Структурно-функціональна організація нервової

Системи

Основною структурною і функціональною одиницею нервової системи, яка сприймає, переробляє і передає інформацію у вигляді нервового збудження є нервова клітина або нейрон (від грецьк. neuron - нерв). За допомогою нейронів нервова система здійснює взаємозв’язок органів і систем між собою, організму з навколишнім середовищем.

Нейрон має тіло (сому) і відростки: аксон, який проводить збудження від соми і дендрити, які проводять збудження до соми (рис. 8). Тіло нейрона, або сома, має мембрану, ядро з одним або декількома ядерцями, де знаходиться генетичний матеріал (молекули ДНК і РНК), цитоплазму з органоїдам: рибосомами, апаратом Гольджі, ендоплазматичною сіткою, нейрофібрилами. Нейрофібрили розміщуються густою сіткою в тілі нейрона і паралельно у відростках для транспорту речовин нервовими клітинами.

Дендрити – багаточисленні відгалужені відростки довжиною до 0,5 мм, гілочки яких покриті мікроскопічними виростами – шипиками. Шипики збільшують поверхню контактування з іншими нейронами, їх число збільшується у процесі навчання.

Аксон (нейрит) – відросток довжиною від 1 мм до 1 м, закінчення якого розгалужується на багаточисленні гілочки, що утворюють до 100 тисяч контактів – синапсів із тисячами нервових клітин.

На ранніх стадіях ембріонального розвитку для нервової клітини характерна наявність великого ядра, оточеного незначною кількістю цитоплазми. На 3-му місяці внутрішньоутробного розвитку починає рости аксон, пізніше зростають дендрити нейронів.

За функцією нейрони поділяють на аферентні, еферентні та вставні. Аферентні (чутливі, рецепторні, або доцентрові) – нерви, які від рецепторів сприймають збудження і передають у ЦНС. Еферентні (рухові, ефекторні, або відцентрові) – нерви, які посилають нервові імпульси до виконавчих органів. Вставні (проміжні, асоціативні, або інтернейрони) – нейрони, які розташовані між аферентними й еферентними і пов’язують їх між собою.

За будовою нейрони бувають: уніполярними (однополюсними), які мають один відросток; біполярними (двополюсними), які мають два відростки; мультіполярними (багатополюсними), які мають багато відростків і псевдоуніполярними. Останні складають основну масу нервової системи.

 

Рис. 8. Схема будови нейрону та утворення контактів між ними: 1 – тіло нейрона (сома); 2 – ядро; 3 – дендрит; 4 – аксон; 5 – мієлінова оболонка; 6 – синаптичне закінчення аксона; А – зона сприйняття та інтеграції інформації; Б – зона генерації нервового імпульсу; В – зона проведення нервового імпульсу; Г – зона передачі нервового імпульсу

За функціональним призначенням нервові закінчення дендритів та аксонів поділяються на чутливі – рецептори, рухові – ефектори і синаптичні закінчення. Рецептори (від лат. receptor - той, що сприймає) – це чутливі нервові закінчення, які сприймають різного роду подразнення. Екстерорецептори (від лат. ехter - зовнішній, receptor - той, що сприймає) – рецептори, які сприймають подразнення із зовнішнього середовища (рецептори шкіри, сенсорних систем). Інтерорецептори (від лат. interior - внутрішній, receptor - той, що сприймає) – рецептори, які сприймають подразнення із внутрішнього середовища (рецептори внутрішніх органів, кровоносних судин). Пропріорецептори (від лат. proprius - власний, особливий, receptor - той, що сприймає) – інтерорецептори, які сприймають збудження від м’язів і суглобів та сигналізують про положення і рух тіла. Вісцерорецептори - інтерорецептори, які сприймають збудження від внутрішніх органів і кровоносних судин. Нейроглія утворена гліальними клітинами, які розташовані між нейронами, що виконують для них покривну, захисну й опорну функції і в сукупності з якими складають нервову тканину мозку. Ефектори – моторні закінчення аксону рухових клітин соматичної і вегетативної нервової систем, які передають нервовий імпульс до працюючих органів – поперечносмугастих і гладких м’язів.

Відросток нейрона, покритий оболонками, називають нервовим волокном. Скупчення відростків нервових клітин – нервових волокон, вкритих сполучнотканинною оболонкою, називається нервом. Із великої кількості нервових волокон утворюються нерви і провідні шляхи ЦНС.

Нерви, якими збудження спрямовується до ЦНС, називаються доцентровими, або аферентними. Якщо у складі нерва є нервові волокна, які передають збудження з центральної нервової системи (ЦНС) до іннервованого органу, то такі нерви називають відцентровими, або еферентними. Більшість нервів змішана. Нервові волокна вкриті мієліновою оболонкою, називаються м’якотними, не вкриті - безм’якотними. Усі рухові та чутливі нерви складаються з м’якотних волокон. Мієлінова оболонка складається з жироподібних речовин і білків, є ізолятором, сприяє швидкому і чіткому проведенню нервових імпульсів на сусідні паралельні нервові волокна. Мієлінова оболонка покриває осьовий циліндр не суцільним шаром, а через кожні 0,5-2 мм переривається і залишає відкритими його вузенькі ділянки. У них виникають послідовні нервові імпульси, які через мієлінові сегменти стрибкоподібно розповсюджуються вздовж нервового волокна.

Мієлінізація нервових волокон або утворення мієлінових оболонок починається на 3-му місяці внутрішньоутробного розвитку і в основному завершується до трьохрічного віку дитини. Зростання мієлінової оболонки й осьового циліндра нейронів продовжується надалі, що веде до підвищення швидкості проведення збудження по нервовим волокнам і зростанню збудливості самого нейрону.

Спочатку мієліном покриваються периферійні нерви, потім волокна спинного і, нарешті, головного мозку. У перші місяці життя в новонародженої дитини рухи не координовані, що пов’язано з недостатньою мієлінізацією нервових волокон.

Мієлінізація нервових волокон, розташування шарів кори, диференціювання нервових клітин завершуються до 3-х років. Надалі кількість асоціативних волокон збільшується та утворюються нервові зв'язки.

Синаптичні закінчення, або синапси (від грец. tynapsis - зв'язок) – місця контакту двох нейронів, у яких відбувається передача збудження від однієї клітини до іншої. Синапс утворений двома мембранами – пресинаптичною, яка знаходиться на нервовому закінченні аксона та має вид ґудзиків, кілець, бляшок, і постсинаптичною, яка міститься на тілі або дендритах нейрона, до якого передається нервовий імпульс (рис. 9.).

Між двома мембранами знаходиться синаптична щилина. Збудження в хімічних синапсах відбувається за допомогою медіатора – хімічної речовини, що передає збудження або гальмування однієї клітини на іншу, і який знаходиться у синаптичних мішечках синаптичної бляшці.

Рис. 9. Схема будови синапса: 1 – нервове волокно (аксон); 2 – синаптичні

пухирці; 3 – синаптична щілина; 4 – хеморецептори пістсинаптичної мембрани; 5 – пістсинаптична мембрана; 6 – синаптична бляшка; 7 – мітохондрії

За способом передачі нервових імпульсів, крім хімічних синапсів, існують електричні, у яких імпульси проходять у вигляді електричних сигналів. Найбільш важливою функціональною властивістю хімічних синапсів є одностороння провідність нервового імпульсу – від пресинаптичної до постсинаптичної мембрани.

Нейромедіатори виділяються закінченнями аксонів і поділяються на швидкодіючі (ацетилхолін, норадреналін, амінокислоти тощо) та повільнодіючі (гіпоталамозбуджуючі гормони, гіпофізарні пептиди тощо).

За характером впливової дії на наступну нервову клітину, синапси поділяють на збуджуючі (ацетилхолін, норадреналін, глютамінова кислота тощо) та гальмівні (гамма-аміномасляна кислота і гліцін). Так, ацетилхолін і норадреналін беруть участь у регуляції фізіологічних реакцій організму на фізичне навантаження і є збуджуючими нейромедіаторами, але в залежності від рецепторів, які викорстовуються, можуть гальмувати деякі парасимпатичні нервові закінчення.

Нейро-нейрональні синапси можуть бути аксо-соматичні, аксо-дендритичні, аксо-аксональні, коли здійснюються контакти аксонів із сомами та дендритами нейронів і контакти аксонів між собою. Один нейрон може утворювати до 100 тисяч синапсів на багатьох нервових клітинах, а на одній нервовій клітині може знаходиться до 100 тисяч синапсів від багатьох інших нейронів.

Зв’язок між нейронами здійснюється за допомогою синапсів, а зв’язок їх з м’язовими волокнами за допомогою нервово-м’язових сполучень, які виконують таку ж функцію, що і синапси, але імпульс у них сприймає м’язове волокно.

У дітей раннього віку в синапсах виділяється менше медіатора і він швидше витрачається, тому працездатність їхньої нервової системи, внаслідок швидкого настання втоми, знижується швидше, ніж у дорослих.