Патологічна фізіологія / Оториноларингологія / Організація системи охорони здоров'я / Онкологія / Неврологія і нейрохірургія / Спадкові, генні хвороби / Шкірні та венеричні хвороби / Історія медицини / Інфекційні захворювання / Імунологія та алергологія / Гематологія / Валеологія / Інтенсивна терапія, анестезіологія та реанімація, перша допомога / Гігієна і санепідконтроль / Кардіологія / Ветеринарія / Вірусологія / Внутрішні хвороби / Акушерство і гінекологія
ГоловнаМедицинаНеврологія і нейрохірургія
« Попередня Наступна »
Азімов Айзек. Людський мозок. Від аксона до нейрона, 2003 - перейти до змісту підручника

НЕЙРОН

Нерпи, які ми можемо спостерігати неозброєним оком, звичайно ж не є окремими клітинами. Це пучки нервових волокон, іноді в цих пучках міститься дуже багато волокон, кожне з яких представляє собою частину нервової клітини. Всі волокна пучка йдуть в одному напрямку і, заради зручності та економії місця, пов'язані між собою, хоча окремі волокна можуть виконувати абсолютно різні функції. Точно так само окремі ізольовані електричні дроти, що виконують зовсім різні завдання, для зручності об'єднують в один електричний кабель. Само нервове волокно є частиною нервової клітини, яку також називають нейроном. Це грецьке похідне латинського слова «нерв». Греки епохи Гіппократа доклали це слово до нервів в істинному розумінні і до сухожиль. Тепер цей термін позначає виключно індивідуальну нервову клітину. Основна частина нейрона - тіло практично мало чим відрізняється від всіх інших клітин організму. Тіло містить ядро ??і цитоплазму. Найбільшою відмінністю нервової клітини від інших клітин є наявність довгих виростів з тіла клітини. Від більшій частині поверхні тіла нервової клітини відходять вирости, які розгалужуються на протязі. Ці розгалужені вирости нагадують крону дерева і називаються дендритами (від грецького слова «дерево»).

На поверхні тіла клітини є одне місце, з якого виходить один, особливо довгий, відросток, що не гілкується на всьому своєму (іноді величезному) протязі. Цей відросток називається аксонів. Чому він так називається, я поясню пізніше. Саме аксонами представлені типові нервові волокна нервового пучка. І хоча аксон мікроскопічно тонкий, його довжина може скласти кілька футів, що представляється незвичайним, якщо врахувати, що аксон - це всього лише частина єдиної нервової клітини.

Виникла в якій-небудь частині нервової клітини деполяризация з великою швидкістю поширюється по волокну. Хвиля деполяризації, що поширюється по відростках нервової клітини, називається нервовим імпульсом. Імпульс може поширюватися по волокну в будь-якому напрямку; так, якщо нанести стимул на середину волокна, то імпульс буде поширюватися в обидві сторони. Однак в живих системах практично завжди виходить так, що імпульси поширюються по дендрита тільки в одну сторону - до тіла клітини. За аксону же імпульс завжди поширюється від тіла клітини.

Швидкість поширення імпульсу по нервовому волокну була вперше виміряна в 1852 році німецьким вченим Германом Гельмгольцем. Для цього він наносив стимули на нервове волокно па різних відстанях від м'яза і реєстрував час, через який м'яз скорочувалася. Якщо відстань збільшувалася, то видовжувалася і затримка, після якої наставало скорочення. Затримка відповідала часу, який було потрібно імпульсу, щоб пройти додаткове відстань.

Досить цікавий той факт, що за шість років до досвіду Гельмгольца знаменитий німецький фізіолог Йоганнес Мюллер в припадку консерватизму, настільки характерного для вчених на схилі їх кар'єри, категорично заявляв, що ніхто і ніколи не зможе виміряти швидкість проведення імпульсу по нерву.

У різних волокнах швидкість проведення імпульсу не однакова. По-перше, швидкість, з якою імпульс рухається по аксону, грубо залежить від його товщини.

Чим товщі аксон, тим більше швидкість поширення імпульсу. У дуже тонких волокнах імпульс рухається по ним досить повільно, зі швидкістю двох метрів в секунду і навіть менше. Не швидше, ніж, скажімо, поширюється хвиля деполяризації по м'язовим волокнам. Очевидно, чим швидше повинен реагувати організм на той чи інший стимул, тим бажаніше висока швидкість проведення імпульсів. Один із способів досягнення такого стану - це збільшення товщини нервових волокон. У тілі людини найтонші волокна мають діаметр 0,5 мікрона (мікрон - це одна тисячна частина міліметра), а самі товсті - 20 мікрон, тобто в 40 разів більше. Площа поперечного перерізу товстих волокон в 1600 разів більше площі поперечного перерізу тонких волокон.

Можна подумати, що оскільки ссавці володіють краще розвиненою нервовою системою, ніж інші групи тварин, то нервові імпульси поширюються у них з найбільшою швидкістю, а нервові волокна товщі, ніж у всіх інших біологічних видів.
Але насправді це не так. У нижчих тварин, тарганів, нервові волокна товщі, ніж у людей.

Найтовщими нервовими волокнами володіють найрозвиненіші з молюсків - кальмари. Великі кальмари взагалі, ймовірно, є самими розвиненими і високоорганізованими тваринами з усіх безхребетних. Враховуючи їх фізичні розміри, ми не дивуємося тому, що їм потрібна висока швидкість проведення імпульсів і дуже товсті аксони. Нервові волокна, що йдуть до м'язів кальмара, називаються гігантськими аксонами і досягають у діаметрі 1 міліметра. Це в 50 разів більше діаметру самого товстого аксона ссавців, а за площею поперечного перерізу аксони кальмара перевершують аксони ссавців в 2500 разів. Гігантські аксони кальмара - це дар божий для нейрофізіологів, які можуть легко ставити на них досліди (наприклад, вимірювати потенціали на мембранах аксонів), що дуже важко робити на надзвичайно тонких аксонах хребетних.

Проте, чому все-таки безхребетні перевершили хребетних товщиною нервових волокон, хоча хребетні мають більш розвиненою нервовою системою?

Відповідь полягає в тому, що швидкість проведення імпульсів по нервах у хребетних залежить не тільки від товщини аксонів. Хребетні тварини отримали в своє розпорядження більш витончений спосіб підвищення швидкості проведення імпульсів по аксонах.

У хребетних нервові волокна на ранніх стадіях розвитку організму потрапляють в оточення так званих сателітних клітин. Деякі з цих клітин називаються шванновскими (по імені німецького зоолога Теодора Шваіна, одного з основоположників клітинної теорії життя). Шванновские клітини обертаються навколо аксона, утворюючи все більш і більш щільну спіраль, одягаючи волокно Жироподібні оболонкою, яка називається мієлінової оболонкою. У кінцевому рахунку шванковскіе клітини утворюють навколо аксона тонку оболонку, звану неврілеммой, яка, тим не менш, містить ядра вихідних шванновских клітин. (До речі, сам Шванн і описав ці неврілеммой, які іноді в його честь називають шваннівською оболонкою. Мені здається, що дуже немузикально і образливо для пам'яті великого зоолога звучить термін, яким позначають пухлину, що виходить з неврілеммой. Її називають Шванноми.)

Одна окрема шванновскими клітина огортає тільки обмежену ділянку аксона. В результаті шванновские оболонки охоплюють аксон окремими секціями, між якими розташовані вузькі ділянки, в яких мієлінова оболонка відсутня. В результаті під мікроскопом аксон виглядає як зв'язка сосисок. Ділянки, не покриті мієліном, звуження цієї зв'язки, називаються перехопленнями Ранвье, на честь французького гістолога Луї Антуана Ранв'є, який описав їх у 1878 році. Таким чином, аксон схожий на тонкий стрижень, протягнуто крізь послідовність циліндрів уздовж їх осей. Axis латинською мовою означає «вісь», звідси походить і назва цього відростка нервової клітини. Суфікс-він приєднаний, мабуть, за аналогією зі словом «нейрон».

Функція мієлінової оболонки не цілком ясна. Найпростіше припущення щодо її функції у тому, що вона служить своєрідним ізолятором нервового волокна, зменшуючи витік струму в навколишнє середовище. Такі витоку зростають у міру того, як волокно стає тоншою, і присутність ізолятора дозволяє волокну залишатися тонким без збільшення втрати потенціалу. Докази на користь такого факту засновані на тому, що мієлін переважно складається з ліпідних (жироподібних) матеріалів, які дійсно є чудовими електричними ізоляторами. (Саме цей матеріал надає нерву білий колір. Ті; про нервової клітини забарвлене в сірий колір.)

Проте якби мієлін виконував тільки функції електричного ізолятора, то з цією роботою могли б впоратися і більш прості жирові молекули. Але як з'ясувалося, хімічний склад мієліну дуже складний. З кожних п'яти молекул мієліну дві - молекули холестеролу, ще дві - молекули фосфоліпідів (жирові молекули, що містять фосфор), а п'ята молекула - цереброзидів (складна жироподібна молекула, яка містить цукор). Присутні в мієліну і інші незвичайні речовини.
Представляється досить імовірним, що мієлін виконує в нервовій системі аж ніяк не тільки функції електричного ізолятора.

Висловлювалося припущення, що клітини мієлінової оболонки підтримують цілісність аксона, оскільки він витягнутий на таку велику відстань від тіла нервової клітини, що, цілком ймовірно, може втратити нормальну зв'язок з ядром своєї нервової клітини. Відомо, що ядро ??життєво необхідно для підтримки нормальної життєдіяльності будь-якої клітини і всіх її частин. Можливо, ядра шванновских клітин беруть на себе функцію няньок, які живлять аксон на тих ділянках, які вони огортають. Адже аксони нервів, навіть позбавлених мієліну, покриті топким шаром шванновских клітин, в яких, природно, є ядра.

Нарешті, мієлінова оболонка якимось чином прискорює проведення імпульсу по нервовому волокну. Волокно, покрите мієлінової оболонкою, проводить імпульс набагато швидше, ніж волокно такого ж діаметру, але позбавлене мієлінової оболонки. Ось чому хребетні виграли еволюційну сутичку з безхребетними. Вони зберегли тонкі нервові волокна, але значно збільшили швидкість проведення імпульсів по них.

Міелінізірованние нервові волокна ссавців проводять нервовий імпульс зі швидкістю близько 100 м / с, або, якщо завгодно, 225 миль на годину. Це досить пристойна швидкість. Найбільше расстрояніе, який доводиться долати імпульсам в нервах ссавців, - це 25 метрів, які відокремлюють голову синього кита від його хвоста. Нервовий імпульс проходить цей неблизький шлях за 0,3 с. Відстань від голови до великого пальця ноги у людини імпульс по міелінізіровани волокну проходить за одну п'ятдесяту частку секунди. У тому, що стосується швидкостей передачі інформації в нервовій і ендокринній системах, видна величезна і цілком очевидна різниця.

При народженні дитини процес мнелінізаціі нервів в його організмі ще не завершений, і різні функції не розвиваються належним чином до тих пір, поки потрібні нерви не будуть міелінізіровани. Так, дитина спочатку нічого не бачить. Функція зору встановлюється тільки після миелинизации зорового нерва, яка, на щастя, не заставлет себе чекати. Точно так же нерви, що йдуть до м'язів рук і ніг, лишаються не міелінізірованние протягом першого року життя, тому координація рухів, необхідна для самостійного пересування, встановлюється тільки до цього часу.

Іноді дорослі люди страждають так званої «деміліенізірующей хворобою», при якій відбувається дегенерація ділянок мієліну з подальшою втратою функції відповідного нервового волокна. Найкраще вивчено одне з таких захворюванні, відоме як розсіяний склероз. Таку назву дано цієї хвороби тому, що при ній в різних ділянках нервової системи з'являються вогнища дегенерації мієліну із заміщенням його більш щільною рубцевої тканиною. Така демиелинизация може розвинутися в результаті дії на мієлін якогось білка, присутнього в крові хворого. Видається, що цей білок є антитілом, представником класу речовин, які в нормі зазвичай взаємодіють тільки з чужорідними білками, але часто стають причиною симптомів стану, який ми знаємо як алергію. По суті справи, у хворого на розсіяний склероз розвивається алергія до самого себе, і ця хвороба, бути може, є прикладом аутоаллергического захворювання. Оскільки найчастіше уражаються чутливі нерви, то найпоширенішими симптомами розсіяного склерозу є двоїння в очах, втрата тактильної чутливості та інші розлади чутливості. Розсіяний склероз найчастіше вражає людей у ??віці від 20 до 40 років. Хвороба може прогресувати, тобто можуть дивуватися все нові і нові нервові волокна, і врешті-решт настає смерть. Однак прогресування захворювання може бути повільним, і багато хворих живуть більше десяти років з моменту встановлення діагнозу.
« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " НЕЙРОН "
  1. ІСТОРІЯ ВІРУСОЛОГІЇ.
    Перші згадки про вірусних хворобах людей і тварин зустрічаються в дійшли до нас письмових джерелах древніх народів. У них, зокрема, містяться відомості про епізоотій сказу у вовків, шакалів і собак і поліомієліті в Стародавньому Єгипті (II-III тис. років до н. Е..). Про натуральної віспи було відомо в Китаї за тисячу років до нашої ери. Давню історію має також жовта лихоманка, на
  2. СПОСОБИ ПЕРЕДАЧІ ВІРУСНИХ ХВОРОБ
    Капельная інфекція Капельная інфекція - самий звичайний спосіб поширення рес-піраторних захворювань. При кашлі та чханні в повітря викидаються мільйони крихітних крапельок рідини (слизу і слини). Ці краплі разом із які у них живими мікроорганізмами можуть вдихнути інші люди, особливо в місцях великого скупчення народу, до того ж ще і погано вентильованих. Стандартні
  3. Список скорочень
    АВР - активований час рекальцифікації аГнРГ - агоністи гонадотропін-рилізинг гормону АТС - адреногенітальний синдром АТ - артеріальний тиск АКТГ - адренокортикотропний гормон АР - андрогенові рецептори АЧТЧ - активований частковий тромбопластиновий час БАТ - біологічно активні точки ВНАСГ - вроджені порушення анатомічної будови геніталій
  4.  1.2. Внепродуктівние органи репродуктивної системи
      Як зазначалося вище, до церебральним структурам, складовим елементи репродуктивної системи, належать аркуатних ядра гіпоталамуса (у людини) і гонадотропні клітини аденогіпофіза. 17 Глава 1. Структура і функція репродуктивної системи у віковому аспекті Гіпоталамус - відносно невелика область в основі мозку, розташована над гіпофізом і кілька позаду нього (рис. 1.2).
  5.  Нейрогуморальна регуляція і стан репродуктивної системи в період її становлення
      Відомо, що реалізація репродуктивної функції може бути здійснена тільки при досягненні організмом статевої зрілості. Для правильного уявлення про функціонування зрілої репродуктивної системи необхідно знати, які процеси відбуваються в репродуктивній системі на етапі її становлення, які особливості характеризують функціональну активність її структурних елементів, якими є
  6.  Нейрогуморальна регуляція і стан репродуктивної системи в період її активного функціонування
      Останнє двадцятиріччя відзначено значними досягненнями в аналізі механізмів ендокринного контролю менструального циклу жінки. Численні клінічні та експериментальні дослідження дали можливість істотно розширити уявлення про основні закономірності процесів росту фолікула, овуляції і розвитку жовтого тіла, охарактеризувати особливості гонадотропной і гіпоталамічної
  7.  . Нейрогуморальна регуляція і стан репродуктивної системи жіночого організму в період згасання її функції
      Статеве дозрівання і настання менопаузи представляють собою два критичних періоду в житті жінки. Перший з них характеризується активацією, другий - припиненням функції гонад. 169 Глава 1. Структура і функція репродуктивної системи у віковому аспекті Як формування, так і виключення циклічної функції гонад тягне за собою цілий ряд істотних змін в
  8.  Пошкодження структурних елементів репродуктивної системи: вплив на реалізацію функції
      Репродуктивна система, як будь-яка істинна система, характеризується стійкою структурою, взаємодією складових її елементів і певними зв'язками з іншими системами організму. Ці властивості роблять можливим передбачення причин порушення у функціонуванні системи та розробку адекватних схем діагностики і корекції. Виходячи з принципів структури і регуляції репродуктивної системи
  9.  Передчасне статеве дозрівання за жіночим типом
      Визначення поняття. Під ППС прийнято розуміти поява вторинних статевих ознак і менструації до 8 років [15, 20, 119, 122]. ППС по ізосексуальним типу характеризується появою вторинних статевих ознак, відповідних підлозі дитини. Клінічні спостереження ППС були відомі ще в глибоку давнину, але лише в 1791 р. Halle дав перший докладний опис цього порушення розвитку, а в
  10.  Центральна форма затримки статевого розвитку
      Етіологія. Найбільш частими чинниками виникнення ЗПР є такі інфекційно-токсичні захворювання, як хронічний тонзиліт, ревматизм, вірусний грип, пневмонія, туберкульоз, а також стресові ситуації, у тому числі надмірні фізичні навантаження. У виникненні ЗПР велике значення має сімейна схильність до порушення репродуктивної системи [11]. В анамнезі матерів
© medbib.in.ua - Медична Бібліотека