Нейрон Пирамидный нейрон коры головного мозга мыши, экспрессивный зеленый флуоресцентный белок (GFP)
Классификация
Структурная классификация
На основании числа и расположения дендритов и аксона нейроны делятся на безаксонные, униполярные нейроны, псевдоуниполярные нейроны, биполярные нейроны и мультиполярные (много дендритных стволов, обычно эфферентные) нейроны.
Безаксонные нейроны - небольшие клетки, сгруппированы вблизи спинного мозга в межпозвоночных ганглиях , не имеющие анатомических признаков разделения отростков на дендриты и аксоны. Все отростки у клетки очень похожи. Функциональное назначение безаксонных нейронов слабо изучено.
Униполярные нейроны - нейроны с одним отростком, присутствуют, например в сенсорном ядре тройничного нерва в среднем мозге .
Биполярные нейроны - нейроны, имеющие один аксон и один дендрит, расположенные в специализированных сенсорных органах - сетчатке глаза, обонятельном эпителии и луковице, слуховом и вестибулярном ганглиях .
Мультиполярные нейроны - нейроны с одним аксоном и несколькими дендритами. Данный вид нервных клеток преобладает в центральной нервной системе .
Псевдоуниполярные нейроны - являются уникальными в своём роде. От тела отходит один отросток, который сразу же Т-образно делится. Весь этот единый тракт покрыт миелиновой оболочкой и структурно представляет собой аксон, хотя по одной из ветвей возбуждение идёт не от, а к телу нейрона. Структурно дендритами являются разветвления на конце этого (периферического) отростка. Триггерной зоной является начало этого разветвления (то есть находится вне тела клетки). Такие нейроны встречаются в спинальных ганглиях.
Функциональная классификация
Афферентные нейроны (чувствительный, сенсорный, рецепторный или центростремительный). К нейронам данного типа относятся первичные клетки органов чувств и псевдоуниполярные клетки, у которых дендриты имеют свободные окончания.
Эфферентные нейроны (эффекторный, двигательный, моторный или центробежный). К нейронам данного типа относятся конечные нейроны - ультиматные и предпоследние - не ультиматные.
Ассоциативные нейроны (вставочные или интернейроны) - группа нейронов осуществляет связь между эфферентными и афферентными, их делят на интризитные, комиссуральные и проекционные.
Секреторные нейроны - нейроны, секретирующие высокоактивные вещества (нейрогормоны). У них хорошо развит комплекс Гольджи, аксон заканчивается аксовазальными синапсами.
Морфологическая классификация
Морфологическое строение нейронов многообразно. В связи с этим при классификации нейронов применяют несколько принципов:
- учитывают размеры и форму тела нейрона;
- количество и характер ветвления отростков;
- длину нейрона и наличие специализированных оболочек.
По форме клетки, нейроны могут быть сферическими, зернистыми, звездчатыми, пирамидными, грушевидными, веретеновидными, неправильными и т. д. Размер тела нейрона варьирует от 5 мкм у малых зернистых клеток до 120-150 мкм у гигантских пирамидных нейронов. Длина нейрона у человека составляет около 150 мкм.
По количеству отростков выделяют следующие морфологические типы нейронов :
- униполярные (с одним отростком) нейроциты, присутствующие, например, в сенсорном ядре тройничного нерва в среднем мозге;
- псевдоуниполярные клетки, сгруппированные вблизи спинного мозга в межпозвоночных ганглиях;
- биполярные нейроны (имеют один аксон и один дендрит), расположенные в специализированных сенсорных органах - сетчатке глаза, обонятельном эпителии и луковице, слуховом и вестибулярном ганглиях;
- мультиполярные нейроны (имеют один аксон и несколько дендритов), преобладающие в ЦНС.
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.) 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.
Литература
- Поляков Г. И., О принципах нейронной организации мозга, М: МГУ, 1965
- Косицын Н. С. Микроструктура дендритов и аксодендритических связей в центральной нервной системе. М.: Наука, 1976, 197 с.
- Немечек С. и др. Введение в нейробиологию, Avicennum: Прага, 1978, 400 c.
- Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение
- Мозг (сбоpник статей: Д. Хьюбел, Ч. Стивенс, Э. Кэндел и дp. - выпуск журнала Scientific American (сентябрь 1979)). М. :Миp, 1980
- Савельева-Новосёлова Н. А., Савельев А. В. Устройство для моделирования нейрона. А. с. № 1436720, 1988
- Савельев А. В. Источники вариаций динамических свойств нервной системы на синаптическом уровне // журнал “Искусственный интеллект”, НАН Украины . - Донецк, Украина, 2006. - № 4. - С. 323-338.
| Гистология : Нервная ткань | |
|---|---|
| Нейроны
(Серое вещество) |
Сома · Аксон (Аксонный холмик, Терминаль аксона, Аксоплазма, Аксолемма, Нейрофиламенты) PNS: Клетки Шванна · Невролемма · Перехват Ранвье/Межузловой сегмент · Насечка миелина |
Организм человека представляет собой сложную систему, в работе которой принимает участие множество отдельных блоков и компонентов. Внешне устройство тела видится элементарным и даже примитивным. Однако если заглянуть глубже и попытаться выявить схемы, по которым происходит взаимодействие между разными органами, то на первый план выйдет нервная система. Нейрон, являющийся основной функциональной единицей этой структуры, выступает в качестве передатчика химических и электрических импульсов. Несмотря на внешнее сходство с другими клетками, он выполняет более сложные и ответственные задачи, поддержка которых важна для психофизической деятельности человека. Для понимания особенностей данного рецептора стоит разобраться с его устройством, принципами работы и задачами.
Что такое нейроны?
Нейрон является специализированной клеткой, которая способна принимать и обрабатывать информацию в процессе взаимодействия с другими структурно-функциональными единицами нервной системы. Количество данных рецепторов в мозге составляет 10 11 (сто миллиардов). При этом один нейрон может содержать более 10 тысяч синапсов - чувствительных окончаний, посредством которых и происходят С учетом того, что данные элементы могут рассматриваться в качестве блоков, способных хранить информацию, можно сделать вывод о содержать огромные объемы информации. Также нейроном называется структурная единица нервной системы, обеспечивающая работу органов чувств. То есть рассматривать данную клетку следует как многофункциональный элемент, предназначенный для решения различных задач.
Особенности нейронной клетки
Виды нейронов
Основная классификация предполагает разделение нейронов по структурному признаку. В частности, ученые выделяют безаксонные, псевдоуниполярные, униполярные, мультиполярные и биполярные нейроны. Надо сказать, что некоторые из этих видов пока мало изучены. Это относится к безаксонным клеткам, которые группируются в области спинного мозга. Также ведутся споры в отношении униполярных нейронов. Есть мнения, что подобные клетки и вовсе не присутствуют в теле человека. Если же говорить о том, какие нейроны преобладают в организме высших существ, то на первый план выйдут мультиполярные рецепторы. Это клетки, располагающие сетью дендритов и одним аксоном. Можно сказать, это классический нейрон, наиболее часто встречающийся в нервной системе.
Заключение
Нейронные клетки являются неотъемлемой составляющей человеческого организма. Именно благодаря этим рецепторам обеспечивается ежедневное функционирование сотен и тысяч химических передатчиков в теле человека. На современном этапе развития наука дает ответ на вопрос о том, что такое нейроны, но при этом оставляет и пространство для будущих открытий. К примеру, на сегодняшний день есть разные мнения относительно некоторых нюансов работы, роста и развития клеток этого типа. Но в любом случае изучение нейронов является одной из главнейших задач нейрофизиологии. Достаточно сказать, что новые открытия в этой области способны пролить свет на более эффективные способы лечения многих психических заболеваний. Кроме того, глубокое понимание принципов работы нейронов позволит разрабатывать средства, стимулирующие умственную деятельность и улучшающие память в новом поколении.
КЛАССИФИКАЦИЯ НЕЙРОНОВ
Классификация нейронов осуществляется по трем признакам: морфологическим, функциональным и биохимическим.
Морфологическая классификация нейронов учитывает количество их отростков и подразделяет все нейроны на три типа (рис.8.6): униполярные, биполярные и мультиполярные.
Рис. 8.6. Морфологическая классификация нейронов. УН – униполярный нейрон, БН – биполярный нейрон, ПУН – псевдоуниполярный нейрон, МН – мультиполярный нейрон, ПК – перикарион, А – аксон, Д – дендрит.
1. Униполярные нейроны имеют один отросток. По мнению большинства исследователей, в нервной системе человека и других млекопитающих они не встречаются. Некоторые авторы к таким клеткам все же относят амакринные нейроны сетчатки глаза и межклубочковые нейроны обонятельной луковицы.
2. Биполярные нейроны имеют два отростка - аксон и дендрит обычно отходящие от противоположных полюсов клетки. В нервной системе человека встречаются редко. К ним относят биполярные клетки сетчатки глаза, спирального и вестибулярного ганглиев.
Псевдоуниполярные нейроны - разновидность биполярных, в них оба клеточных отростка (аксон и дендрит) отходят от тела клетки в виде единого выроста, который далее Т-образно делится. Эти клетки встречаются в спинальных и краниальных ганглиях.
3. Мультиполярные нейроны имеют три или большее число отростков: аксон и несколько дендритов. Они наиболее распространены и нервной системе человека. Описано до 80 вариантов этих клеток: веретенообразные, звездчатые, грушевидные, пирамидные, корзинчатые и др. По длине аксона выделяют клетки Гольджи I типа (с длинным аксоном) и клетки Гольджи II типа (с коротким аксоном).
Функциональная классификация нейронов разделяет их по характеру выполняемой ими функции (в соответствии с их местом в рефлекторной дуге) на три типа: чувствительные, двигательные и ассоциативные .
1. Чувствительные (афферентные) нейроны генерируют нервные импульсы под влиянием изменений внешней или внутренней среды.
2. Двигательные (эфферентные) нейроны передают сигналы на рабочие органы (скелетные мышцы, железы, кровеносные сосуды).
3. Ассоциативные (вставочные) нейроны (интернейроны) осуществляют связи между нейронами и количественно преобладают над нейронами других типов, составляя в нервной системе около 99.98% от общего числа этих клеток.
Биохимическая классификация нейронов основана на химических особенностях нейромедиаторов, используемых нейронами в синаптической передаче нервных импульсов. Выделяют много различных групп нейронов, в частности, холинергические (медиатор – ацетилхолин), адренергические (медиатор – норадреналин), серотонинергические (медиатор – серотоиин), дофаминергические (медиатор – дофамин), ГАМК-ергические (медиатор - гамма-аминомасляная кислота, ГАМК), пуринергические (медиатор – АТФ и его производные), пептидергические (медиаторы - субстанция Р, энкефалины, эндорфины, вазоактивный интестинальный пептид, холецистокинин, нейротензин, бомбезин и другие нейропептиды). В некоторых нейронах терминали содержат одновременно два типа нейромедиатора.
Распределение нейронов, использующих различные медиаторы, в нервной системе неравномерно. Нарушение выработки некоторых медиаторов в отдельных структурах мозга связывают с патогенезом ряда нервно-психических заболеваний. Так, содержание дофамина снижено при паркинсонизме и повышено при шизофрении, снижение уровней норадреналина и серотонина типично для депрессивных состояний, а их повышение - для маниакальных.
НЕЙРОГЛИЯ
Нейроглия - обширная гетерогенная группа элементов нервной ткани, обеспечивающая деятельность нейронов и выполняющая неспецифические функции: опорную, трофическую, разграничительную, барьерную, секреторную и защитную функции. Является вспомагательным компанентом нервной ткани.
Мультиполярный нейрон содержит:
1.один отросток аксон
4.один отросток дендрит
Биполярный нейрон содержит:
1.один отросток аксон
2.два отростка – аксон и дендрит
3.несколько отростков, один из которых аксон, остальные - дендриты
4.один отросток дендрит
5.один отросток, отходящий от тела, который затем Т-образно делится на два отростка
Псевдоуниполярный нейрон содержит:
1.один отросток аксон
2.два отростка – аксон и дендрит
3.несколько отростков, один из которых аксон, остальные - дендриты
4.один отросток дендрит
5.один отросток, отходящий от тела, который затем Т-образно делится на два отростка
Униполярный нейрон содержит:
1.один отросток аксон
2.два отростка – аксон и дендрит
3.несколько отростков, один из которых аксон, остальные - дендриты
4.один отросток дендрит
5.один отросток, отходящий от тела, который затем Т-образно делится на два отростка
Униполярную форму имеют нейроны:
1.нейроны органов чувств
2.нейробласты
4.нейроны органов чувств и спинальных ганглиев
Псевдоуниполярные нейроны встречаются в:
1.органах чувств
3.спинномозговых ганглиях
4.органах чувств и спинальных ганглиях
5.вегетативных ганглиях
Биполярные нейроны встречаются в:
1.органах чувств
2.спинномозговых и вегетативных ганглиях
3.органах чувств, спинномозговых и вегетативных ганглиях
4.органах чувств и вегетативных ганглиях
5.вегетативных ганглиях
К секреторным нейронам относят:
1.нейроны органов чувств
2.нейробласты
3.нейроны спинномозговых узлов
4.нейроны гипоталамуса
5.нейробласты и нейроны органов чувств
Большинство нейронов организма человека является:
1.псевдоуниполярными
2.униполярными
3.биполярными
4.секреторными
5.мультиполярными
Какие из перечисленных нейронов обладают способностью синтезировать нейрогормоны
1.нейроны органов чувств
2.нейроны вегетативных ганглиев
3.нейроны спинномозговых узлов
4.нейроны гипоталамуса
5.нейроны спинномозговых узлов и нейроны органов чувств
Локализация хроматофильного вещества нейрона:
1.перикарион
2.дендриты
4.перикарион и дендриты
5.аксон и дендриты
Хроматофильное вещество представляет собой скопления:
1.гранулярной и агранулярной ЭПС
2.свободных рибосом и агранулярной ЭПС
3.полисом и комплекса Гольджи
4.гранулярной ЭПС, свободных рибосом и полисом
5.комплекса Гольджи и ЭПС
Сколько аксонов можно определить у каждого из перечисленных нейронов:
1.у каждого нейрона – по одному аксону
2.у мультиполярного нейрона – несколько аксонов
3.у биполярного нейрона – два аксона
4.у псевдоуниполярного нейрона – один или два аксона
5.у каждого нейрона – по два аксона
Назовите основную функцию нейронов:
1.транспортная
2.участие в иммунных реакциях
3.генерация и проведение нервного импульса
4.гомеостатическая
5.защитная
Какие из перечисленных нейронов не входят в морфологическую классификацию:
1.псевдоуниполярные
2.униполярные
3.биполярные
4.рецепторные
5.мультиполярные
Назовите специфические морфологические особенности цитоплазмы нейронов:
1.отсутствие немембранных органелл
2.слабое развитие ЭПС
3.большое количество пигментных включений
4.наличие хроматофильного вещества и нейрофибрилл
5.хорошо развит аппарат Гольджи, много лизосом
Рецепторные нейроны выполняют функцию:
1.восприятия импульса
3.секреторную
Эффекторные нейроны выполняют функцию:
1.восприятия импульса
2.передачи импульса на ткани рабочих органов
3.секреторную
4.обеспечения существования и функционирования нервных клеток
5.осуществления связи между нейронами
Ассоциативные нейроны выполняют функцию:
1.восприятия импульса
2.передачи импульса на ткани рабочих органов
3.секреторную
4.обеспечения существования и функционирования нервных клеток
5.осуществления связи между нейронами
Макроглия развивается из:
1.нейробластов
2.мезенхимы
3.глиобластов нервной трубки
4.нервного гребня
5.кожной эктодермы
Микроглия развивается из:
1.нейробластов
2.мезенхимы
3.глиобластов нервной трубки
4.нервного гребня
5.кожной эктодермы
Какие клетки нейроглии обладают фагоцитарной активностью:
1.эпендимоциты
2.астроциты
3.олигодендроциты
4.все виды макроглии
5.микроглия
Функция эпендимоцитов:
1.опорная и разграничительная
Функция астроцитов:
1.опорная и разграничительная
2.секреция спинномозговой жидкости
3.трофическая, участие в обмене веществ нейронов, образование миелиновых оболочек
4.защита от инфекции и повреждения, удаление продуктов разрушения нервной ткани
5.генерация и проведение нервного импульса
Функция олигодендроцитов:
1.опорная и разграничительная
2.секреция спинномозговой жидкости
3.трофическая, участие в обмене веществ нейронов, образование миелиновых оболочек
4.защита от инфекции и повреждения, удаление продуктов разрушения нервной ткани
5.генерация и проведение нервного импульса
Функция клеток микроглии:
1.опорная и разграничительная
2.секреция спинномозговой жидкости
3.трофическая, участие в обмене веществ нейронов, образование миелиновых оболочек
4.защита от инфекции и повреждения, удаление продуктов разрушения нервной ткани
5.генерация и проведение нервного импульса
Нейроглия, выстилающая желудочки мозга и спинномозговой канал, представлена:
1.протоплазматическими астроцитами
2.эпендимоцитами
3.волокнистыми астроцитами
4.микроглиоцитами
5.олигодендроцитами
Какие из перечисленных нейронов не входят в функциональную классификацию?
1.рецепторные
2.биполярные
3.вставочные
4.моторные
5.рецепторные, вставочные
Цереброспинальную жидкость секретируют:
1.астроциты
2.эпендимоциты
3.олигодендроциты
4.астроциты и микроглиоциты
5.микроглиоциты
Функцию изоляции нейронов от внешних влияний выполняют:
1.астроциты
2.эпендимоциты
3.олигодендроциты
4.астроциты и микроглиоциты
5.микроглиоциты
Какие клетки нервной ткани являются глиальными макрофагами?
1.астроциты
2.эпендимоциты
3.олигодендроциты
4.астроциты и эпендимоциты
5.микроглиоциты
Глиоциты ганглия представлены клетками:
1.астроцитами
2.эпендимоцитами
3.олигодендроцитами
4.астроциты и микроглиоцитами
5.микроглиоцитами
Какие клетки нейроглии происходят от промоноцитов костного мозга?
1.астроциты
2.эпендимоциты
3.олигодендроциты
4.астроциты и эпендимоциты
5.микроглиоциты
В образовании оболочек нервных волокон участвуют:
1.астроциты
2.эпендимоциты
3.олигодендроциты
4.астроциты и микроглиоциты
5.микроглиоциты
При раздражении клетки теряют отростчатую форму и округляются, образуя зернистые шары. Какие это клетки?
1.астроциты
2.эпендимоциты
3.олигодендроциты
4.астроциты и микроглиоциты
5.микроглиоциты
В процессах дегенерации и регенерации нервных волокон основная роль принадлежит:
1.эпендимоцитам
2.волокнистым астроцитам
3.протоплазматическим астроцитам
4.нейролеммоцитам
5.микроглии
Определите тип синапса: терминальные ветви аксона одного нейрона оканчиваются на теле другого нейрона:
1.аксоаксональный
2.аксосоматический
3.аксодендритический
4.соматосоматический
5.дендродендрический
Определите тип синапса: терминальные ветви аксона одного нейрона контактируют с дендритом другого нейрона:
1.аксоаксональный
2.аксосоматический
3.аксодендритический
4.соматосоматический
5.дендродендрический
Определите тип синапса: терминальные ветви аксона одного нейрона оканчиваются на аксоне другого нейрона:
1.аксоаксональный
2.аксосоматический
3.аксодендритический
4.соматосоматический
5.дендродендрический
Мезенхимное происхождение имеют клетки нейроглии:
1.астроциты
2.эпендимоциты
3.олигодендроциты
4.все макроглиоциты
Нейроциты (нейроны) способны воспринимать, анализировать раздражение, приходить в состояние возбуждения, генерировать нервные импульсы, передавать их другим нейронам, либо рабочим органам. Число нейронов в нервной ткани человека достигает одного триллиона.
Классификации нейронов
Она осуществляется по трём основным группам признаков: морфологическим, функциональным и биохимическим.
1. Морфологическая классификация нейронов (по особенностям строения). По количеству отростков нейроны делятся на униполярные (с одним отростком), биполярные (с двумя отростками) , псевдоуниполярные (ложно униполярные), мультиполярные (имеют три и более отростков). (Рис. 8-2). Последних в нервной системе больше всего.
Рис. 8-2. Типы нервных клеток.
1. Униполярный нейрон.
2. Псевдоуниполярный нейрон.
3. Биполярный нейрон.
4. Мультиполярный нейрон.
В цитоплазме нейронов видны нейрофибриллы.
(По Ю. А. Афанасьеву и др.).
Псевдоуниполярными нейроны называют потому, что отходя от тела, аксон и дендрит вначале плотно прилегают друг к другу, создавая впечатление одного отростка, и лишь потом Т-образно расходятся (к ним относятся все рецепторные нейроны спинальных и краниальных ганглиев). Униполярные нейроны встречаются только в эмбриогенезе. Биполярными нейронами являются биполярные клетки сетчатки глаза, спирального и вестибулярного ганглиев. По форме описано до 80 вариантовнейронов: звёздчатые, пирамидальные, грушевидные, веретеновидные, паукообразные и др.
2. Функциональная (в зависимости от выполняемой функции и места в рефлекторной дуге):рецепторные, эффекторные, вставочные и секреторные.Рецепторные (чувствительные, афферентные) нейроны с помощью дендритов воспринимают воздействия внешней или внутренней среды, генерируют нервный импульс и передают его другим типам нейронов. Они встречаются только в спинальных ганглиях и чувствительных ядрах черепномозговых нервов. Эффекторные (эфферентные) нейроны, передают возбуждение на рабочие органы (мышцы или железы). Они располагаются в передних рогах спинного мозга и вегетативных нервных ганглиях. Вставочные (ассоциативные) нейронырасполагаются между рецепторными и эффекторными нейронами; по количеству их больше всего, особенно в ЦНС. Секреторные нейроны (нейросекреторные клетки) –это специализированные нейроны, по своей функции напоминающие эндокринные клетки . Они синтезируют и выделяют в кровь нейрогормоны, расположены в гипоталамической области головного мозга. Они регулируют деятельность гипофиза, а через него и многие периферические эндокринные железы.
3. Медиаторная (по химической природе выделяемого медиатора):
— холинергические нейроны (медиатор ацетилхолин);
— аминергические (медиаторы – биогенные амины, например норадреналин, серотонин, гистамин);
— ГАМКергические (медиатор – гаммааминомасляная кислота);
— аминокислотергические (медиаторы – аминокислоты, такие как глютамин, глицин, аспартат);
— пептидергические (медиаторы – пептиды, например опиоидные пептиды, субстанция Р, холецистокинин, и др.);
— пуринергические (медиаторы – пуриновые нуклеотиды, например аденин) и др.
Внутреннее строение нейронов
Ядро нейрона обычно крупное, округлое, с мелкодисперсным хроматином, 1-3 крупными ядрышками. Это отражает высокую интенсивность процессов транскрипции в ядре нейрона.
Клеточная оболочка нейрона способна генерировать и проводить электрические импульсы. Это достигается изменением локальной проницаемости её ионных каналов для Na+ и К+, изменением электрического потенциала и быстрым перемещением его по цитолемме (волна деполяризации, нервный импульс).
В цитоплазме нейронов хорошо развиты все органоиды общего назначения. Митохондрии многочисленны и обеспечивают высокие энергетические потребности нейрона, связанные со значительной активностью синтетических процессов, проведением нервных импульсов, работой ионных насосов. Они характеризуются быстрым изнашиванием и обновлением (рис 8-3). Комплекс Гольджи очень хорошо развит. Не случайно эта органелла впервые была описана и демонстрируется в курсе цитологии именно в нейронах. При световой микроскопии он выявляется в виде колечек, нитей, зёрнышек, расположенных вокруг ядра (диктиосомы). Многочисленные лизосомы обеспечивают постоянное интенсивное разрушение изнашиваемых компонентов цитоплазмы нейрона (аутофагия).
Р
ис. 8-3. Ультрастуктурная организация тела нейрона.
Д. Дендриты. А. Аксон.
1. Ядро (ядрышко показано стрелкой).
2. Митохондрии.
3. Комплекс Гольджи.
4. Хроматофильная субстанция (участки гранулярной цитоплазмотической сети).
5. Лизосомы.
6. Аксонный холмик.
7. Нейротрубочки, нейрофиламенты.
(По В. Л. Быкову).
Для нормального функционирования и обновления структур нейрона в них должен быть хорошо развит белоксинтезирующий аппарат (рис. 8-3). Гранулярная цитоплазматическая сеть в цитоплазме нейронов образует скопления, которые хорошо окрашиваются основными красителями и видны при световой микроскопии в виде глыбок хроматофильного вещества (базофильное, или тигровое вещество, субстанция Ниссля). Термин субстанция Ниссля сохранился в честь учёного Франца Ниссля, впервые ее описавшего. Глыбки хроматофильного вещества расположены в перикарионах нейронов и дендритах, но никогда не встречаются в аксонах, где белоксинтезирующий аппарат развит слабо (рис. 8-3). При длительном раздражении или повреждении нейрона эти скопления гранулярной цитоплазматической сети распадаются на отдельные элементы, что на светооптическом уровне проявляется исчезновением субстанции Ниссля (хроматолиз , тигролиз).
Цитоскелет нейронов хорошо развит, образует трёхмерную сеть, представленную нейрофиламентами (толщиной 6-10 нм) и нейротрубочками (диаметром 20-30 нм). Нейрофиламенты и нейротрубочки связаны друг с другом поперечными мостиками, при фиксации они склеиваются в пучки толщиной 0,5-0,3 мкм, которые окрашиваются солями серебра.На светооптическом уровне они описаны под названием нейрофибрилл. Они образуют сеть в перикарионах нейроцитов, а в отростках лежат параллельно (рис. 8-2). Цитоскелет поддерживает форму клеток, а также обеспечивает транспортную функцию – участвует в транспорте веществ из перикариона в отростки (аксональный транспорт).
Включения в цитоплазме нейрона представлены липидными каплями, гранулами липофусцина – «пигмента старения» – жёлто-бурого цвета липопротеидной природы. Они представляют собой остаточные тельца (телолизосомы) с продуктами непереваренных структур нейрона. По-видимому, липофусцин может накапливаться и в молодом возрасте, при интенсивном функционировании и повреждении нейронов. Кроме того, в цитоплазме нейронов черной субстанции и голубого пятна ствола мозга имеются пигментные включения меланина . Во многих нейронах головного мозга встречаются включения гликогена .
Нейроны не способны к делению, и с возрастом их число постепенно уменьшается вследствие естественной гибели. При дегенеративных заболеваниях (болезнь Альцгеймера, Гентингтона, паркинсонизм) интенсивность апоптоза возрастает и количество нейронов в определённых участках нервной системы резко уменьшается.
Строение основных отделов нейронов
Как и другие клетки, нейроны состоят из цитоплазмы и ядра. В нейроне выделяют перикарион или тело клетки (часть цитоплазмы вокруг ядра), отростки и нервные окончания (концевые ветвления) . Размеры перикарионов варьируют от 4 мкм у клеток-зёрен мозжечка до 130 мкм у ганглиозных нейронов коры головного мозга. Длина отростков может достигать 1 м (например, отростки нейронов спинного мозга и спинномозговых узлов достигают кончиков пальцев рук и ног (рис. 8-1).
Рис. 8-1.Общие принципы строения нейрона. 1. Тело нейрона. 2. Аксон. 3. Дендриты. 4. Перехват Ранвье. 5. Нервное окончание. (По Stevens, 1979).
Отростки нейронов делятся на два вида: аксоны (нейриты) и дендриты. Аксон в нервной клетке всегда один, он отводит нервный импульс от тела нейрона и передаёт его на другие нейроны или клетки рабочих органов (мышцы, железы). Дендритов (от греч. dendron — дерево) в нервной клетке один или несколько, они приносят импульсы к телу нейрона. Дендриты в тысячи раз увеличивают рецепторную, воспринимающую поверхность нейрона (рис.8-1).
Нейрон является самостоятельной структурно-функциональной единицей, но с помощью своих отростков взаимодействует с другими нейронами, образуя рефлекторные дуги – нейронные цепи, из которых построена нервная система.
В организме человека нервный импульс передаётся от одного нейрона к другому, либо на рабочий орган не напрямую, а через химический посредник – медиатор.
В нервной системе животных и человека обнаружено около сотни разных медиаторов, а соответственно и нейронов различной медиаторной природы.
Аксональный и дендритный транспорт
Аксональный транспорт
Аксональный транспорт (аксоток) – это перемещение веществ от тела нейрона в отростки (антероградный аксоток) и в обратном направлении (ретроградный аксоток). Различают медленный аксональный ток веществ (1-5 мм в сутки) и быстрый (до 1-5 м в сутки). Обе транспортные системы присутствуют как в аксонах, так и в дендритах.
Аксональный транспорт обеспечивает единство нейрона. Он создаёт постоянную связь между телом нейрона (трофическим центром) и отростками. Основные синтетические процессы идут в перикарионе. Здесь сосредоточены необходимые для этого органеллы. В отростках синтетические процессы протекают слабо.
Антероградная быстрая система транспортирует к нервным окончаниям белки и органеллы, необходимые для синаптических функций (митохондрии, фрагменты мембран, пузырьки, белки-ферменты, участвующие в обмене нейромедиаторов, а также предшественники нейромедиаторов). Ретроградная система возвращает в перикарион использованные и поврежденные мембраны и белки для деградации в лизосомах и обновления, приносит информацию о состоянии периферии, факторы роста нервов.
Медленный транспорт – это антероградная система, проводящая белки и другие вещества для обновления аксоплазмы зрелых нейронов и обеспечения роста отростков при их развитии и регенерации.
Ретроградный транспорт может иметь значение в патологии. За счёт него нейротропные вирусы (герпеса, бешенства, полиомиелита) могут перемещаться с периферии в центральную нервную систему.