Будова нервових клітин. Будова нервової системи

Людський організм складається з трильйонів клітин, один тільки мозок містить приблизно 100 мільярдів нейронів, різних форм і розмірів. Виникає питання, а як влаштована нервова клітина і чим вона відрізняється від інших клітин організму?

Влаштування нервової клітини людини

Як і більшість інших клітин людського тіла, нервові клітини мають ядра. Але в порівнянні з іншими, вони є унікальними, так як у них є довгі, ниткоподібні відгалуження, якими передаються нервові імпульси.

Клітини нервової системи схожі інші, оскільки також оточені клітинної мембраною, мають ядра, містять гени, цитоплазму, мітохондрії та інші органели. Вони беруть участь у таких фундаментальних клітинних процесах, як синтез білка та вироблення енергії.

Нейрони та нервові імпульси

Складається з – це пучок нервових клітин. Нервова клітина, яка передає певну інформацію, називається нейроном. Дані, що переносять нейрони, називаються нервовими імпульсами. Подібно до електричних імпульсів, вони переносять інформацію з неймовірною швидкістю. Швидку передачу сигналів забезпечують аксони нейронів, покриті спеціальною оболонкою мієліну.

Ця оболонка покриває аксон подібно до пластикового покриття на електричних проводах і дозволяє нервовим імпульсам переміщатися швидше. Що таке нейрон? Він має особливу форму, що дозволяє передати сигнал від однієї клітини до іншої. Нейрон складається з трьох основних частин: тіла клітини, множини дендритів та одного аксона.

Типи нейронів

Нейрони зазвичай класифікуються виходячи з тієї ролі, що вони грають у організмі. Відомі два основні типи нейронів - сенсорні та моторні. Сенсорні нейрони проводять нервові імпульси від органів чуття і внутрішніх органів Моторні нейрони, навпаки, несуть нервові імпульси від ЦНС до органів, залоз і м'язів.

Клітини нервової системи влаштовані таким чином, що обидва типи нейронів працюють спільно. Сенсорні нейрони несуть інформацію про внутрішнє та зовнішнє середовище. Ці дані використовуються для надсилання сигналів через моторні нейрони, щоб повідомити організм, як йому варто реагувати на отриману інформацію.

Сінапс

Місце, де аксон одного нейрона відповідає дендрит іншого, називається синапсом. Нейрони зв'язуються один з одним за допомогою електрохімічного процесу. При цьому в реакцію вступають хімічні речовини, які називаються нейротрансмітерами.

Тіло клітини

Пристрій нервової клітини передбачає наявність у тілі клітини ядра та інших органел. Дендрити та аксони, підключені до тіла клітини, нагадують промені, що походять від сонця. Дендрити отримують імпульси з інших нервових клітин. Аксони передають нервові імпульси до інших клітин.

Один нейрон може мати тисячі дендритів, тому може спілкуватися з тисячами інших клітин. Аксон покритий мієліновою оболонкою - жировим шаром, який його ізолює та дозволяє передавати сигнал набагато швидше.

Мітохондрії

Відповідаючи на питання, як влаштована нервова клітина, важливо відзначити елемент, що відповідає за постачання метаболічної енергії, яка може легко утилізуватися. У цьому першорядну роль грають мітохондрії. Ці органели мають власну зовнішню та внутрішню мембрану.

Основним джерелом енергії для нервової системи є глюкоза. Мітохондрії містять ферменти, необхідні для перетворення глюкози в макроергічні сполуки, головним чином молекули аденозинтрифосфату (АТФ), які потім можуть транспортуватися в інші райони тіла, які потребують їх енергії.

Ядро

Складний процес синтезу білка починається у ядрі клітини. Ядро нейрона містить генетичну інформацію, яка зберігається у вигляді закодованих рядків дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). Кожна містить всіх клітин в організмі.

Саме в ядрі починається процес побудови білкових молекул шляхом написання відповідної частини коду ДНК на комплементарних молекулах рибонуклеїнової кислоти (РНК). Випущені з ядра в міжклітинну рідину, вони запускають процес синтезу білка, у якому також беруть участь звані ядерця. Це окрема структура всередині ядра, що відповідає за побудову молекулярних комплексів, які називають рибосомами, які беруть участь у синтезі білка.

Чи знаєте ви, як влаштована нервова клітина?

Нейрони - це найживучі та найдовші клітини в організмі! Деякі їх зберігаються в людському тілі протягом усього життя. Інші клітини вмирають, їх замінюють нові, а ось багато нейронів заміні не підлягають. З віком їх дедалі менше. Звідси пішов вислів про те, що нервові клітини не відновлюються. Однак дані досліджень кінця 20 століття доводять протилежне. В одній із областей мозку, гіпокампі, нові нейрони можуть зрости навіть у дорослих людей.

Нейрони можуть бути досить великими і складати завдовжки кілька метрів (кортикоспінальні та аферентні). У 1898 році відомий спеціаліст з нервової системи Камілло Гольджі повідомив про своє відкриття - стрічкоподібний апарат, що спеціалізується на нейронах у мозочку. Цей прилад тепер має ім'я свого творця і відомий як «апарат Гольджі».

З того, як влаштована нервова клітина, випливає її визначення як основного структурно-функціонального елемента нервової системи, вивчення простих принципів якої може бути ключем до вирішення багатьох проблем. В основному це стосується автономної нервової системи, яка включає сотні мільйонів зв'язаних між собою клітин.

Нервова тканина – сукупність пов'язаних між собою нервових клітин (нейронів, нейроцитів) та допоміжних елементів (нейроглії), яка регулює діяльність усіх органів та систем живих організмів. Це основний елемент нервової системи, яка ділиться на центральну (включає головний і спинний мозок) і периферичну (що складається з нервових вузлів, стовбурів, закінчень).

Основні функції нервової тканини

1. Сприйняття подразнення;
2. формування нервового імпульсу;
3. швидка доставка збудження до центральної нервової системи;
4. зберігання інформації;
5. вироблення медіаторів (біологічно активних речовин);
6. адаптація організму до змін довкілля.

Властивості нервової тканини

• Регенераціявідбувається дуже повільно і можлива тільки за наявності непошкодженого перикаріону. Відновлення втрачених відростків йде шляхом проростання.
• Гальмування- запобігає виникненню збудження або послаблює його
• Подразливість- Відповідь на вплив зовнішнього середовища завдяки наявності рецепторів.
• Збудливість- генерування імпульсу при досягненні порогового значення подразнення. Існує нижній поріг збудливості, при якому найменший вплив на клітину викликає збудження. Верхній поріг – це величина зовнішнього впливу, що викликає біль.

Будова та морфологічна характеристика нервових тканин

Основна структурна одиниця – це нейрон. Він має тіло – перикаріон (у якому знаходяться ядро, органели та цитоплазма) та кілька відростків. Саме відростки є відмінністю клітин цієї тканини і служать для перенесення збудження. Довжина їх коливається від мікрометрів до 1,5м. Тіла нейронів також різних розмірів: від 5 мкм у мозочку, до 120 мкм у корі головного мозку.

Донедавна вважалося, що нейроцити не здатні до поділу. Зараз відомо, що утворення нових нейронів можливе, правда лише у двох місцях – це субвентрикулякна зона мозку та гіпокамп. Тривалість життя нейронів дорівнює тривалості життя окремого індивідуума. Кожна людина при народженні має близько трильйону нейроцитіві в процесі життєдіяльності втрачає щороку 10 млн клітин.

Відросткиділяться на два типи – це дендрити та аксони.

Будова аксона.Починається він від тіла нейрона аксонним горбком, протягом усього не розгалужується і лише наприкінці поділяється на гілки. Аксон – це довгий відросток нейроцита, який виконує передачу збудження перикариона.

Будова дендриту. У основи тіла клітини він має конусоподібне розширення, а далі поділяється на безліч гілочок (цим зумовлено його назву, «дендрон» із давньогрецької – дерево). Дендрит – це короткий відросток і необхідний трансляції імпульсу до соми.

За кількістю відростків нейроцити поділяються на:

• уніполярні (є лише відросток, аксон);
• біполярні (присутня і аксон, і дендрит);
• псевдоуніполярні (від деяких клітин спочатку відходить один відросток, але потім він ділиться на два і по суті є біполярним);
• мультиполярні (мають безліч дендритів, і серед них буде лише один аксон).

Мультиполярні нейрони превалюють в організмі людини, біполярні зустрічаються тільки в сітківці ока, у спинномозкових вузлах – псевдоуніполярні. Монополярні нейрони не зустрічаються в організмі людини, вони характерні тільки для малодиференційованої нервової тканини.

Нейроглія

Нейроглія – це сукупність клітин, що оточує нейрони (макроглиоцити та мікрогліоцити). Близько 40% ЦНС припадає на клітини глії, вони створюють умови для вироблення збудження та його подальшої передачі, виконують опорну, трофічну, захисну функції.

Макроглія:

Епендимоцити- Утворюються з гліобластів нервової трубки, вистилають канал спинного мозку.

Астроцити– зірчасті, невеликих розмірів із численними відростками, які утворюють гематоенцефалічний бар'єр та входять до складу сірої речовини ГМ.

Олігодендроцити– основні представники нейроглії, що оточують перикаріон разом з його відростками, виконуючи такі функції: трофічну, ізолювання, регенерацію.

Нейролемоцити– клітини Шванна, їх завдання – утворення мієліну, електрична ізоляція.

Мікроглія - Складається з клітин з 2-3 відгалуженнями, які здатні до фагоцитозу. Забезпечує захист від чужорідних тіл, пошкоджень та видалення продуктів апоптозу нервових клітин.

Нервові волокна- Це відростки (аксони або дендрити) вкриті оболонкою. Вони діляться на мієлінові та безмієлінові. Мієлінові діаметром від 1 до 20 мкм. Важливо, що мієлін відсутній у місці переходу оболонки від перикаріону до відростка та області аксональних розгалужень. Немієлінізовані волокна зустрічаються у вегетативної нервової системі, їх діаметр 1-4 мкм, переміщення імпульсу здійснюється зі швидкістю 1-2 м/с, що набагато повільніше, ніж по мієлінізованих, у них швидкість передачі 5-120 м/с.

Нейрони поділяються за функціональними можливостями:

• Аферентні- тобто чутливі, приймають роздратування та здатні генерувати імпульс;
• асоціативні- Виконують функцію трансляції імпульсу між нейроцитами;
• еферентні- Завершують перенесення імпульсу, здійснюючи моторну, рухову, секреторну функцію.

Разом вони формують рефлекторну дугущо забезпечує рух імпульсу тільки в одному напрямку: від чутливих волокон до рухових. Один окремий нейрон здатний до різноспрямованої передачі збудження і лише у складі рефлекторної дуги відбувається односпрямований перебіг імпульсу. Це відбувається через наявність у рефлекторній дузі синапсу – міжнейронного контакту.

Сінапсскладається з двох частин: пресинаптичної та постсинаптичної, між ними знаходиться щілина. Пресинаптична частина - це закінчення аксона, який приніс імпульс від клітини, в ньому знаходяться медіатори, саме вони сприяють подальшій передачі порушення на постсинаптичну мембрану. Найпоширеніші нейротрансмітери: дофамін, норадреналін, гамма-аміномасляна кислота, гліцин, до них на поверхні постсинаптичної мембрани знаходяться специфічні рецептори.

Хімічний склад нервової тканини

Водаміститься у значній кількості в корі головного мозку, менше її в білій речовині та нервових волокнах.

Білкові речовинипредставлені глобулінами, альбумінами, нейроглобулінами. У білій речовині мозку та аксонних відростках зустрічається нейрокератин. Безліч білків у нервовій системі належить медіаторам: амілаза, мальтаза, фосфатаза та ін.

До хімічного складу нервової тканини входять також вуглеводи- це глюкоза, пентоза, глікоген.

Серед жиріввиявлено фосфоліпіди, холестерол, цереброзиди (відомо, що цереброзидів немає у новонароджених, їхня кількість поступово зростає під час розвитку).

Мікроелементиу всіх структурах нервової тканини розподілено рівномірно: Mg, K, Cu, Fe, Na. Їхнє значення дуже велике для нормального функціонування живого організму. Так магній бере участь у регуляції роботи нервової тканини, фосфор важливий для продуктивної розумової діяльності, калій забезпечує передачу нервових імпульсів.

Нервова тканиназдійснює керування всіма процесами в організмі.

Нервова тканина складається з нейронів(нервових клітин) та нейроглії(Міжклітинна речовина). Нервові клітини мають різну форму. Нервова клітина має деревоподібні відростки - дендрити, що передають подразнення від рецепторів до тіла клітини, і довгим відростком - аксоном, який закінчується на ефекторній клітині. Іноді аксон не покритий оболонкою мієліну.

Нервові клітини здатніпід дією роздратування приходити в стан збудження, виробляти імпульси та передаватиїх. Ці властивості визначають специфічну функцію нервової системи. Нейроглія органічно пов'язана з нервовими клітинами та здійснює трофічну, секреторну, захисну функції та функцію опори.

Нервові клітини - нейрони, або нейроцити, являють собою відросткові клітини. Розміри тіла нейрона коливаються у значних межах (від 3-4 до 130 мкм). За формою нервові клітини також дуже різні. Відростки нервових клітин проводять нервовий імпульс з однієї частини тіла людини до іншої, довжина відростків від кількох мікрон до 1,0-1,5 м.

Будова нейрона. 1 – тіло клітини; 2 – ядро; 3 – дендрити; 4 – нейрит (аксон); 5 – розгалужене закінчення нейриту; 6 – неврилема; 7 - мієлін; 8 - осьовий циліндр; 9 - перехоплення Ранв'є; 10 - м'яз

Розрізняють два види відростків нервової клітини. Відростки першого виду проводять імпульси від тіла нервової клітини до інших клітин чи тканин робочих органів, вони називаються нейритами, або аксонами. Нервова клітка має завжди лише один аксон, який закінчується кінцевим апаратом на іншому нейроні або у м'язі, залозі. Відростки другого виду називаються дендритами, вони деревоподібно розгалужуються. Їх кількість у різних нейронів по-різному. Ці відростки проводять нервові імпульси до тіла нервової клітини. Дендрити чутливих нейронів мають на периферичному кінці спеціальні апарати, що сприймають - чутливі нервові закінчення, або рецептори.

Класифікація нейронівза функцією:

1. сприймають (чутливі, сенсорні, рецепторні). Служать для сприйняття сигналів із зовнішнього та внутрішнього середовища та передачі їх у ЦНС;
2. контактні (проміжні, вставні, інтернейрони). Забезпечують переробку, зберігання та передачу інформації до рухових нейронів. Їх у ЦНС більшість;
3. рухові (еферентні). Формують керуючі сигнали і передають їх до периферичних нейронів і виконавчих органів.

Види нейронів за кількістю відростків:

1. уніполярні – мають один відросток;
2. псевдоуніполярні - від тіла відходить один відросток, який потім ділиться на 2 гілки;
3. біполярні – два відростки, один дендрит, інший аксон;
4. мультиполярні – мають один аксон та багато дендритів.

Нейрони(нервові клітини). А – мультиполярний нейрон; Б – псевдоуніполярний нейрон; В – біполярний нейрон; 1 – аксон; 2 - дендрит

Аксони, покриті оболонкою називаються нервовими волокнами. Розрізняють:

1. безперервні- покриті безперервною оболонкою, що перебувають у складі вегетативної нервової системи;
2. м'якотні- покриті складною, перервною оболонкою, імпульси можуть переходити з одного волокна інші тканини. Це називається іррадіацією.

Нервові закінчення. А – рухове закінчення на м'язовому волокні: 1 – нервове волокно; 2 – м'язове волокно; Б – чутливі закінчення в епітелії: 1 – нервові закінчення; 2 - клітини епітелію

Чутливі нервові закінчення ( рецептори) утворені кінцевими розгалуженнями дендритів чутливих нейронів.

• екстерорецепторисприймають роздратування із зовнішнього середовища;
• інтерорецепторисприймають роздратування від внутрішніх органів;
• пропріорецепторисприймають подразнення від внутрішнього вуха та суглобових сумок.

За біологічним значенням рецептори поділяються на: харчові, статеві, оборонні.

За характером реакції у відповідь рецептори діляться на: рухові- перебувають у м'язах; секреторні- у залозах; судинорухові- у кровоносних судинах.

Еффектор- Виконавча ланка нервових процесів. Ефектори бувають двох типів - рухові та секреторні. Двигуни (моторні) нервові закінчення є кінцевими розгалуженнями нейритів рухових клітин у м'язовій тканині і називаються нервово-м'язовими закінченнями. Секреторні закінчення у залозах утворюють нервово-залізисті закінчення. Названі види нервових закінчень є нервово-тканинним синапсом.

Зв'язок між нервовими клітинами здійснюється за допомогою синапсів. Вони утворені кінцевими розгалуженнями нейриту однієї клітини тілі, дендритах чи аксонах інший. У синапс нервовий імпульс проходить тільки в одному напрямку (з нейриту на тіло або дендрити іншої клітини). У різних відділах нервової системи вони влаштовані по-різному.

Нервова клітина Не слід плутати з нейтроном.

Пірамідальні осередки нейронів у корі головного мозку миші

Нейрон(нервова клітина) - це структурно-функціональна одиниця нервової системи. Ця клітина має складну будову, високо спеціалізована і за структурою містить ядро, тіло клітини та відростки. В організмі людини налічується понад сто мільярдів нейронів.

Огляд

Складність і різноманіття нервової системи залежить від взаємодії між нейронами, які, у свою чергу, є набором різних сигналів, що передаються в рамках взаємодії нейронів з іншими нейронами або м'язами та залозами. Сигнали випромінюються та поширюються за допомогою іонів, що генерують електричний заряд, який рухається вздовж нейрона.

Будова

Тіло клітини

Нейрон складається з тіла діаметром від 3 до 100 мкм, що містить ядро ​​(з великою кількістю ядерних пір) та інші органели (у тому числі сильно розвинений шорсткий ЕПР з активними рибосомами, апарат Гольджі), та відростків. Виділяють два види відростків: дендрити та аксон. Нейрон має розвинений цитоскелет, що проникає у його відростки. Цитоскелет підтримує форму клітини, його нитки служать «рейками» для транспорту органел і упакованих у мембранні бульбашки речовин (наприклад, нейромедіаторів). У тілі нейрона виявляється розвинений синтетичний апарат, гранулярна ЕПС нейрона забарвлюється базофільно і відома під назвою «Тигроїд». Тигроїд проникає в початкові відділи дендритів, але знаходиться на помітній відстані від початку аксона, що служить гістологічним ознакою аксона.

Розрізняється антероградний (від тіла) та ретроградний (до тіла) аксонний транспорт.

Дендрити та аксон

Схема будови нейрона

Сінапс

Сінапс- місце контакту між двома нейронами або між нейроном і ефекторною клітиною, що отримує сигнал. Служить передачі нервового імпульсу між двома клітинами, причому у ході синаптичної передачі амплітуда і частота сигналу можуть регулюватися. Одні синапси викликають деполяризацію нейрона, інші – гіперполяризацію; перші є збуджуючими, другі - гальмуючими. Зазвичай для збудження нейрона необхідне подразнення від кількох збудливих синапсів.

Класифікація

Структурна класифікація

На підставі числа та розташування дейндритів та аксону нейрони діляться на безаксонні, уніполярні нейрони, псевдоуніполярні нейрони, біполярні нейрони та мультиполярні (багато дендритних стволів, зазвичай еферентні) нейрони.

Безаксонні нейрони- невеликі клітини, що згруповані поблизу спинного мозку в міжхребцевих гангліях, що не мають анатомічних ознак поділу відростків на дендрити та аксони. Усі відростки у клітини дуже схожі. Функціональне призначення безаксонних нейронів слабо вивчене.

Уніполярні нейрони- нейрони з одним відростком, присутні, наприклад, в сенсорному ядрі трійчастого нерва в середньому мозку.

Біполярні нейрони- нейрони, що мають один аксон і один дендрит, розташовані в спеціалізованих сенсорних органах - сітківці ока, нюховому епітелії та цибулині, слуховому та вестибулярному гангліях;

Мультиполярні нейрони- Нейрони з одним аксоном та декількома дендритами. Даний вид нервових клітин переважає у центральній нервовій системі

Псевдоуніполярні нейрони- є унікальними у своєму роді. Від тіла відходить один остросток, який одразу ж Т-подібно ділиться. Весь цей єдиний тракт покритий мієлінової оболонкою і структурно є аксоном, хоча по одній з гілок збудження йде не від, а до тіла нейрона. Структурно дендритами є розгалуження на кінці цього (периферичного) відростка. Тригерною зоною є початок цього розгалуження (тобто знаходиться поза тілом клітини).

Функціональна класифікація

За становищем в рефлекторної дузі розрізняють аферентні нейрони (чутливі нейрони), еферентні нейрони (частина їх називається руховими нейронами, іноді це дуже точне назва поширюється всю групу еферентів) і інтернейрони (вставкові нейрони).

Аферентні нейрони(чутливий, сенсорний чи рецепторний). До нейронів даного типу відносяться первинні клітини органів чуття та псевдоуніполярні клітини, у яких дендрити мають вільні закінчення.

Еферентні нейрони(Ефекторний, руховий або моторний). До нейронів даного типу відносяться кінцеві нейрони - ультимати та передостанні - неультимати.

Асоціативні нейрони(вставні або інтернейрони) - ця група нейронів здійснює зв'язок між еферентними та аферентними, їх ділять на комісуральні та проекційні (головний мозок).

Морфологічна класифікація

Нервові клітини бувають зірчасті та веретеноподібні, пірамідальні, зернисті, грушоподібні тощо.

Розвиток та зростання нейрона

Нейрон розвивається з невеликої клітини – попередниці, яка перестає ділитися ще до того, як випустить свої відростки. (Однак, питання розподілі нейронів нині залишається дискусійним. (рус.) ) Зазвичай, першим починає зростати аксон, а дендрити утворюються пізніше. На кінці відростка нервової клітини, що розвивається, з'являється потовщення неправильної форми, яке, мабуть, і прокладає шлях через навколишню тканину. Це потовщення називається конусом зростання нервової клітини. Він складається із сплощеної частини відростка нервової клітини з безліччю тонких шипиків. Мікрошипики мають товщину від 0,1 до 0,2 мкм і можуть досягати 50 мкм у довжину, широка та плоска область конуса зростання має ширину та довжину близько 5 мкм, хоча форма її може змінюватися. Проміжки між мікрошипи конуса росту покриті складчастою мембраною. Мікрошипики знаходяться в постійному русі - деякі втягуються в конус росту, інші подовжуються, відхиляються в різні боки, торкаються субстрату і можуть прилипати до нього.

Конус росту заповнений дрібними, іноді з'єднаними один з одним, мембранними пухирцями неправильної форми. Безпосередньо під складчастими ділянками мембрани та в шипиках знаходиться щільна маса переплутаних актинових філаментів. Конус росту містить також мітохондрії, мікротрубочки та нейрофіламенти, що є в тілі нейрона.

Ймовірно, мікротрубочки та нейрофіламенти подовжуються головним чином за рахунок додавання новостворених синтезованих субодиниць у підстави відростка нейрона. Вони просуваються зі швидкістю близько міліметра за добу, що відповідає швидкості повільного аксонного транспорту в зрілому нейроні. Оскільки приблизно така і середня швидкість просування конуса зростання, можливо, що під час зростання відростка нейрона в його далекому кінці не відбувається ні збирання, ні руйнування мікротрубочок та нейрофіламентів. Новий мембранний матеріал додається, мабуть, до закінчення. Конус росту - це область швидкого екзоцитозу і ендоцитозу, про що свідчить безліч бульбашок, що знаходяться тут. Дрібні мембранні бульбашки переносяться відростком нейрона від тіла клітини до конуса росту з потоком швидкого аксонного транспорту. Мембранний матеріал, мабуть, синтезується в тілі нейрона, переноситься до конуса росту у вигляді бульбашок і включається тут у плазматичну мембрану шляхом екзоцитозу, подовжуючи таким чином відросток нервової клітини.

Зростанню аксонів і дендритів зазвичай передує фаза міграції нейронів, коли незрілі нейрони розселяються і знаходять собі місце.

Див. також

Гістологія: Нервова тканина
Нейрони (Сіра речовина)	Сома · Аксон (Аксонний горбок, Терміналь аксона, Аксоплазма, Аксолемма, Нейрофіламенти) Дендрит (Речовина Ніссля, Дендритний шипик, Апікальний дендрит, Базальний дендрит) типи: Біполярні нейрони · Псевдополярні нейрони · Мультиполярні нейрони · Пірамідальні клітини · Клітини Пуркіньє · Зернисті клітини
Аферентний нерв/ Сенсорний нерв/ Сенсорний нейрон

Нервові клітиниабо нейрониє електрично збудливими клітинами, які обробляють і передають інформацію за допомогою електричних імпульсів. Такі сигнали передаються між нейронами через синапси. Нейрони можуть зв'язуватися один з одним у нейронні мережі. Нейрони є основним матеріалом головного та спинного мозку центральної нервової системи людини, а також ганглій периферичної нервової системи людини.

Нейрони бувають декількох типів залежно від функцій:

• Сенсорні нейрони, що реагують на такі подразники як світло, звук, дотик, а також інші стимули, що впливають на клітини органів чуття.
• Двигуни нейрони, що посилають сигнали до м'язів.
• Інтернейрони, що з'єднують одні нейрони з іншими в головному мозку, спинному мозку або нейронних мережах.

Звичайний нейрон складається з тіла клітини ( соми), дендритіві аксона. Дендрити є тонкі структури, що йдуть від тіла клітини, вони мають багаторазове розгалуження і розміри в кілька сотень мікрометрів. Аксон, який у мієлізованому вигляді ще називають нервовим волокном, є спеціалізованим клітинним розширенням, що бере початок з тіла клітини з місця під назвою аксоновий горбок (горбок), поширюється на відстань до одного метра. Часто нервові волокна зв'язуються в пучки та в периферичну нервову систему, формуючи нервові нитки.

Цитоплазматична частина клітини, що містить ядро, називається тілом клітини або сомою. Зазвичай, тіло кожної клітини має розміри від 4 до 100 мкм у діаметрі може бути різних форм: веретеноподібної, грушоподібної, пірамідальної, а також набагато рідше зіркоподібної форми. Тіло нервової клітини містить велике сферичне центральне ядро ​​з безліччю гранул Ніссля з цитоплазматичною матрицею (нейроплазмою). Гранули Ніссля містять рибонуклеопротеїд і беруть участь у синтезі білка. Нейроплазма також містить у собі мітохондрії та тіла Гольджі, меланін та ліпохромні пігментні гранули. Кількість даних клітинних органел залежить від функціональних особливостей клітини. Слід зазначити, що тіло клітини існує з дисфункцією центросомою, що не дає нейронам можливості ділитися. Ось чому кількість нейронів у дорослої людини дорівнює кількості нейронів при народженні. По всій довжині аксона і дендритів присутні тендітні цитоплазматичні нитки, які називаються нейрофібрилами, що беруть свій початок від тіла клітини. Тіло клітини та її придаток оточені тонкою мембраною під назвою нейронна мембрана. Описані вище клітинні тіла присутні у сірій речовині головного та спинного мозку.

Короткі цитоплазматичні придатки тіла клітини, які отримують імпульси від інших нейронів, називаються дендритами. Дендрити проводять нервові імпульси у тіло клітини. Дендрити мають початкову товщину від 5 до 10 мкм, але поступового їх товщина зменшується і вони продовжуються рясним розгалуженням. Дендрити одержують імпульс від аксона сусіднього нейрона через синапс і проводять імпульс до клітинного тіла, тому їх називають рецептивними органами.

Довгий цитоплазматичний придаток клітинного тіла, що передає імпульс від тіла клітини до сусіднього нейрона, називається аксон. Аксон значно перевищує розміри дендритів. Аксон бере свій початок у конічній висоті тіла клітини, що називається аксоновим горбком, позбавленим гранул Ніссля. Довжина аксона є змінною і залежить від функціонального зв'язку нейрона. Цитоплазма аксона або аксоплазма містить нейрофібрили, мітохондрії, але в ній немає гранул Ніссля. Мембрана, яка покриває аксон має назву аксолема. Аксон може давати відростки, які називаються додатковими вздовж свого напрямку, а ближче до кінця аксон має інтенсивне розгалуження, що закінчується пензлем, остання його частина має збільшення для формування бульби. Аксони присутні у білій речовині центральної та периферичної нервової системи. Нервові волокна (аксони) вкриті тонкою мембраною, яка багата на ліпіди і називається мієліновою оболонкою. Мієлінова оболонка сформована шванівськими клітинами, що покривають нервові волокна. Частина аксона, не покрита мієлінової оболонкою, є вузол суміжних мієлінізованих сегментів званим вузлом Ранв'є. Функція аксона полягає в передачі імпульсу клітинного тіла одного нейрона в дендрон іншого нейрона через синапс. Нейрони спеціально призначені передачі міжклітинних сигналів. Розмаїття нейронів пов'язані з виконуваними ними функціями, розміри соми нейронів варіюються від 4 до 100 мкм у діаметрі. Ядро соми має розміри від 3 до 18 мкм. Дендрити нейрона є клітинними придатками, що утворюють цілі дендритні гілки.

Аксон є найтоншою структурою нейрона, але його довжина може перевищувати діаметр соми в кілька сотень і тисяч разів. Аксон несе нервові сигнали від соми. Те місце, де з соми виходить аксон, називається аксоновим горбком. Довжина аксонів може бути різною і досягає в деяких ділянках організму довжини понад 1 метр (наприклад, від основи хребта до кінчика пальця ноги).

Між аксонами та дендритами існують деякі структурні відмінності. Так, типові аксони практично ніколи не містять рибосоми, за винятком деяких у початковому сегменті. Дендрити містять гранульований ендоплазматичний ретикулум або рибосоми, що зменшується з видаленням від тіла клітини.

Мозок людини має дуже багато синапсів. Так, кожен із 100 мільярдів нейронів містить у середньому 7 000 синаптичних зв'язків з іншими нейронами. Встановлено, що мозок трирічної дитини має близько 1 квадрильйону синапсів. Кількість цих синапсів зменшується з віком та стабілізується у дорослих. У дорослого кількість синапсів становить від 100 до 500 трильйонів. Згідно з дослідженнями мозок людини містить близько 100 мільярдів нейронів та 100 трильйонів синапсів.

Види нейронів

Нейрони бувають декількох форм і розмірів і класифікуються за їхньою морфологією функцій. Так, наприклад, анатом Камілло Гольджі розділяв нейрони на дві групи. До першої групи він відніс нейрони з довгими аксонами, які передають сигнали довгі відстані. До другої групи він відносив нейрони з короткими аксонами, які можна було сплутати з дендритами.

Нейрони класифікуються за своєю будовою на такі групи:

• Однополярні. Аксон і дендрити виходять із одного придатка.
• Біполярні. Аксон та одиночний дендрит розташовуються на різних сторонах соми.
• Багатополярні. Щонайменше двох дендритів розташовуються окремо від аксона.
• Тип Гольджі I. Нейрон має довгий аксон.
• Тип Гольджі II. Нейрони, у яких аксони розташовані локально.
• Анаксонні нейрони. Коли аксон не відрізнятиметься від дендритів.
• Кошикові клітини- інтернейрони, що формують щільно сплетені закінчення по всій сомі клітин-мішеней. Є в корі головного мозку і в мозочку.
• Клітини Беца. Є великі рухові нейрони.
• Клітини Люгаро- інтернейрони мозочка.
• Середні гострі нейрони. Є в смугастому тілі.
• Клітини Пуркіньє. Є великими багатополярними нейронами мозочка типу Гольджі I.
• Пірамідальні клітини. Нейрони із сомою трикутної форми типу Гольджі II.
• Клітини Реншоу. Нейрони з обох кінців пов'язані з альфа моторними нейронами.
• Уніполярні кистевидні клітини. Інтернейрони, які мають унікальні дендритні закінчення у вигляді кисті.
• Клітини переднього рогоподібного відростка. Є мотонейронами, розташованими в спинному мозку.
• Шпиндельні клітини. Інтернейрони, що з'єднують віддалені ділянку мозку.
• Аферентні нейрони. Нейрони, які передають сигнали від тканин та органів до центральної нервової системи.
• Еферентний нейрони. Нейрони, що передають сигнали від центральної нервової системи до ефекторних клітин.
• Інтернейрони, що підключають нейрони в конкретних областях центральної нервової системи

Дія нейронів

Усі нейрони є електрично збудливими і підтримують напругу на своїх мембранах за допомогою метаболічно проведених іонних насосів, що поєднуються з іонними каналами, які вбудовані в мембрану для генерації іонних диференціалів, таких як натрій, хлорид, кальцій та калій. Зміна напруги в крос-мембрані призводить до зміни функцій вольт-залежних іонних калом. При зміні напруги у досить великому рівні електрохімічний імпульс викликає генерацію активного потенціалу, який швидко переміщається вздовж клітин аксона, активуючи синаптичні зв'язки з іншими клітинами.

Більшість нервових клітин є основним типом. Певний стимул викликає електричний розряд у клітині, розряд подібний до розряду конденсатора. Це продукує електричний імпульс приблизно приблизно 50-70 мілівольтам, який називається активним потенціалом. Електричний імпульс поширюється волокном, по аксонам. Швидкість поширення імпульсу залежить від волокна, це приблизно в середньому десятки метрів за секунду, що помітно нижче швидкості поширення електрики, яка дорівнює швидкості світла. Щойно імпульс досягає пучка аксона, він передається на сусідні нервові клітини під впливом хімічного медіатора.

Нейрон діє інші нейрони випускаючи нейротрансмиттер, який зв'язується з хімічними рецепторами. Ефект від постсинаптичного нейрона визначається не пресинаптичним нейроном або нейротрансмітером, а типом рецептора, що активується. Нейротрансмітер є як би ключ, а рецептор замок. При цьому один ключ може бути використаний для відкриття замків різного типу. Рецептори у свою чергу класифікуються на збудливі (збільшують швидкість передачі), інгібуючі (уповільнюють швидкість передачі) і модулюючі (тривалі ефекти, що викликають).

Зв'язок між нейронами здійснюється через синапси, тут знаходиться закінчення аксона (аксоновий термінал). Нейрони, такі як клітини Пуркіньє в мозочку можуть мати більше тисячі дендритних переходів, здійснюючи зв'язок з десятками тисяч інших нейронів. Інші нейрони (великі нейронні клітини супраоптичного ядра) мають лише один або два дендрити, кожен з яких отримує тисячі синапсів. Синапси можуть бути як збуджуючими, так і інгібуючими. Деякі нейрони зв'язуються між собою через електричні синапси, які є прямими електричними сполуками між клітинами.

У хімічному синапсі при досягненні потенціалом дії аксона відбувається відкриття напруги в кальцієвому каналі, що дозволяє іонам кальцію проникнути в термінал. Кальцій змушує синаптичні бульбашки, наповнені нейромедіаторами молекулами проникати в мембрану, вивільняючи вміст в синаптичну щілину. Відбувається процес дифундування медіаторів через синаптичну щілину, які активізують рецептори на постсинаптичному нейроні. Крім того, високо цитозольний кальцій у терміналі аксона викликає засвоєння мітохондріального кальцію, який, у свою чергу, активує мітохондріальний енергетичний метаболізм для виробництва АТФ, що підтримує безперервну нейротрансмісію.