Форма № Н-6.01

Дніпропетровський гуманітарний університет

Факультет психологiї та туризму

Кафедра психологiЇ контрольна робота

з дисциплiни Фізіологія

на тему: «Будова і властивості мембрани нервових клітин » «Будова і властивості синапсів»

2 курс група 11-121

Онуфрик Вiкторiя

Перевiрив Демчук т. П.

м. Дніпро

2017 рік

ВСТУП

Кліти́нна мембра́на, також плазмале́ма,плазмати́чна або цитоплазмати́чна мембра́на - зовнішня оболонка живої клітини, яка відокремлює цитоплазму клітини від навколишнього середовища. Складається з двох шарів ліпідів, також містить білки і вуглеводи.

Клітинна мембрана є напівпроникним бар'єром, що вибірково пропускає молекули всередину клітини та з неї назовні. Структури мембрани підтримують сталий вміст води, іонів, речовин всередині клітини. Плазмалема часто містить додаткові утворення для руху, захисту, живлення, взаємодії з іншими клітинами.

Нервові волокна - це відростки нервових клітин, вкриті оболонкою. Кожне волокно складається з відростка нервової клітини , який лежить у центрі нервового волокна і називається осьовим циліндром, і оболонки, утвореної клітинами олігодендроглії, які тут називаються нейролемоцитами (шванівськими клітинами).  Залежно від наявності чи відсутності в складі оболонки жироподібної речовини мієліну, яка виконує роль своєрідного ізолятора, поділяють нервові волокна на:  - тонкі немієлінові - у них не розвивається мієлінова оболонка, їх осьові циліндри вкриті лише шванівськими клітинами, мають діаметр 1-4мкм, входять до складу вегетативних нервів і проводять нервові імпульси зі швидкістю до 15 м/с;  - товсті мієлінові - навколо осьового циліндра розміщується товста оболонка, яка містить у внутрішніх шарах мієлін, діаметр їх коливається від 1 до 20 мкм, швидкість передачі нервових імпульсів значно вища - до120 м/с. Мієлінові волокна зустрічаються переважно у складі периферійних нервів. Мієлінові волокна складаються із сегментів довжиною 0,5-2мм та немієлінових проміжків - перехватів Ранв’є довжиною 1-2мкм.  Нерви- пучки мієлінових та немієлінових нервових волокон, вміщені у загальну сполучнотканинну оболонку. У сполучнотканинній оболонці розташовані кровоносні та лімфатичні судини, що живлять нерви.  Розрізняють нерви:  - чутливі (аферентні) - утворені лише чутливими волокнами, які передають збудження до ЦНС,  - рухові (еферентні) - утворені лише руховими волокнами, які передають збудження від ЦНС до робочого органу,  - змішані - утворені чутливими і руховими волокнами.  Основні властивості нервових волокон:  - нервові волокна, що не втратили зв’язок з тілом клітини, здатні до відновлення - регенерації;  - висока збудливість та провідність - здатність під дією подразника переходити зі стану фізіологічного спокою в стан збудження та проводити його;  - висока лабільність - здатність за одиницю часу багато разів збуджуватися. Найбільш висока лабільність в мієлінових волокнах;  - відносна невтомлюваність - пов’язана з низькими енергетичними затратами при збудженні, високою лабільністю нервових волокон та їх роботою з постійним недовантаженням. Нервове волокно може відтворювати до 2500 імпульсів за 1с, а з нервового центру на периферію проводиться не більше 50-100 хвиль збудження за 1с, тому що лабільність нервових центрів невелика;  - збудження по нервових волокнах проводиться ізольовано в обох напрямках від місця його виникнення;  - швидкість проведення збудження по нервових волокнах залежить від діаметра волокна і структури його мембрани: чим товстіше волокно, тим більша швидкість проведення збудження в ньому. Нервовий імпульс по немієліновому волокну поширюється безперервно, а по мієліновому - стрибкоподібно від одного перехвату Ранв’є до іншого.  Механізм проведення збудження по нервовим волокнам. У нервових мієлінових волокнах збудження виникає лише в перехватах Ранв’є і ніби “перескакує” від одного перехвату до іншого, тому ПД поширюється дуже швидко.  У стані спокою зовнішня поверхня всіх перехватів Ранв’є заряджена позитивно. Між сусідніми перехватами немає різниці потенціалів.  При нанесенні подразнення в ділянці А виникає збудження внаслідок проходження іонів натрію всередину клітини, і цей збуджений перехват стає негативно зарядженим по відношенню до сусіднього не збудженого перехвату Б. Внаслідок виникнення різниці потенціалів між цими ділянками виникає потік іонів через навколишню тканинну рідину і аксоплазму. При цьому в ділянці Б на поверхні зменшується позитивний заряд в результаті того, що позитивно заряджені іони йдуть до ділянки А, а всередині зменшується негативний заряд внаслідок притягання позитивних іонів від ділянки А. Внаслідок цього в ділянці Б зменшується мембранний потенціал. А це і є деполяризація, яка при досягненні критичного рівня викликає виникнення ПД. Так ділянка Б стає збудженою і здатною збуджувати сусідній перехват.  ПД, що виник в одному перехваті, здатний викликати збудження не лише в тому, що лежить поряд перехваті, але і в сусідніх 2-3 перехватах. Це створює гарантію проведення збудження по волокну, якщо навіть 1-2 перехвати. що лежать поряд пошкоджені.  Вікові зміни нервового волокна. Різні типи нервових клітин дозрівають в онтогенезі гетерохронно. В ембріональному періоді дозрівають великі аферентні і еферентні нейрони. Дозрівання дрібних клітин відбувається після народження під впливом факторів навколишнього середовища. Окремі частини нейрона дозрівають теж нерівномірно. Аксон функціонує в ембріональному періоді розвитку дитини, а дендрит - після народження. Шипики на дендритах з’являються після народження дитини. Мієлінізація нервових волокон розпочинається на 4 місяці пренатального розвитку. Рухові нервові волокна покриваються мієліновою оболонкою до моменту народження дитини, а чутливі - протягом перших місяців життя дитини. Мієлінова оболонка інтенсивно росте в постнатальному періоді, її ріст веде до збільшення швидкості проведення збудження по нервовому волокну. До 3-річного віку дитини мієлінізація нервових волокон в основному завершується, хоча ріст мієлінової оболонки в довжину і осьового циліндру продовжується і після 3-річного віку.

Нервова тканина (textus nervosus) належить до спеціальних тканин, її елементи здатні сприймати подразнення, трансформувати це подразнення в нервовий імпульс, швидко його передавати, зберігати інформацію, продукувати біологічно активні речовини, завдяки чому нервова тканина забезпечує узгоджену діяльність органів і систем організму та його адаптацію до умов зовнішнього середовища. Нервова тканина побудована з нервових клітин (нейронів, нейроцитів) та з допоміжних елементів, які об'єднуються під назвою нейроглії.  Нейрони  Нейрони є морфологічними і функціональними одиницями нервової тканини.  Складаються з тіла (перикаріону) і відростків. Наявність останніх є найхарактернішою ознакою нервових клітин. Саме відростки забезпечують проведення нервового імпульсу часто на досить довгу відстань, тому довжина їх коливається від кількох мікрометрів до 1…1,5м. Нейрони не здатні до мітотичного поділу, мають довгий життєвий цикл. Термін їхнього життя співпадає із терміном життя індивіду. Розміри перикаріону нейронів дуже різноманітні - від 5... 8 мкм (клітини-зерна мозочка) до 120 мкм (гігантопірамідні нейрони кори головного мозку). Серед відростків нервових клітин розрізняють аксони і дендрити.

Аксон (нейрит) — це довгий відросток, довжина якого може сягати 1,5 м. Назва його походить віл грецького «аксіс» - вісь. Він завжди у клітині лише один. Діаметр аксону на всій довжині є незмінним, він не галузиться, але може давати колатералі, що мають інший напрямок. Закінчується аксон термінальним розгалуженням. Це відросток, який проводить нервовий імпульс у напрямку від тіла клітини. Довжина аксона досягає 1м-1,5м. Один аксон може контактувати з 5 тис. клітин. Аксон починається від ділянки нейрона, що має форму конуса – аксонного горбика. Це найбільш збудлива частина клітини. Протягом перших 50-100мкм від тіла клітини аксон не покритий мієліновою оболонкою – початковий сегмент аксона, потім ідуть ділянки аксона, покриті мієліновою оболонкою. Від аксона відходять окремі відростки–колатералі.  Дендрити - це здебільшого короткі відростки, які деревоподібне галузяться (назва їх походить від грецького «дендрон» - дерево); основи дендритів мають конічне розширення. Нервовий імпульс ці відростки передають у напрямку до тіла клітини. . Мають бокові вирости (шипики), які збільшують їх поверхню і є місцями контактів з іншими нейронами. У нейрона буває один або декілька дендритів. Довжина дендрита може досягати 300 мкм.

Нервові клітини містять у центрі перикаріона одне велике кругле світле ядро з малою кількістю гетерохроматину, одним або кількома ядерцями. У нейронах деяких гангліїв вегетативної нервової системи налічується до 15 ядер.

Цитоплазма нервової клітини (нейроплазма) містить три типи організованих структур: загальні органели, включення та спеціальні органели. Включеннями нейроплазми можуть бути вуглеводи (глікоген), пігментні речовини (ліпофусцин, меланін) та різноманітні секрети (у нейросекреторних клітинах). Спеціальними органелами нейронів є хроматофільна субстанція і нейрофібрили. Під світловим мікроскопом хроматофільна субстанція має вигляд різних за розмірами і формою грудочок і зерен, які забарвлюються базофільно, локалізовані у перикаріоні та дендритах нейронів і ніколи не виявляються в аксонах та початкових сегментах останніх. Хроматофільну речовину вперше описав Ф. Нісль у 1889 р., у зв'язку з чим вона носила його ім'я(субстанція Нісля). Й. Леношек (1845 р.) дав їй назву тигроїд. Хроматофільну субстанцію також називають базофільною речовиною. Під електронним мікроскопом ця структура виявляється гранулярною ендоплазматичною сіткою з паралельним

розташуванням її сплющених цистерн (так звана ергастоплазма), де інтенсивно синтезується білок, що характерно для нервової клітини. Хроматофільна субстанція є показником функціонального стану нейрона. Вона може зникати при виснаженні нервової клітини (так званий хроматоліз, або тигроліз), а потім відновлюватися.

Хроматофільна речовина в нейроплазмі нервової клітини

В аксонах, що не містять органел білкового синтезу, цитоплазма постійно переміщується від перикаріона до терміналів із швидкістю 1...3 мм на добу. Це так званий повільний аксонний транспорт, за рахунок якого відбувається доставка білків (наприклад, ферментів, необхідних для синтезу медіаторів у синаптичних закінченнях). Крім того, існує швидкий аксонний транспорт (5...10 мм/год), що переносить, головним чином, речовини, необхідні для синаптичної функції, дендритний транспорт (швидкість 3 мм/год) і ретроградний потік, за допомогою якого ряд компонентів цитоплазми повертається із закінчень у тіло клітини. Транспорт речовин по відростках нейронів забезпечують такі органели: ендоплазматична сітка, мікротрубочки, актоміозинова система цитоскелета.

Нейрофібрили можна виявити у цитоплазмі при імпрегнації сріблом (2). Вони мають вигляд тонких ниток діаметром 0,3... 0,5 мкм, утворюють щільну сітку в перикаріоні і мають паралельну орієнтацію у складі дендритів і нейритів, включаючи їх найтонші кінцеві розгалуження. Методом електронної мікроскопії виявлено, що нейрофібрилам відповідають пучки нейрофіламентів (мікрофіламентів) діаметром 6...10 нм і нейротубули (мікротрубочки) діаметром 20... ЗО нм. Мікрофіламенти і мікротрубочки належать до системи цитоскелета нейронів. Останній побудований головним чином з білка спектрину, який є аналогом спектрину еритроцитів і був відкритий пізніше в тканині головного мозку.

Морфологічна класифікація нейронів базується на кількості відростків. За цією ознакою нервові клітини поділяють на такі різновиди: 1) уніполярні (мають єдиний відросток, який є аксоном); 2) біполярні (мають два відростки — аксон і дендрит); 3) псевдоуніполярні (мають один відросток, який на певній відстані від тіла клітини поділяється на аксон і дендрит, так що фактично клітина має два відростки, як і біполярна); 4) мультиполярні (мають багато відростків, один з яких є аксоном, а всі інші дендритами).В організмі людини переважна більшість нейронів є мультиполярними; біполярні клітини: лише у сітківці ока і у спіральному ганглії завитки, а псевдоуніполярні - у спинномозкових вузлах. Уніполярні клітини в тілі людини не виявлені. Таку будову (з одним відростком - аксоном) мають лише нейробласти.

 

 

 Функціональна класифікація нейронів базується на положенні нервової клітини у складі рефлекторної дуги. Згідно з цією класифікацією розрізняють такі види нейронів: 1) аферентні (рецепторні, чутливі) -сприймають подразнення і трансформують його у нервовий імпульс; 2) асоціативні (вставні) передають нервовий імпульс між нейронами; 3)еферентні (моторні, рухові) забезпечують передачу нервового імпульсу на робочу структуру.  Рефлекторна дуга-це ланцюжок нервових клітин, який передає нервовий імпульс від чутливого нервового закінчення (рецептора) до рухового нервового закінчення (ефектора), що розташоване у робочому органі. Найпростіша рефлекторна дуга складається з двох нейронів: аферентного, дендрит якого закінчується рецептором, а аксон передає імпульс на дендрит еферентного нейрона; еферентного, який своїм аксоном передає імпульс до ефектора у робочому органі. Складні рефлекторні дуги мають між аферентним і еферентним нейронами кілька асоціативних нервових клітин.Нервове збудження по рефлекторній дузі передається лише в одному напрямку, що має назву фізіологічної (або динамічної) поляризації нейронів. Ізольований нейрон, як показав О. І. Бабухін, здатний проводити імпульс у будь-якому напрямку. Однонаправленість передачі імпульсу в межах рефлекторної дуги зумовлена структурою міжнейронного контакту, що має назву синапса.