Структурна і функціональна одиниця нервової системи

Структурною і функціональною одиницею нервової системи є нейрон. Нейрон - високоспеціалізована клітка нервової тканини. Ці клітини здатні забезпечувати такі функції:

• сприйняття інформаційного потоку;
• обробку надходить інформаційного потоку;
• кодування інформації;
• передачу інформації іншим структурним елементам організму;
• зберігання одержуваної інформації;
• реагування на зовнішні роздратування;
• забезпечення взаємодії між іншими клітинами нервової системи;
• забезпечення взаємодії між собою і клітинами інших органів.

Особливістю структурно-функціональної одиниці нервової системи є наявність здатності генерувати електричні імпульси.

Кожна функціональна одиниця нервової системи в своєму складі містить спеціальні закінчення - синапси, службовці для забезпечення передачі інформаційного потоку. На одній клітці може міститися до 10 000 синапсів. Людський організм у складі НС містить близько 85 мільярдів нейронів. Цими клітинами і взаємодіями між ними обумовлюється складність і різноманітність НС. Сигнальні імпульси генеруються і розносяться за допомогою іонів, що провокують виникнення електричного розряду.

Функціональна структура нейрона

У структурі одиниці НС можна виділити кілька елементів, які відрізняються між собою як за анатомічною будовою, так і по виконуваних функціональних обов'язків. Такими елементами є:

Тіло клітини НС є центральну частину структурної одиниці, яка в своєму складі має цитоплазму і ядро. Цитоплазма містить в своєму складі всі клітинні елементи, які необхідні для забезпечення життєдіяльності клітинного тіла, а в ядрі розміщений генетичний апарат клітини. Тіло зовні покрито клітинної оболонкою, що складається з двох ліпідних шарів. Додатково в складі клітинної оболонки є іонні канали, які відповідають за забезпечення проходу певних іонів. Біліпідний шар дозволяє проникати в клітку тільки кисню, а назовні з клітки виводиться вуглекислий газ.

Поверхня билипидного шару має прикріплені до неї у вигляді наростів, розгалужені полісахариди, які забезпечують прийняття роздратування. Аксон найчастіше є довгим відростком нейрона, який необхідний для забезпечення транспортування збудження і одержуваної інформації від тіла до органу і тканини-виконавцю. Зовні аксон покриває оболонка з мієліну.

Дендрити є короткими і розгалуженими відростками нервової структурної одиниці, які забезпечують сприйняття імпульсів збудження і гальмування і передачу цих сигналів на тіло. Дендрити забезпечують зв'язок між різними нейронами. Кількість таких зв'язків може досягати 20 тисяч. На відміну від аксона він не має на своїй поверхні мієлінової оболонки.

Синапс - відособлена зона контакту нейрона, яка отримує інформацію виконавчої кліткою. Синапс призначений для здійснення передачі імпульсу між різними компонентами, що входять до складу нервової системи. Для відповідної реакції структурне утворення НС має отримати певну кількість імпульсів від певної кількості синапсів. Цей ефект зветься порога збудливості.

Класифікація нейронів НС в залежності від анатомічної будови

Залежно від кількості і розміщення дендритів і аксона структурні одиниці НС можна розділити на кілька видів. Основними видами структурних формувань НС є:

• безаксонние;
• уніполярні;
• псевдоуніполярние;
• біполярні;
• мультиполярні.

Безаксонние одиниці являють собою невеликі освіти, які групуються в міжхребцевих гангліях спинного мозку, вони не мають чіткого, анатомічно обумовленого поділу утворених відростків на аксони і дендрити. Все що утворюються у них відростки мають однакову структуру. Функціональне значення цих структурних одиниць НС вивчено недостатньо добре.

Уніполярні є елементами, які мають один відросток, вони присутні в структурі сенсорного ядра трійчастого нерва і середнього мозку.

Біполярні структурні утворення мають у своїй будові два відростки, один з яких є аксоном, а другий дендритом. Такий тип структурних одиниць НС розташовується в високоспеціалізованих сенсорних структурах організму, таких як, наприклад, сітківка ока або вестибулярний ганглій.

Мультиполярні клітинні елементи мають один аксон і декілька дендритів. Цей вид утворень характерний для відділів ЦНС. Псевдоуніполярние одиниці є унікальними утвореннями, у яких є тільки один відросток, покритий мієлінової оболонкою і має Т-образне розгалуження: по одній гілці збудження транспортується до тіла, а по другий - від нього. Такий тип утворень розташовується в спінальних гангліях.

Функціональна класифікація елементів НС

Залежно від положення в рефлекторну дугу виділяють кілька типів структурних елементів. Такими типами є:

Чутливі структурні елементи звуться аферентних структур, до них відносяться первинні клітинні освіти, розташовані в органах почуттів, і псевдоуніполярние нервові утворення, що мають дендрити з вільними закінченнями.

Вставні елементи звуться интернейронов і являють собою групу нервових утворень, які забезпечують зв'язок між чутливими і руховими структурами НС. Цей тип структур ділиться на три різновиди. Секреторна група елементів забезпечує секрецію високоактивних речовин, які носять назву нейрогормонов. Ці елементи мають розвиненою комплекс Гольджі, який відповідає за синтез нейрогормонов.

Еферентні структурні елементи - утворення, що забезпечують передачу імпульсів до органів або клітин-мішеней. Вони бувають ультіматнимі або неультіматнимі. Залежно від форми і розміру тіла елементи діляться на сферичні, зернисті, зірчасті, пірамідальні грушоподібні і т.д. Розмір може варіюватися в діапазоні від 5 мкм до 120-150 мкм.

Розвиток і зростання нейрона

Розвиток функціонально-структурного компонента НС починається з маленької клітки-попередника, яка припиняє процес ділення ще до утворення відростків. Першим освітою, яке починає своє зростання, є аксон, освіту дендритів відбувається пізніше. В процесі зростання на кінці відростка формується утворення у вигляді потовщення, що має неправильну форму. Найімовірніше, воно необхідне для прокладки шляху для зростання через тканини. Це утворення називається конусом росту. Потовщення на поверхні має велику кількість шипиків. Довжина шипів - 50 мкм, а ширина 0,1 - 0,2 мкм. Розширена частина конуса має ширину приблизно 5 мкм. Форма розширеної частини ростового конуса здатна змінюватися. Між шипами розташована складчатая мембрана. Мікрошипи постійно рухаються, тому здатні витягуватися в довжину або втягуватися, торкатися до навколишнього субстрату і прилипати до нього.

Ростової конус заповнюється дрібними бульбашками. Під складчастої мембраною розташовується щільна маса, що складається з Актинові філаментів. До складу вмісту конуса входять мітохондрії.

Микротрубочки і нейрофіламенти, що знаходяться в цій області, здатні подовжуватися за рахунок синтезування нових структурних компонентів біля основи відростка. Конус зростання являє собою зону швидкого екзо і ендоцитозу, про що може свідчити безліч розташованих тут бульбашок. Утворені в великій кількості мембранні пухирці транспортуються по відростка від тіла до конусу при здійсненні аксонного транспорту. Мембранний матеріал, який синтезується в тілі, транспортується по відростка до конусу росту. Тут відбувається його включення в плазматичну мембрану шляхом здійснення процесів екзоцитозу. При здійсненні цього процесу відбувається подовження відростка тіла структурного елементу нервової системи.