Лекции по анатомии ЦНС

Тема: Классификация нервной системы.

Нерв - это совокупность пучков нервных волокон, покрытых и отделенных друг от друга соединительной тканью или оболочкой. Снаружи нерв покрыт эпиневрием. Пучки покрыты периневрием, а волокна имеют оболочку – эндоневрий.

Нервные окончания - это разветвления на конечных участках отростков нервных клеток, они делятся на эффекторы и рецепторы. Рецептор - это чувствительное нервное окончание, воспринимающее и трансформирующее энергию внешнего раздражения в нервный импульс.

Все рецепторы делятся по расположению на экстерорецепторы, интерорецепторы и проприорецепторы.

1. Экстерорецепторы воспринимают раздражение из внешней среды, расположены они в коже, в слизистых оболочках и в органах чувств.

2. Интерорецепторы воспринимают раздражение при изменении химического состава внутренней среды (хеморецепторы), а т.ж. при изменении давления в тканях и органах (барорецепторы и механорецепторы).

3. Проприорецепторы - это рецепторы, которые воспринимают раздражение из мышц, сухожилий и связок, из фасций, костей, суставных капсул. Всё это О.Д.А. (опорно-двигательный аппарат).

По характеру раздражения рецепторы делят на фоторецепторы, терморецепторы, механорецепторы, ноцирецепторы и т.д.

Эффекторы - это нервное окончание аксонов нервных клеток. Делятся на двигательные и секреторные.

Узел (ганглий) - это скопление тел и дендритов нейронов, лежащих в Ц.Н.С. (внутри мозга).

Тема: Нервная ткань.

Нервная ткань - это основной структурный элемент нервной системы. Н.Т. состоит из нейронов и межклеточного вещества, которое называется нейроглия.

Нейрон - это нервная клетка с отростками специализирующаяся на восприятии определенных сигналов, на способности трансформировать, вырабатывать и передавать импульсы и создавать функциональные контакты с другими клетками. Нейрон - это генетическая единица, т.к. возникает из одного нейробласта ( ).

Нейрон - это функциональная единица, т.к. обладает способностью возбуждаться и реагирует самостоятельно. Ещё, нейрон - это трофическая единица, т.к. после перерезки нейрита ( ) центральная часть ее регенерирует.

Классификация нейронов по функциям.

1. Афферентный (чувствительный, сенсорный или рецепторный) нейрон, к ним относятся первичные клетки органов чувств и псевдоуниполярные клетки, у которых дендриты имеют свободные окончания.

2. Эфферентные (эффекторный, двигательный или моторный), к ним относятся конечные нейроны - ультиматные и предпоследние – неультиматные.

3. Ассоциативные клетки (вставочные или интернейроны) - эта группа осуществляет связь между эфферентными и афферентными, их делят на комисуральные и проекционные (головной мозг).

а) Классификация по морфологии. Нервные клетки бывают звездчатые и веретенообразные, пирамидные, зернистые, грушевидные и т.д. ок. 60 форм.

б) Классификация по характеру и количеству отростков. Делятся на униполярные, биполярные и мультиполярные.

б.1. Униполярные - это клетки с одним отростком, делятся на:

б.1.1. Истинные, встречаются только у беспозвоночных

б.1.2. Ложные (псевдоуниполярные) находятся в спинномозговых узлах, в теле человека и всех высших позвоночных.

б.2. Биполярные (с двумя отростками), у них продолговатая форма. Один – центральный, второй – периферический.

Б.3. мультиполярные (СО МНОЖЕСТВОМ ОТРОСТКОВ)

Если у биполярных и мультиполярных клеток отростки невозможно дифференцировать, то их называют гетерополярными.

Тема: Строение нейрона.

В каждом нейроне различают следующие участки:

а) Тело (сома или перикарион) именно эта часть клетки содержит цитоплазму иядро. Сома может лежать прямо по ходу нейрита, как у биполярных клеток или присоединяться к отросткам в стороне, а т.ж. сома может лежать терминально, т.е. ближе к дендритической зоне, а у мультиполярных сома расположена между аксоном и дендритами по центру.

б) Дендритическая зона (периферическая и осевая зона аксона).

Это рецепторная зона, она обеспечивает конвергентную систему сбора информации через синапсы от других нейронов или из окружающей среды.

Морфологическая характеристика дендритической зоны:

Многочисленные, относительно короткие, суживающиеся в периферическом направлении разветвления, отходят под тупым углом в проксимальной (ближе к телу) части дендрита. Сома располагается вблизи или внутри дендритического разветвления. На дендритах есть шипиковый аппарат. Способразветвления у различных типов нейронов - сравнительно постоянный. Поструктуре дендриты схожи с сомой. Направление движения импульса - целлюлопитально (к телу клетки).

Дендриты отходят от любой части сомы, отход дендрита представляет собой коническое возвышение, которое продолжается в главный стволовой дендрит, а уже он подразделяется на перифиричные, вторичные, тройничные ветви. Толщина стволовых дендритов у разных нейронов различна.

У пирамидных клеток коры головного мозга главный дендрит называется апикальным, а все остальные – базальными.

Шипиковый аппарат состоит из двух, трех гладких цистерн (ЭПС), по форме могут быть булавообразные, шапочкоподобные или тонкие (в виде нити). Длина шипиков ок. 2-3 мКм, чаще всего они расположены в утолщенном конусе, у разных клеток количество шипиков различно, больше всего их в клетках Пуркинье, в пирамидных клетках коры головного мозга, в клетках хвостатого ядра головного мозга. На площади равной 10² мКм, у дендритов клеток Пуркинье находиться 15 шипиков. Всего в одной клетке Пуркинье 40000 шипиков, а их суммарная поверхность 220000 шипиков. Шипики предположительно увеличивают контактную поверхность.

Формы ветвления дендритов:

1. Проксимальная

2. Интермедиальная

3. Терминальная

Ход ветвления

1. Лучеобразный

2. Интермедиальный

3. Сильно запущенный

Тема: Аксон (нейрит)

Аксон - это отросток, который специализируется на проведении нервного импульса от тела клетки на большие расстояния (целлюлофугально).

Аксоны, как правило, бывают длинные, длина 200 мКм - 1 м. У аксонов контуры ровные, гладкие, без шипиков, количество аксонов, как правило, единичное, исключение – беспозвоночные, у них бывают клетки с несколькими аксонами. У биполярных клеток сетчатки глаза нет аксонов, их называют «анаксональные» клетки. С лат. «axis» - осевой цилиндр, ось. Если у аксона есть глиальная оболочка, его называют нейрит. Калибр аксона у каждой нервной клетки постоянен и прямопропорционален функции и физиологическому назначению, у двигательных клеток аксоны толстые, быстро проводящие импульсы.

Разветвления:

Разветвления у аксонов называется терминальное, т.е. веточки на конце аксона разветвляются под углом 90°.

Структура аксона:

Структура аксона - это митохондрии, микроволоконцы, микроканальцы, нейрофиламенты, трубочки, цистерны, гранулярные пузырьки, и (?) гладкая Э.П.Р. , но комплекса Гольджи – нет.

Отхождения аксонов:

Чаще всего от сомы, иногда у пирамидных клеток аксон отходит от базального дендрита. В месте отхождения аксона от сомы находится «аксонов холмик» или коническое возвышение, его мембрана не покрыта глиальной оболочкой и называется «инициальный сегмент». Этот сегмент занимает ключевую позицию, т.к. здесь возникает возбуждение. «Аксонов холмик» продолжается в «осевой цилиндр», который заканчивается телодендрионом, именно здесь идет разветвление. Часть телодендриона - утолщена, а часть - ветвится. Область телодендриона т.ж. не имеет миелиновой оболочки, не является электрически активной, именно здесь происходит передача импульса на другие клетки.

Виды ветвления дендритов:

1. Под прямым углом, к осевому цилиндру, в виде буквы Т, пресинаптические участки.

2. Ветви телодендриона идут паралельно осевому цилиндру, либо кустикообразно.

3. Ветви относительно короткие, с боковыми веточками которые распадаются на пальцеобразные или лапообразные, терминальной формы углы.

Пример: Формы телодендрионов могут различаться не только у разных клеток, но и даже в пределах одной клетки и одного отростка.

На аксоне может быть миелиновая оболочка, она не сплошная, а проходит отдельными (одинаковыми) сегментами.

Пространство, которое занимает один аксон со всеми своими окончаниями называется «эфферентный домен» нейрона.

Пример: У одной клетки коры головного мозга может быть 39000 контактов. У одной клетки ретикулярной формации ствола головного мозга имеет 27500 контактов.

Строение тела клетки.

1. Клеточная мембрана. Она отгораживает от окружающей среды. Через нее проходит «транспорт веществ». Учавствует в образовании импульсов. Транспортирует электролиты при котором возникает деполяризация и гиперполяризация.

2. Цитоплазма (гемоплазма). Она участвует в метаболизме и поддерживает активность веществ.

3. Митохондрии.

· синтез энергии

· метаболизм аминокислот

· служат резервуаром Ca в клетке.

4. Комплекс Гольджи.

· распределение белков

· синтез и концентрация полисахаридов (предполагают внутриклеточный транспорт).

· Организационный скелет клетки.

· (?) внутренний транспорт

5. Рибосомы

· синтез белков

6. Э.П.С.

· внутренний транспорт

· организацционный скелет клетки

· гладкая

7. Микроканальцы

· механическая скелетная функция

· транспорт

· деление клетки

8. Агранулярные пузырьки.

· накопление медиаторов

9. Гранулярные

· накопление медиаторов

· освобождение протеина из пресинаптического элемента

10. Нейросекреторные элементарные гранулы.

· участие в регуляции метаболизма клетки при помощи нейрогормонов

11. Мизосомы

· накопление ферментов

12. Микротельца

· ?

13. Мультивезикулярные тельца

· участие в разложении мембраны

14. Фаголизосомы

· участие в разложении органических веществ внутри и внеклеточного происхождения

15. Липофусцин. Накапливаемый в старых клетках пигмент после износа

16. Нейромеланин

· участие в метаболизме серотонина и катехоламина

17. Жировые капли

· запас жиров

Тема: Нервное волокно

Это отростки нейрона с оболочками, делятся на миелиновые и безмиелиновые. Миелиновое волокно состоит из осевого цилиндра, и миелинового слоя концентрически закрученного вокруг цилиндра. Толщина такого волокна 1 - 22 мКм. Безмиелиновое волокно состоит из осевого цилиндра и оболочки – нейроглемы. Толщина 1 - 4 мКм.

Миелин - это жироподобное в-вопо составу похожее на мембрану, здесь содержится много жиров, ~22% белков, а т.ж. аминокислоты, ферменты и холестерин, который придает инертность.

Функция миелина в ограничении прохождения тока вокруг волокна. Вторая функция увеличивает скорость проведения импульса.

Пример: В нервах может быть любое количество нервных волокон. В локтевом нерве миелиновых волокон ~до 37%. В кожных нервах руки до 60 - 80% миелиновых волокон.

Нейроглия (Нервный клей), межклеточное вещество.

Была открыта в 1846 году Рудольфом Вирховым. Глия состоит из клеток, количество клеток глии в ЦНС в 10 раз больше чем нервных клеток. По объему клетки нейроглии составляют 50% от всей ЦНС.

Клетки глии делятся по происхождению:

1 группа: Макроглия, происходит из нейроэктодермы.

2 группа: Микроглия, происходит из мезодермы. Мезенхима – это зародышевая соединительная ткань. К макроглии относятся эпиндемоциты, которые выстилают полости внутри мозга.

3 группа: Из астроцитов

4 группа: Олигодендроциды

В ПНС нейроглия представлена Швановской глией и ее модификацией - сателлитными клетками.

Существуют три отличия глиальных клеток от нейронов:

1. Нервные клетки не делятся (не восстанавливаются). Клетки глии делятся (восстанавливаются).

2. Нервные клетки способны передавать и генерировать импульсы, а клетки глии – нет.

Астроциты.

Астроциты – это круглые клетки с округлым ядром имеющие два ядрышка, а т.ж. крупные отростки в виде вуали. Отростки увеличивают площадь поверхности и постоянно движутся. В ЦНС астроциты встречаются как в белом, так и в сером веществе по всем отделам.

Астроциты бывают двух типов:

1. Волокнистые. Распологаются в основном в белом веществе, имеют более длинные, тонкие, гладкие, маловетвящиеся отростки.

2. Протоплазматические. Лежат в белом веществе, содержат меньше фибрил.

На поверхности астроцитов имеются ламеллы, которые увеличивают площадь поверхности. Эта поверхность граничит с межклеточным пространством серого вещества. У астроцитов имеются крупные митохондрии, имеются глиофиламенты, а у некоторых астроцитов встречается одна подвижная ресничка.

Функции астроцитов:

1. Создание пространственной сети, опоры для нейронов.

2. Изоляционная функция. Изолируют нервные волокна и нервные окончания. Скапливаясь на поверхности ЦНС и на границах серого и белого вещества, изолируют отделы друг от друга.

3. Участие в метаболизме, который поддерживает активность нейронов и синапсов.

4. Обеспечение репарации нервов после повреждения.

Олигодендроциты

Это мелкие, овальные клетки, с тонкими, короткими, маловетвящимися, немногочисленными отростками. В цитоплазме таких клеток много рибосом и имеются холестериновые кристалики. Находятся в сером и белом веществе вокруг нейронов, входят в состав оболочек и в состав нервных окончаний. Они постоянно пульсируют.

Их функции:

1. Метаболизм (предположительно).

2. Образование оболочки.

Микроглия

Это мелкие, продолговатой формы клетки, с большим количеством сильноветвящихся отростков. У них очень мало цитоплазмы, рибосом, слабо развитая ЭПС, и имеются мелкие митохондрии. Лежат в сером веществе между отростками.

Происхождение

Клетки микроглии прорастают в мозг на поздних стадиях эмбриогенеза и накапливаются в местах, где мягкая оболочка прирастает к серому веществу, а отсюда эти клетки распространяются во все части ЦНС.

Функции микроглии

1. Сторожевая

2. Участие в филогенезе

Периферическая нейроглия:

1. Швановские клетки. Могут иметь как продолговатую, так и звездчатую форму. В телах мало органел, а в отростках много митохондрий и ЭПС.

Функции:

а) ограничение всех частей ПНС.

б) выполнение изоляционной функции.

в) создание миелина.

г) участие в обмене веществ

д) способность к фагоцитозу.

2. Сателлитные клетки. Находятся в области периферических узлов, они почти прилегают к поверхности псевдоуниполярных клеток находящихся в чувствительных узлах, а т.ж. прилегают к телам и дендритам мультиполярных клеток находящихся в вегетативных узлах.

У нейроглии следующие функции:

1. Создание «скелета» для нейронов.

2. Обеспечение защиты нейронов (механическая и фагоцитирующая).

3. Обеспечение питания нейронов.

4. Участие в изоляции нервных волокон

5. Участие в образовании миелиновой оболочки.

6. Участие в восстановлении поврежденных элементов нервной ткани.

7. Осуществление переноса веществ от нейронов в кровь и обратно.

Межклеточные контакты.

1 вид: простое прилегание двух клеток

2 вид: передача информации посредсвом жидкости

3 вид: специфические контакты (синапсы).

Синапс

Понятие синапса ввел в 1906 (1897) г. английский физиолог Шеррингтон.

Синапс – это специализированный контакт через который осуществляется поляризованная передача из нейрона возбуждающих или тормозящих влияний на другие целостные элементы.

Синапсы делятся на химические и электрические. Электрические синапсы находятся там, где нужна быстрая передача, они биполярные, симметричные, проводят только возбуждение и возбуждением могут охватывать сразу несколько нейронов.

Химические синапсы очень специфические, не симметричные, односторонние, между мембранами имеется щель. На прохождение щели уходит время. В отличии от электрических проводят как возбуждение так и торможение.

Состав: Химический синапс имеет пресинаптический элемент в виде пуговки или узелка на конце нейрита.

Виды синапсов по месту контакта

1. Аксосоматический

2. Аксодендритический

3. Аксоаксонный

У низших видов встречаются соматоаксонные, соматодендритические, соматосоматисные, дендросоматные. Дендродендритические - выведены недавно, находятся в обонятельном бугре и сетчатке глаза.

На поверхности одного нейрона может быть несколько синапсов или несколько тысяч, а т.ж. клетки без синапсов. Один грам коры головного мозга морской свинки содержит 4 х 10¹¹

Синаптический спектр – это совокупность всех синапсов одного нейрона. Делятся на афферентный и эфферентный.