Нервная ткань – совокупность связанных между собой нервных клеток (нейронов, нейроцитов) и вспомогательных элементов (нейроглии), которая регулирует деятельность всех органов и систем живых организмов. Это основной элемент нервной системы, которая делится на центральную (включает головной и спинной мозг) и периферическую (состоящую из нервных узлов, стволов, окончаний).
Основные функции нервной ткани
- Восприятие раздражения;
- формирование нервного импульса;
- быстрая доставка возбуждения к центральной нервной системе;
- хранение информации;
- выработка медиаторов (биологически активных веществ);
- адаптация организма к переменам внешней среды.
Свойства нервной ткани
- Регенерация — происходит очень медленно и возможна только при наличии неповрежденного перикариона. Восстановление утраченных отростков идет путем прорастания.
- Торможение — предотвращает возникновение возбуждения или ослабляет его
- Раздражимость — ответ на влияние внешней среды благодаря наличию рецепторов.
- Возбудимость — генерирование импульса при достижении порогового значения раздражения. Существует нижний порог возбудимости, при котором самое маленькое влияние на клетку вызывает возбуждение. Верхний порог – это величина внешнего воздействия, которая вызывает боль.
Основная структурная единица – это нейрон. Он имеет тело – перикарион (в котором находятся ядро, органеллы и цитоплазма) и несколько отростков. Именно отростки являются отличительной чертой клеток этой ткани и служат для переноса возбуждения. Длина их колеблется от микрометров до 1,5м. Тела нейронов также различных размеров: от 5 мкм в мозжечке, до 120 мкм в коре головного мозга.
До недавнего времени считалось, что нейроциты не способны к делению. Сейчас известно, что образование новых нейронов возможно, правда только в двух местах – это субвентрикулякная зона мозга и гиппокамп. Продолжительность жизни нейронов ровна длительности жизни отдельного индивидуума. Каждый человек при рождении имеет около триллиона нейроцитов и в процессе жизнедеятельности теряет каждый год 10млн клеток.
Отростки делятся на два типа – это дендриты и аксоны.
Строение аксона. Начинается он от тела нейрона аксонным холмиком, на всем протяжении не разветвляется и только в конце разделяется на ветки. Аксон – это длинный отросток нейроцита, который выполняет передачу возбуждения от перикариона.
Строение дендрита. У основания тела клетки он имеет конусообразное расширение, а дальше разделяется на множество веточек (этим обусловлено его название, «дендрон» с древнегреческого – дерево). Дендрит – это короткий отросток и необходим для трансляции импульса к соме.
По количеству отростков нейроциты делятся на:
- униполярные (есть только один отросток, аксон);
- биполярные (присутствует и аксон, и дендрит);
- псевдоуниполярные (от некоторых клеток в начале отходит один отросток, но затем он делится на два и по сути является биполярным);
- мультиполярные (имеют множество дендритов, и среди них будет лишь один аксон).
Мультиполярные нейроны превалируют в организме человека, биполярные встречаются только в сетчатке глаза, в спинномозговых узлах – псевдоуниполярные. Монополярные нейроны вовсе не встречаются в организме человека, они характерны только для малодифференцированной нервной ткани.
Нейроглия – это совокупность клеток, которая окружает нейроны (макроглиоциты и микроглиоциты). Около 40% ЦНС приходится на клетки глии, они создают условия для выработки возбуждения и его дальнейшей передачи, выполняют опорную, трофическую, защитную функции.
Эпендимоциты – образуются из глиобластов нервной трубки, выстилают канал спинного мозга.
Астроциты – звездчатые, небольших размеров с многочисленными отростками, которые образуют гематоэнцефалический барьер и входят в состав серого вещества ГМ.
Олигодендроциты – основные представители нейроглии, окружают перикарион вместе с его отростками, выполняя такие функции: трофическую, изолирования, регенерации.
Нейролемоциты – клетки Шванна, их задача образование миелина, электрическая изоляция.
Микроглия – состоит из клеток с 2-3 ответвлениями, которые способны к фагоцитозу. Обеспечивает защиту от чужеродных тел, повреждений, а также удаление продуктов апоптоза нервных клеток.
Нервные волокна — это отростки (аксоны или дендриты) покрытые оболочкой. Они делятся на миелиновые и безмиелиновые. Миелиновые в диаметре от 1 до 20 мкм. Важно, что миелин отсутствует в месте перехода оболочки от перикариона к отростку и в области аксональных разветвлений. Немиелинизированные волокна встречаются в вегетативной нервной системе, их диаметр 1-4 мкм, перемещение импульса осуществляется со скоростью 1-2 м/с, что намного медленнее, чем по миелинизированых, у них скорость передачи 5-120 м/с.
Нейроны подразделяются за функциональными возможностями:
- Афферентные – то есть чувствительные, принимают раздражение и способны генерировать импульс;
- ассоциативные — выполняют функцию трансляции импульса между нейроцитами;
- эфферентные — завершают перенос импульса, осуществляя моторную, двигательную, секреторную функцию.
Вместе они формируют рефлекторную дугу, которая обеспечивает движение импульса только в одном направлении: от чувствительных волокон к двигательным. Один отдельный нейрон способен к разнонаправленной передачи возбуждения и только в составе рефлекторной дуги происходит однонаправленное течение импульса. Это происходит из-за наличия в рефлекторной дуге синапса – межнейронного контакта.
Синапс состоит из двух частей: пресинаптической и постсинаптической, между ними находится щель. Пресинаптическая часть – это окончание аксона, который принес импульс от клетки, в нем находятся медиаторы, именно они способствуют дальнейшей передачи возбуждения на постсинаптическую мембрану. Самые распространённые нейротрансмитеры: дофамин, норадреналин, гамма аминомасляная кислота, глицин, к ним на поверхности постсинаптической мембраны находятся специфические рецепторы.
Вода содержится в значительном количестве в коре головного мозга, меньше ее в белом веществе и нервных волокнах.
Белковые вещества представлены глобулинами, альбуминами, нейроглобулинами. В белом веществе мозга и аксонных отростках встречается нейрокератин. Множество белков в нервной системе принадлежит медиаторам: амилаза, мальтаза, фосфатаза и др.
В химический состав нервной ткани входят также углеводы – это глюкоза, пентоза, гликоген.
Среди жиров обнаружены фосфолипиды, холестерол, цереброзиды (известно, что цереброзидов нет у новорожденных, их количество постепенно вырастает во время развития).
Микроэлементы во всех структурах нервной ткани распределены равномерно: Mg, K, Cu, Fe, Na. Их значение очень велико для нормального функционирования живого организма. Так магний участвует в регуляции работы нервной ткани, фосфор важен для продуктивной умственной деятельности, калий обеспечивает передачу нервных импульсов.
источник
Нервная ткань. Морфофункциональная характеристика. Источники развития.
Нервная ткань — это система взаимосвязанных нервных клеток и нейроглии, обеспечивающих специфические функции восприятия раздражений, возбуждения, выработки импульса и передачи его. Она является основой строения органов нервной системы, обеспечивающих регуляцию всех тканей и органов, их интеграцию в организме и связь с окружающей средой.
Нервные клетки (нейроны, нейроциты) — основные структурные компоненты нервной ткани, выполняющие специфическую функцию.
Нейроглия (neuroglia) обеспечивает существование и функционирование нервных клеток, осуществляя опорную, трофическую, разграничительную, секреторную и защитную функции.
Развитие. Нервная ткань развивается из дорсальной эктодермы. У 18-дневного эмбриона человека эктодерма формирует нервную пластинку, латеральные края которой образуют нервные валики, а между валиками формируется нервный желобок. Передний конец нервной пластинки образует головной мозг. Латеральные края образуют нервную трубку. Полость нервной трубки сохраняется у взрослых в виде системы желудочков головного мозга и центрального канала спинного мозга. Часть клеток нервной пластинки образует нервный гребень (ганглиозная пластинка). В дальнейшем в нервной трубке дифференцируется 4 концентрических зоны: вентрикулярная (эпендимная), субвентрикулярная, промежуточная (плащевая) и краевая (маргинальная).
Нейроглия. Классификация. Строение и значение различных типов глиоцитов.
Нейроглия (neuroglia) обеспечивает существование и функционирование нервных клеток, осуществляя опорную, трофическую, разграничительную, секреторную и защитную функции. Все клетки нейроглии делятся на два генетически различных вида: глиоциты (макроглия) и глиальные макрофаги (микроглия). Глиоциты развиваются одновременно с нейронами из нервной трубки. Среди глиоцитов различают:
Эпендимоциты – образуют плотный слой клеточных элементов, выстилающих спинномозговой канал и все желудочки мозга. В процессе гистогенеза нервной ткани эпендимоциты дифференцируются первыми из спонгиобластов нервной трубки и выполняют в этой стадии развития разграничительную и опорную функции. Некоторые виды выполняют секреторную функцию, выделяя различные активные вещества прямо в полость мозговых желудочков или кровь.
Астроциты – плазматические: характеризуются наличием крупного округлого бедного хроматином ядра и множеством сильно разветвлённых коротких островков, несут разграничительную и трофическую функции; волокнистые: располагаются в белом веществе мозга. Основная функция астроцитов – изоляция рецепторной зоны нейронов и их окончаний от внешних влияний, что необходимо для осуществления специфической деятельности нейронов.
Олигодендроглиоциты – окружают тела нейронов в ЦНС и ПНС. От тел клеток отходит несколько коротких и слабо разветвлённых отростков. Они выполняют трофическую функцию, принимая участие в обмене веществ нервных клеток, играют значительную роль в образовании оболочек вокруг отростков клеток.
Классификация нейронов. Структурно-функциональная характеристика нейронов.
Отросчатые клетки по форме делятся: пирамидные, зведчатые, корзинчатые, веретеновидные и т.д.
По размеру: мелкие, средние, крупные, гигантские.
-униполярные (только у эмбриона) – 1 отросток;
-биполярные–2 отростка, встречается редко, в основном в сетчатке глаза;
-псевдоуниполярные, в ганглиях, от их тела отходит длинный цитоплазматический вырост, а затем делится на 2 отростка;
-многоотростчатые (мультиполярные, преобладают в ЦНС).
Нейрон как основная структурно-функциональная единица нервной системы. Классификация.
Нейроны. Специализированные клетки нервной системы, ответственные за рецепцию, обработку стимулов, проведение импульса и влияние на другие нейроны, мышечные или секреторные клетки. Нейроны выделяют нейромедиаторы и другие вещества, передающие информацию. Нейрон является морфологически и функционально самостоятельной единицей, но с помощью своих отростков осуществляет синаптический контакт с другими нейронами, образуя рефлекторные дуги — звенья цепи, из которой построена нервная система. В зависимости от функции в рефлекторной дуге различают рецепторные (чувствительные, афферентные), ассоциативные и эфферентные (эффекторные) нейроны. Афферентные нейроны воспринимают импульс, эфферентные передают его на ткани рабочих органов, побуждая их к действию, а ассоциативные осуществляют связь между нейронами. Нейроны состоят из тела и отростков: аксона и различного числа ветвящихся дендритов. По количеству отростков различают униполярные нейроны, имеющие только аксон, биполярные, имеющие аксон и один дендрит, и мультиполярные, имеющие аксон и много дендритов. Иногда среди биполярных нейронов встречается псевдоуниполярный, от тела которого отходит один общий вырост — отросток, разделяющийся затем на дендрит и аксон. Псевдоуниполярные нейроны присутствуют в спинальных ганглиях, биполярные — в органах чувств. Большинство нейронов мультиполярные. Их формы чрезвычайно разнообразны.
Нервные волокна. Морфофункциональная характеристика миелиновых и безмиелиновых волокон. Миелинизация и регенерация нервных клеток и волокон.
Отростки нервных клеток, покрытые оболочками, называются нервными волокнами. По строению оболочек различают миелиновые и безмиелиновые нервные волокна.
Безмиелиновые нервные волокна находятся преимущественно в составе вегетативной нервной системы. Нейролеммоциты оболочек безмиелиновых нервных волокон образуют тяжи, в которых видны овальные ядра. Волокна, содержащие несколько осевых цилиндров, называются волокнами кабельного типа.
Миелиновые нервные волокна встречаются как в центральной, так и в периферической нервной системе. Они значительно толще безмиелиновых нервных волокон. Они также состоят из осевого цилиндра, «одетого» оболочкой из нейролеммоцитов (шванновских клеток), но диаметр осевых
цилиндров этого типа волокон значительно толще, а оболочка сложнее. В сформированном миелиновом волокне принято различать два слоя оболочки: внутренний — миелиновый слой и наружный, состоящий из цитоплазмы, ядер нейролеммоцитов и нейролеммы.
Синапсы. Классификация, строение, механизм передачи нервного импульса в синапсах.
Синапсы – это структуры, предназначенные для передачи импульса с одного нейрона на другой или на мышечные и железистые структуры. Синапсы обеспечивают поляризацию проведения импульса по цепи нейронов. В зависимости от способа передачи импульса синапсы могут быть химическими или электрическими (электротоническими).
Химические синапсы передают импульс на другую клетку с помощью специальных биологически активных веществ — нейромедиаторов, находящихся в синаптических пузырьках. Терминаль аксона представляет собой пресинаптическую часть, а область второго нейрона, или другой
иннервируемой клетки, с которой она контактирует, — постсинаптическую часть. Область синаптического контакта между двумя нейронами состоит из пресинаптической мембраны, синаптической щели и постсинаптической мембраны.
Электрические, или электротонические, синапсы в нервной системе млекопитающих встречаются относительно редко. В области таких синапсов цитоплазмы соседних нейронов связаны щелевидными соединениями (контактами), обеспечивающими прохождение ионов из одной клетки в другую, а следовательно, электрическое взаимодействие этих клеток.
Скорость передачи импульса миелиновыми волокнами больше, чем безмиелиновыми. Тонкие волокна, бедные миелином, и безмиелиновые волокна проводят нервный импульс со скоростью 1—2 м/с, тогда как толстые миелиновые — со скоростью 5—120 м/с.В безмиелиновом волокне волна деполяризации мембраны идет по всей аксолемме, не прерываясь, а в миелиновом возникает только в области перехвата. Таким образом, для миелиновых волокон характерно сальтаторное
проведение возбуждения, т.е. прыжками. Между перехватами идет электрический ток, скорость которого выше, чем прохождение волны деполяризации по аксолемме.
Нервные окончания, рецепторные и эффекторные. Классификация, строение.
Нервные волокна заканчиваются концевыми аппаратами — нервными окончаниями. Различают 3 группы нервных окончаний: концевые аппараты, образующие межнейрональные синапсы и осуществляющие связь нейронов между собой; эффекторные окончания (эффекторы), передающие нервный импульс на ткани рабочего органа; рецепторные (аффекторные, или
Эффекторные нервные окончания бывают двух типов — двигательные и секреторные.
Двигательные нервные окончания — это концевые аппараты аксонов двигательных клеток соматической, или вегетативной, нервной системы. При их участии нервный импульс передается на ткани рабочих органов. Двигательные окончания в поперечнополосатых мышцах называются нервно-мышечными окончаниями. Они представляют собой окончания аксонов клеток двигательных ядер передних рогов спинного мозга или моторных ядер головного мозга. Нервно-мышечное окончание состоит из концевого ветвления осевого цилиндра нервного волокна и специализированного участка мышечного волокна. Двигательные нервные окончания в гладкой мышечной ткани представляют собой четкообразные утолщения (варикозы) нервного волокна, идущего среди неисчерченных гладких миоцитов. Сходное строение имеют секреторные нервные окончания. Они представляют собой концевые утолщения терминалей или утолщения по ходу нервного волокна, содержащие пресинаптические пузырьки, главным образом холинергические.
Рецепторные нервные окончания. Эти нервные окончания — рецепторы воспринимают различные раздражения как из внешней среды, так и от внутренних органов. Соответственно выделяют две большие группы рецепторов: экстерорецепторы и интерорецепторы. К экстерорецепторам (внешним) относятся слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые и осязательные рецепторы. К интерорецепторам (внутренним) относятся висцерорецепторы (сигнализирующие о состоянии внутренних органов) и вестибулопроприорецепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата).
В зависимости от специфичности раздражения, воспринимаемого данным видом рецептора, все чувствительные окончания делят на механорецепторы, барорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы и др. По особенностям строения чувствительные окончания подразделяют на
свободные нервные окончания, т.е. состоящие только из конечных ветвлений осевого цилиндра, и несвободные, содержащие в своем составе все компоненты нервного волокна, а именно ветвления осевого цилиндра и клетки глии.
источник
Нервная ткань человека в организме имеет несколько мест преимущественной локализации. Это мозг (спинной и головной), вегетативные ганглии и вегетативная нервная система (метасимпатический отдел). Головной мозг человека складывается из совокупности нейронов, общее число которых составляет не один миллиард. Сам же нейрон состоит из сома – тела, а также отростков, которые получают информацию от остальных нейронов – дендритов, и аксона, являющегося удлиненной структурой, передающей информацию от тела к дендритам других нервных клеток.
Нервная ткань включает в себя в общей совокупности до триллиона нейронов различной конфигурации. Они могут быть униполярными, мультиполярными или биполярными в зависимости от количества отростков. Униполярные варианты с одним отростком встречаются у человека нечасто. Они обладают только одним отростком – аксоном. Такая единица нервной системы распространена у беспозвоночных животных (тех, которых нельзя отнести к млекопитающим, гадам, птицам и рыбам). При этом стоит учитывать, что по современной классификации к числу беспозвоночных относится до 97% всех видов животных, описанных к настоящему времени, поэтому униполярные нейроны достаточно широко представлены в земной фауне.
Нервная ткань с псевдоуниполярными нейронами (имеют один отросток, но раздвоенный на кончике) встречается у высших позвоночных в черепно-мозговых и спинно-мозговых нервах. Но чаще у позвоночных имеются в наличии биполярные образцы нейронов (есть и аксон, и дендрит) или мультиполярные (аксон один, а дендритов – несколько).
Какую еще классификацию имеет нервная ткань? Нейроны в ней могут выполнять разные функции, поэтому среди них выделяют ряд типов, в том числе:
- Афферентные нервные клетки, они же чувствительные, центростремительные. Эти клетки имеют небольшие размеры (относительно других клеток такого же типа), обладают разветвленным дендритом, связаны с функциями рецепторов сенсорного типа. Они расположены вне центральной нервной системы, имеют один отросток, расположенный в контакте с каким-либо органом, и другой отросток, направленный в спинной мозг. Эти нейроны создают импульсы под воздействием на органы внешней среды или каких-либо изменений в самом теле человека. Особенности нервной ткани, сформированной за счет чувствительных нейронов, таковы, что в зависимости от подвида нейронов (моносенсорные, полисенсорные или бисенсорные) могут получаться реакции, как строго на один раздражитель (моно), так и на несколько (би-, поли-). К примеру, нервные клетки во вторичной зоне на коре больших полушарий (зрительная зона) могут обрабатывать как зрительные, так и звуковые раздражители. Информация идет от центра к периферии и обратно.
- Двигательные (эфферентные, моторные) нейроны передают информацию от центральной нервной системы к периферии. У них длинный аксон. Нервная ткань образует здесь продолжение аксона в виде периферических нервов, которые подходят к органам, мышцам (гладким и скелетным) и ко всем железам. Скорость прохождения возбуждения через аксон в нейронах такого типа очень велика.
- Нейроны вставочного типа (ассоциативные) отвечают за передачу информации от чувствительного нейрона на двигательный. Ученые предполагают, что нервная ткань человека состоит из таких нейронов на 97-99%. Их преимущественной дислокацией является серое вещество в центральной нервной системе, и они могут быть тормозными или возбуждающими в зависимости от выполняемых функций. Первые из них имеют возможность не только передать импульс, но и модифицировать его, усиливая эффективность.
Помимо вышеуказанных классификаций нейроны могут быть фоновоактивными (реакции проходят безо всякого внешнего воздействия), другие же дают импульс только при применении к ним какой-то силы. Отдельную группу нервных клеток составляют нейроны-детекторы, которые могут избирательно реагировать на какие-то сенсорные сигналы, которые имеют поведенческое значение, они нужны для распознавания образов. К примеру, в новой коре имеются клетки, которые особенно чувствительны к данным, описывающим что-то, схожее с лицом человека. Свойства нервной ткани здесь таковы, что нейрон дает сигнал при любом расположении, цвете, размере «лицевого раздражителя». В зрительной же системе есть нейроны, отвечающие за детекцию сложных физических явлений вроде приближения и удаления предметов, циклические движения и др.
Нервная ткань образует в ряде случаев комплексы, очень важные для работы головного мозга, поэтому некоторые нейроны имеют персональные имена в честь открывших их ученых. Это клетки Беца, очень крупные по размерам, обеспечивающие связь двигательного анализатора через корковый конец с моторными ядрами в стволах головного мозга и ряда отделов спинного мозга. Это и тормозные клетки Реншоу, наоборот, небольшие по размерам, помогающие стабилизировать мотонейроны при удержании нагрузки, к примеру, на руку и для поддержания расположения тела человека в пространстве и др.
Строение нервных тканей включает в себя еще один элемент под названием «нейроглия». Эти клетки, которые называют еще глиальными или глиоцитами, по размерам в 3-4 раза меньше самих нейронов. В мозге человека нейроглий в пять раз больше, чем нейронов, что, возможно, обуславливается тем, что нейроглии поддерживают работу нейронов, выполняя различные функции. Свойства нервной ткани данного вида таковы, что у взрослых людей глиоциты являются возобновляющимися, в отличие от нейронов, которые не восстанавливаются. К функциональным «обязанностям» нейроглий относится создание гематоэнцефалического барьера с помощью глиоцитов-астроцитов, которые не дают проникнуть в мозг всем крупным молекулам, патологическим процессам и многим лекарствам. Глиоциты-олегодендроциты — мелкие по размерам, образуют вокруг аксонов у нейронов жироподобный миелиновый футляр, несущий защитную фукнцию. Также нейроглии обеспечивают опорную, трофическую, разграничительную и др. функции.
Некоторые ученые в строение нервных тканей включают и эпендиму – тонкий слой клеток, которые выстилают центральный канал спинного мозга и стенки желудочков мозга. В массе своей эпендима однослойна, состоит из клеток цилиндрической формы, в третьем и четвертом желудочках мозга она имеет несколько слоев. Составляющие эпендиму клетки, эпендимоциты, выполняют секреторную, разграничительную и опорную функции. Их тела вытянуты по форме и имеют на концах «реснички», за счет движения которых производится перемещение спинномозговой жидкости. В третьем желудочке головного мозга находятся особенные эпендимные клетки (танициты), которые, как полагается, передают данные о составе спинномозговой жидкости в специальный отдел гипофиза.
Органы нервной ткани, по широко распространенному определению, включают в себя также стволовые клетки. К ним относят незрелые образования, которые могут становиться клетками разных органов и тканей (потентность), проходить процесс самообновления. По сути, развитие любого многоклеточного организма начинается со стволовой клетки (зиготы), из которой делением и дифференцировкой получаются все остальные виды клеток (у человека их более двухсот двадцати). Зигота представляет собой тотипотентную стволовую клетку, которая дает начало полноценному живому организму за счет трехмерной дифференцировки в единицы экстраэмбриональных и эмбриональных тканей (через 11 дней после оплодотворения у человека). Потомками тотипотентных клеток являются плюрипотетные, которые дают начало элементам зародыша – энтодерме, мезодерме и эктодерме. Из последней как раз и развивается нервная ткань, кожный эпителий, отделы кишечной трубки и органы чувств, поэтому стволовые клетки – это неотъемлемая и важная часть нервной системы.
Стволовых клеток в организме человека очень мало. К примеру, у эмбриона имеется одна такая клетка на 10 тысяч, а у пожилого человека в возрасте около 70 лет – одна на пять–восемь миллионов. Стволовые клетки обладают, помимо вышеуказанной потентности, такими свойствами, как «хоуминг» — способность клетки после введения прибывать в зону повреждения и исправлять сбои, выполняя утраченные функции и сохраняя теломер клетки. В других клетках при делении теломер в части своей утрачивается, а в опухолевых, половых и стволовых есть так называемая телоразмерная активность, в ходе которой концы хромосом автоматически надстраиваются, что дает бесконечную возможность клеточных делений, то есть бессмертие. Стволовые клетки, как своеобразные органы нервной ткани, обладают таким высоким потенциалом за счет избытка информационной рибонуклеиновой кислоты для всех трех тысяч генов, которые участвую в первых этапах развития зародыша.
Основными источниками стволовых клеток выступают эмбрионы, плодный материал после аборта, пуповинная кровь, костный мозг, поэтому с октября 2011 года решением Европейского суда запрещены манипуляции с эмбриональными стволовыми клетками, так как эмбрион признан человеком с момента оплодотворения. В России допущено лечение собственными стволовыми клетками и донорскими для ряда заболеваний.
Ткани нервной системы пронизывают весь наш организм. От центральной нервной системы (головной, спиной мозг) отходят многочисленные периферические нервы, соединяющие органы тела с ЦНС. Отличием периферической системы от центральной является то, что она не защищена костями и поэтому легче подвергается различным повреждениям. По функциям нервная система подразделяется на вегетативную нервную систему (отвечает за внутреннее состояние человека) и соматическую, которая осуществляет контакты с раздражителями внешней среды, получает сигналы без перехода на подобные волокна, контролируется осознанно.
Вегетативная же дает, скорее, автоматическую, непроизвольную обработку поступающих сигналов. К примеру, симпатический отдел вегетативной системы при надвигающейся опасности повышает давление человека, увеличивает пульс и уровень адреналина. Парасимпатический отдел задействован, когда человек отдыхает, – зрачки у него сужаются, сердцебиение замедляется, кровеносные сосуды расширяются, стимулируется работа половой и пищеварительной систем. Функции нервных тканей энтерального отдела вегетативной нервной системы включают в себя ответственность за все процессы пищеварения. Самым главным органом вегетативной нервной системы является гипотоламус, который связан с эмоциональными реакциями. Стоит помнить, что импульсы в вегетативных нервах могут расходиться на находящиеся рядом волокна такого же типа. Поэтому эмоции способны отчетливо влиять на состояние самых разных органов.
Нервная и мышечная ткань в теле человека тесно взаимодействуют между собой. Так, основные спинномозговые нервы (отходят от спинного мозга) шейного отдела отвечают за движение мышц у основания шеи (первый нерв), обеспечивают двигательный и сенсорный контроль (2-й и 3-й нерв). Грудобрюшной нерв, продолжающийся от пятого, третьего и второго спинномозговых нервов, управляет диафрагмой, поддерживая процессы самопроизвольного дыхания.
Спинномозговые нервы (с пятого по восьмой) в совокупности с нервом грудинной области создают плечевое нервное сплетение, которое позволяет функционировать рукам и верхней части спины. Строение нервных тканей здесь кажется сложным, однако оно высокоорганизованно и немного различается у разных людей.
В общей сложности у человека 31 пара спинномозговых нервных выходов, восемь из которых находятся в шейном отделе, 12 в грудном, по пять в поясничном и крестцовом отделах и один в копчиковом. Кроме того, выделяют двенадцать черепно-мозговых нервов, идущих от мозгового ствола (отдел мозга, продолжающий спинной мозг). Они отвечают за обоняние, зрение, движение глазного яблока, движение языка, мимику лица и др. Кроме того, десятый нерв здесь отвечает за информацию от груди и живота, а одиннадцатый за работу трапециевидной и кивательной мышц, которые находятся частично вне головы. Из крупных элементов нервной системы стоит упомянуть крестцовое сплетение нервов, поясничное, межреберные нервы, бедренные нервы и симпатический нервный ствол.
Нервная ткань животных зависит от того, к какому классу относится рассматриваемое живое существо, хотя в основе всего лежат опять же нейроны. В биологической систематике животным считается создание, имеющее в клетках ядро (эукариот), способное к движению и питающееся готовыми органическими соединениями (гетеротрофность). А это значит, что можно рассматривать как нервную систему кита, так и, к примеру, червя. Мозг некоторых из последних, в отличие от человеческого, содержит не более трех сотен нейронов, а остальная система представляет собой комплекс нервов вокруг пищевода. Нервные окончания, выходящие к глазам, в ряде случаев отсутствуют, так как у живущих под землей червей нет зачастую самих глаз.
Функции нервных тканей в животном мире ориентированы в основном на то, чтобы их владелец успешно выживал в окружающей среде. При этом природа таит множество загадок. К примеру, зачем пиявке мозг с 32 нервными узлами, каждый из которых сам по себе мини-мозг? Почему у самого маленького в мире паука этот орган занимает до 80% полости всего тела? Встречаются и явные диспропорции в размерах самого животного и частей его нервной системы. Гигантские кальмары располагают главным «органом для размышлений» в виде «пончика» с дыркой посредине и весом около 150 грамм (при общем весе до 1,5 центнеров). И это все может быть предметом размышлений для мозга человека.
источник
( Изучение гистологического строения нервной ткани связано с именами выдающихся отечественных ученых — А. С. Догеля, А. И. Бабухина, А. Н. Миславского, А. А. Заварзина, Б. И. Лаврентьева и др.)
Нервная ткань вместе с особой поддерживающей ее тканью — нейроглией, развивающейся из общего с нервными элементами зачатка, и соединительной тканью образует нервную систему организма — головной и спинной мозг, многочисленные периферические нервы и специфически дифференцированные нервные окончания, разбросанные в большом количестве в различных тканях и органах тела.
Основными свойствами нервной ткани являются возбудимость и проводимость. Нервная ткань способна воспринимать раздражения из внешней среды и от внутренних органов и тканей и передавать их по своим волокнам другим тканям и органам тела. Нервная ткань в целом развивается из наружного зародышевого листка (эктодермы).
Восприятие раздражения, его проведение и передача — эти важнейшие функции нервной ткани — у простейших одноклеточных организмов протекают в одной клетке. У многоклеточных уже во время их зародышевого развития формируется особая воспринимающая и проводящая система, состоящая из специфически дифференцированных нервных элементов.
Наличие у многоклеточных организмов особых нервных клеток, играющих в жизни организма столь важную роль, повлекло за собой образование особых тканей, защищающих нервную ткань от внешних раздражений. Увеличение же организма в объеме и усложнение его устройства повлекли за собой значительное усложнение и расширение проводящей нервной системы. У позвоночных нет почти ни одного участка на поверхности и внутри тела, где бы ни было воспринимающих раздражения аппаратов нервной системы.
Нервная система объединяет в одно гармоничное целое все части тела с их различными структурами и функциями. Одна часть нервных волокон — центростремительных — передает раздражения с периферии находящимся в головном и спинном мозгу нервным центрам. От нервных центров ко всем частям тела идет другая часть нервных волокон — центробежных, окончания которых передают импульсы от центров головного и спинного мозга органам и тканям тела (коже, мышцам, железам и т. д.).
Нервная система регулирует работу положительно всех органов и систем тела. Регулируя в организме обмен веществ, она осуществляет и трофическую функцию, влияя на степень усвоения питательных веществ всеми тканями тела, на поддержание постоянства химического состава, на обмен.
Нервная система с помощью воспринимающих внешнее раздражение аппаратов осуществляет связь между человеком и внешней средой. Наконец, все богатство и многообразие психической жизни человека, вся его высшая нервная деятельность непосредственно связаны с нервной системой.
Ни одна другая система организма не может так совершенно и быстро реализовать влияния внешней и внутренней среды и обеспечить определенные функциональные и структурные сдвиги в интересах всего организма, как нервная система. Основное значение нервной системы для организма состоит в том, чтобы соответствующим образом отвечать (реагировать) на все то, что воздействует на него извне и изнутри, и устанавливать определенный уровень функций организма, обеспечивающий наивысший оптимум его жизнедеятельности как целого.
Чем выше развит организм, тем более развита и большее значение имеет его нервная система, тем более усложняются связи и взаимодействие организма со средой, а также взаимодействие между частями тела.
Реакции организма, осуществляемые центральной нервной системой в ответ на то или иное раздражение, исходящее из внешней или внутренней среды, называются рефлексами. В основе всей нервной деятельности, осуществляемой нервной тканью, лежит рефлекс.
Нейроглия. Нервная ткань состоит из нейроглии и собственно нервной ткани. Нейроглия * — ткань, участвующая в образовании нервной системы. Она составляет строму, в которой расположены более нежные нервные элементы. Эта ткань развивается также из эктодермы, но она неспособна воспринимать и проводить возбуждение. Оболочка из нейроглии, находящаяся между соединительной и нервной тканью, играет не только механическую опорную роль, но также задерживает посторонние раздражения и, как своего рода чехол, защищает ее. Но главным образом нейроглия регулирует обмен веществ нервной ткани, несет трофическую функцию, являясь посредником между нервной тканью и внутренней средой организма. Ей также принадлежит и роль удаления продуктов распада. Кроме нейроглии, опорную и питательную функцию в нервной системе выполняет и соединительная ткань. К таким опорно-трофическим элементам, например, относится один из видов нейроглии, наиболее рано появляющийся в зародышевом развитии, а именно эпендимa — тончайший слой клеток, покрывающий изнутри стенки полостей мозга.
* ( От греческого слова «глия» — клей, замазка.)
Нейроглию нельзя рассматривать как простой заменитель поддерживающей соединительной ткани: она не только имеет одно происхождение с нервной тканью, но и продолжает оставаться с ней в самой тесной связи.
Принято различать два основных вида нейроглии — макроглию и микроглию. Форма клеток макроглии весьма разнообразна, но преобладают отростчатые (звездообразные) клетки с округлым телом и множеством отростков разной длины. Эти клетки носят название астроцитов (рис. 32); их длинные отростки густо переплетаются с отростками соседних астроцитов, образуя нечто в виде войлока. Другой вид клеток макроглии — олигодендроглия — имеет древовидно ветвящиеся отростки. Этот вид матфоглии чаще встречается вокруг нервных волокон. Звездообразные клетки макроглии посредством тончайших, нигде не прерывающихся нитеобразных отростков связаны между собой в сплошную синцитиальную сеть, в которой расположены нервные элементы головного и спинного мозга. Нейроглия тонким слоем везде отделяет собственно нервную ткань от соединительнотканных оболочек и кровеносных сосудов.
Рис. 32. Астроцитная макроглия из спинного мозга (по Заварзину). 1 — капилляр; 2 — отростки астроцитов (звездчатые клетки); 3 — тела астроцитов
Микроглия, по мнению некоторых ученых, образуется из мезенхимы; ее клетки также разнообразны и представляют собой видоизмененные макрофаги. Она проникает в нервную систему вместе с сосудами и также несет опорно-трофическую и защитную функции. Основная функция ее элементов — фагоцитоз.
Нейроглия играет важную роль и во всех патологических процессах. Так, например, при различных повреждениях нейроглия разрастается и замещает участок погибшей нервной ткани.
Нервные клетки. Основными элементами нервной ткани являются нервные клетки, имеющие разнообразную форму, в большинстве случаев многоугольную. Величина их колеблется от 4 до 150 μ, но некоторые из них могут достигать больших размеров и видны даже простым глазом, как, например, нервные клетки в спинном мозгу быка. Нервная клетка обычно состоит из более или менее богатого протоплазмой тела, содержащего крупное пузыревидное, бедное Хроматином ядро с ясно видимыми ядрышками внутри. Цитоплазма нервной клетки обладает очень сложной структурой. Одной из особенностей нервных клеток является отсутствие в них центросом. Наряду с обычными составными частями в цитоплазме имеются специальные образования. Наиболее важными элементами в структуре протоплазмы являются особые тельца Ниссля. Эти тельца имеют округлую или угловатую форму зернистых глыбок. По сходству с пятнами на шкуре тигра они получили еще название тигроида.
При каком-либо раздражении нервной клетки прежде всего выступают изменения в структуре и расположении этих телец. Что собой представляют по существу тельца Ниссля и какова их функция, еще с точностью не выяснено. Замечено только, что количество глыбок значительно меньше в клетках, которые длительное время подвергались раздражению, т. е. в утомленных клетках. Исчезнув при перенапряжении клеток от чрезмерной работы, тельца вновь восстанавливаются во время отдыха. Например, у птиц во время полета тельца Ниссля исчезают и появляются вновь во время покоя. Они имеются в дендритах и отсутствуют в нейритах (см. ниже).
Во многих клетках нервных узлов нередко откладываются пигменты в виде различной величины округлых включений — темный пигмент меланин и желтый пигмент, который накапливается в течение жизни почти во всех ганглиозных клетках. Последний еще называется пигментом изнашивания.
От тела нервной клетки (рис. 33) отходят отростки неодинаковой величины. Нервная клетка со своими отростками получила название нейрона (или неврона).
Рис. 33. Нервная ткань. А — типы нервных клеток. Первая слева — одноотростчатая нервная клетка; вторая — двуотростчатая нервная клетка; третья — многоотростчатая нервная клетка. 1 — дендриты; 2-3 — нейриты. В — строение нейрона. 1 — тело клетки; 2 — ядро; 3 — дендриты; 4 — нейрит (аксон); 5 — разветвленное окончание нейрита; 6 — неврилемма; 7 — миелин; 8 — осевой цилиндр; 9 — перехваты Ранвье. С — тельца Ниссля (тигроид) в протоплазме нервной клетки. D — нейрофибриллы нервной клетки
Нервная клетка является жизненным нейродинамическим и трофическим центром для всего нейрона.
Тело клетки и ее отростки пронизаны густой сетью тончайших, переплетающихся в разных направлениях волоконец — нейрофибрилл. Большинство ученых считает нейрофибриллы проводниками нервного возбуждения. Однако, по мнению других исследователей, проводником нервного возбуждения является жидкая часть цитоплазии, а нейрофибриллы представляют опорный аппарат клетки.
Более длинный из отростков нервной клетки (рис. 34), проводящий раздражение к другим нервным клеткам или к периферическим органам, называется нейритом, все же остальные отростки, принимающие раздражения от других нервных клеток или с периферии, носят название дендритов * . Дендриты многократно делятся вблизи тела клетки и могут образовывать богатые разветвления в виде густого кустарника. Но есть особого вида дендриты — дендриты чувствительных клеток спинномозговых узлов; они являются длинными, доходя до периферии. Дендриты нервной клетки колоссально увеличивают ее поверхность, повышая как возможность питания, так и восприятия нервных раздражений, исходящих от концевых разветвлений нейритов других нервных клеток.
* ( От греческого слова «дендрон» — дерево. Большинство дендритов имеет вид дерева с ветвями.)
Рис. 34. А — униполярная двигательная нервная клетка насекомых. 1 — тело клетки; 2 — клеточный отросток; 3 — неврит; 4 — дендриты (по Заварзину). Б — биполярная нервная клетка из кожи стрекозы. 1 — неразветвленный отросток — неврит; 2 — древовидный отросток — дендрит. В — мультиполярная двигательная нервная клетка. 1 — неврит; 2 — дендриты
Нейрит является главным отростком нервной клетки; он называется нервным волокном, или аксоном * , и состоит из оболочки и осевого цилиндра. Все нервные волокна являются отростками нервных клеток. Соединяясь в пучки, они образуют нервы.
* ( От латинского слова axis — ось.)
Отойдя от нервной клетки в виде конусообразного выступа, нейрит в начале своего пути не ветвится, сохраняя диаметр в несколько микронов. Он может тянуться на громадные расстояния. Длина нервного волокна измеряется расстоянием от его нервной клетки до конечного разветвления на периферии в каком-либо органе (мышца, железа и т. д.). Например, нервные волокна, направляющиеся из спинного мозга к периферическому отделу нижней конечности, имеют длину до 1 м. По пути своего следования нейрит отдает тоненькие веточки (колла-терали) * .
* ( От латинского слова collateralis — боковой.)
На всем протяжении нервные волокна сопровождаются нейроглией, образующей их оболочку и отделяющей их от окружающей соединительной ткани. Глиальная оболочка нервного волокна носит название неврилеммы. Она состоит из тончайшего наружного слоя шванновской оболочки и внутреннего слоя в виде нежной муфты, пропитанного особым жироподобным веществом миелином. Миелиновая оболочка имеет блестящий белый вид, и волокна, обладающие ею, называются миелиновыми, или мякотными; волокна, которые в своей оболочке не содержат миелина, носят название безмякотных (ремаковаких).
Само же вещество нервной субстанции, состоящее из длинного отростка нервной клетки (т. е. нейрита), проходят в самом центре по оси нервного волокна, покрытого неврилеммой, и называется осевым цилиндром. Он и представляет собой самую важную часть нервного волокна. Миелиновая оболочка местами прерывается, образуя так называемые перехваты Ранвье (рис. 35). На месте перехвата шванновская оболочка прилегает непосредственно к осевому цилиндру (нейриту). Перехваты внешне разделяют нервное волокно на ряд сегментов. Предполагается, что через них к нервному волокну проникают необходимые питательные вещества. Миелиновая оболочка служит для защиты, а также для питания нежного нервного отростка, столь отдаленного от тела клетки. Толщина оболочки различна, наиболее длинные осевые цилиндры обладают и наиболее толстыми мякотными покровами. Существенное значение в физиологии периферических нервов имеет калибр аксонов: оказывается, что в отличие от соматических нервные волокна вегетативной нервной системы в 2-5 раз тоньше; диаметр соматических волокон равен 12-14 μ, а вегетативных — от 2 до 7 μ. Импульсы по соматическим нервным волокнам распространяются гораздо быстрее, чем по волокнам вегетативной системы.
Рис. 35. Схема строения мякотного нервного волокна. 1 — перехват Ранвье; 2 — шванновская оболочка; 3 — шванновская клетка; 4 — осевой цилиндр; 5 — миелиновая оболочка
Нервное волокно обладает также системой лимфатических щелей, которые при известных обстоятельствах могут служить путем распространения в восходящем направлении, вплоть до центральной нервной системы и мозговых оболочек, различного рода вредоносных, токсических и инфекционных начал (столбняк, анаэробные бактерии и др.).
Нервные волокна головного и спинного мозга соединены в группы, составляющие так называемые проводящие пути или тракты; они образуют белое вещество мозга. Вне мозга нервные волокна соединяются в пучки и составляют нервы. Некоторые волокна частью расположены в пределах мозга, частью вне его; часть, расположенная в мозгу, называется центральным нервным волокном, часть, находящаяся вне мозга, — периферическим нервным волокном. Периферические нервные волокна тянутся параллельно друг другу и, соединяясь в пучки, образуют спинномозговые или черепномозговые периферические нервы, покрытые соединительнотканной оболочкой.
Нерв представляет собой кругловатый, нередко уплощенный тяж беловатого цвета. Внутри нерва между отдельными пучками нервных волокон располагается соединительнотканный эндоневрий, содержащий сосуды нерва.
Нервные волокна оканчиваются или возле других неровных клеток (в мозгу, в ганглиях вегетативной нервной системы) или на периферии в органах и тканях. Оканчиваясь на периферии, они теряют свои оболочки, остаются «голыми» и образуют разнообразные по величине и форме нервные окончания. При этом как в самом нейрите, так и в его конечных разветвлениях всюду следуют и нейрофибриллы; так как периферические нервы разделяются на центробежные, несущие импульсы из центральной нервной системы к мышцам, железам и пр., и центростремительные, несущие чувствительные импульсы от периферии тела (от кожи, слизистых оболочек, сосудов и пр.) в центральную нервную систему, то окончания их нейритов резко отличаются друг от друга.
На периферии нейрит центростремительного (чувствительного) волокна разветвляется и образует или сложно построенное нервное окончание, так называемое чувствительные «инкапсулированное тельце», или проникает к поверхности кожи отдельными тонкими волоконцами, лишенными миелиновой оболочки, которые среди эпителиальных клеток образуют небольшие вздутия — чувствительные нервные окончания. Центробежные волокна, например двигательные, при подходе к поперечнополосатой мышце (рис. 36) теряют свои оболочки, и голые осевые цилиндры распадаются на конечные веточки в форме «оленьих рогов» или же образуют мельчайшие петельки или ушки, погруженные под сарколемму.
Рис. 36. А — двигательное окончание на мышечном волокне. 1 — нервное волокно; 2 — мышечное волокно. Б — свободные нервные окончания в эпителии, 1 — свободные нервные окончания; 2 — клетки эпителия
Следовательно, ткани состоят из клеток и межклеточного вещества, отдельные органы построены из комплекса различных тканей. Нормальная деятельность организма зависит от состояния всех его органов, тканей и клеток.
Для осуществления своих функций ткани объединены в органы. Органы представляют совокупность специфических элементов (клеток) не только данной (например, мышечной) ткани; в них входит целый ряд других вспомогательных тканей и прежде всего те или иные элементы соединительной ткани, объединяющие функциональные элементы данного органа анатомически.
Далее в состав органа входят кровеносные, лимфатические сосуды, нервы и т. д.
Совокупность органов, построенных из одинаковых тканей и обладающих одинаковой функцией и развитием независимо от их расположения в теле, составляют систему данных органов: например, костную, мышечную систему, сосудистую систему.
Совокупность органов различного строения, но предназначенных для какой-либо общей основной функции организма, составляет аппарат. Например, двигательный аппарат состоит из костей, суставов, мышц. Пищеварительный аппарат включает самые разнообразные органы: язык, пищевод, желудок, печень, кишки и т. д. Половой аппарат включает внутренние и наружные половые органы: железы, органы проведения и хранения половых продуктов, развития зародыша, орланы совокупления и пр.
Однако строгая дифференциация в применении данной терминологии не соблюдается, и разные авторы применяют ее по-своему: так, Раубер отождествляет понятие аппарата и системы. Лысенков и другие анатомы говорят о двигательном аппарате, но о пищеварительной, мочеполовой системе, хотя в последней включаются две различные, важнейшие функции организма: выделения и размножения. С другой стороны, ограничивать функции, например, дыхания или выделения одними органами дыхания или мочевыми нельзя, поскольку эти функции выполняются и другими органами (кожа и др.).
В большинстве руководств говорится о системе органов пищеварения, органов дыхания и т. д.
У человека различают следующие системы органов: костную систему; мышечную систему; нервную систему; систему органов чувств; кровеносную и лимфатическую систему; дыхательную систему; пищеварительную систему; мочеполовую систему; эндокринную систему (желез внутренней секреции).
При этом необходимо подчеркнуть, что ни одна ткань, ни один орган или отдельные системы в организме не функционируют изолированно. Было бы абсолютно неверно представлять себе живой организм сложенным из не зависящих друг от друга клеток, тканей и органов. Организм не машина, а сложный живой комплекс, представляющий собой единое целое. Все его ткани и органы не просто суммированы, а непрерывно взаимодействуют и объединены (интегрированы) тесной внутренней связью в единую массу, функционирующую как одна целостная система, постоянно и непрерывно взаимодействующая с внешней средой и находящаяся в процессе подвижного, текучего, непрестанно колеблющегося, изменчивого равновесия. Объединение организма достигается через центральную нервную систему непосредственно и через находящуюся под ее влиянием жидкую внутреннюю среду организма (нейро-гуморальная регуляция).
На основании огромного научного материала, накопленного в течение последних двух десятилетий, можно утверждать, что едва ли существует в организме какая-либо функция, которая в своем проявлении не контролировалась бы высшим отделом центральной нервной системы. Чем сложнее организм, чем больше в нем специализированных систем и частей, тем сильнее проявляется их взаимосвязь. В процессе исторического развития организма усиливались не только специализация частей целого, но и способы их взаимосвязи. Чем больше специализирована данная часть организма, тем больше она зависит от других его частей. Следовательно, специализация неизбежно связана с самым тесным соподчинением частей, объединенных в целостный организм нервной системой.
Итак, организм — весьма сложная живая система, функционирующая как единое целое. Поэтому, выделяя для удобства изучения отдельные системы, нужно всегда помнить, что ни одна из них не функционирует без объединения и связи с другими, являясь неотделимой частью только в общей жизнедеятельности целого организма.
источник