Краткий конспект лекций по анатомии ЦНС.

Отсутствуют темы «место анатомии ЦНС среди наук», «методы анатомии ЦНС», «история развития анатомии ЦНС как самостоятельной науки»

А. Анатомия нервной системы (нейроанатомия ) – раздел анатомии человека, в котором рассматриваются строение и развитие нервной системы.

Нервная система – это совокупность специальных структур, объединяющая и

координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой

К важнейшим функциям нервной системы относятся:

1. Интегративная функция – управление работой всех органов и систем и обеспечение функционального единства организма

2. Сенсорная функция – получение информации о состоянии внешней и внутренней среды от специальных воспринимающих клеток или окончаний нейронов – рецепторов.

3. Функция отражения, в том числе психического, и функция памяти – переработка, оценка, хранение, воспроизведение и забывание полученной информации.

4. Программирование поведения. На основе поступающей и уже хранящейся информации нервная система либо строит новые программы взаимодействия с окружающей средой, либо выбирает наиболее подходящую из уже имеющихся программ

Таким образом, значение нервной системы состоит в том, что она.

- Обеспечивает согласованную работу всех органов и систем организма

- Осуществляет взаимосвязь и адаптацию организма с внешней средой

- Является материальной основой психической деятельности (речь,

мышление, социальное поведение)

Изучение ЦНС традиционно начинается с анатомии, так как без знания основных элементов нервной системы и их взаимосвязей невозможно изучать функции ЦНС. При изучении связи поведения со структурами и функциями ЦНС учёные опираются на основной постулат современной неврологии (нейробиологии), который гласит, что всё многообразие и уникальность психической деятельности человека, функции здорового и больного мозга могут быть объяснены из особенностей строения и свойств основных анатомических структур мозга.

Б. Нервная ткань состоит из глиальных клеток и нервных клеток.

Нейрон – нервная клетка, специализирующаяся в восприятии и проведении нервных импульсов.

Каждый нейрон состоит из тела, отростков (дендриты и аксон) и нервных окончаний, или синапсов (греч. «synapsis» – контакт, соединение), с помощью которых нервные клетки взаимодействуют между собой и с рабочими органами. Кроме того, различают аксональный холмик – часть тела клетки, вытянутую в виде воронки, непосредственно переходящую в аксон.

Строение нервных клеток на субклеточном уровне принципиально схоже со строением других видов клеток: наружная поверхность нейрона образована билипидным слоем плазматической мембраны. Внутриклеточное пространство заполнено ядром и цитоплазмой. Ядро содержит хромосомы. Цитоплазма – это сложная по химическому составу жидкость, образующая внутриклеточную среду клетки, в которой располагаются цитоплазматические органеллы. Мы отметили следующие:

1) митохондрии, внутри которых в процессе аэробного окисления глюкозы синтезируются молекулы АТФ.

2) лизосомы (плотные тельца). Внутри этих структур содержатся различные ферменты, необходимы для нормального протекания метаболизма в клетке.

3) Внутри нейрона имеется система мембранных канальцев, по которым в клетке транспортируются различные вещества - эндоплазматический ретикул. На внутренней поверхности мембраны «шероховатого» или гранулярного ретикулюма находятся рибосомы, на которых синтезируются различные белковые вещества, предназначенные для секреции. В гладком ЭПР, называемом ещё аппаратом Гольджи, происходит упаковка в мембранные оболочки в виде гранул тех веществ, которые предназначены для секреции..

4) Сократительные элементы нервных клеток - микрофиламенты (нейрофибрилл) и микротрубочки (нейротрубочек). Микрофиламенты и микротрубочки образуют густую сеть под наружной мембраной клетки, соединяясь с мембранными белками и между собой, образуют сократимый скелет клетки (цитоскелет). Они обеспечивают движения участков цитоплазмы клетки относительно друг друга, перемещение веществ на внутренней и наружной поверхностях клеточной мембраны, внутри клетки, вытягивание аксонов и дендритов, изменение их диаметра, а также образование (выпячивание) на аксонах и дендритах мелких мембранных выростов – микрошипов.

В. Классификация нейронов.

При классификации нервных клеток чаще всего используют два принципа их деления – по строению нейронов и по выполняемым ими функциям.

I. Классификация нейронов по их строению:

1. Большинство нейронов состоят из тела, нескольких отходящих от него дендритов и одного аксона – мультиполярные нейроны:

2. Нейроны, состоящие из тела, аксона и одного дендрита, называются биполярными.

3. Униполярными называются нейроны, воспринимающие возбуждение за счёт синапсов, расположенных на теле клетки, и передающие его по единственному отростку – аксону (тройничный нерв). Существуют нейроны, которые по своей структуре являются униполярными, но функционально они относятся к биполярным клеткам. От тела этих клеток отходит один отросток (аксон), но его проксимальная часть Т–образно разветвляется на два волокна: афферентное и эфферентное. Такие нейроны называются псевдоуниполярными; они расположены в спинномозговых ганглиях (ганглиях задних корешков) и в чувствительных ганглиях черепно-мозговых нервов.

II. В зависимости от выполняемых функций обычно выделяют нейроны:

1. афферентные (сенсорные (чувствительные);

2. эфферентные (эффекторные (двигательные и вегетативные);

3. ассоциативные (вставочные (интернейроны, сочетательные, ассоциативные).

4. Секреторные нейроны

Г. Глиальные клетки бывают 4 типов:

1. Олигодендроциты – это поддерживающие и изолирующие клетки, расположенные в ЦНС; аналогичные клетки в периферической нервной системе называются шванновскими клетками.

2. Астроциты обеспечивают нейроны питательными веществами, поступающими по сосудам (трофическая функция) и одновременно участвуют в формировании гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), препятствующего поступлению из крови вредных веществ (защитная функция).

3. Эпендимные клетки образуют непрерывную выстилку стенок желудочков мозга и центрального канала спинного мозга. Эпендимные клетки выполняют транспортную и секреторную функцию, принимая участие в образовании спинномозговой жидкости.

4. Микроглия представлена мелкими клетками с множеством отростков. Клетки микроглии выполняют в ЦНС фагоцитарную функцию, удаляя погибшие нервные и глиальные клетки, вирусы и бактерии.

Д. НЕРВНОЕ ВОЛОКНО = длинный отросток нейрона вместе с оболочкой

1. Морфологическая классификация :

-мякотные (миелинизированные)

-безмякотные (немиелинизированные)

2. Функциональная классификация:

-афферентные (чувствительные, восходящие)

-эфферентные (двигательные, нисходящие)

Белое вещество нервной системы образовано миелинизированными

нервными волокнами и нейроглиальными клетками.

Серое вещество нервной системы образовано немиелинизированными

частями нейрона - телами и дендритами и нейроглиальными клетками.

Нейроны формируют совокупности – нервные цепи или сети.

Выделяют:

-Локальные сети (образованы нейронами, расположенными

на небольшом расстоянии)

- Удаленные сети (соединяют нейроны из разных областей мозга), образуют нервные пути.

Нервные пути делятся на:

- Восходящие – информация передается от нижележащих структур мозга к вышележащим

- Нисходящие – связывают кору больших полушарий со спинным мозгом

Центральные нервные тракты или проводящие нервные пути -

(скопление нервных волокон в ЦНС) делятся на:

- Ассоциативные (соединяют различные участки в пределах одной половины спинного или головного мозга );

-Комиссуральные – соединяют между собой участки правой и левой половин спинного или головного мозга;

-Проекционные – связывают структуры ЦНС, лежащие на разных уровнях.

Е. Из цепи функционально специализированных нейронов строятся рефлекторные дуги: простая РД включает афферентное звено (рецептор и чувствительные проводящие волокна), зону замыкания (нервный центр рефлекса), эфферентное звено (центробежные проводящие пути и исполнительный (рабочий) орган – мышца или железа). В последнее время в соответствии с теорией обратной связи добавляют в эту схему и канал «обратной афферентации», по которому в нервный центр поступает информация о состоянии рабочего органа в данный момент времени. Соответственно, в основе рефлекторной деятельности ЦНС лежит не дуга, а замкнутый круг.

Рефлекс – это закономерная ответная реакция организма на воздействия внешней или внутренней среды, осуществляемая при участии центральной нервной системы.

Ж. Нейроны являются возбудимыми клетками, то есть они способны изменять заряд клеточной мембраны и генерировать нервные импульсы под воздействием электрических импульсов, передающихся от других нервных клеток. При активации возбуждающих синапсов возбуждение от пресинаптического нейрона распространяется по дендритам к телу постсинаптического нейрона, в результате этого происходит деполяризация всей его мембраны. Как только достигается критический уровень деполяризации для аксонального холмика, от которого непосредственно отходит аксон, происходит образование центробежных нервных импульсов, идущих по аксону на периферию. Таким образом, нервная система в виде нервных импульсов кодирует, передаёт и перерабатывает информацию о состоянии внешней и внутренней среды, импульсный код используется и для передачи команд рабочим органам.

Связь между нейронами осуществляется посредством синапсов, чаще всего – химических.

Синапсы - это специализированные контакты между нервными клетками (нейронами), через которые передаётся нервное возбуждение или торможение.

Нейрон, передающий информацию через синапс, называется пресинаптическим; получающий информацию нейрон называется постсинаптическим.

 Синапс имеет сложное строение. Так как его образуют две разные клетки, то в его состав входят две мембраны - пресинаптическая (от передающего возбуждение нейрона) и постсинаптическая (от воспринимающего возбуждение нейрона). Между ними есть синаптическая щель с межклеточной жидкостью. Пресинаптическая часть синапса принадлежит аксону. Её можно отличить от постсинаптической части синапса по наличию пузырьков-везикул, заполненных нейротрансмиттером - химическим управляющим веществом, влияющим на постсинаптическое окончание. Постсинаптическая часть синапса отличается уплотнённой постсинаптической мембраной. На ней расположены молекулярные рецепторы,  с которыми соединяется нейротрансмиттер, выделяющийся из пресинаптического окончания. Нервные окончания в ЦНС имеют вид пуговок или бляшек.

Работу синапса можно объяснить так: Когда нервный импульс доходит до места соединения одного нейрона с другим, то передающий нейрон выбрасывает в пространство между их примыкающими отростками молекулы нейромедиатора. Этот нейромедиатор улавливается окончанием воспринимающего нейрона, после чего воспринимающий нейрон порождает (генерирует) уже свой нервный импульс и отправляет его дальше по цепи нейронов.

Итак, возбуждение через синапсы передаётся химическим путём с помощью особых управляющих веществ, находящихся в синаптических пузырьках, расположенных в пресинаптической бляшке. Общее название этих веществ - нейротрансмиттеры, т.е. "нейропередатчики". Их разделяют на  медиаторы (посредники), которые передают возбуждение или торможение, и модуляторы, которые изменяют состояние постсинаптического нейрона.

Строение синапса:

• Пресинаптическая мембрана

• Синаптическая щель

• Постсинаптическая мембрана

Классификация по месту контакта:

1. Аксодендритный

2. Аксосоматический

3. Аксоаксонный

Классификация по происхождению:

1. Химические (передача электрического возбуждения при помощи медиатора)

2. Электрические (прямая передача электрического возбуждения)

Классификация по виду сигнала:

1. Возбуждающего типа

2. Тормозного типа

Классификация по локализации в НС:

1. Центральные

2. Периферические

• главный возбуждающий медиатор ЦНС – глутаминовая кислота;

• главный тормозный медиатор ЦНС – гамма-аминомасляная кислота (ГАМК);

• медиатор нервно-мышечных синапсов – ацетилхолин;

• медиаторы вегетативных синапсов – ацетилхолин и норадреналин.

Мембранный потенциал покоя - это дефицит положительных зарядов внутри клетки, образовавшийся за счёт утечки из клетки положительных ионов калия.

Составные части потенциала покоя

Потенциал покоя - отрицательный со стороны клетки и состоит как бы из двух частей.

1. Первая часть - это примерно -10 милливольт, которые получаются от неравносторонней работы мембранного насоса-обменника (ведь он больше выкачивает "плюсиков" с натрием, чем закачивает обратно с калием).

2. Вторая часть - это утекающий всё время из клетки калий, утаскивающий положительные заряды из клетки. Он дает большую часть мембранного потенциала, доводя его до -70 милливольт.

Калий перестанет выходить из клетки (точнее, его вход и выход сравняются) только при уровне электроотрицательности клетки в -90 милливольт. Но этому мешает постоянно подтекающий в клетку натрий, который тащит с собой свои положительные заряды. И в клетке поддерживается равновесное состояние на уровне -70 милливольт.

Так что всё дело в натрий-калиевом мембранном насосе-обменнике и последующем вытекании из клетки "лишнего" калия. За счёт потери положительных зарядов при этом вытекании внутри клетки нарастает электроотрицательность. Она-то и есть "мембранный потенциал покоя". Он измеряется внутри клетки и составляет обычно -70 мВ. 

Итак:

Калий-натриевый насос создает предпосылки для возникновения потенциала покоя. Это - разность в концентрации ионов между внутренней и наружной средой клетки. Отдельно проявляет себя разность концентрации по натрию и разность концентрации по калию. Попытка клетки выровнять концентрацию ионов по калию приводит к потере калия, потере положительных зарядов и порождает электроотрицательность внутри клетки. Эта электроотрицательность составляет большую часть потенциала покоя.  Меньшую его часть составляет непосредственная электрогенность ионного насоса, т.е. преобладающие потери натрия при его обмене на калий.