполяризації - 1-2 мс, спадання-10-12 мс) і здатність поширюватися на прилеглі ділянки мембрани. Тому перехід локального постсинаптичного потенціалу в ПД відбувається в самій постсинаптичній мембрані внаслідок процесів сумації. Унаслідок сумації збудливий постсинаптичний потенціал може переходити в ПД.

Коли до пресинаптичної мембрани з коротким проміжком надходять кілька ПД, то збудливий постсинаптичний потенціал, що виникає після кожного з них, нашаровується на попередній, збільшуючи амплітуду, і при досягненні критичного рівня переходить у ПД. Таке явище трапляється через те, що зазвичай нервовим волокном надходять не поодинокі ПД, а їх групи («пачки»).

У нормі функція ЦНС здійснюється завдяки тому, що крім зазначених вище синапсів, що передають збудження, існує величезна кількість гальмівних синапсів.

Розрізняють два види гальмування:

• пресинаптичне

• постсинаптичне.

У цих назвах відбито локалізацію гальмівного синапса стосовно збудливого. Різняться зазначені види гальмування не лише за місцем розташування синапса, а й за фізіологічним механізмом. Пресинаптичне гальмування ґрунтується на зменшенні або припиненні вивільнення медіатора із пресинаптичного нервового закінчення збудливого синапса, постсинаптичне – на зниженні збудливості мембрани соми й дендритів нейронів.

http://pidruchniki.com/1246122059766/meditsina/fiziologichna_harakteristika_neposmugovanih_myaziv