Чувствительный нейрон или сенсорная нервная клетка

В теле человека находится около 100 000 000 нейронов. Для чего они нужны? Почему их так много? Что собой представляет чувствительный нейрон? Какую функцию выполняют вставочные и исполнительные нейроны? Давайте познакомимся поближе с этими потрясающими клетками.

Функции

Ежесекундно через наш головной мозг проходит множество сигналов. Процесс не останавливается даже во сне. Организму нужно воспринимать окружающий мир, совершать движения, обеспечивать работу сердца, дыхательной, пищеварительной, мочеполовой системы и т.д. В организации всей этой деятельности участвуют две основные группы нейронов – чувствительные и двигательные.

Когда мы притрагиваемся к холодному или горячему и чувствуем температуру предмета – это заслуга именно чувствительных клеток. Они мгновенно передают полученную с периферии организма информацию. Так обеспечивается рефлекторная деятельность.

Нейроны формируют всю нашу ЦНС. Главные их задачи:

  1. получить информацию;
  2. передать ее по нервной системе.

Эти уникальные клетки способны мгновенно передавать электрические импульсы.

Чтобы обеспечить процесс жизнедеятельности, организм должен обрабатывать огромное количество информации, которая поступает к нему из окружающего мира, реагировать на любой признак изменения условий среды. Чтобы сделать этот процесс максимально эффективным, нейроны делятся по своим функциям на:

  • Чувствительные (афферентные) – это наши проводники в окружающий мир. Именно они воспринимают информацию извне, от органов чувств, и передают их в ЦНС. Особенность в том, что благодаря их контактной деятельности, мы чувствуем температуру, боль, давление, имеем другие чувства. Чувствительные клетки узкой специализации осуществляют передачу вкуса, запаха.
  • Двигательные (моторные, эфферентные, мотонейроны). Двигательные нейроны передают информацию через электрические импульсы от ЦНС к мышечным группам, железам.
  • Промежуточные (ассоциативные, интеркалярные, вставочные). Теперь подробнее разберемся, какую функцию выполняют вставочные нейроны, для чего они вообще нужны, в чем их отличие. Они располагаются между чувствительными и двигательными нейронами. Вставочные нейроны передают нервные импульсы от чувствительных волокон к двигательным. Они обеспечивают «общение» между эфферентными и афферентными нервными клетками. К ним нужно относиться, как к своеобразным природным «удлинителям», длинным полостям, которые помогают транслировать сигнал от сенсорного нейрона к двигательному. Без их участия это было бы невозможно сделать. В этом и заключается их функция.

Сами рецепторы – это специально отведенные для данной функции клетки кожи, мышц, внутренних органов, суставов. Рецепторы могут начинаться еще в клетках эпидермиса, слизистой. Они умеют точно улавливать мельчайшие изменения, как снаружи организма, так и внутри него. Такие изменения могут быть физическими или химическими. Затем они молниеносно преображаются в специальные биоэлектрические импульсы и отправляются непосредственно к сенсорным нейронам. Так сигнал проходит путь от периферии к центру организма, где мозг расшифровывает его значение.

Импульсы от органа в мозг проводят все три группы нейронов – двигательные, чувствительные и промежуточные. Из этих групп клеток и состоит нервная система человека. Такое строение позволяет реагировать на сигналы из окружающего мира. Они обеспечивают рефлекторную деятельность организма.

Если человек перестает чувствовать вкус, запах, снижается слух, зрение, это может указывать на нарушения в ЦНС. В зависимости от того, какие органы чувств задеты, невропатолог может определить, в каком отделе мозга возникли проблемы.

Есть две группы функций нервной системы:

1) Соматическая. Это сознательное управление мышцами скелета.

2) Вегетативная (автономная). Это неконтролируемое сознанием управление внутренними органами. Работа этой системы происходит, даже если человек находится в состоянии сна.

Структура

Сенсорные нейроны чаще всего униполярные. Это означает, что они снабжены лишь одним раздваивающимся отростком. Он выходит из тела клетки (сомы) и выполняет сразу функции и аксона, и дендрита. Аксон – это вход, а дендрит чувствительного нейрона – выход. После возбуждения чувствительных сенсорных клеток по аксону и дендриту проходит биоэлектрический сигнал.

Встречаются и биполярные нервные клетки, которые имеют соответственно два отростка. Их можно обнаружить, например, в сетчатке, структурах внутреннего уха.

Тело чувствительной клетки по своей форме напоминает веретено. От тела отходит 1, а чаще 2 отростка (центральный и периферический).

Периферический по своей форме очень напоминает толстую длинную палочку. Он достигает поверхности слизистой или кожи. Такой отросток похож на дендрит нервных клеток.

Второй, противоположный отросток, отходит от противоположной части тела клетки и по форме напоминает тонкую нить, покрытую вздутиями (их называют варикозности). Это аналог нервного отростка нейрона. Данный отросток направлен в определенный отдел ЦНС и так разветвляется.

Чувствительные клетки еще называют периферическими. Их особенность в том, что они непосредственно находятся за периферической нервной системой и ЦНС, но без них работа данных систем немыслима. Например, обонятельные клетки размещены в эпителии слизистой носа.

Как они работают

Функция чувствительного нейрона состоит в приеме сигнала от специальных рецепторов, расположенных на периферии организма, определении его характеристик. Импульсы воспринимаются периферическими отростками чувствительных нейронов, затем они передаются к их телу, а потом по центральным отросткам следуют непосредственно к ЦНС.

Дендриты сенсорных нейронов соединяются с различными рецепторами, а их аксоны – с остальными нейронами (вставочными). Для нервного импульса самым простым путем становится следующий – он должен пройти по трем нейронам: сенсорному, вставочному, моторному.

Самый типичный пример прохождения импульса – когда невропатолог стучит молоточком по коленному суставу. При этом моментально срабатывает простой рефлекс: коленное сухожилие после удара по нему приводит в движение мышцу, которая к нему прикреплена; чувствительные клетки от мышцы передают сигнал по чувствительным нейронам непосредственно в спинной мозг. Там сенсорные нейроны устанавливают контакт с двигательными, а те посылают импульсы обратно в мышцу, приводя ее в сокращение, нога при этом выпрямляется.

Кстати, в спинном мозге у каждого отдела (шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый) находится сразу пара корешков: чувствительный задний, двигательный передний. Они образовывают единый ствол. Каждая из этих пар контролирует свою определенную часть тела и посылает центробежный сигнал, что делать дальше, как располагать конечность, туловище, что делать железе и т.д.

Чувствительные нейроны принимают участие в работе рефлекторной дуги. Она состоит из 5 элементов:

  1. Рецептор. Преобразует в нервный импульс раздражение.
  2. Импульс по нейрону следует от рецептора в ЦНС.
  3. Вставочный нейрон, который расположен в мозге, передает сигнал от нейрона чувствительного к исполнительному.
  4. По двигательному (исполнительному) нейрону основной импульс от мозга проводится к органу.
  5. Орган (исполнительный) – это мышца, железа и т.д. Он реагирует на полученный сигнал сокращением, выделением секрета и т.д.

Вывод

Биология человеческого организма очень продумана и совершенна. Благодаря деятельности множества чувствительных нейронов мы можем взаимодействовать с этим удивительным миром, реагировать на него. Наш организм очень восприимчивый, развитие его рецепторов и чувствительных нервных клеток достигло высочайшего уровня. Благодаря такой продуманной организации ЦНС наши органы чувств могут воспринимать и передавать мельчайшие оттенки вкуса, запаха, тактильных ощущений, звука, цвета.

Нередко мы считаем, что главное в нашем сознании и деятельности организма – это кора и полушария мозга. При этом мы забываем, какие колоссальные возможности обеспечивает мозг спинной. Именно функционирование спинного мозга обеспечивает получение сигналов от всех рецепторов.

Трудно назвать предел этих возможностей. Наш организм очень пластичен. Чем больше человек развивается, тем больше возможностей предоставляется в его распоряжение. Такой простой принцип позволяет нам быстро приспособиться к изменениям окружающего мира.

vsepromozg.ru

Учение о нервной системе — неврология (neurologia) введение

Функцией нервной системы является

1)управление деятельностью различных систем составляющих целостный организм,

2)координирова­ние протекающих в нем процессов,

3)установление взаимосвязей организма с внешней средой.

Деятельность нервной системы носит реф­лекторный характер. Рефлекс (лат. reflexus — отраженный) — это ответ­ная реакция организма на любое воздействие. Это может быть внешнее или внутрен­нее воздействие (со стороны внешней среды или со стороны собственного организма).

Структурно-функциональной единицей нервной системы является нейрон (нервная клетка, нейроцит). Нейрон состоит из двух частей — тела и отростков. Отростки у нейрона в свою очередь двух видов – дендриты и аксоны. Отростки, по которым нервный импульс приносится к телу нервной клетки, полу­чили название

дендритов. Отросток, по которому от тела нейрона нервный импульс направляется к другой нерв­ной клетке или к рабочей ткани, на­зывают аксоном. Нерв­ная клетка способна пропускать нервный импульс только в одном направле­нии — от дендрита через тело клетки к аксону.

Нейроны в нервной системе, обра­зуют цепи, по которым передаются (движутся) нервные импульсы. Пере­дача нервного импульса от одного нейрона к другому происходит в местах их контактов и обеспечивается особого рода анатомическими структурами, получив­шими название межнейронных синап­сов.

В нервной цепочке различные ней­роны выполняют разные функции. В свя­зи с этим выделяют три следую­щих основных типа нейронов:

1. чувствительный (афферентный) нейрон.

2.

вставочный нейрон.

3. эффекторный (эфферентный) нейрон.

Чувствительные, (рецепторные, или афферентные) нейроны. Основные характеристики чувствительных нейронов:

а) тела чувствительных нейронов лежат всегда узлах (спиномозговых), вне голов­ного или спинного мозга;

б) чувствительный нейрон имеет два отростка – один дендрит и один аксон;

в) дендрит чувствительного нейрона следует на периферию к тому или иному ор­гану и заканчивается там чувствительным окончанием — рецептором. Рецептор это орган, который способен преобразовать энергию внешнего воз­действия (раздражения) в нервный импульс;

г) аксон чувствительного нейрона направля­ется в центральную нервную систему, в спинной мозг или в стволовую часть головного мозга, в составе задних корешков спинномозговых нер­вов или соответствующих черепных нервов.

Рецептор это орган, который способен преобразовать энергию внешнего воз­действия (раздражения) в нервный импульс. Он расположен на конце дендрита чувствительного нейрона

Различают следующие виды рецеп­торов в зависимости от локализации:

1) Экстероцепторы воспринимают раздражение из внешней среды. Они расположены в наружных покровах тела, в коже и слизистых оболочках, в органах чувств;

2) Интероцепторы получают раздра­жение от внутренней среды организма, они расположены во внутренних органах;

3) Проприоцепторы воспринимают раздражения от опорно-двигательного аппарата (в мышцах, сухожилиях, связ­ках, фасциях, суставных капсулах.

Функция чувствительного нейрона – восприятие импульса от рецептора и передача его в центральную нервную систему. Это явление И. П. Павлов от­носил к началу процесса анализа.

Вставочный, (ас­социативный, замыкательный, или кондукторный, ней­рон) осуществляет передачу возбужде­ния с чувствительного (афферентного) нейрона на эфферентные. Замыкательные (вставочные) нейроны лежат в пределах центральной нерв­ной системы.

Эффекторный, (эфферентный) нейрон. Выделяют два вида эфферентных нейронов. Это двигательный нейрон, и секреторный нейрон. Основные свойства двигательных нейронов:

  1. Тела двигательных нейронов находятся в ЦНС, в передних рогах спинного мозга.

  2. Аксоны двигательных нейронов направляются в составе нервных волокон к рабочим органам (поперечно-полосатым мышцам опорно-двигательного аппарата).

Основные свойства секреторных нейронов:

  1. тела секреторных нейронов расположены в симпатических и парасимпа­тических узлах;

  2. аксоны секреторных нейронов направляются к внутренним органам.

Главный принцип работы нервной системы – принцип рефлекторного ответа на раздражение.

В соответствии с этим в основе строения нервной системы лежит рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга представляет собой цепь нервных клеток, по которым нерв­ный импульс движется от места своего возникновения (от рецептора) к рабо­чему органу (к эффектору).

Простейшая рефлекторная дуга (рис. 184) состоит только из двух нейронов — чувствительного и двигательного (афферентного и эффекторного). Тело первого нейрона (чувствительного), находится в спинномозговом узле. Перифе­рический отросток этой клетки закан­чивается рецептором, воспринимаю­щим разд­ражение. Рецептор превращает это раздражение в нервный им­пульс. Нервный импульс по дендриту достигает тела нервной клетки, а затем по аксону направляется в спинной мозг.

В сером веществе спинного мозга этот отросток чувствитель­ной клетки образует синапс с телом второго нейрона (двигательного). В межнейронном синапсе происходит пе­редача нервного возбуждения с чув­ствительного (афферентного) нейро­на на двигательный (эфферентный) нейрон. Отросток двигательного нейрона выходит из спинного мозга в составе передних корешков спинномозговых нервов и направля­ется к рабочему органу, управляя работой мышцы.

Как правило, рефлекторная дуга состоит не из двух нейронов, а устрое­на гораздо сложнее. Между двумя нейронами — рецепторным (афферент­ным) и эффекторным (эфферентным) — имеется один или несколько вставочных (замыкательных) нейронов. В этом случае возбуждение от рецепторного нейрона по его центральному отрост­ку передается не прямо эффекторной нервной клетке, а одному или несколь­ким вставочным нейронам. Роль вста­вочных нейронов в спинном мозге выполняют клетки, лежащие в сером веществе задних столбов. Раздражение даже самого минимального числа рецепторов может передаваться не только к какому то определенному сегменту спинного моз­га, но и распространяться на клетки нескольких соседних сегментов. В ре­зультате этого ответная реакция пред­ставляет собой сокращение не одной мышцы и даже не одной группы мышц, а сразу нескольких групп. Так, в ответ на раздражение возникает сложное, рефлекторное движение. Это и есть одна из ответных реакций организма (рефлекс) в ответ раздражение.

Огромная заслуга И. П. Павлова состоит в том, что он распространил учение о рефлексе на всю нервную систему, начиная от низших отделов и кончая самыми высшими ее отделами, и эксперимен­тально доказал рефлекторную природу всех без исключения форм жизнедея­тельности организма. По мнению И. П. Павлова, простая форма дея­тельности нервной системы, должна обозначаться как безусловный реф­лекс. Безусловный рефлекс является постоянной формой деятельности нервной системы, прирожденной, с характерными особенностями для каждого вида.

Кроме этого, существуют приобре­таемые в течение индивидуальной жизни временные связи с окружающей средой. Возможность приобретения временных связей позволяет организму устанавливать многообразнейшие и сложнейшие отношения с внешней средой. Эту форму рефлекторной дея­тельности И. П. Павлов назвал условнорефлекторной (в отличие от безус-ловнорефлекторной). Местом замы­кания условных рефлексов является кора большого мозга. Головной мозг и его кора — основа высшей нервной деятельности.

Нервную систему человека условно подразделяют по топографическому принципу на две части — центральную и перифе­рическую.

К центральной нервной системе от­носят спинной мозг и головной мозг. Спинной мозг и головной мозг состоят из серого и белого вещества.

Серое вещество спинного и головного мозга — это скопление тел нервных клеток. Белое вещество — это нервные волокна, отростки нервных клеток. Нервные волокна образуют проводя­щие пути спинного и головного мозга и связывают различные отделы цент­ральной нервной системы и различ­ные ядра (нервные центры) между собой.

Периферическую нервную систему составляют корешки, нервы, их ветви, сплетения и узлы, лежащие в различных отделах тела человека.

По другой, анатомо-функциональ­ной, классификации единую нервную систему также условно подразделяют на две части: I) соматическую и 2) ве­гетативную.

Сомати­ческая нервная система обеспечивает иннервацию главным образом тела — сомы, а именно кожи и опорно-двигательного аппарата.

Вегетативная (автономная) нервная система иннервирует все внутренние органы и регу­лирует обменные процессы во всех органах и тканях.

Вегетативная нервная система в свою очередь подразделяется на две части: парасимпатическую и симпатическую. В каждой из этих частей, как и в соматической нервной систе­ме, выделяют центральный и перифе­рический отделы.

Такое деление нервной системы, несмотря на его условность, сложи­лось традиционно и представляется достаточно удобным для изучения нервной системы в целом и ее от­дельных частей. В связи с этим в дальнейшем мы также будем в изло­жении материала придерживаться этой классификации.

studfiles.net

Типы нейронов. Сенсорные (чувствительные), моторные (двигательные), промежуточные (вставочные) нейроны

Вообще, в зависимости возложенных  на нейроны задач и обязанностей, они делятся на три категории:

Сенсорные (чувствительные) нейроны принимают и передают импульсы от рецепторов «в  центр», т.е. центральную нервную систему. Причем сами рецепторы — это специально обученные клетки органов чувств, мышц, кожи и суставов умеющие обнаруживать физические или химические изменения внутри и снаружи нашего организма, преобразовывать их в импульсы и радостно передавать их сенсорным нейронам. Таким образом, сигналы идут от периферии к центру.

Следующий тип:

Моторные (двигательные) нейроны, которые урча, фырча и бибикая, несут сигналы, выходящие из головного или спинного мозга, к исполнительным органам, коими являются мышцы,  железы и т.д. Ага, значит, сигналы идут от центра к периферии.

Ну а промежуточные (вставочные) нейроны, попросту говоря, являются «удлинителями», т.е. получают сигналы от сенсорных нейронов и посылают эти импульсы дальше к другим промежуточным нейронам, ну или сразу к моторным нейронам.

В общем и целом вот что получается: у сенсорных нейронов дендриты соединены с рецепторами, а аксоны — с другими нейронами (вставочными). У двигательных нейронов наоборот, дендриты соединены с другими нейронами (вставочными), а аксоны — с каким-нибудь эффектором, т.е. стимулятором сокращения какой-нибудь мышцы или секреции железы. Ну а, соответственно, у вставочных нейронов и дендриты и аксоны соединяются с другими нейронами.

Получается что самый простой путь, по которому может идти нервный импульс, будет состоять из трех нейронов: одного сенсорного, одного вставочного и одного моторного.

Ага, а давайте теперь  вспомним дядьку — очень «нервного патолога», с ехидной улыбкой стучащего своим «волшебным» молоточком по колену. Знакомо? Вот, это и есть простейший рефлекс: когда он ударяет по коленному сухожилию, прикрепленная к нему мышца растягивается и сигнал от находящихся в ней чувствительных клеток (рецепторов) передается по сенсорным нейронам в спинной мозг. А уже в нем сенсорные нейроны контактируют либо через вставочные, либо  непосредственно с моторными нейронами, которые в ответ посылают импульсы назад в ту же самую мышцу, заставляя ее сокращаться, а ногу —  распрямляться.

Сам же спинной мозг удобно примостился  внутри нашего позвоночника. Он мягкий и ранимый, потому и прячется в позвонках. Спинной мозг всего 40-45 сантиметров в длину, с мизинец толщиной (около 8 мм) и весит каких-то 30 грамм! Но, несмотря на всю свою тщедушность, спинной мозг  является управляющим центром сложной сети нервов, раскинутой по телу. Практически как центр управлениями полетами! 🙂  Без него ни опорно-двигательный аппарат, ни основные жизненные органы ну никак не могут действовать и работать.

Свое начало спинной мозг берет на уровне края затылочного отверстия черепа,  а заканчивается на уровне первого-второго поясничных позвонков. А вот уже ниже спинного мозга в позвоночном канале находится такой густой пучок нервных корешков, прикольно именуемый конским хвостом, видимо за сходство с ним. Так вот, конский хвост – это продолжение нервов, выходящих из спинного мозга. Они отвечают за иннервацию нижних конечностей и органов таза, т.е. передают сигналы от спинного мозга к ним.

Спинной мозг окружен тремя оболочками: мягкой, паутинной и твердой. А пространство между мягкой и паутинной оболочками заполнено еще и большим количеством спинномозговой жидкости.  Через межпозвоночные отверстия от спинного мозга отходят спинномозговые нервы: 8 пар шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 или 2 копчиковых. Почему пар? Да потому, что спинномозговой нерв выходит двумя корешками: задним (чувствительным) и передним (двигательным), соединенными в один ствол. Так вот, каждая такая пара контролирует определенную часть тела. Т.е., например, если вы нечаянно схватились за горячую кастрюлю (не дай бог! Тьфу-тьфу-тьфу!), то в окончаниях чувствительного нерва тут же возникает болевой сигнал, сразу же поступающий в спинной мозг, и уже оттуда — в парный двигательный нерв, который и передает приказ: «Ахтунг-ахтунг! Немедленно убрать руку!» Причем, поверьте, это происходит очень быстро — еще до того, как головной мозг зарегистрирует болевой импульс. В итоге, вы успеваете отдернуть руку от кастрюли еще до того, как почувствуете боль. Конечно же, такая реакция спасает нас от тяжелых ожогов или других повреждений.

Вообще, практически все наши автоматические и рефлекторные действия контролируются спинным мозгом, ну за исключением тех, за которыми следит сам головной мозг. Ну, вот, например: мы воспринимаем увиденное с помощью глазного нерва идущего в головной мозг, и в то же время обращаем свой взор в разные стороны при помощи глазных мышц, которые управляются уже спинным мозгом. Да и плачем мы то же по приказу спинного мозга, который «заведует» слезными железами.

Можно сказать, что наши сознательные действия идут от головного мозга, но как только эти действия мы начинаем выполнять уже автоматически и рефлекторно — они передаются в ведение спинного мозга. Так что, когда мы только учимся что-то делать, то, конечно же, сознательно обдумываем и продумываем и осмысливаем каждое движение, а значит, используем головной мозг, но со временем мы уже можем делать это автоматически, и это значит, что головной мозг передает «бразды правления» этим действием спинному, просто ему уже стало скучно и неинтересно….потому как, наш головной мозг очень пытливый, любознательный и любит учиться!

Ну вот, пришло и нам время полюбопытствовать……

 

Читаем про головной могз! >>

www.hudeika.ru

Нервный импульс, его преобразование и механизм передачи

Нервная система человека выступает своеобразным координатором в нашем организме. Она передаёт команды от мозга мускулатуре, органам, тканям и обрабатывает сигналы, идущие от них. В качестве своеобразного носителя данных используется нервный импульс. Что он собой представляет? С какой скоростью работает? На эти, а также на ряд других вопросов можно будет найти ответ в этой статье.

Чем является нервный импульс?

Так называют волну возбуждения, что распространяется по волокнам как ответ на раздражение нейронов. Благодаря этому механизму обеспечивается передача информации от различных рецепторов к центральной нервной системе. А от неё, в свою очередь, к разным органам (мышцы и железы). А что же этот процесс являет собой на физиологическом уровне? Механизм передачи нервного импульса заключается в том, что мембраны нейронов могут менять свой электрохимический потенциал. И интересующий нас процесс совершается в области синапсов. Скорость нервного импульса может меняться в рамках от 3 до 12 метров за секунду. Более детально о ней, а также о факторах, что на неё влияют, мы ещё поговорим.

Исследование строения и работы

Впервые прохождение нервного импульса было продемонстрировано немецкими учеными Э. Герингом и Г. Гельмгольцем на примере лягушки. Тогда же и было установлено, что биоэлектрический сигнал распространяется с указанной ранее скоростью. Вообще, такое является возможным благодаря особенному построению нервных волокон. В некотором роде они напоминают электрический кабель. Так, если проводить параллели с ним, то проводниками являются аксоны, а изоляторами – их миелиновые оболочки (они являют собой мембрану шванновской клетки, которая намотана в несколько слоев). Причем скорость нервного импульса зависит в первую очередь от диаметра волокон. Вторым по важности считается качество электрической изоляции. Кстати, в качестве материала организмом используется липопротеид миелин, который обладает свойствами диэлектрика. При прочих равных условиях, чем больше будет его слой, тем быстрее будут проходить нервные импульсы. Даже на данный момент нельзя сказать, что эта система полноценно исследована. Многое, что относится к нервам и импульсам, ещё остаётся загадкой и предметом исследования.

Особенности строения и функционирования

Если говорить про путь нервного импульса, то необходимо отметить, что миелиновой оболочкой волокно покрывается не по всей своей длине. Особенности построения таковы, что сложившуюся ситуацию лучше всего будет сравнить с созданием изолирующих керамических муфт, что плотно нанизываются на стержень электрического кабеля (хотя в данном случае на аксон). Как результат – есть небольшие неизолированные электрические участки, с которых ионный ток может спокойно вытечь из аксона в окружающую среду (или наоборот). При этом раздражается мембрана. Вследствие этого вызывается генерация потенциала действия в участках, что не изолированы. Этот процесс называется перехватом Ранвье. Наличие такого механизма позволяет сделать так, чтобы нервный импульс распространялся значительно быстрее. Давайте об этом поговорим на примерах. Так, скорость проведения нервного импульса в толстом миелинизированном волокне, диаметр которого колеблется в рамках 10-20 микрон, составляет 70-120 метров за секунду. Тогда как у тех, у кого неоптимальная структура, этот показатель меньше в 60 раз!

Где они создаются?

Нервные импульсы возникают в нейронах. Возможность создания таких «посланий» является одним из основных их свойств. Нервный импульс обеспечивает быстрое распространение однотипных сигналов по аксонам на большое расстояние. Поэтому это самое важное средство организма для обмена информацией в нём. Данные о раздражении передаются с помощью изменения частоты их следования. Здесь работает сложная система периодики, которая может насчитывать сотни нервных импульсов в одну секунду. По несколько подобному принципу, хотя и значительно усложненному, работает компьютерная электроника. Так, когда нервные импульсы возникают в нейронах, то они кодируются определённым образом, а только потом уже передаются. При этом информация группируется в специальные «пачки», которые имеют разное число и характер следования. Всё это, сложенное вместе, и составляет основу для ритмической электрической активности нашего мозга, что можно зарегистрировать благодаря электроэнцефалограмме.

Типы клеток

Говоря про последовательность прохождения нервного импульса, нельзя обойти вниманием нервные клетки (нейроны), по которым и происходит передача электрических сигналов. Так, благодаря им обмениваются информацией разные части нашего организма. В зависимости от их структуры и функционала выделяют три типа:
  1. Рецепторные (чувствительные). Ими кодируются и превращаются в нервные импульсы все температурные, химические, звуковые, механические и световые раздражители.
  2. Вставочные (также называются кондукторными или замыкательными). Они служат для того, чтобы перерабатывать и переключать импульсы. Наибольшее их число находится в головном и спинном мозге человека.
  3. Эффекторные (двигательные). Они получают команды от центральной нервной системы на то, чтобы были совершены определённые действия (при ярком солнце закрыть рукой глаза и так далее).

Каждый нейрон имеет тело клетки и отросток. Путь нервного импульса по телу начинается именно с последнего. Отростки бывают двух типов:

  1. Дендриты. На них возложена функция восприятия раздражения расположенных на них рецепторов.
  2. Аксоны. Благодаря им нервные импульсы передаются от клеток к рабочему органу.

Интересный аспект деятельности

Говоря про проведение нервного импульса клетками, сложно не рассказать об одном интересном моменте. Так, когда они находятся в покое, то, скажем так, натриево-калиевый насос занимается перемещением ионов таким образом, чтобы достичь эффекта пресной воды внутри и соленой внешне. Благодаря получаемому дисбалансу разницы потенциалов на мембране можно наблюдать до 70 милливольт. Для сравнения – это 5% от обычных батареек АА. Но как только меняется состояние клетки, то получившееся равновесие нарушается, и ионы начинают меняться местами. Так происходит, когда через неё проходит путь нервного импульса. Благодаря активному действию ионов это действие и называют ещё потенциалом действия. Когда он достигает определённого показателя, то начинаются обратные процессы, и клетка достигает состояния покоя.

О потенциале действия

Говоря про преобразование нервного импульса и его распространение, следует отметить, что оно могло бы составлять жалкие миллиметры в секунду. Тогда бы сигналы от руки до мозга доходили бы за минуты, что явно нехорошо. Вот тут и играет свою роль в усилении потенциала действия рассмотренная ранее оболочка из миелина. А все её «пропуски» размещены таким образом, чтобы они только позитивно сказывались на скорости передачи сигналов. Так, когда импульсом достигается конец основной части одного тела аксона, то он передаётся либо следующей клетке, либо (если говорить о мозге) многочисленным ответвлениям нейронов. Вот в последних случаях работает немного другой принцип.

Как всё работает в мозгу?

Давайте поговорим, какая передаточная последовательность нервного импульса работает в наиболее важных частях нашей ЦНС. Здесь нейроны от своих соседей отделяются небольшими щелями, что называются синапсами. Потенциал действия не может переходить через них, поэтому он ищет иной способ, чтобы попасть к следующей нервной клетке. На конце каждого отростка есть небольшие мешочки, что называются пресинаптическими пузырьками. В каждом из них имеются особые соединения – нейромедиаторы. Когда к ним поступает потенциал действия, то высвобождаются из мешочков молекулы. Они пересекают синапс и присоединяются к особенным молекулярным рецепторам, что расположены на мембране. При этом нарушается равновесия и, вероятно, появляется новый потенциал действия. Достоверно это ещё не известно, нейрофизиологи занимаются изучениями вопроса и по сей день.

Работа нейромедиаторов

Когда они передают нервные импульсы, то существует несколько вариантов, что произойдёт с ними:

  1. Они будут диффундированы.
  2. Подвергнутся химическому расщеплению.
  3. Вернутся назад в свои пузырьки (это называется обратным захватом).

В конце 20-го века сделали поразительное открытие. Ученые узнали, что лекарства, что влияют на нейромедиаторы (а также их выброс и обратный захват), могут изменять психическое состояние человека коренным образом. Так, к примеру, ряд антидепрессантов вроде «Прозака» блокируют обратный захват серотонина. Есть определённые причины считать, что в болезни Паркинсона виноват дефицит в головном мозге нейромедиатора дофамина.

Сейчас исследователи, которые изучают пограничные состояния человеческой психики, пробуют разобраться, как же это всё влияет на рассудок человека. Ну а пока же у нас нет ответа на такой фундаментальный вопрос: что же заставляет нейрон создавать потенциал действия? Пока механизм «запуска» этой клетки для нас является секретом. Особенно интересным с точки зрения данной загадки является работа нейронов главного мозга.

Если кратко, то они могут работать с тысячами нейромедиаторов, которые посылаются их соседями. Детали относительно обработки и интеграции данного типа импульсов нам почти не известны. Хотя над этим работает много исследовательских групп. На данный момент получилось узнать, что все полученные импульсы интегрируются, а нейрон выносит решение – необходимо ли поддерживать потенциал действия и передавать их дальше. На этом фундаментальном процессе базируется функционирование головного мозга человека. Ну что ж, тогда это неудивительно, что мы не знаем ответа на эту загадку.

Некоторые теоретические особенности

В статье «нервный импульс» и «потенциал действия» использовались в качестве синонимов. Теоретически это верно, хотя в некоторых случаях необходимо учитывать некоторые особенности. Так, если вдаваться в детали, то потенциал действия является только частью нервного импульса. При детализированном рассмотрении ученых книг можно узнать, что так называют только изменение заряда мембраны с положительного на отрицательный, и наоборот. Тогда как под нервным импульсом понимают сложный структурно-электрохимический процесс. Он распространяется по мембране нейрона как бегущая волна изменений. Потенциал действия – всего лишь электрический компонент в составе нервного импульса. Он характеризирует изменения, что происходят с зарядом локального участка мембраны.

Где же создаются нервные импульсы?

Откуда они начинают свой путь? Ответ на этот вопрос может дать любой студент, который прилежно изучал физиологию возбуждения. Есть четыре варианта:

  1. Рецепторное окончание дендрита. Если оно есть (что не факт), то возможным является наличие адекватного раздражителя, что создаст сначала генераторный потенциал, а потом уже и нервный импульс. Подобным образом работают болевые рецепторы.
  2. Мембрана возбуждающего синапса. Как правило, такое возможно только при наличии сильного раздражения или их суммирования.
  3. Триггерная зона дентрида. В этом случае локальные возбуждающие постсинаптические потенциалы формируются как ответ на раздражитель. Если первый перехват Ранвье миелинизирован, то они на нём суммируются. Благодаря наличию там участка мембраны, которая обладает повышенной чувствительностью, здесь возникает нервный импульс.
  4. Аксонный холмик. Так называют место, где начинается аксон. Холмик – это наиболее частый создать импульсов на нейроне. Во всех остальных местах, которые рассматривались ранее, их возникновение гораздо менее вероятное. Это происходит из-за того, что здесь мембрана имеет повышенную чувствительность, а также пониженный критический уровень деполяризации. Поэтому, когда начинается суммирование многочисленных возбуждающих постсинаптических потенциалов, то раньше всего на них реагирует холмик.

Пример распространяющегося возбуждения

Рассказ медицинскими терминами может вызвать непонимание отдельных моментов. Чтобы устранить это, стоит кратко пройтись по изложенным знаниям. В качестве примера возьмем пожар.

Вспомните сводки из новостей прошлого лета (также это скоро можно будет услышать опять). Пожар распространяется! При этом деревья и кустарники, которые горят, остаются на своих местах. А вот фронт огня идёт всё дальше от места, где был очаг возгорания. Аналогичным образом работает нервная система.

Часто бывает необходимо успокоить начавшееся возбуждение нервной системы. Но это не так легко сделать, как и в случае с огнем. Для этого совершают искусственное вмешательство в работу нейрона (в лечебных целях) или используют различные физиологические средства. Это можно сравнить с заливанием пожара водой.

fb.ru

Строение нейрона и проведения нервного импульса. Нервы

Строение нейрона. Структурной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон. Нейрон имеет тело и отростки. Различают два вида отростков. Короткие, очень разветвленные отростки называют дендритами.

Долгое отросток носит название аксон. По дендритах нервный импульс идет к телу нейрона, по аксонам — от тела к другим нейронам или клеток (мышц, клеток внутренних органов). Таким образом, нейрон может проводить импульс только в одном направлении — от дендритов по аксону. Аксоны большинства нейронов покрыты многослойной миелиновой оболочкой, которая образуется из клеток нейроглии. Благодаря миелина скорость проведения импульса по аксону достигает 100-120 м / с; миелин изолирует возбуждения и препятствует его переходу на соседние нервные волокна.

 

Типы нейронов. В зависимости от функции выделяют три основных типа нейронов.

 

Чувствительные (афферентные, центростремительные) нейроны проводят нервный импульс от органов чувств к главному (спинного) мозга. Тела чувствительных нейронов лежат вне ЦНС. Дендриты этих нейронов хорошо развиты, один или несколько дендритов являются рецепторами. Рецепторы располагаются во внешних покровах тела, так и во внутренних органах (мышцах, сухожилиях, суставах, сосудах) и переводят сигналы внешнего (свет, звук) и внутреннего (растяжения органов, изменение химического состава крови) среды в нервные импульсы.

 

Двигательные (эфферентные, центробежные) нейроны имеют длинные аксоны и несут сигналы от головного и спинного мозга к внутренним органам, мышцам, железам. Если аксон двигательного нейрона заканчивается на скелетной мышце, то говорят о нервно-мышечный контакт (синапс). Медиатором здесь выступает ацетилхолин.

 

Вставные нейроны (интернейронов) соединяют двигательные и чувствительные нейроны между собой и с другими отделами нервной системы.

 

Синапсы. Участок контакта аксона с другой клеткой называется синапсом. В синапсе различают пресинаптическую часть (окончание аксона), постсинаптическую часть (участок клетки, с которой он контактирует) и синаптическую щель — пространство шириной не более 20 нм, заполненный жидкостью.

 

В пресинаптическом окончании аксона содержатся: гранулы с особой химическим веществом — медиатором. Во время прохождения нервного импульса по аксону молекулы медиатора выделяются у сына-птичну щель за очень короткое время достигают поверхности соседней клетки, на которой есть рецепторы к медиатору. Связывание медиатора с рецептором приводит к возникновению электрического импульса, который распространяется дальше. После выполнения своей функции передатчика медиаторы разрушаются специфическими ферментами. Нервы. Множество аксонов объединяются общей соединительнотканной оболочкой и образуют нервы. В соединительнотканной оболочке залегают кровеносные сосуды, которые питают нерв. Если в состав нерва входят только чувствительные или только двигательные волокна, то говорят о чувствительных или о двигательные нервы соответственно. Чаще нервы являются смешанными, то есть объединяют как чувствительные, так и двигательные волокна.


worldofscience.ru

Нейрон

Нейрон — нервная клетка или нейроцит, основная структурная и функциональная единица нервной системы, обладающая специфическими проявлениями возбудимос­ти. Способен принимать сигналы, перерабатывать их в нервные импульсы и проводить к нервным окончаниям, контактирующим с другими нейронами.

Нейрон состоит из тела и отростков.

Различают два типа отростков: дендриты и аксоны. Отростки могут быть длинными и короткими.

Большинство дендритов — корот­кие, сильно ветвящиеся. У одного нейрона их может быть несколько. По дендритам нервные импульсы поступают к телу нервной клетки.

Аксон — длинный, чаще всего мало ветвящийся отросток, по которому импульсы идут от тела клетки. Каждая нервная клетка имеет только 1 аксон, длина которого может достигать нескольких десятков сантимет­ров. По аксонам нервные импульсы в организме могут передаваться на большие расстояния. Аксоны часто покры­ты оболочкой из жироподобного вещества белого цвета — миелина. Их скопления в центральной нервной системе образуют белое вещество. Короткие отростки и тела ней­ронов не имеют такой оболочки. Их скопления образуют серое вещество.

Нейроны различаются по форме и функциям.

Одни нейроны, чувствительные, передают импульсы от органов чувств в спинной и головной мозг. Тела чувствительных нейронов лежат на пути к центральной нервной системе в нервных узлах — ганглиях. Нервные узлы — это скопления тел нервных клеток за пределами центральной нервной системы.

Другие нейроны, двигательные, передают им­пульсы от спинного и головного мозга к мышцам и внут­ренним органам.

Связь между чувствительными и двига­тельными нейронами осуществляется в спинном и головном мозге вставочными нейронами, тела и отростки которых не выходят за пределы мозга. Спинной и головной мозг связан со всеми органами нервами.

Для всех нейронов характерен высокий уровень обмена веществ, особенно синтеза белков и РНК. Интенсивный белковый синтез необходим для обновления структурных и метаболических белков цитоплазмы нейронов и его отростков. У большин­ства животных дифференцированные нейроны не делятся. В онтогенезе и в филогенезе происходят постоянные коли­чественные и качественные перестройки межнейронных связей.

Нервы — скопления аксонов нервных клеток, покры­тых миелиновой оболочкой. Нервы, состоящие из аксонов двигательных нейронов, называют двигательными нерва­ми. Чувствительные нервы состоят из дендритов чувстви­тельных нейронов. Большинство нервов содержат и аксо­ны, и дендриты. Такие нервы называются смешанными. По ним импульсы идут в двух направлениях — к централь­ной нервной системе и от нее к органам.

bioaa.info

функции и роль в формировании нейронных сетей :: SYL.ru

Нейрон является специфической, электрически возбудимой клеткой в нервной системе человека и обладает уникальными особенностями. Его функции заключаются в обработке, хранении и передаче информации. Нейроны характеризуются сложным строением и узкой специализацией. Они также делятся на три вида. В этой статье подробно описывается вставочный нейрон и его роль в действии центральной нервной системы.

Классификация нейронов

Головной мозг человека насчитывает примерно 65 миллиардов нейронов, которые постоянно взаимодействуют между собой. Эти клетки подразделяются на несколько видов, каждый из которых выполняет свои особенные функции.

Чувствительный нейрон играет роль передатчика информации между органами чувств и центральными отделами человеческой нервной системы. Он воспринимает разнообразные раздражения, которые преобразовывает в нервные импульсы, а далее передает сигнал в головной мозг человека.

Двигательный – посылает импульсы в различные органы и ткани. В основном данный тип задействован в контроле над рефлексами спинного мозга.

За переработку и переключение импульсов отвечает вставочный нейрон. Функции данного типа клеток заключаются в получении и обработке информации от чувствительных и двигательных нейронов, между которыми они находятся. Более того, вставочные (или промежуточные) нейроны занимают 90 % центральной нервной системы человека, а также в больших количествах находятся во всех сферах головного и спинного мозга.

Строение промежуточных нейронов

Вставочный нейрон состоит из тела, аксона и дендритов. Каждая часть имеет свои специфические функции и отвечает за определенное действие. В его теле содержатся все компоненты, из которых созданы клеточные структуры. Важная роль этой части нейрона заключается в генерировании нервных импульсов и выполнении трофической функции. Продолговатый отросток, который несет сигнал от тела клетки, называется аксоном. Он делится на два типа: миелиновый и безмиелиновый. На конце аксона находятся различные синапсы. Третья составляющая нейронов – дендриты. Они являются короткими отростками, которые разветвляются в разные стороны. Их функция заключается в доставке импульсов к телу нейрона, что обеспечивает связь между различными видами нейронов центральной нервной системы.

Сфера воздействия

Что определяет область влияния вставочного нейрона? В первую очередь его собственное строение. В основном у клеток данного типа имеются аксоны, синапсы которых оканчиваются на нейронах этого же центра, что обеспечивает их объединение. Некоторые промежуточные нейроны активируются другими, из иных центров, а затем доставляют информацию в свой нейронный центр. Такие действия усиливают воздействие сигнала, который повторяется в параллельных путях, тем самым удлиняя срок хранения информационных данных в центре. В результате место, куда был доставлен сигнал, увеличивает надежность влияния на исполнительную структуру. Иные вставочные нейроны могут получать активацию от соединений двигательных «братьев» из своего центра. Потом они становятся передатчиками информации назад в свой центр, чем создают обратные связи. Таким образом, вставочный нейрон играет важную роль в образование особых замкнутых сетей, которые продлевают срок хранения информации в нервном центре.

Возбуждающий тип промежуточных нейронов

Вставочные нейроны делятся на два типа: возбуждающие и тормозные. При активации первых облегчается передача данных из одной нейронной группы в другую. Такую задачу выполняют именно «медленные» нейроны, которые имеют способность к длительной активации. Они передают сигналы на протяжении довольно длительного времени. Параллельно с этими действиями промежуточные нейроны активизируют и своих «быстрых» «коллег». Когда усиливается активность «медленных» нейронов, то уменьшается время реакции «быстрых». Одновременно с этим последние несколько замедляют работу «медленных».

Тормозной тип промежуточных нейронов

Вставочный нейрон тормозного типа приходит в активное состояние за счет прямых сигналов, которые поступают в их центр или исходят из него. Данное действие происходит путем обратных связей. Прямое возбуждение данного типа вставочных нейронов является характерным для промежуточных центров чувствительных путей спинного мозга. А в двигательных центрах коры головного мозга происходит активизация вставочных нейронов благодаря обратным связям.

Роль вставочных нейронов в работе спинного мозга

В работе спинного мозга человека важная роль отводится проводящим путям, которые расположены снаружи от пучков, исполняющих проводниковую функцию. Именно по этим дорожкам и передвигаются импульсы, которые посылает вставочный и чувствительный нейроны. Сигналы проходят вверх и вниз по этим путям, передавая различную информацию в соответствующие части мозга. Вставочные нейроны спинного мозга находятся в промежуточно-медиальном ядре, которое, в свою очередь, расположено в заднем роге. Промежуточные нейроны являются важной передней частью спинно-мозжечкового пути. На обратной стороне рога спинного мозга расположены волокна, состоящие из вставочных нейронов. Они образуют боковой спинно-таламический путь, который выполняет особую функцию. Он является проводником, то есть передает сигналы о болевых ощущениях и температурной чувствительности сначала в промежуточный мозг, а потом и в саму кору головного мозга.

Дополнительная информация о вставочных нейронах

В нервной системе человека вставочные нейроны выполняют особую и крайне важную функцию. Они связывают между собой различные группы нервных клеток, передают сигнал из головного мозга в спинной. Хотя именно этот тип является наиболее мелким по размерам. По форме вставочные нейроны напоминают звезду. Основное количество данных элементов располагается в сером веществе головного мозга, а их отростки не выступают за пределы центральной нервной системы человека.

www.syl.ru