Нейроны и синапсы ЦНС

Структурная и функциональная единица нервной ткани – нейрон. Это специализированная клетка, способная реагировать на раздражение, принимать, обрабатывать, кодировать, передавать, хранить информацию.

Форма и размеры нейронов различных отделов ЦНС разнообразны, но для всех характерно наличие сомы и отростков (различают моно, би-, мультиполярные нейроны) и уникальная способность генерировать электрические разряды (импульсы). Нейрон функционирует как кодирующая и декодирующая система (кодирование – описание события с использованием определенного алфавита). Способы кодирования информации в ЦНС сводятся к следующим: изменение частоты импульсов, изменением числа импульсов в залпах, изменением интервалов между залпами и.д.

Функционально нейроны подразделяют на: афферентные (чувствительные) – передают информацию в ЦНС, их тела расположены за пределами серого вещества спинного мозга. Длинный дендрит этих нейронов на периферии контактирует с рецептором или нервные окончания являются рецептором. Эфферентные нейроны (центробежные) имеют разветвленную сеть коротких дендритов и длинный аксон, подходящий к рабочим органам. Тела мотонейронов лежат в передних рогах серого вещества спинного мозга, тела эфферентных нейронов вегетативной нервной системы расположены в боковых рогах серого вещества спинного мозга. Промежуточные (интернейроны, вставочные) имеют многочисленные разветвления аксона и передают импульсы в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Контактируют нейроны посредством синапсов, на одном нейроне может быть до 10 тыс. синапсов. Структура синапса в ЦНС и механизм передачи возбуждения не имеет принципиальных различий с нервно-мышечным синапсом. В ЦНС различают возбуждающие синапсы и тормозящие. В возбуждающих синапсах медиатор ацетилхолин (Ах), норадреналин (На) и т.д. При связывании со специфическим рецептором постсинаптической мембраны происходит ее деполяризация (открываются натриевые каналы), формируется ВПСП и возбуждение передается далее. В тормозящих синапсах медиатор (ГАМК или глицин) вызывает гиперполяризацию (повышается проводимость для ионов калия) постсинаптической мембраны – формируется ТПСП, в результате развивается торможение нервной клетки. Возбуждающее и тормозящее действие определяется свойствами медиатора и рецепторами постсинаптической мембраны (Ах, взаимодействуя с Н-холинорецепторами на мышечном волокне скелетных мышц вызывает возбуждение; в вагосердечных синапсах действует на М-холинорецепторы и оказывает тормозящее влияние). На соме и дендритах нейрона находится множество и тормозящих и возбуждающих синапсов и конечный результат зависит от числа активных синапсов и интеграции (взаимодействия) ВПСП и ТПСП (суммирования влияний).

Аксоны нервных клеток формируют нервные волокна (миелиновые и безмиелиновые), нерв состоит из большого числа нервных волокон, заключенных в общую оболочку. Скорость проведения импульса по миелиновым волокнам выше (скачкообразно – сальтаторно, экономично). Основные свойства нервных волокон:

- проведение возбуждения возможно при анатомической и физиологической целостности нервного волокна (охлаждение, перерезка, сдавливание, анестезия ведут к утрате способности проводить возбуждение);

- проведение возбуждения по нервному волокну происходит изолированно, на соседние волокна не переключается;

- возбуждение проводится без затухания, т.е. нервные волокна не утомляемы;

- при нанесении на нервное волокно раздражения происходит его двустороннее распространение.

Нейроны – функциональные единицы ЦНС, однако они составляют 10% от клеток нервной системы. Глиальные клетки обеспечивают транспорт энергосубстратов из крови, выполняя трофическую функцию.