Энциклопедия Интерактивная анатомия Нервная система

Периферическая нервная система

Нервная система

Нейроны, нервы, импульсы, синапсы

Прежде, чем приступить к изучению системы в целом, лучше разбить ее на отдельные «кирпичи».

Нейроны

Основным элементом нервной ткани является нейрон (его также называют нервной клеткой). Среди его свойств необходимо отметить невероятную проводимость, которая также известна, как  способность передавать нервные импульсы.

Центральной часть нейрона является клеточное тело, или сома, имеющая крупное ядро с одним или более ядрышками, митохондриями, аппаратом Гольджи, многочисленными рибосомами и тельцами Ниссля, которые ассоциируются с передачей нервных импульсов. От клеточного тела во все стороны расходятся нити цитоплазмы, или проекции цитоплазмы, имеющие специальные волокна, или нейрофибриллы.

Для нейронов важны два типа проекций цитоплазмы: дендриты передают импульсы клеточному телу, в то время как аксоны (нервные волокна) обычно передают импульсы от клеточного тела (см. рис. 1). На каждый нейрон приходится всего по одному аксону; однако каждый аксон может иметь множество ответвлений, которые называются парааксонами. Они делают возможным сообщение со многими целевыми клетками. Точка его крепления к соме называется основанием аксона. Кроме того, на каждый нейрон может приходиться один дендрит, несколько дендритов или вообще ни одного дендрита.

Существует три типа нейронов, а именно:

  • Мотонейроны, или эфферентные нейроны, передают послания от головного и спинного мозга действующим органам, включая мышцы и железы, и побуждающие их к реакции. Согласно структуре, мотонейроны являются мультиполярными, так как они представлены клетками в форме звезд с одним крупным аксоном и множеством дендритов.
  • Сенсорные нейроны, или афферентные нейроны, активируются с помощью физических стимулов, таких как свет, и передают импульсы в головной и спинной мозг. Сенсорные волокна имеют особые структуры, называемые рецепторами или концевыми органами, где воспроизводятся стимулы.
    Согласно своей структуре, сенсорные нейроны могут быть монополярными или биполярными.
    Монополярные нейроны имеют один придаток (проекцию или отросток ткани), отделяющийся непосредственно при выходе из клеточного тела; одно ответвление передает импульсы с органов чувств, а по другой импульсы поступают в центральную нервную систему. У биполярных нейронов есть два придатка — один дендрит и один аксон.
  • Ассоциативные нейроны (их также называют промежуточными нейронами или вставочными нейронами) активируются сенсорными нейронами и and relay meпередают сообщения между нейронами головного и спинного мозга. Промежуточные нейроны, как и мотонейроны, по своей структуре являются мультиполярными.

 

Есть пара способов, позволяющих облегчить запоминание этой информации: афферентные связи вводят, а эфферентные – выводят информацию. Дендриты доставляют импульсы, а аксоны отправляют их.

Нервы

Если нейроны – это основные элементы нервной системы, то нервы – это узлы аксонов, из которых выткана периферийная нервная система. Существует три типа нервов:

  • Афферентные нервы состоят из сенсорных нервных волокон (аксонов), сгруппированных для передачи импульсов от рецепторов к центральной нервной системе.
  • Эфферентные нервы состоят из двигательных нервных волокон, передающих импульсы от центральной нервной системы к действующим органам, например, мышцам или железам.
  • Комбинированные нервы состоят как из афферентных, так и из эфферентных нервных волокон.

 

Диаметр отдельных аксонов (нервных волокон) микроскопически мал— чаще всего он составляет не более одного микрона, или одной миллионной метра. Но длина этих самых аксонов составляет 1 миллиметр и более. Самый длинный аксон в человеческом теле тянется от основания позвоночника до больших пальцев каждой ноги, что говорит о том, что эти одноклеточные волокна могут достигать длины 1 метр и более.

Каждый аксон облачен в миелин, белую жировую ткань, состоящую из концентрических слоев шванновских клеток в периферийных нервах. Олигодендроциты центральной нервной системы также относят к миелинизированным нервным волокнам. В результате этого образуется структура, которая называется миелиновая оболочка. Отверстия в оболочке, которые называются узлами Ранвье, открывают нервному волокну, обернутому в нее, доступ к внеклеточным жидкостям, что позволяет ускорить передачу нервных импульсов.

Немиелинизированные нервные волокна расположены внутри органов тела, и поэтому не нуждаются в защитной миелиновой оболочке доя содействия передаче импульсов. Многие периферийные нервные клеточные волокна также защищены неврилеммой, мембраной, обволакивающей как нервное волокно, так и его миелиновую оболочку.

 

Рис.1. Двигательный нейрон, изображенный слева, и чувствительный нейрон, изображенный справа, отображают строение клеток и передачу импульсов.
1. Дендриты; 2. Клеточное тело двигательного нейрона; 3. Ядрышко двигательного нейрона; 4.Ядро двигательного нейрона; 5. Аксон; 6. Узел Ранвье; 7. ядро клетки Шванновой оболочки; 8. Клетка Шванна; 9. Синоптическое окончание; 10. Ядро чувствительного нейрона; 11. Ядрышко чувствительного нейрона; 12. Клеточное тело чувствительного нейрона.

 

Если рассматривать структуру нервов изнутри, то они состоят из:

  • Аксона: Придатка нейрона, передающего импульсы
  • Миелиновой оболочки: Изоляционного покрытия, защищающего нервное волокно и облегчающего передачу нервных импульсов
  • Невролеммы (или неврилеммы): Нервной мембраны, присутствующей во многих периферийных нервах, покрывающей нервное волокно и миелиновую оболочку
  • Эндоневрия: Неплотной, или ареолярной, соединительной ткани, покрывающей отдельные волокна
  • Пучков: Узлов волокон внутри нерва
  • Периневрия: Соединительной ткани того же типа, что и эндоневрий; покрывает узлы волокон
  • Эпиневрия: Соединительной ткани того же типа, что и эндоневрий и периневрий; покрывает несколько узлов волокон

 

Также существует класс клеток, которые называются нейроглия, или просто глия, играющие роль вспомогательных клеток нервной системы. Они снабжают нейроны питательными веществами и защищают их. Глия состоит из олигодендроцитов, поддерживающих миелиновую оболочку в центральной нервной системе; звездчатых клеток, которые называются астроцитами, поддерживающих нервную ткань и содействующие ее восстановлению при необходимости; и микроглиоцитов, клеток, которые выводя отмершие или отмирающие части ткани (клетки этого типа называют фагоцитами, что дословно переводится с греческого языка как “клетка, которая ест”).

Импульсы

Нейронные мембраны являются полупроницаемыми (это означает, что определенные небольшие молекулы, такие как ионы, могут проникать внутрь и выходить из клетки, но более крупные молекулы не могут этого); они также являются электрически поляризированными (что означает, что ионы с положительным зарядом, называемые катионами, покоятся вокруг внешней поверхности мембраны, в то время как отрицательно заряженные ионы, называемые анионами, выстилают внутреннюю поверхность).

О нейроне, который не занят передачей импульса, говорят, что он находится в потенциале покоя. Но теория нервного импульса, или теория мембраны, гласит, что когда стимул - нервный импульс, или потенциал действия - перемещается вдоль нейрона, происходит переключение состояния. Стимул меняет особую проницаемость мембран волокон и вызывает деполяризацию в связи с перестановками катионов и анионов. Это изменение распространяется вдоль нервных волокон и представляет собой нервный импульс. Его называют реакцией по принципу - «все или ничего», потому что каждый нейрон имеет определенный порог возбуждения. Как только порог будет превышен, нервное волокно отреагирует определенным импульсом. После деполяризации происходит реполяризации, сопровождающаяся рефрактерным периодом, в ходе которого не возникает никаких дополнительных импульсов, даже если интенсивность стимулов увеличивается.

Однако интенсивность ощущений зависит от частоты, с которой нервные импульсы следуют один за другим, и скорости, с которой передается импульс. Эта скорость определяется диаметром волокна, на которое оказывается воздействие. Она обычно выше у больших нервных волокон, а также у миелинизированных волокон, чем у немиелинизированных. Цитоплазма аксона или нервных волокон является электропроводной, а миелин уменьшает сопротивление для предотвращения выхода заряда через мембрану. Деполяризации одного узла Ранвье является достаточным основанием для регенерации напряжения в следующем узле.

Таким образом, в миелинизированных нервных волокнах потенциал действия двигается не волнообразно, а повторяется в последовательных узлах, передаваясь быстрее, чем в немиелинизированных волокнах. Это называется скачкообразной проводимостью (от латинского слова saltare, которое означает "скачок или прыжок").

Синапсы

Нейроны не соприкасаются между собой, что означает, что, когда нервный импульс достигает конца нейрона, он должен пересечь разрыв между ним и следующим нейроном, железой или мышечной клеткой, для которой предназначено сообщение. Этот разрыв называется синапс, или синаптическая щель. Электрический синапс - обычно встречается в органах и клетках глии - использует каналы, известные как щелевые соединения, чтобы осуществить прямую передачу сигналов между нейронами. Но в других частях тела для того, чтобы стимул мог совершить скачок, происходят химические изменения. Каждое конечное ответвление аксона образует конечные наросты или луковицы, которые называются концевое утолщение, за которыми есть пространство между ними и следующий нервом.

При достижении импульсом концевого утолщения, происходит следующее:

  1. Синаптические пузырьки нароста выделяют нейромедиатор, который называется ацетилхолин, струящийся через разрыв и увеличивающий проницаемость следующей клеточной мембраны в цепи.
  2. Фермент под названием холинэстераза разбивает нейромедиатор на ацетил и холин, которые впоследствии распространяются по разрыву.
  3. Фермент под названием холинацетилаза в синаптических пузырьках снова соединяет ацетил и холин, готовя концевое утолщение снова выполнить свою работу, когда поступит следующий импульс.

 

Вместе головной и спинной мозг составляют центральную нервную систему. Спинной мозг, который образуется очень рано в виде зачаточном позвоночного канала, расположен в нижней части позвоночника. Но так как кость растет гораздо быстрее, чем нервная ткань, конец хорды в скором становится слишком короток, чтобы достичь нижней части позвоночного канала. У взрослого человека, 18-дюймовый спинной мозг заканчивается между первым и вторым поясничными позвонками, примерно там, где крепятся нижние ребра. Его конический конец называется Conus medullaris. Хорда опускается ниже этой точки в виде отдельных прядей, и называется конским хвостом (хвостом лошади). Нити фиброзной ткани, которые называются концевыми нитями, доходят до основания копчика и крепятся к копчиковой связке.

Периферическая нервная система

Периферийная нервная система – это сеть, несущая информацию к и от спинного мозга. Одними из его ключевых структур является 31 пара спинномозговых нервов (см. Рис. 4), каждый из которых берет свое начало в сегментах спинного мозга, которые называются нейромерами. Восемь пар спинномозговых нервов цервикальными (относящимися к шее), 12 - грудными (относящимися к грудной клетке или тораксу), пять - поясничными (между нижними ребрами и тазом), пять - крестцовыми (задний отдел таза) и один - копчиковый (относящийся к копчику).

Спинномозговые нервы соединяются со спинным мозгом посредством двух пучков нервных волокон, или корней. Задний корень состоит из афферентных волокон, несущих сенсорную информацию от рецепторов к центральной нервной системе. Клеточные тела этих сенсорных нейронов находятся за пределами спинного мозга на выпуклом участке под названием ганглии заднего корня (на рис.2 вы можете увидеть поперечный разрез спинного мозга). Второй пучок, вентральный корень, содержит эфферентные двигательные волокна с клеточными телами, лежащими внутри спинного мозга. В каждом спинномозговом нерве, два корня соединяются за пределами спинного мозга и образуют комбинированный спинномозговой нерв.

Спинномозговые рефлексы, или рефлекторные дуги, происходят, когда сенсорный нейрон передает сигнал “опасности”— как, например, ощущение горения тела — через ганглий заднего корня. Вставочный нейрон (или ассоциативный нейрон) передает сигнал мотонейрону (или эфферентному волокну), стимулирующему мышцы и немедленно отталкивающему горящую часть тела от источника огня (см. Рис. 5).

 

Рис.3. Головной мозг вертикальный разрез.
1. Третий желудочек; 2. Мозга; 3. Ножка мозга; 4. Продолговатый мозг; 5. Мозолистое тело; 6. Таламуса; 7. Гипофиз; 8. Гипоталамуса; 9. Церебральный водопровод; 10. Мозжечка; 11. Четвертый желудочек; 12. кора головного мозга.

 

При выходе спинномозгового нерва из спинного мозга, он делится на два более мелких отростка. Задняя, или тыльная ветвь, расположена в задней части тела и снабжает особый сегмент кожи, кости, суставы и продольные мышцы спины. Вентральная, или передняя ветвь, крупнее, чем тыльная ветвь, и снабжает передний и боковой участки корпуса и конечностей.

 

Рис.4. Спинномозговые нервы и ветвящиеся нервы сплетения.
1. Кожно-мышечный нерв; 2. Диафрагмальный нерв; 3. Локтевой нерв; 4. Срединный нерв; 5. Лучевой нерв; 6. Крестцовые нервы (5 пар); 7. Внутренний подкожный нерв; 8. Передний большеберцевый нерв; 9. Кожно-мышечный нерв; 10. Цервикальные нервы (8 пар); 11. Грудные нервы (12 пар); 12. Поясничные нервы (5 пар); 13. Бедренный нерв; 14. Седалищный нерв.

 

 

Рис.5. Рефлекторная дуга.
1. Чувствительное окончание; 2. Клеточное тело двигательного нейрона; 3. Клеточное тело чувствительного нейрона; 4. Спинно - мозговой ганглий; 5. Рецепторы кожи; 6. Рефлекторная дуга — реакция на боль: угол иглой; 6. Медицинская игла; 7. Вставочный нейрон, за которым следует Клеточное тело двигательного нейрона; 8. Боковой канатик; 9. Серое вещество; 10. Белое вещество; 11. Мышечное волокно – эффектор.

 

Группы спинномозговых нервов соединяются между собой и образуют густую сеть под названием сплетение (от лат. “plexus”). Соединение происходит посредством передней ветви включая шейное сплетение, плечевые сплетения и пояснично-крестцовое сплетение (в том числе, крупнейший нерв тела, седалищный нерв). Однако в грудном отделе сплетения нет. Вместо этого, передняя ветвь напрямую снабжает межреберные мышцы и кожу этого отдела.

 

 

Поиск лекарств
Рейтинг от
Регистрация Личный кабинет
Войти через:
Авторизируйтесь, пожалуйста, чтобы Ваш комментарий был учтен.
Авторизоваться через:
Для авторизации Введите логин и пароль. Если у Вас пока нет аккаунта на нашем сайте, Вы можете зарегистрироваться
Выберите ваш город
Москва
Санкт-Петербург
Новосибирск
Екатеринбург
Нижний Новгород
Самара
Казань
Омск
Челябинск
Ростов-на-Дону
Уфа
еще