Вопрос 2. Дайте структурно-функциональное описание элементов нейрона и уточните принципиальные отличия нейронов от других клеток

Нейрон является основной структурной и функциональной единицей нервной системы.

Основная функция нейрона – прием, преобразование в нервный импульс и передача сигналов внешней и внутренней среды. Передача нервного импульса происходит засчет это изменения электрического потенциала, распространяющееся по плазматической мембране нейрона в виде бегущей волны. Это обеспечивается избирательной проницаемостью мембраны нервной клетки для ионов натрия и калия.

Нейрон состоит из перикариона (тела нейрона) и двух типов отростков: аксона и дендритов.

Тело нейрона представляет собой обычную клетку с полным набором органоидов: ЭПР, митохондрии, цитоскелет, аппарат Гольджи, лизосомы и т.д.

Нейрон имеет огромное количество отростков. При этом два их вида, аксоны и дендриты, имеют ряд принципиальных отличий.

Аксон – это самый длинный отросток нейрона (в некоторых случаях он может достигать нескольких метров). У каждого нейрона он один. Аксон выполняет функцию передачи нервного импульса от перикариона (нервный импульс может передаваться только в этом направлении). Начало аксона располагается на участке перикариона, называемом аксонным холмиком. На конце аксона находится небольшое утолщение в виде пуговки. Концевой участок нейрона располагается на теле или отростках другого нейрона, образуя синапс, участок передачи нервного импульса от одного нейрона к другому, что происходит при участии нейромедиаторов. Аксон является миелинизированным отростком нейрона, т.е. он покрыт миелиновой оболочкой (которая образуется засчет олигодендроцитов в ЦНС и шванновских клеток на периферии).

Дендритами называется множество более коротких отростков нейрона. Их основной функцией является прием нервного импульса от других нервных клеток. В отличие от аксона, дендритов у каждой нервной клетки может быть очень много. Также в отличие от аксонов, дендриты нейрона ветвятся, образуя так называемое дендритное дерево. Дендриты не миелинизируются. Также некоторые из них, в частности дендриты млекопитающих, имеют так называемый шипиковый аппарат, основной функцией которого является ускорение передачи нервного импульса в участках синапсов.

Синапс — это контактное соединение одного нейрона с другим. В его формировании принимает участие аксон одного нейрона, образующий окончания на дендритах или теле другого нейрона. Посредством синапса нервный импульс передается от одного нейрона к другому. Передача воз­буждения осуществляется при участии специальных веществ-передатчиков (нейромедиаторов), таких как ацетилхолин, норадреналин, серотонин, бра-дикинин и др. Каждый нейрон контактирует с множеством других нейро­нов, поэтому на теле и дендритах одного нейрона насчитываются тысячи синапсов.

Проведение нервного импульса представляет собой электрохимический процесс, в основе которого лежит деполяризация мембраны нейрона, распространяющаяся с определенной скоростью по его отросткам (рис. 20). Деполяризация связана с изменением электрического заряда внутри клетки и на ее поверхности, возникающим в результате направленного перемеще­ния положительно и отрицательно заряженных ионов через плазматическую мембрану нейрона.

Основные классификации нейронов:

1)По количеству отростков:

А) Униполярные (имеют один отросток); Б) Биполярные (два отростка); В) Мультиполярные (множество отростков)

2)По функциям:

А) Чувствительные (сенсорные). Они воспринимают сигналы из внешней и внутренней среды, преобразуют его в нервный импульс и передают другим нейронам.

Б) Вставочные (ассоциативные). Выполняют функцию анализа, переработки и дальнейшей передачи нервного импульса.

В) Двигательные (мотонейроны). Передают нервный импульс непосредственно к эффекторным органам.

3)По направлению передачи нервного импульса:

А) Афферентные – передают нервный импульс от периферии к центру, т.е. к головному и спинному мозгу.

Б) Эфферентные – передают нервный импульс от центра к периферии

4) По длине аксона:

А) Клетки первого типа Гольджи – их аксон выходит далеко за пределы перикариона.

Б) Клетки второго типа Гольджи – аксон практически не выходит за пределы перикариона.

4)В соответствии с выделяемым в синапсе нейромедиатором:

А) Адренергические (нейромедиатор норадреналин)

Б) Дофаминергические (дофамин)

В) ГАМК-ергические (гамма-амино-маслянная кислота)

Г) Холинергические (ацетилхолин) и т.д.

В эмбриогенезе нервные клетки развиваются на ранних его этапах из нейробластов.

Нервные клетки в организме человека формируются с избытком, и при необходимости может происходить рекруитация (вовлечение) нейронов запаса в новые функциональные системы и их специализация.

Практически все связи нейронов генетически запрограммированы.

После созревания нейроны теряют способность делиться. Погибшие нейроны не возмещаются.

При повреждении аксона возможно его восстановление путем роста отростка и воссоздания утраченных им связей. Чаще всего это наблюдается в периферической нервной системе при повреждении нервов.

Развитие нервной ткани в течение жизни происходит засчет удлинения отростков нервных клеток, увеличения их количества и количества связей между нейронами.