Будова та функції нейронів.
Структурною одиницею нервової системи є нервова клітина, або нейрон. Форма нейронів різноманітна (рис. 1). Складається нейрон із тіла, або соми (діаметром від 2 до 100 мкм), коротких відростків — дендритів (довжиною до 300 мкм) і довгого відростка — аксона. Довжина останнього у людини може досягати 1 м. Діаметр аксона від 1 до 20 мкм (рис. 2). Поверхня тіла клітини і дендритів вкрита потовщеннями (ґудзичками), які називаються синапсами (рис. 3). На тілі нейрона може бути до 5 тис. синапсів. Синапси — це місця контакту нейронів, через які відбувається передача нервових імпульсів від рецепторів або інших нейронів. Аксон, як правило, не утворює синаптичних контактів і по всій довжині, не рахуючи початкового сегменту, вкритий численними клітинами — сателітами, які утворюють неврилему. Крім цього, аксон може бути обгорнутий мієліновою оболонкою, яка утворена жироподібною речовиною. Ця оболонка через кожні 2 мм переривається, утворюючи так звані вузли нервового волокна (перехвати Ранв'є). Кінець аксона ділиться на кілька гілочок, кожна з них у свою чергу поділяється на багато кінцевих (термінальних) волокон, які обвиваються навколо дендритів і тіл інших нейронів, утворюючи з ними численні синапси. В середині, нейронів знаходиться цитоплазма, де розміщені ядро і органоїди (мітохондрії, рибосоми, лізосоми, внутрішній сітчастий апарат (апарат Гольджі), нейрофібрили і тигроїдні тільця). Залежно від кількості довгих відростків, нейрони бувають уніполярні, біполярні і мультиполярні. За функцією нейрони ділять на аферентні, еферентні і проміжні. Аферентні нейрони несуть інформацію від рецепторів у центральну нервову систему, проміжні передають нервові імпульси від однієї нервової клітини до іншої, здійснюючи їх попередній аналіз. Еферентні нейрони посилають імпульси до робочих органів.
Нейрони значно розрізняються і за параметрами: величиною мембранного потенціалу, величиною і тривалістю потенціалу дії і слідових потенціалів та критичним рівнем деполяризації.
Рис. 2. Нейрон: 1— ядро, 2 — ядерце, 3 — сателіт ядерця,4— дендрит, 5 — ендоплазматична сітка з гранулами РНК, 6 — синаптичне закінчення, 7 — ніжка астроцита, 8 — гранули ДНД, 9 — ліпофусцин, 10 — внутрішній сітчастий апарат, 11 — мітохондрія, 12 — аксонний горбик, 13 — нейрофібрили, 14— аксон, 15 — мієлінова оболонка, 16 — вузол нервового волокна, 17 — ядро лемоцита (швановської клітини), 18— лемоцит (швановська клітина) в області нервово-м'язового синапса, 19 — ядро м'язової клітини, 20 — нервово-м'язовий синапс, 21 —м'яз.
Нейроглія. До складу нервової тканини крім невронів входять також гліальні клітини. За своєю будовою вони нагадують нервові клітини, у них теж є тіло і велика кількість відростків, які, відходячи в різних напрямках, переплітаються між собою і утворюють густе сплетіння. В його петлях розташовані нервові клітини та їхні відростки.
За типом відростків і рядом інших ознак є кілька типів гліальних клітин. Клітини з дуже великою кількістю відростків, які променями відходять в усі боки, називають астроцитами, а гліальні клітини з порівняно
Рис. 3. Механізм розповсюдження потенціалу дії в обох напрямах від подразнюючого електрода в немієліновому волокні (А) і сальтаторне проведення в мієліновому нервовому волокні (Б).
невеликою кількістю відростків, що розгалужуються досить далеко, — олігодендроцитами.
Кількість гліальних клітин приблизно в 10 разів більша за кількість невронів. Таким чином, нейроглія утворює основну масу мозкової речовини. Відростки гліальних клітин дуже щільно підходять до нервових клітин і до стінок венозних судин. Все це дає підставу вважати, що гліальні клітини виконують не тільки опорну і захисну функції. Вони відіграють суттєву роль в транспорті речовин із крові до нервових клітин і виведенні продуктів обміну речовин із нервових клітин у кров. Є докази, що гліальні клітини виділяють речовини, які впливають на збудливість нервових елементів. Існують припущення, що нейроглія бере участь у формуванні тривалих слідових процесів у центральній нервовій системі.
Нервові волокна. Периферичні відростки нервових клітин, або нервові волокна, зверху вкриті оболонкою, а всередині мають осьовий циліндр, в якому знаходяться нейрофібрили. Нейрофібрили в свою чергу складаються з трубочок: нейротубулів (діаметром до 30 нм) і нейрофіламентів (до 10 нм), по яких транспортуються до іннервованих тканин речовини, що утворюються в клітинах. Нервові волокна, які не втратили зв'язку з тілами клітин, здатні до відновлення (регенерації). Збудження по нервових волокнах проводиться ізольовано і в обидва напрямки від місця його виникнення. По волокнах, що не мають мієлінової оболонки (немієлінове нервове волокно), збудження проводиться за рахунок електричних струмів, що виникають між збудженими і не збудженими ділянками мембрани (див. рис. 3), а по мієлінізованих волокнах збудження передається тільки через вузли нервового волокна (рис. 3). При цьому збудження одночасно передається через 2 ... З вузла, що значно підвищує швидкість і надійність його передачі в порівнянні з не мієліновими нервовими волокнами.
З функціональної точки зору нервові волокна характеризуються високою збудливістю, лабільністю і відносною нестомлюваністю.
Враховуючи будову, швидкість проведення збудження і тривалість фаз потенціалу дії, нервові волокна ділять на три групи. Група А — товсті (4 ...20 мкм), мієлінізовані волокна з великою швидкістю проведення збудження (до 120 м/с). Група В — деякі мієлінізовані волокна автономної нервової системи (діаметром 1 ... 3 мкм і швидкістю проведення збудження 3 ... 14 м/с). Група С — тонкі не мієлінові волокна діаметром 0,5 мкм і малою швидкістю проведення збудження.