Нервная система.
Нервная система – группа органов образованная нервной тканью (головной и спиной мозг, нервные узлы, нервы). В нервной системе различают белое и серое вещество.
1. Серое вещество. Это тела нейронов и дендриты. Они не покрыты миелиновой оболочкой поэтому серого цвета. Обеспечивают получение и переработку информации. Соответственно выполняют функции центра нервной системы. В нервных структурах серое вещество бывает в 3-ех видах:
a) Виде ядер. Это плотное скопление тел нейронов.
b) Виде сети. Сеть (ретикулум) - это диффузно рассеянные нейроны соединенные отростками. Отсюда сеть.
c) Виде коры. Нейроны которые располагаются параллельными слоями.
2. Белое вещество. Это жир. А это значит отростки покрытые оболочкой. Это отростки большинство из которых имеют миелиновую оболочку. Они обеспечивают проведение и передачу сигналов. Соответственно образуют проводящие пути.
Типичное расположение в нервных структурах:
белое вещество снаружи т.к. это отростки защищенные оболочками, а серое внутри. Имеется ввиду что серое вещество виде ядер или сети распределяется между волокнами серого вещества и окружено ими. Есть только два исключения:
1. Серое вещество виде коры покрывает поверхность полушариев мозжечка
2. и больших полушариев конечного мозга.
Классификация нервной системы.
Существует два принципа классификации:
1. Топографический. Т.е. по расположению структур. Согласно этому принципу в нервной системе распределяют два отдела.
1.1 Центральный отдел (Центральная Нервная Система - ЦНС). Именно в этом отделе сосредоточены все тела нейронов (получаем и перерабатываем информацию).
К ЦНС относятся две структуры:
1.1.1Головной мозг (ГМ).
1.1.2Спиной мозг (СМ).
1.2 Периферический отдел (Периферическая нервная система). Это парные нервы отходящие от спинного и головного мозга. Далее, расположенные по ходу этих нервов нервные узлы (ганглии) и нервные сплетения.
Нервы.
Нервы - это отростки нейронов (нервные волокна) собранные в пучки выходящие за пределы ЦНС и покрытые общей оболочкой
(слишком тонкие поэтому их надо прикрыть) под которой проходят кровеносные и лимфатические сосуды (самостоятельные органы с собственным кровоснабжением). В периферической нервной системе существует 43 пары нервов.
Их 3 группы:
1 группа структур:
a) 12 пар черепно-мозговых (черепных нервов). Они отходят от головного мозга.
b) 31 пара спинно-мозговых.
2 группа структур:
Нервные узлы или Ганглии. Это скопления тел нейронов окруженных клетками глеи и покрытых оболочкой находящимися за пределами ЦНС. В нервной системе определяют два вида этих ганглиев:
1. Сенсорные. В них тела сенсорных нейронов.
2. Вегетативные. В них тела исполнительных нейронов Вегетативной НС (Просто ВНС).
3 группа структур:
Нервные сплетения. Это переплетения нервных волокон отходящих от разных нервов. Между этими волокнами могут быть мелкие узлы (ганглии) – называются узлы сплетений, например, солнечное сплетение.
2. Функциональный принцип. Классификация по структурам: органам и тканям, которые иннервируют данный отдел и соответственно он будет выполнять определенные функции иннервируя определенные ткани.
В нервной системе выделяют два отдела:
1. Соматическая нервная система (соматический отдел). Иннервирует скелетную мускулатуру (скелетную поперечно-полосатую мышечную ткань). Это мышцы опорно-двигательного аппарата, мышцы ротовой полости, языка, глотки, диафрагма, мимические мышцы. Иннервируя эту мускулатуру обеспечивает произвольную (осознанную) регуляцию работы скелетных мышц. Это означает запуск и контроль движений и обеспечивая взаимодействие с внешней средой.
2. Вегетативная нервная система (ВНС) или (Автономная НС). Этот отдел иннервирует миокард, гладкие мышцы внутренних органов и сосудов, железы. Обеспечивает регуляцию работы внутренних органов и желез. Через этот процесс контроль обмена веществ, процессов роста, дифференцировки, размножения. А так же через эти механизмы создания и поддержания определенного функционального состояния организма, которое должно соответствовать задачам текущей деятельности. ВНС обеспечивает внутреннею адаптацию организма к внешним воздействиям. Функционально и анатомически ВНС разделена на 3 отдела:
a) Симпатический.
b) Парасимпатический.
c) Метасимпатический.
В соматической и вегетативной нервной системе есть центральная отдел, т.е. структуры в головном и спином мозге и есть периферическая часть.
Головной мозг.
ГМ состоит из пяти отделов. На сагиттальном срезе:
I. Продолговатый мозг. (5 отдел)
II. Задний мозг: из мозжечка, моста и 4 желудочка (полость) (4 отдел)
III. Средний мозг: Ножки мозга, четверохолмие, мозговой водопровод (полость), (3 отдел)
IV. Промежуточный мозг. Таламус, гипоталамус, гипофиз, эпиталамус, 3 желудочек (полость) (2 отдел)
V. Конечный мозг: Два больших полушария (БП) которые соединены мозолистым телом. В каждом полушарии 1 и 2 желудочек (полости) (1 отдел).
Рис. 923. (Синельников)
N отдела | Отдел Головного Мозга (ГМ) | Структура | Полости |
I. | Конечный мозг (КМ) / Telencephalon / | Два больших полушария и Мозолистое тело, которое их соединяет | Боковые желудочки (Полость в каждом полушарии) |
II. | Промежуточный мозг / Diencephalon / | Таламус / Thalamus / Гипоталамус / Hypothalamus / Эпиталамус / Epithalamus / | Третий желудочек головного мозга / ventriculus tertius / |
III. | Средний мозг /Mesencephalon/ | Четверохолмие / Corpora quadrigemina / Ножки мозга / Pedunculi cerebri / | Мозговой (Сильвиев) водопровод / Aquaeductus cerebri / / Aquaeductus Sylvii / |
IV. | Задний мозг (ЗМ) /Metencephalon/ | Мозжечок / Cerebellum / Варолиев мост / Pons / | Четвертый желудочек / ventriculus quartus / |
V. | Продолговатый мозг /Myelencephalon, Bulbus/ |
Полости внутри ГМ (желудочки мозга) соединяются друг с другом и с центральным каналом Спинного мозга, образуя единую систему, заполненную спинномозговой жидкостью. Спинномозговая жидкость (ликвор) – [ liquor cerebrospinalis ].
Ствол ГМ: продолговатый мозг –> мост –> ножки мозга –> промежуточный мозг. Это продолжение спинного мозга. В нем вдоль центральной оси расположена сеть нейронов – ретикулярная формация (РФ).
Она очень важна для мозга.
Вдоль оси мозга идет сеть нейронов. В нервную систему информация поступает из внешний среды через сенсорные входы. Как то они там перерабатываются все эти сигналы приходящие от разных рецепторов, принимается решение и выдается ответная реакция. Ответная реакция имеет две группы компонентов:
1. Соматодвигательный. Два отдела нервной системы. Это произвольная регуляция нашего поведения, называется целенаправленное поведение. Всегда у этого внешнего проявления реакции есть внутреннее сопровождение. Для того что бы дергать лапкой надо что бы сократились мышцы: там будут затраты энергии, необходимо чтобы расширились кровеносные сосуды. Для этого нужно подогнать туда кровь и кислород. Нужно создать Вегетативный компонент так, что бы перестроить работу внутренних органов что бы создать оптимальные условия для выполнения этого адекватного движения.
Для мозга самое главное воспринять сигнал и ответить -достаточно сетки нейронов, как у кишечнополостных.
2. Ретикулярная формация (РФ). Нейроны РФ получают сигналы по коллатералям от всех восходящих (сенсорных) путей поступающих в ГМ. А так же от всех нисходящих путей идущих от разных структур ГМ. Осознается только то что доходит до коры и запускает возбуждение ее нейронов, все что не дошло до нее, запускает ответную реакцию.
В итоге на нейронах РФ осуществляется интеграция (наивысший интегративный центр) полученной информации и разные структуры РФ участвуют в выполнении целого ряда функций:
1. Посылая аксоны ко всем структурам ЦНС (от коры до спинного мозга) обеспечивает поддержание тонуса НС (уровень возбудимости структур, как частный вариант регуляция цикла сон-бодрствований).
2. Участвует в регуляции движений.
3. Участвует в регуляции сенсорных потоков.
4. Участвует в регуляции работы внутренних органов.
5. Участвует в регуляции эмоций.
6. Участвует в регуляции психических функций (процессов памяти, мышления).
Различия между соматической и вегетативной нервных системах:
В метасоматическом отделе есть только периферическая часть (совсем автономный, а именно ганглии в стенках внутренних органов).
Сравнение симпатического и парасимпатического отдела ВНС.
Они различаются как анатомически так и функционально.
Анатомически: (см. рисунок). Первые нейроны симпатического отдела лежат в сером веществе спинного мозга (в боковых рогах начиная с 8 шейного сегмента до 2-ого поясничного). Первые нейроны парасимпатического отдела лежат в 2-ух местах, либо ствол головного мозга (в ядрах черепно-мозговых нервов), либо Крестцовый отдел спинного мозга.
Вторые нейроны симпатического отдела лежат недалеко от спинного мозга, снаружи позвоночного столба, рядом с позвоночником идет цепочка симпатических ганглий (в них лежат вторые нейроны, некоторые лежат в сплетениях рядом с органами). В парасимпатическом отделе вторые нейроны лежат в ганглиях, но эти ганглии не рядом с ЦНС, а рядом с органами.
Реакция органа зависит от того какой медиатор выбрасывается в данном синапсе:
Медиатор симпатического отдела норадреналин.
Медиатор второго нейрона в парасимпатическом отделе ацетилхолин.
Таблица.
Признак | Симпатический отдел | Парасимпатический отдел |
Расположение 1-ого нейрона | Боковые рога серого вещества СМ начиная от 8 шейного до 2 поясничного сегмента. | a) ядра черепно-мозговых нервов ствола ГМ b) серое вещество Крестцовых сегментов СМ |
Расположение 2-ого нейрона | a) Ганглии симпатических нервных цепочек (левый и правый ганглии) идущих вдоль позвоночника. b) Ганглии нервных сплетений брюшной полости и таза (солнечное и чревное) | a) Ганглии рядом с органами головы b) Ганглии в стенках внутренних органов c) Ганглии в сплетениях рядом с органами таза (подчревное сплетение) |
Медиатор второго нейрона | Норадреналин | Ацетилхолин |
Физиологическое действие | Ø Стимулирует работу сердца и выброс адреналина из надпочечников. Ø Вызывает сужение кровеносных сосудов кожи и желудочно кишечного тракта (ЖКТ). Ø Вызывает расширение кровеносных сосудов скелетных мышц сердца, печени, Ø Вызывает торможение деятельности (ЖКТ), выделительной и половой системы. Ø Вызывает расширение зрачка и просвета бронхов. | Ø Тормозит работу сердца и выброс адреналина из надпочечников. Ø Вызывает расширение кровеносных сосудов половой системы и некоторых кровеносных сосудов ГМ (в основном стволовых) Ø Стимулирует деятельность желудочно-кишечного тракта, выделительной и половой системы. Ø Вызывает сужение зрачка и просвета бронхов |
Большинство внутренних органов имеют двойную иннервацию симпатическими и парасимпатическими волокнами. В большинстве случаев эти два отдела работают как антагонисты.
Скелетные мышцы имеют только симпатическую иннервацию, но она не для сокращения, а для усиления питания (трофики этих мышц). Только парасимпатическую имеет одна структура это ресничная мышца, которая охватывает хрусталик и обеспечивает аккомодацию (изменение кривизны хрусталика). Симпатический отдел обеспечивает мобилизацию организма для активного взаимодействия со средой. Это ведет к дестабилизации показателей гомеостаза, перераспределению и расходованию, функциональных ресурсов.
Парасимпатический отдел обеспечивает восстановление, накопление ресурсов и стабилизацию показателей гомеостаза.
Рис. 884.
Нейроцитология
Изучение нервной ткани на клеточном уровне.
Первый тип клеток нейросистемы Нейрон.
Особенности:
1. В его соме находятся все органоиды кроме клеточного центра поэтому он не делится.
2. В его соме максимально развита шероховатая или гранулярная ЭПС (Тигроид). Самый интенсивный метаболизма, который идет в нейроне это синтез белка.
3. Цитоскелет имеет особое значение для нейрона, поэтому все аксоны пронизаны микротрубочками, которые образуют не только каркас нейронов, но и транспортную систему (по ним перемещаются органоиды).
Аксоный транспорт бывает двух видов, который зависит от направления:
a) Антеградный: Перемещение органоидов и веществот сомы к терминале аксона. По каналам ЭПС, которые идут вдоль аксона до синапса, перемещаются органические и неорганические вещества (АТФ, белки, мин. соли), которые необходимы для нормального обеспечения синапса. По микротрубочкам цитоскелета перемещаются органоиды к терминалям: митохондрии, лизосомы и везикулы (либо пустые, либо с медиатором).
b) Ретроградный: обратный транспорт от терминалий к соме.
Перемещаются продукты метаболизма по каналам ЭПС.
Существуют два вида отростков у нейронов: дендриты и аксоны.
Другие отличия кроме направления перемещения сигнала:
Дендрит: плавно отходит от сомы и постепенно истоньшается. Аксон отходит резко от аксонального холмика и диаметр его не меняется на протяжении всей длины. Дендрит ветвится под острым углом как дерево. Аксон образует 2 вида ответвления:
коллатерали – боковые ответвления под прямым углом и
терминалии.
Классификация нейронов:
1. Зависимость от выполняемой функции. Различают 3 вида нейронов:
a) Чувствительные (сенсорные). Передают сигналы от органов и тканей в ЦНС. Их тела лежат за пределами ЦНС в сенсорных ганглиях.
b) Исполнительные или эфекторные. Передают сигналы к тканям и органам от ЦНС. В соматической нервной системе это мотонейнроны (двигательные нейроны). И их тела всегда лежат в ЦНС. В ВНС это исполнительный нейрон. Их тела лежат в вегетативных ганглиях.
c) Вставочные, или интернейроны, или переключательные, или релейные. Составляют примерно 99% всех нейронов нервной системы. Они осуществляют связь между сенсорными и исполнительными нейронами. Их тела лежат в ЦНС. Весь СМ и ГМ есть интернейроны.
2. Зависимости от характера воздействия на клетку мишень. Две группы нейронов: возбуждающая группа нейронов. Они активизируют клетку мишень. Вторая группа тормозная.
3. Зависимость от медиатора, который нейрон выбрасывает в синапс:
a) Дофаминэргические. (медиатор – Дофамин)
b) Холинэргический. (медиатор – Ацетилхолин)
c) Норадреналинэргический. (медиатор – норадреналин)
d) Серотонинэргический (медиатор – серотонин)
e) ГАМКэнергический (медиатор – ГАМК /Гамма-аминомасляная кислота/)
f) Опиойдэргический (эндорфины и прочие опиоидные пептиды)
4. В зависимости от формы сомы:
a) Пирамидные,
b) Звездчатые,
c) Веретеновидные,
d) Корзинчатые,
e) Грушевидные.
5. По количеству отростков (дендритов):
a) Униполярный (один отросток). Бывают у эмбриона. Ядро тройничного нерва.
b) Биполярный. От сомы отходят два морфологически одинаковых отростка. Сенсорные клетки. Отличаются направлением сигнала.
c) Псевдоуниполярный. Сенсорные нейроны.
d) Мултиполярный. Вставочные и исполнительные нейроны.
Нейроглия (Глия)
Второй тип клеток нейросистемы это Нейроглия. Составляют 90% всех клеток нервной системы.
Взаимности построения и происхождения делятся на 2 группы:
1. Микроглия. Клетки иммунной системы, которые не образованы из нервной трубки, не образованы из нервной ткани (не принадлежат ей). На ранних этапах онтогенеза (индивидуального развития) они мигрируют в нервную трубку (из мезодермы) и становятся глиальными клетками. Функция единственная это иммунная защита от инородных тел. Это чужие клетки для нервной ткани.
2. Макроглия. По происхождению это клетки как нейроны и принадлежат нервной ткани. Они делятся на 3 вида:
a) Эпендимоциты. (Эпендима). Это клеточки цилиндрической формы с одним отростком. Эти клетки не генерируют никаких потенциалов. Эпендима выстилает полости головного и спинного мозга.
Функции:
1. За счет своих отросточков, которые выстилают полости (желудочки) головного мозга и канал спинного мозга, она обеспечивает ток ликвора.
2. Она участвует в секреции содержимого ликвора, т.е. поддерживает его химический состав.
b) Астроциты. Они заполняют пространство между нервными клетками (нейронами), в основном мозговой ткани. Плотно прилегая, друг к другу заполняют поверхность головного и спинного мозга, образуют пограничную мембрану.
Проблема мозговой ткани, как и все клетки организма, нейроны получают питательные вещества и отдают продукты метаболизма через кровь (единственная жидкая транспортная система). Все вещества растворяются в жидкой части крови – плазме. Обмен веществ: всасываются питательные вещества из желудочно-кишечного тракта, всасывается кислород из легких и все это транспортируется дальше в органы и ткани. Но кровеносная система замкнутая. В тканях происходит следующие: сосуды ветвятся на очень мелкие сосуды капилляры. Стенки капилляров представляют собой один слой клеток. Клетки плоские между ними большие щели и в самих клетках, в мембране очень много пор. Кровоток в капиллярах очень-очень медленный, соответственно происходит фильтрация плазмы крови через стенку капилляра со всеми питательными веществами и кислородом. И образует, таким образом, тканевую жидкость – межклеточную жидкость, которая омывает каждую нашу клетку вплоть до костной ткани. В костной ткани клетки лежат в ячейках твердого вещества и там тоже раствор. Из раствора тканевой жидкости клетки получают все питательные вещества и выводят в нее продукты метаболизма. Дальше эта тканевая жидкость фильтруется через стенки венозных капилляров и превращается в плазму крови уже венозной. И дальше идет в выделительную систему и легкие. Такие же обмены идут в нервной ткани, только есть одна проблема: т.к. с плазмой приходят вредные вещества, которые убивают клетки. Если другие клетки умирают и восстанавливаются, то нервным клеткам умирать нельзя. Поэтому между кровью и нервной тканью образуется еще один барьер. Кровь – гемо, а мозг энцефала, то образуется следующий барьер. Астроциты участвуют в формировании Гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Отростки астроцита охватывают кровеносные капилляры, проникающие в ткань мозга. Соответственно плазма крови фильтруется через стенку капилляра, цитоплазматическую мембрану отростка, через узкий слой цитоплазмы отростка и еще раз цитоплазматическую мембрану. Благодаря этому фильтру много токсических веществ оседает в астроците. Дальше его проблема их уничтожить с помощью лизосом. Если астроцит погибнет это не проблема, для нейроглии существуют стволовые клетки, которые могут восстановить погибшие астроциты. Соответственно плазма крови фильтруется через два слоя мембраны отростка и узкий слой его цитоплазмы.
Функции:
1. Защитная функция – участвует в формировании ГЭБ.
2. Опорная. Отростки астроцитов оплетают сомы нейронов, таким образом, фиксируя их в определенном положении.
3. Электроизоляция. Ограничиваю распространение заряда в межклеточной среде. Т.к. процессы возмущения и торможения образуется за счет изменения потенциала на мембране.
4. Трофическая. Обеспечиваю питание нейронов, пропуская вещества через ГЭБ.
5. Участвуют в регуляции водносолевого раствора. Важна концентрация ионов. При избытке воды они поглощают ее. Если не хватает, то сморщиваются, выделяя ее.
6. Репаративная. Образую рубец при повреждении нервной ткани.
c) Олигодендроциты. В периферической нервной системе (единственное место, где они есть) разновидность олигодендроцитов называются Шванновские клетки (леммоциты). Овальные клетки их отростки называются язычки.
Функция: Образование оболочки нервной ткани. В нервной системе нет ни одного волокна, не покрытого оболочкой.
В зависимости от того как образуется оболочка и как она выглядит все нервные волокна делятся на 2 группы:
1. Безмиелиновые (Немиелимизированные) волокна.
2. Миелинизированные волокно.
Волокно образуется следующим образом. Язычок залипает на мимо проходящий аксон и начинает на него накручиваться. Он на него накручивается, а цитоплазма выдавливается. И на поверхности аксона образуется много-много слоев клеточной мембраны олигодендроцита. Мембрана состоит из фосфолипидов (жира). Голый участок между олигодендроцитами называется перехват Ранвье.
Функции оболочек (волокна) и олигодендроцитов:
1. Изоляция отростка.
2. Опора отростка.
3. Трофическое. Участвует в питании отростка.
4. Участвует в дегенерации или регенерации отростка.
5. Ускорение проведения сигналов. Это только в миелинизированной оболочки. 100-120 м/с в зависимости от толщины оболочки.
Существует 3 вида нервов в периферической нервной системе:
1. Чувствительные (сенсорные) нервы. Еще их называют афферентные (приносящие сигнал) нервы. Проводят сигналы от органов и тканей в ЦНС. Они образованы отростками сенсорных нейронов.
2. Двигательные (Вегетативные) или эфферентные (выносящие сигнал) нервы. Передают сигналы от ЦНС к органам и тканям.
Они образованы либо аксонами мононейронов, либо аксонами вегетативных нейронов.
Смешанные нервы. Они образованны отростками сенсорными и исполнительных нейронов. Преобладают в периферической нервной системе.