Strukturna i funkcionalna organizacija živčanog sustava i njegova uloga u zubobolju

Da bi se razumjelo ono što su funkcije mozga, morate jasno shvatiti, koliko jedinica je živčani sustav.

Osnova modernih ideja o strukturi i funkcioniranju središnjeg živčanog sustava je neuronska teorija s obzirom na mozak kao posljedica djelovanja koju odvojenih staničnih elemenata - neurona.

ljudska moždana kora sadrži oko 25 milijardi tih stanica.

U 1834, španjolski neurohistology Ramon y Cajal predložio načelo živčanog tkiva elementarnih jedinica (neuroni) imaju samostalan značaj u anatomski, genetski, funkcija, trofičke, patološka i ponašanja osjetilno - 6 neurona svojstva. Od tada, studije o središnjem i perifernom živčanom sustavu, neuronska teorija Cajal je dobro prepoznata.

Živčani sustav ima prilično složene strukture. Njegova struktura, pored ulaza neuralnog živčanih vlakana i glija. Neuroni su osnovna strukturna i funkcionalna dio živčanog sustava.

Neuron - živac stanica s postupcima razlikuje veličini, obliku i broju. Neuron je specijalizirana u mjeri u kojoj je on u mogućnosti da se neki oblik signala koji odgovaraju specifičnim signalima, za obavljanje iritacije te u isto vrijeme za stvaranje posebne kontakte s drugim neuronima efektora ili receptora. U svakom živčane stanice može se podijeliti na četiri osnovna elementa: tijelo (soma), dendrita, aksona i presinaptički kraju aksona. Svaki od njih obavlja određenu funkciju.

neuron tijelo sadrži različite unutarstanične dijelove (jezgru, ribosoma, lizosome endoplazmatskog retikuluma, Golgi aparata, mitohondrije) potrebne za vijabilnost cijele stanice. Tijelo prekrivena membrane neurona većine sinapsama. Dakle, neuronske tijelo igra važnu ulogu u percepciji i integraciju signala iz drugih neurona. Od tijela stanice i dendrita potječu i aksona.

Dendrita - razgranatim drvo kao izrasline iz tijela stanica - su konvergentni sustav prikupljanja podataka koji dolazi na njih ili preko sinapsi od drugih neurona, ili izravno iz okoline.

Membrana sadrži znatan broj dendrita proteinskih molekula koje obavljaju funkciju kemijske receptora koji ima određenu osjetljivost na određene kemikalije. Te tvari su uključene u signalizaciju od stanice do stanice i posreduju u sinaptičkom uzbude i inhibiciju.

Aksoni (neuritis) predstavljaju osevotsilindrichesky dugo jedan proces, specijalizirati u akcijskog potencijala (živčanih impulsa) na velike udaljenosti. Kalibar akson je obično izravno je proporcionalna njegovoj fiziološkoj funkciji i namjeni. Akson sadrži posebno obrazovanje (sinaptičkih vezikula) koji sadrži kemijske posrednike (atsetilho-lin) i presinaptičkim završecima.

Broj i priroda procesa izlaze iz tijela stanica može znatno varirati. Prema tome, neuroni su podijeljeni u unipolarne, psevdounipolyarnye, bipolarna ili multipolarni. Potonji osobito karakteristično za CNS.

Prema funkciji, postoje tri osnovne vrste neurona: aferentnih (senzornih), interkalarna (internuntsial-Nye) i pasažu (motor). Primarni aferentnih neurona primaju signale koji nastaju u terminalima receptor osjetilnih organa i nose ih u CNS.

Ulazak u sklopu zatvaranja procesa SŽS primarnih aferentnih neurona uspostaviti sinaptičkih kontakata s interkalarna, a ponekad i direktno na pasažu neurona. Interkalarna neuroni osigurati vezu između aferentnih i pasažu neurona.

Eferentnih aksona neurona (na primjer, motorički neuroni leđne moždine) su daleko izvan CNS-a i inerviraju skeletne mišiće mnogi neuroni eferentnih prenose signale preko drugih živčanih stanica.

To uključuje razne moždanih neurona, od kojih su aksoni su sastavljene od dugih spuštaju puteva u kičmenoj moždini. To - motornog korteksa piramidalnih stanica rubrospinalnye, reticulospinal i vestibulos-pinalnye neuroni impulsi iz koje dolaze do sna-tional motoneurona.

neuronskih procesa tvore živčanih vlakana. Ovisno o tome da li oni imaju sloj mijelina, oni su podijeljeni u neupalni (ne-mesnati) i mijelina (pulpe ŠIROM). Mijelin vlakna sastoji od aksijalnog cilindra, produžetak aksona neurona i Schwann sloj mijelinske ovojnice. Aksijalno cilindar sastoji od axoplasm i neurofibrilarnim igrajući važnu ulogu u regeneraciji živčanih vlakana.

mijelinski ovoj

Mijelin korice (sadrži visok postotak kolesterola) koji omata osi cilindra, a ne kontinuirano, već se prekida u pravilnim vremenskim razmacima u čvorovima Ranvier. Ekstracelularni medij umjesto čvoru Ranvier je odvojen od okolnog prostora kontinuiranu membranu, bačena preko presretanje području. Mijelin pomaže povećati brzinu živčanih impulsa (Bunge R. P., 1968).

Zbog prisutnosti mijelina na mjestu položaja Ranvier pojaviti presretanja bioelektrična struje. Oni djeluju na znatnoj udaljenosti, tj presresti sljedeće mjesto. Mijelinski ovoj „ograničava pojave struje” reprodukcijskog oko mijeliziranih vlakana dio tzv „somatskih” non-mesnatih - u autonomnom živčanom sustavu.

Glija. Živčane stanice su obično okruženi podržava stanice nazivaju glija. Glija stanice su brojniji od neurona, a račun za gotovo pola volumena na središnji živčani sustav. Glija stanice se odvoje od neurona međustanična razmaka (međuprostor) širine od 15-20 mm. Intersticijski prostor zauzima 12-14% ukupnog volumena mozga.

Glija stanice podržavaju i zaštitni uređaj za neurone. Osim toga, oni izvode metaboličke funkcije. Razlikovati makro- i mikroglija. S druge strane, macroglia sastoji od astrocitnih glijala i oligodendroglijne. Astrotsitar Nye glija - sincicijski stvaranje sastoji od velikih mnogootrostchatyh astrociti.

Procesa, kombinirati kako bi se grede, između kojih su živčane stanice. Distribucija astrociti u središnjem živčanom sustavu općenito uniformi, ali u bijeloj tvari, oni se nalaze neke manje. Za astrociti karakterizira velikim brojem postupaka koji su kao zrake protežu od tijela stanica. Oligodendrogliom obavlja sporednu funkciju prvenstveno za procese neurona, prateći ih sve do krajnjih uređaja.

Oligodendrociti su i siva i bijela tvar. Tamo su raspoređeni u redove između nervnih vlakana, formiranje njihovih procesa mijelinske ovojnice živaca (interfastsikulyarnaya oligodendrogliom). Mikroglija (glija Hortega) je najmanji element u CNS glija Njegova manji od astrociti i oligodendroglija. Sastoji se od malih stanica procesa koji je nastao oko neurona. Imaju visoku pokretljivost i sposobnost fagocitoze, mikroglije je zaštitna (watchdog) funkcije u CNS-u. Poznato je da aktiviraju mikroglije jako posebno kad ona bolesna stanja u kojima postoji jaka raspad živčanog tkiva.

Osnova djelovanja mozga su mehanizmi za prijenos električnih signala iz neurona na neuron kroz međustanične veze - sinapsi. Koncept sinapse (specijalizirani kontakt između neurona), koji je uveden u 1906, je engleski fiziolog Charles Sherrington. Trenutno postoje kemijske i električne sinapse.

Električni sinapse (efansy) nalaze se u mnogim tkivima (neurona, srčani mišić, glatkih mišića), a karakterizira električnog prijenosa akcijskog potencijala, kao i membrana od susjednih stanica ima tijesne veze s niskim električnog otpora. Međutim, kemijski sinapse s mehanizmom za prijenos čine veliki dio ljudskog CNS sinaptičke aparata.

Kemijski sinapsa je složena strukturna i funkcionalna formacija u kojem se razlikovati presinaptičke i postsinaptičke elemenata. Presinaptični element obično nalazi na kraju aksona kao neku vrstu zadebljanja - sinaptičke plakova koji sadrže mjehuriće s posebnim kemikalijama (kao što je acetilkolin). Pod utjecajem uzbude acetilkolin (Ach) oslobađa od vezikula i u sinaptičkom procjepu, kroz koji djeluje na receptore postsinaptički elementu, što uzrokuje to električni akcijskog potencijala i time transsynaptic signalizaciju.

U sinaptičke pukotine prostoru, tu je i enzimska sustava koja isključuje neurotransmitera nakon provedbe njegovog djelovanja i na taj način omogućava brz povratak postsinaptični membrane u „stanju pripravnosti”. Posebno, kao enzim za acetilkolin je acetilkolinesteraze koji je u većini presinaptički membrane.

Nadalje acetilkolin postoje i drugi posrednici koji su uključeni u transsynaptic prijenos signala, uključujući epinefrin, norepinefrin, serotonin, histamin, GABA, itd To je, u živčanom sustavu ima obrazovne dominiraju neurone s određenom vrstom posrednika sinaptičke transmisije, tj .: kolinergičnih neurona, adrenergičke, noradrenergički, serotoninske, gistaminergiches-Kie, GABAergično itd

Poznato je da kolinergički neuroni ne više od 10%. Do sada, samo pravi kolinergički neuroni s velikom sigurnošću može se pripisati samo motoneurona kičmena moždina. Većina adrenergijskog neurona u središnjem živčanom sustavu nalazi u bazalnim ganglijima (Nigro-striatuma sustava). To - takozvani „dopaminergičkirn sustav.”

Tijelo noradrenergnim neuronima smještene uglavnom u bočnom dijelu formiranja mrežaste od produžene moždine i most tvori uzlazno i silazno put. Veliki broj tih neurona - u hipotalamusu. Postoje dokazi da je središnja noradrcncrgni neuroni oživčavaju glatkih mišića krvnih žila u mozgu.

Tijelo serotoninski neuroni smješteni uglavnom u moždanom deblu. Oni su dio leđnoj i medijalni jezgre šava produžene moždine. Duge aksoni dolaze u gotovo svim CNS. Međutim, najveća koncentracija živčanih završetaka promatrati u hipotalamusu. Serotoninergički neuroni su povezani s mehanizmima termoregulaciju, spavanje, ekstrapiramidnih motoričkih sposobnosti, a neki mentalni utječe.
Relativno velike količine histaminergičkim neurona je prisutan u corpus pineale.

Neuroni sadrže Mha K, GABA-nergičnog, u mnogim strukture mozga, primjerice, u cerebralnom korteksu, mali mozak, limbic strukture baze mozga jezgara leđne moždine. Ipak, najveća koncentracija tih neurona u srednjem mozgu. GABA neurona imaju inhibicijski učinak na središnji živčani sustav. Povreda sinteze GABA dovodi do poremećaja funkcije mozga manifestira psihodvigatelnym pobuđivanje, niži prag napadaja i konvulzije.

Navedene tvari pripadaju „klasičnih” posrednika. U međuvremenu, nedavno je otkrio i proučio intenzivno tim skupinu tvari nastalih stalno u živčanom sustavu i igraju ulogu važni posrednici ili modulatori (odnosno sredstvima koja mijenjaju funkciju posrednika sebe). Te tvari, za razliku od klasičnih malih molekula posrednika su peptidi i nazivaju neuropeptida.

Zanimljivo je da mnogi neuropeptidi se proizvode, ne samo u središnjem živčanom sustavu, ali iu drugim tkivima. Se izlučuju crijevne endokrinih stanica, neuroni autonomnog živčanog sustava, različiti neuroni središnjeg živčanog sustava.

Neki neurotransmiteri su istinite neuropeptid, koji djeluje na postsinaptični membrani stanica, drugi smatraju neurosecretornih tvari koje se ispuštaju iz živčanih završetaka u krvotok, na taj način za ciljane organe.

Najvećeg interesa su dvije skupine neuropeptida - endorfini i enkefalina, ima analgetsko i morfiju sličnih svojstava. Sadržaj ovih tvari u mozgu se povećava s prehranom, slušajući laganu glazbu ili radite bilo što, zadovoljavajući, rad. U vezi sa sličnim svojstvima nazivaju endogenog opioida.

U ispitivanoj skupini opijuma alkaloida akcijske mehanizme, morfin i slično To je otkrio postojanje na površini membrane živčanih specifične receptore koji su osjetljivi na te njega tvari. Jasno je da prisutnost opioidnih receptora u ljudskom tijelu osigurava postojanje endogenih proizvedenog u živčanom sustavu same tvari - enkefalini i endorfina.

V1931 Euler i Geddum nalazi u ekstraktu mozga ofNeuropeptide Prvi - tvar P. U daljnjem dodijeljeno više od 30 peptida koji ima sposobnost da djeluju u opioidne receptore. Prirodni biljni alkaloidi - opijate - slučajnost s endogenim opioidima. Štoviše, čak i isto kao i struktura tvari i njihova djelovanja manifestira kada je izložen na opioidne receptore u neuronima.

Međutim, slučajno od mehanizama djelovanja biljnih opijata i endorfina osobe smiju se postigla jasnoća u pogledu porijekla ovisnosti i borbi protiv njega. Osjećaj zadovoljstva koji se pojavljuje kada aktiviranje opioidne receptore u središnjem živčanom sustavu može dogoditi i na povišenoj oslobađanje endorfina i kod uporabe droga - morfij i heroin. Kada je ta razlika leži uglavnom u tome da kad prijem nespojive droge snažnim poticanjem opioidne receptore, uz subjektivno vrlo ugodan osjećaj.

Ponovljeni prijemi opijati nastaje metabolički reorganizaciju neurona - možda oni gube sposobnost normalnog sintezu vlastitih endorfina. Dakle, nakon ukidanja lijeka, kada je kvar dogodio neurosecretion endorfina, stanje središnjeg živčanog sustava je takva da pacijent bez uvođenja sljedeći dio lijeka doživjela tešku nelagodu. Tu je i fizička ovisnost.

Smatra se da je ovisnost o alkoholu je uzrokovana iz istih razloga. Međutim, u ovom slučaju alkohola, naprotiv, potiče endorfine neurosecretion. Možda alkoholičari su ljudi koji su smanjili početnu aktivnost opioidni sustav. Dakle, to je potrebno da se koristi svakodnevno hpnye svoj stimulaciju.

Analgetski učinak endogenih opioida može biti s obzirom na činjenicu da inhibiraju oslobađanje od živčanih završetaka klasične neurotransmiteri odgovornih za nastanak i prijenos signala boli. U svakom slučaju, endorfini i enkefalini su obilno prisutan u stražnjem rogu leđne moždine, odnosno gdje se sastoji od osjetnih putova. U istraživanju neurotransmitera opioidnih identificirati tvari selektivno blokira opioidnih receptora. Oni se koriste za daljnje proučavanje neurotransmitera, kao i za praktičnu primjenu, ako je potrebno, kako bi se spriječilo vezivanje opijata ili opioida s ciljnim stanicama.

Jedan od ispitivanih blokatora - nalokson, koji se koristi za borbu protiv naročito predoziranja u anti-šok terapije. Postoje mnoge druge tvari koje mogu utjecati na živčane sinapse, mijenja svoju funkcionalnu status. S obzirom da transneuronal spoj je najosjetljiviji na kemijsko djelovanje, možemo pretpostaviti da je bilo koji biološki aktivne tvari, kada se u tijelo će prije svega utjecati na interakciju tih dijelova stanica. Na primjer, broj lijekova se koristi za mentalne poremećaje ("anksioznost, depresija, itd), to utječe na kemijski prijenos na sinapsama.

Mnogi smirenje i sedativima (antidepresiv je imipramin, reserpin, inhibitore monoamin oksidaze, te drugi.) Vrše svoje terapeutske učinke interakcijom s neurotransmitera, njihove receptore na postsinaptičkim ili presinaptički membrane ili odvojenim enzima. Dakle, inhibitori monoamin oksidaze inhibiraju enzim koji su uključeni u razgradnji adrenalina i noradrenalina, i imaju terapeutski učinak na depresiju, povećava vrijeme djelovanja tih medijatora.

Halucinogenima kao što je LSD ili meskalin reproduciraju učinak bilo neurotransmitera u mozgu ili inhibirati učinke drugih posrednika, kao što je prikazano gore za opioidima. Otrovi životinje (zmije, škorpioni i slično) može blokirati posrednika oslobađanja i osjetljivosti receptora postsinaptičkim membrane. Primjerice, kurare otrov u potpunosti može blokirati percepciju acetilholina završne ploče, što uzrokuje mišića ugovor prestaje unatoč neurotransmiter pušten iz motoričkih neurona, na temelju ovog primjeni kurare analoga (tubokurarin) u kirurgiji bi ukrutili i opuštanje mišića.

Osnovni mehanizam sinaptičke transmisije - isporuku sinaptičkog živčanih impulsa plaka, što dovodi do depolarizacije presinaptički membrane i povećati propusnost kalcijevih iona. Dolazni kalcijevi ioni unutar neurona potakne fuzija sinaptičkih vezikula na presinaptičkom membrane i izlaska iz stanice (egzocitozu), pri čemu je posrednik pada u sinaptičkom procjepu.

Posrednik molekule difundira kroz prorez (vrijeme kretanja je 0,5 ms) i vežu se na receptore koji se nalaze na postsinaptičkom membrane koji može prepoznati specifično posrednika. Nakon vezanja receptorsku molekulu posredovati svoj oblik mijenja, što dovodi do promjene u permeabilnosti staničnih membrana za ione koji uzrokuju njegovu depolarizacije ili hiperpolarizacije u skladu s naravi i strukturi molekule aktivnog neurotransmitera receptora.

Ekscitatorske sinapse pod djelovanjem medijatora (npr acetilkolina) na specifičnim membrane natrijevih kanala otvorenih i iona natrija u stanicu rogoz u skladu s koncentracijskom gradijentu. Rezultat je depolarizacija membrane postsinaptičkim naziva podražajna postsinaptička potencijal (EPSP). EPSP amplitude varira postupno sukladno prečke (fotona), koja dolazi od presinaptički neuron posrednika.

Jedan EPSP nije u stanju izazvati prag membranske depolarizacije, ali je neophodno za pojavu reprodukcijskog akcijskog potencijala. Međutim, depolarizaciju učinke nekoliko dodanih EPSPS (zbrojnih). Tako više EPSP pojavljuju istovremeno na različitim sinapsi neuron mogu zajedno dovesti do depolarizacije, dovoljna za pobuđivanje akcijskog potencijala i njegove širenje u postsinaptičkom neuronu (prostorna završna).

Brzo ponavljanje oslobađanje neurotransmitera vezikula do istih naslaga pod djelovanjem sinaptičke intenzivnog podražaja uzrokuje individualni EPSP koji često slijede jedna drugu da su njihovi učinci zbrajaju, formiranje postsinaptički neuron sadni akcijski potencijal (AP) - vremenski zbrajanja. Tako, živčane impulse može pojaviti u postsinaptičkom neuronu kao posljedica slabe stimulacije više povezanih presinaptičkih neurona, ili kao posljedica relativno čestih stimulacije presinaptički neuron.

Na oslobađanje medijatora koji inhibiraju sinapse povećava propusnost membrane nije za ione natrija, kalija i klora i iona. Brzi transport kalija iz stanice, a u klor - koncentracijskog gradijenta olakšava membranskog hiperpolarizacije - inhibicijski potencijal (postsinaptičku IPSP). Posrednici sami ne mogu imati uzbudljiv i inhibitorni svojstva.

Tako, acetilkolin ima podražajna učinak na neuromuskularnoj spojnici, ali uzrok inhibicija srčanog mišića ekscitabilnog tkiva i visceralnih mišića. Sve ovisi o molekularnim svojstvima receptora i membrana, uključujući i - neki ioni će generirati događaje opisane gore.

S obzirom na interakcije interneuronskih osnovne funkcije u prijenosu signala iz stanice do stanice, potrebno je imati na umu nekoliko sinaptičke uzoraka u prijenosu.

Najznačajniji su:
1) graduality. Neurotransmiter na postsinaptični membrane uzrokuje nastanak postsinaptični potencijala, koji može biti različitih amplituda i pasivno (electrotonically) proširila postsinaptička membranu ga depolarizacije. Ako je depolarizacija dosegne određenu vrijednost praga (što se određuje količinom medijatora dolaznog), zatim je postsinaptički membrana je akcijski potencijal javlja i bez aktivnog prigušenja prenosi duž sinaptičke živca;

2) unicast. Otpuštanje neurotransmitera iz presinaptičkih membrana i lokalizaciju receptora u postsinaptičkim membrane omogućuju prijenos živčanih signala samo u jednom smjeru - između pre- do poststrukturu da osigurava pouzdano funkcioniranje živčanog sustava;

3) Prilagodba. Kada je iznos koji nastaje kontinuirana stimulacija neurotransmitera u sinapsi će se smanjiti do njegove rezerve nisu iscrpljene. S takvim umora sinapse dalje signalizacija prestaje. Prilagodljiva umor vrijednost sinapsi je da sprječava oštećenja efektora (na drugi neuron, mišića, žlijezda) zbog pretjerane stimulacije;

4) integracija. Postsinaptični neuron može primati signale iz više presinaptički neuron (sinaptičku Convergence) ih zbrajanjem. Zbog zbrajanje neurona prostornog integrira signale iz više izvora i pruža koordinirani odgovor, a vrijeme vam omogućuje filtriranje zbrajanje slab pozadinskih impulsa prije nego što dođu do mozga. Na primjer, receptori u koži, oči, uši stalno primati signale iz okoline, bez posebne važnosti za živčani sustav-jer to je samo važne promjene intenziteta podražaja koji dovode do povećanja učestalosti impulsa, koji je nakon dolaska na prag vrijednosti osigurat će njihov prijenos preko sinapse i odgovarajuće reakcije ,

Funkcija živčanih stanica je generirati uzbude, njegov udio i, na kraju, prenijeti na druge stanice (živčani, mišićne, žljezdane), tj efektora. Principi prijenosa i interakcije između neurona, potrebno je da se zaustavi glavni funkcionalne svrhe neurona - Generiranje i drži pobuda, odnosno bioelektrična procesi u neuronima.

I mehanizmi provođenja impulsa u neuronima pokazao nakon pokusa na divovske lignje aksona. Veća debljina aksona (oko 1 mm) omogućuje izravno mjerenje ionske sastav axoplasm, neuronsku membranskog naboj i struja koje proizlaze iz pobudu stanica. Ako uzmemo dvije elektrode, jedna od njih se stavljaju na površini neurona (u tekućini za pranje) i drugi mikroelektrode (vrh čaše od 0,5 mm) kroz membranu plazme ući u aksona, mjerni sustav će pokazati prisutnost razlika potencijala između dvije elektrode.

Ta razlika se naziva odmara potencijal (PP), te je u sve organizme studirao 65-70 mV. Tako, između vanjske i unutarnje strane membrane ima razlika potencijala, pri čemu je unutarnja strana negativno nabijena u odnosu na vanjsku površinu. Senzorska stanice, neuroni i mišićna vlakna ove veličine i orijentacije može se mijenjati kada su uzbuđeni, tako da ove stanice i zove uzbudljiv tkiva.

Odmaranje potencijal neurona je konstantna sve dok stanice ostaju u neaktivnom stanju, zbog nedostatka poticaja. Utvrđeno je da je PP ima fizikalno-kemijske prirode i zbog razlike u koncentracijama različitih iona na obje strane neurona membrane i selektivnu propusnost za tih neurona.

U axoplasm unutar aksona, što sadrži 30 puta više nego kalijeve ione na van, dok se u tekućini ispiranje aksona, s druge strane, još natrij iona (na opisanim procesima, glavni ulogu imaju natrij i kalij).

Kao ion asimetrija (gradijenti koncentracije kalij i natrij) održava sve vrijeme dok je stanica živo kroz aktivni transport iona protiv gradijentom: natrij uvijek uklonjen iz stanica i kalij pohranjen u njemu kao transport nastaje enzimskih sistema membranu (natrij-kalij pumpe) s utroškom energije ATP-a. Dakle, kao što je stanica živ, bit će specificirano koncentracije iona gradijent, odnosno odmara potencijal.

B.D.Troshin, B.N.Zhulev

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan