Общие принципы строения центральной нервной системы. Развитие нервной системы. Функциональная анатомия спинного мозга и ствола головного мозга.

По И.П.Павлову организм – это не сумма отдельных частей, а живая целостная система, находящаяся в непрерывном взаимоотношении с внешней средой. Целостность эта опирается в первую очередь на функцию нервной системы, она же обеспечивает внутреннюю согласованность отдельных частей и органов внутри самого организма. Павлов так же полагал, что по ходу эволюции позвоночных животных строение и функции нервной системы изменялись непрерывно. Происходила ее централизация. Нервная система делится на центральную и периферическую нервные системы.

ЦНС объединяет головной и спинной мозг, а в периферическую -входят черепные и спинномозговые нервы, нервные узлы, околоорганные и внутриорганные нервные сплетения.

В основе нервной системы лежит нервная ткань, которая состоит из высокоспециализированных клеток – нейроцитов, нервных волокон и нейроглии. Количество нейронов по современным представления составляет 1,4 х 10 в 10 й степени (около 100 миллиардов). В среднем на нейрон приходится 1000 синапсов. Нейрон способен воспринимать раздражение, генерировать нервные импульсы, проводить их и передавать другим нейронам или рабочему органу.

Нейрон (нейроцит) представляет собой нервную клетку, которая является основной структурно- функциональной единицей нервной ткани. Термин нейрон был предложен в 1891 году немецким анатомом и гистологом Вильгельмом Вальдейером для обозначения тела нервной клетки с ее отростками (дендритами и аксонами). Однако открытие нейрона было сделано значительно раньше, в 1824 г. Дютроше.

Подобно другим клеткам организма нейрон состоит из цитоплазмы (нейроплазмы) и ядра. Цитоплазма отделена от соседних клеток специализированной мембраной (плазмолеммой), которая отличается способностью проводить возбуждения. В большинстве случаев ядро одиночно, округлой формы, располагается в центре тела нейрона. Два и более ядер в анимальной системе встречаются редко, хотя в некоторых узлах ВНС их количество в нейронах может увеличиться до 15. Ядро осуществляет регуляцию синтеза белков и является носителем генетической информации. В цитоплазме нейрона, наряду с органеллами общего назначения располагаются специализированные структуры, присущие только нейронам – это нейрофибриллы, синаптические пузырьки и хроматофильное вещество, которое называется тигроидным веществом или глыбками Ниссля.

Цитолемма обеспечивает обмен веществ между клеткой и окружающей средой, она поляризована, то есть проводит возбуждение только в одном направлении.

Нервные клетки, принадлежащие разным отделам нервной системы, в силу различной функциональной значимости резко отличаются друг от друга по величине, форме, пигментации, количеству и длине отростков, положению, характеру импульсации и медиаторам, по средствам передачи информации.

По форме различают нервные клетки пирамидные, веретенообразные, звездчатые, грушевидные, многоугольные, овальные и др. Величина нервных клеток колеблется в широких пределах: у клеток- зерен коры мозжечка и большого мозга они составляют 4-7 мкм, а у пирамидных клеток Беца имеют диаметр до 150 мкм. В зависимости от функции и характера связи различают:

1) рецепторные нейроны (чувствительные, афферентные), они воспринимают воздействия факторов внутренней и внешней среды (раздражения).

2) эффекторные нейроны (двигательные, эфферентные), они передают возбуждение на рабочий орган;

3) ассоциативные, замыкательные или промежуточные (вставочные) нейроны, передают нервный импульс с рецепторных нейронов на эффекторные.

4) Нейросекреторные нейроны - продуцируют и выделяют в кровеносное русло нейрогормоны.

Характерным для строения нервной клетки является наличие у них тела и отростков. Отростки различаются по количеству и функции. По количеству отростков выделяют следующие виды нейронов:

1) униполярные – характеризуются наличием только одного отростка.

2) биполярные – имеют два отростка – аксон и дендрит.

3) мультиполярные – нервные клетки, число отростков которых 3 и больше. Эти нейроны самые многочисленные. Встречаются во всех отделах нервной системы, особенно в коре большого полушария.

Биполярные нейроны находятся в сетчатке глаза, в спиральных ганглиях и вестибулярном ганглии.

Истинные униполярные нейроны отсутствуют в теле человека, за исключением нейробластов эмбрионального периода.. К производным биполярных нейронов можно отнести псевдоуниполярные нейроны, которые располагаются в спинномозговых узлах и в чувствительных узлах черепно-мозговых нервов (кроме 1 и 8 пары).

На ранних стадиях эмбриогенеза эти клетки биполярны, имеют дендрит и аксон. По мере созревания они сближаются и срастаются, становятся псевдоуниполярными, то есть представляют собой один стволик, который делится на две части – центральную и периферическую.

В функциональном и морфологическом отношении отростки делят на дендриты и аксоны.

Дендриты – (дендрос- дерево) древовидно ветвящиеся отростки, количество которых колеблется от 1 до нескольких десятков на одной клетке. Отростки эти группируются преимущественно вокруг тела нейрона, образуя ветвистое дерево. Они воспринимают раздражение и проводят нервный импульс по направлению к телу нервной клетки.

В отличие от дендритов аксон (нейрит) проводит нервный импульс от тела нейрона к другим нейронам или к рабочему органу. Аксон у клетки всегда один. Отдельные аксоны достигают в длину до 1 м и более. Аксон может иметь ответвления на конце волокна, то есть в области взаимодействия с другими нейронами.

Нервные клетки образуют ядра. Ядро – группа нервных клеток, расположенных вместе и выполняющих однородную функцию. Ядра могут быть двигательными, чувствительными и вегетативными.

В нервной ткани различается серое и белое вещество. Серое вещество образовано телами нервных клеток и их отростков. Чем более высоко специализирован отдел нервной системы, тем больше нервных отростков в сером веществе. Так, в коре полушария большого мозга в сером веществе тела занимает 1/27 часть, все остальное приходится на их отростки.

Белое вещество состоит исключительно из нервных волокон. Нервные волокна образованы отростками нервных клеток, окруженных снаружи глиальной оболочкой. Они осуществляют проведение возбуждения одной группы клеток на другую или на органы. В зависимости от наличия в составе оболочки миелина, все нервные волокна делятся на миелиновые (мякотные) и безмиелиновые (безмякотные) . В центре каждого волокна располагаются отросток нервной клетки аксон или дендрит, составляющий осевой цилиндр. Осевой цилиндр состоит из нейроплазмы, в которой находится нейрофибриллы и митохондрии. Одевающая с поверхности осевой цилиндр, аксолемма осуществляет проведение импульса.

В миелиновых нервных волокнах оболочка толще и устроена сложнее, здесь осевой цилиндр покрыт слоем миелина, который содержит 70-80% жиров и окружена шванновскими клетками ( нейролеммоцитами). Через каждые 1-3 мм имеются перехваты Ранвье. Миелиновая оболочка выполняет роль изоляции, одевающей электрический кабель. Она предотвращает рассеивание нервных импульсов по волокну. Нервные волокна, одетые миелином проводят нервный импульс со скоростью 5-120 м\с и скачкообразно, а безмиелиновые со скоростью 1-2 м\с, но двигаясь непрерывно.

Благодаря наличию миелина в нервных волокнах образуется белое вещество. Нервные волокна объединяются в пучки и корешки. Концевые отделы нервных волокон называются нервными окончаниями. В зависимости от функции их делят на три группы:

1) рецепторы

2) эффекторы (двигательные и секреторные)

3) межнейронные нервные окончания, образующие синапсы.

Рецепторы – особым образом организованные концевые аппараты дендритов чувствительных (афферентных) нейронов, тела которых лежат в спинномозговых узлах и чувствительных узлах черепных нервов. Являясь воротами, через которые осуществляется сообщение между ЦНС и внешней средой, они избирательно реагируют на определенный вид внешней энергии. Рецепторы преобразуют энергию внешнего и внутреннего раздражителя (механического, химического, термического, светового, звукового) в процесс возбуждения, передающийся в спинной или головной мозг в виде импульсов. Они широко рассеяны по всему телу.

Все рецепторы подразделяются на 3 группы:

1) экстрарецепторы – органы чувств;

2) проприорецепторы – нервно-мышечное веретено, передает нервный импульс с мышц, сухожилий и связок;

3) интрарецепторы (осморецепторы, барорецепторы, механорецепторы, хеморецепторы) – воспринимают раздражения с внутренней среды организма.

Все рецепторы делятся на контактные и дистантные.

Эффекторы или эффекторные нервные окончания – особым образом организованные концевые аппараты аксонов моторных клеток соматической или вегетативной нервной системы, осуществляет передачу нервного импульса на скелетную и гладкую мускулатуру и железы.

Межнейронные синапсы – специальная зона контакта между нейронами. Термин был предложен в 1897 году английским физиологом Ч. Шеррингтоном.

Виды синапсов:

1) аксосоматические

2) аксодендритические

3) дендро-дендритические

4) аксо-аксиальные

Различают:

1. Химические синапсы с медиаторами: ацетилхолином и норадреналином, с шириной синаптической щели 10-20 нм.

2. Электрические синапсы – с шириной синаптической щели - 2-4 нм.

3. Смешенные синапсы, сочетают электрический и химический механизм передачи.

В каждом синапсе различают пресинаптическую и постсинаптическую мембрану.