Чем отличаются чувствительные и исполнительные нейроны
Строение нервной системы. Спинной мозг: строение и функции
Вопрос 1. Что такое нервное волокно?
Нервное волокно — это длинный отросток нервной клетки, который покрыт оболочкой. Нервные волокна, соединяясь, слагают нервные пучки, а несколько пучков образуют отдельные нервы.
Вопрос 3. Где расположен спинной мозг?
Спинной мозг расположен в позвоночном канале и представляет собой тяж длинной 43—45 см и массой около 30 г. Он начинается от головного мозга и заканчивается на уровне второго поясничного позвонка. Ниже находится пучок нервов, напоминающий конский хвост и называемый так же.
Вопрос 4. Как выглядит спинной мозг на поперечном сечении?
Спинной мозг омывается спинномозговой жидкостью — ликвором. Двумя — передней и задней — продольными бороздами спинной мозг делится на две симметричные половины. На поперечном срезе хорошо видно, что в центре спинного мозга имеется серое вещество, на срезе имеющее форму бабочки и состоящее из вставочных и двигательных нейронов, а наружный слой спинного мозга образован белым веществом аксонов, собранных в восходящие и нисходящие проводящие пути. В сером веществе различают передние рога, в которых расположены двигательные нейроны, и задние, в которых расположены вставочные нейроны.
Вопрос 5. Какую функцию выполняют задние и передние столбы серого вещества спинного мозга?
Через передние столбы из спинного мозга выходят двигательные волокна. Через задние столбы в спинной мозг входят чувствительные волокна.
Чем отличаются чувствительные и исполнительные нейроны
а) Отношение между состоянием возбуждения нейрона и частотой импульсации. Возбужденное состояние. Возбужденное состояние нейрона определяется как суммированный уровень возбуждающих влияний, поступающих к нейрону. Если возбуждающие влияния преобладают над тормозными, говорят о возбужденном состоянии нейрона. И наоборот, при преобладании тормозных влияний над возбуждающими говорят о тормозном состоянии нейрона.
Особенности реагирования разных типов нейронов на разные уровни возбужденного состояния
Если уровень возбужденного состояния нейрона поднимается выше порога возбуждения, нейрон будет разряжаться импульсами до тех пор, пока возбужденное состояние остается на этом уровне. На рисунке выше показаны ответы трех типов нейронов на разные уровни возбужденного состояния. Обратите внимание, что нейрон 1 имеет низкий порог возбуждения, тогда как нейрон 3 имеет высокий порог. Но отметьте также, что нейрон 2 имеет самую низкую максимальную частоту импульсной активности, тогда как максимальная частота разрядов нейрона 3 — самая высокая.
Некоторые нейроны центральной нервной системы разряжаются постоянно, поскольку даже нормальное возбужденное состояние этих нейронов выше порогового уровня. Частота их импульсации обычно увеличивается при дальнейшем увеличении их возбужденного состояния. Частота импульсации может снижаться вплоть до ее полного прекращения при преобладании тормозных влияний на нейрон. Таким образом, разные нейроны реагируют неодинаково, имеют различные пороги возбуждения и значительно отличаются по максимальной частоте разряда. Не нужно много фантазии, чтобы понять важность наличия различных нейронов с этими разными особенностями реагирования для выполнения чрезвычайно разнообразных функций нервной системы.
Некоторые специфические характеристики синаптического проведения
а) Утомление синоптического проведения. Когда возбуждающие синапсы многократно стимулируются с высокой частотой, частота импульсов, возникающих в постсинаптическом нейроне, сначала очень высокая, но постепенно она снижается в течение следующих миллисекунд или секунд. Это называют утомлением синаптического проведения.
Утомление — чрезвычайно важная особенность синаптической функции, поскольку при перевозбуждении нервной системы утомление через некоторое время ведет к потере чрезмерной возбудимости. Например, утомление, — вероятно, главная причина подавления избыточной возбудимости головного мозга во время эпилептического припадка, в результате которого приступ прекращается. Таким образом, развитие утомления является защитным механизмом против избыточной нервной активности. Это обсуждается при описании реверберирующих нервных контуров.
Механизм утомления связан главным образом с полным или частичным истощением запаса медиатора в пресинаптических терминалях. Возбуждающие терминали на многих нейронах могут содержать только такое количество возбуждающего медиатора, которое необходимо для вызывания около 10000 потенциалов действия, поэтому при высокой частоте стимуляции медиатор может истощиться в течение нескольких секунд или минут.
Вероятно, частично процесс утомления связан также с действием двух других факторов:
(1) прогрессирующей инактивацией многих постсинаптических мембранных рецепторов;
(2) медленным изменением аномальных концентраций ионов в постсинаптической нервной клетке.
Физиологическая анатомия синапса
б) Влияние ацидоза или алкалоза на синаптическую передачу. Большинство нейронов очень чувствительны к изменениям рН окружающей межклеточной жидкости. Обычно алкалоз значительно увеличивает возбудимость нервной системы. Например, повышение рН артериальной крови от нормальной величины 7,4 до 7,8-8,0 часто вызывает эпилептические приступы из-за увеличенной возбудимости некоторых или всех мозговых нейронов. Хорошей иллюстрацией сказанного может служить реакция человека, предрасположенного к эпилептическим приступам, на гипервентиляцию (например, когда его просят усиленно дышать в покое). Гипервентиляция вымывает из крови углекислый газ, в результате на мгновение поднимается уровень рН крови, но даже это кратковременное изменение рН может спровоцировать эпилептический припадок.
Наоборот, ацидоз очень угнетает активность нервной системы: снижение рН от уровня 7,4 до величин ниже 7,0 обычно ведет к коматозному состоянию. Например, при тяжелом диабетическом или уремическом ацидозе практически всегда развивается кома.
в) Влияние гипоксии на синоптическую передачу. Возбудимость нервных структур во многом зависит от адекватного снабжения кислородом. Прекращение доставки кислорода даже на несколько секунд может привести к полной потере возбудимости в некоторых нейронах. Это наблюдают при временном прерывании мозгового кровотока, в этом случае через 3-7 сек человек теряет сознание.
г) Влияние лекарств на синоптическую передачу. Среди лекарственных средств многие известны как повышающие возбудимость нейронов, а другие — как снижающие их возбудимость. Например, кофеин, теофиллин и теобромин, которые содержатся в кофе, чае и коке, соответственно, повышают нервную возбудимость, по-видимому, путем снижения порога возбуждения нейронов.
Стрихнин — один из самых известных агентов, увеличивающих возбудимость нейронов. Однако стрихнин не уменьшает порог возбуждения нейронов, а подавляет действие некоторых обычно тормозных медиаторов, особенно тормозной эффект глицина в спинном мозге. Следовательно, влияние возбуждающих медиаторов становится преобладающим, что резко повышает возбудимость нейронов, при этом они начинают генерировать частые разряды, сопровождаемые развитием сильных тонических мышечных спазмов.
Большинство анестетиков увеличивают порог возбуждения мембраны нервных клеток, снижая таким образом эффективность синаптической передачи во многих участках нервной системы. Поскольку многие из анестезирующих средств хорошо растворимы в липидах, предполагают, что некоторые из них могут изменять физические свойства мембран нейронов, делая их менее чувствительными к возбуждающим агентам.
д) Синаптическая задержка. Для передачи нервного сигнала от пресинаптического нейрона к постсинаптическому необходимо некоторое время для следующих процессов: (1) выделения медиатора из пресинаптической терминали; (2) диффузии медиатора к мембране постсинаптического нейрона; (3) действия медиатора на мембранный рецептор; (4) реакции рецептора, приводящей к увеличению проницаемости мембраны; (5) диффузии натрия внутрь клетки, что ведет к подъему возбуждающего постсинаптического потенциала до уровня, достаточно высокого для развития потенциала действия.
Минимальный промежуток времени, необходимый для осуществления всех этих событий, даже если одновременно стимулируется большое количество возбуждающих синапсов, равен примерно 0,5 мсек. Этот период времени называют синаптической задержкой. Нейрофизиологи могут измерить минимальное время задержки между залпом импульсов на входе в пул нейронов и последующим залпом на выходе. На основании измеренного времени задержки можно оценить количество последовательно соединенных нейронов в нервном контуре.
Учебное видео строение синапса
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Публикации в СМИ
Нарушения чувствительные при заболеваниях НС
Чувствительные нарушения могут возникать как при центральном, так и при периферическом повреждении нервной системы.
Терминология • Дерматом — зона иннервации кожи от одного спинномозгового ганглия и соответствующего сегмента спинного мозга • Анестезия — отсутствие чувствительности (тактильной, температурной, болевой и др.) •• Диссоциированная — отсутствие болевой и температурной чувствительности при сохранении проприоцептивной или наоборот •• Истерическая — анестезия у больных истерией, характеризующаяся отсутствием органического поражения рецепторов, проводящих путей и центров нервной системы и распространяющаяся обычно на области тела, границы которых не соответствуют зонам иннервации определённых корешков или нервов •• Корешковая — анестезия в зоне иннервации определённого заднего корешка спинного мозга •• Парциальная — отсутствие одного или нескольких видов чувствительности при сохранении остальных •• Сегментарная — диссоциированная или тотальная анестезия в зоне иннервации определённого сегмента спинного мозга •• Тотальная — отсутствие всех видов чувствительности •• Травматическая — анестезия, возникающая в результате повреждения чувствительных нервов и (или) центров нервной системы • Гипестезия — понижение поверхностной чувствительности • Гиперестезия — повышение чувствительности • Гипалгезия — снижение болевой чувствительности •
Этиология • Зоны гипестезии во всех конечностях по типу носков и перчаток характерны для полиневропатии • Вовлечение одной конечности или одной стороны тела предполагает центральное поражение • Поражение отдельных нервов (множественная мононевропатия) • Поражение нервных корешков (радикулопатия) • Поражение спинного мозга (нарушения чувствительности ниже определённого уровня) • Поражение головного мозга (гемигипестезия) • Гиперпатия возникает при неполном перерыве смешанных и чувствительных нервов, при их восстановлении после перерезки, при поражении таламуса или задних столбов спинного мозга • Диссоциированная анестезия указывает на поражение участка мозга, где проводники разной модальности проходят раздельно. Особенно характерно для поражения задних рогов, передней спайки спинного мозга и для очагов в мозговом стволе.
Клиническая картина
• Типы чувствительных расстройств •• Периферический •• Сегментарный — нарушение чувствительности в зоне сегментарной иннервации •• Проводниковый — нарушение чувствительности на всём протяжении ниже уровня поражения •• Корковый — локальное выпадение чувствительности; определяется поражением определённого участка коры.
• Выделяют симптомы раздражения, выпадения и извращения функции чувствительных проводников •• Наиболее частый признак раздражения чувствительных нейронов — боль ••• Виды боли: местная (локальная) — возникает в области нанесения раздражения; проекционная — при раздражении нервного ствола; проецируется в кожную зону, иннервируемую данным нервом; иррадиирующая — возникает в зоне иннервации одной из ветвей нерва при нанесении раздражения в зоне иннервации другой ветви того же нерва; отражённая — при заболеваниях внутренних органов, локализуются в зонах Захарьина–Хеда; каузалгия (см. Синдром каузалгии); фантомная — наблюдают после ампутации конечностей ••• Болевые ощущения могут быть острыми, тупыми, режущими, колющими и т.п. •••
• Качественные нарушения поверхностной чувствительности: полиестезия, аллохейрия, синестезия, дизестезия, батианестезия.
Исследование чувствительности • Болевая чувствительность — при помощи булавки обследуют симметричные участки кожи. При обнаружении разницы проверяют в тех же областях температурную чувствительность с помощью пробирок с тёплой и холодной водой • Суставно-мышечное чувство — пассивные движения концевых фаланг пальцев кисти и стопы вверх или вниз при закрытых глазах пациента. Если пациент затрудняется точно указать, в каком суставе врач производит пассивные движения, необходимо исследовать более проксимальные суставы • Вибрационная чувствительность — проверяют с помощью камертона с частотой 64 или 128 Гц •
Тактильное чувство определяют с помощью кусочка ваты • Если выявлены расстройства чувствительности, необходимо установить анатомическую локализацию поражений, т.е. поставить топический диагноз.
Диагностика • Важный критерий диагностики — совпадение двигательных и чувствительных расстройств, изменение рефлексов • Рентгенография позвоночника • КТ, МРТ • Поясничная пункция • Электромиография.
МКБ-10 • F44.6 Диссоциативная анестезия или потеря чувственного восприятия • G46.6* Чисто чувствительный лакунарный синдром (I60-I67+) • R20 Нарушение кожной чувствительности • R43 Нарушения обоняния и вкусовой чувствительности • R94.1 Отклонения от нормы, выявленные при проведении функциональных исследований периферической нервной системы и отдельных органов чувств
Код вставки на сайт
Нарушения чувствительные при заболеваниях НС
Чувствительные нарушения могут возникать как при центральном, так и при периферическом повреждении нервной системы.
Терминология • Дерматом — зона иннервации кожи от одного спинномозгового ганглия и соответствующего сегмента спинного мозга • Анестезия — отсутствие чувствительности (тактильной, температурной, болевой и др.) •• Диссоциированная — отсутствие болевой и температурной чувствительности при сохранении проприоцептивной или наоборот •• Истерическая — анестезия у больных истерией, характеризующаяся отсутствием органического поражения рецепторов, проводящих путей и центров нервной системы и распространяющаяся обычно на области тела, границы которых не соответствуют зонам иннервации определённых корешков или нервов •• Корешковая — анестезия в зоне иннервации определённого заднего корешка спинного мозга •• Парциальная — отсутствие одного или нескольких видов чувствительности при сохранении остальных •• Сегментарная — диссоциированная или тотальная анестезия в зоне иннервации определённого сегмента спинного мозга •• Тотальная — отсутствие всех видов чувствительности •• Травматическая — анестезия, возникающая в результате повреждения чувствительных нервов и (или) центров нервной системы • Гипестезия — понижение поверхностной чувствительности • Гиперестезия — повышение чувствительности • Гипалгезия — снижение болевой чувствительности •
Этиология • Зоны гипестезии во всех конечностях по типу носков и перчаток характерны для полиневропатии • Вовлечение одной конечности или одной стороны тела предполагает центральное поражение • Поражение отдельных нервов (множественная мононевропатия) • Поражение нервных корешков (радикулопатия) • Поражение спинного мозга (нарушения чувствительности ниже определённого уровня) • Поражение головного мозга (гемигипестезия) • Гиперпатия возникает при неполном перерыве смешанных и чувствительных нервов, при их восстановлении после перерезки, при поражении таламуса или задних столбов спинного мозга • Диссоциированная анестезия указывает на поражение участка мозга, где проводники разной модальности проходят раздельно. Особенно характерно для поражения задних рогов, передней спайки спинного мозга и для очагов в мозговом стволе.
Клиническая картина
• Типы чувствительных расстройств •• Периферический •• Сегментарный — нарушение чувствительности в зоне сегментарной иннервации •• Проводниковый — нарушение чувствительности на всём протяжении ниже уровня поражения •• Корковый — локальное выпадение чувствительности; определяется поражением определённого участка коры.
• Выделяют симптомы раздражения, выпадения и извращения функции чувствительных проводников •• Наиболее частый признак раздражения чувствительных нейронов — боль ••• Виды боли: местная (локальная) — возникает в области нанесения раздражения; проекционная — при раздражении нервного ствола; проецируется в кожную зону, иннервируемую данным нервом; иррадиирующая — возникает в зоне иннервации одной из ветвей нерва при нанесении раздражения в зоне иннервации другой ветви того же нерва; отражённая — при заболеваниях внутренних органов, локализуются в зонах Захарьина–Хеда; каузалгия (см. Синдром каузалгии); фантомная — наблюдают после ампутации конечностей ••• Болевые ощущения могут быть острыми, тупыми, режущими, колющими и т.п. •••
• Качественные нарушения поверхностной чувствительности: полиестезия, аллохейрия, синестезия, дизестезия, батианестезия.
Исследование чувствительности • Болевая чувствительность — при помощи булавки обследуют симметричные участки кожи. При обнаружении разницы проверяют в тех же областях температурную чувствительность с помощью пробирок с тёплой и холодной водой • Суставно-мышечное чувство — пассивные движения концевых фаланг пальцев кисти и стопы вверх или вниз при закрытых глазах пациента. Если пациент затрудняется точно указать, в каком суставе врач производит пассивные движения, необходимо исследовать более проксимальные суставы • Вибрационная чувствительность — проверяют с помощью камертона с частотой 64 или 128 Гц •
Тактильное чувство определяют с помощью кусочка ваты • Если выявлены расстройства чувствительности, необходимо установить анатомическую локализацию поражений, т.е. поставить топический диагноз.
Диагностика • Важный критерий диагностики — совпадение двигательных и чувствительных расстройств, изменение рефлексов • Рентгенография позвоночника • КТ, МРТ • Поясничная пункция • Электромиография.
МКБ-10 • F44.6 Диссоциативная анестезия или потеря чувственного восприятия • G46.6* Чисто чувствительный лакунарный синдром (I60-I67+) • R20 Нарушение кожной чувствительности • R43 Нарушения обоняния и вкусовой чувствительности • R94.1 Отклонения от нормы, выявленные при проведении функциональных исследований периферической нервной системы и отдельных органов чувств
Анатомия. Нервная система человека
Нервная система
Раздражимость или чувствительность – характерная черта всех живых организмов, означающая их способность реагировать на сигналы или раздражители.
Сигнал воспринимается рецептором и передается с помощью нервов и (или) гормонов к эффектору, который осуществляет специфическую реакцию или ответ.
Животные имеют две взаимосвязанные системы координации функций – нервную и гуморальную (см. таблицу).
Нервная регуляция
Гуморальная регуляция
Электрическое и химическое проведение (нервные импульсы и нейромедиаторы в синапсах)
Химическое проведение (гормоны) по КС
Быстрое проведение и ответ
В основном кратковременные изменения
В основном долговременные изменения
Специфический путь распространения сигнала
Неспецифический путь сигнала (с кровью по всему телу)к специфической мишени
Ответ часто узко локализован (например, один мускул)
Ответ может быть крайне генерализованным (например, рост)
Нервная система состоит из высокоспециализированных клеток со следующими функциями:
— восприятие сигналов – рецепторы;
— преобразование сигналов в электрические импульсы (трансдукция);
— проведение импульсов к другим специализированным клеткам – эффекторам, которые получив сигнал, дают ответ;
Нейрон – это структурно – функциональная единица НС.
Нейрон — электрически возбудимая клетка, которая обрабатывает, хранит и передает информацию с помощью электрических и химических сигналов. Нейрон имеет сложное строение и узкую специализацию. Нервная клетка содержит ядро, тело клетки и отростки (аксоны и дендриты).
В головном мозге человека насчитывается около 90—95 миллиардов нейронов. Нейроны могут соединяться друг с другом, образуя биологические нейронные сети.
Нейроны разделяют на рецепторные, эффекторные и вставочные.
Тело нейрона: ядро (с большим количеством ядерных пор) и органеллы (ЭПС, рибосомы, аппарат Гольджи, микротрубочки), а также из отростков (дендриты и аксоны).
Нейроглия – совокупность вспомогательных клеток НС; составляет 40% общего объема ЦНС.
Важно! Нейрон может иметь несколько дендритов и обычно только один аксон.
Важно! Один нейрон может иметь связи со многими (до 20 тысяч) другими нейронами.
Нервные отростки образуют нервные волокна.
Пучки нервных волокон образуют нервы.
Нервы – чувствительные (образованы дендритами), двигательные (образованы аксонами), смешанные (большинство нервов).
Синапс – это специализированный функциональный контакт между двумя возбудимыми клетками, служащий для передачи возбуждения
Нервная система:
В зависимости от характера иннервации НС:
Соматическая нервная система – часть нервной системы человека, представляющая собой совокупность чувствительных и двигательных нервных волокон, иннервирующих мышцы (у позвоночных — скелетные), кожу, суставы.
Она представляет часть периферической нервной системы, которая занимается доставкой моторной (двигательной) и сенсорной (чувственной) информации до центральной нервной системы и обратно. Эта система состоит из нервов, прикрепленных к коже, органам чувств и всем мышцам скелета.
Рефлекс – это быстрый автоматический ответ на раздражитель, осуществляемый без осознанного контроля головного мозга.
Рефлекторная дуга – путь, проходимый нервными импульсами от рецептора до рабочего органа.
— рецептор (окончание дендрита чувствительного нейрона) – воспринимает раздражение
— чувствительное (центростремительное) нервное волокно – передает возбуждение от рецептора к ЦНС
— нервный центр – группа вставочных нейронов, расположены на разных уровнях ЦНС; передает нервные импульсы с чувствительных нейронов на двигательные
— двигательное (центробежное) нервное волокно – передает возбуждение от ЦНС к исполнительному органу
Простая рефлекторная дуга: два нейрона – чувствительный и двигательный (пример – коленный рефлекс)
Сложная рефлекторная дуга: три нейрона – чувствительный, вставочный, двигательный (благодаря вставочным нейронам происходит обратная связь между рабочим органом и ЦНС, что позволяет вносить изменения в работу исполнительных органов)
Вегетативная (автономная) нервная система – управляет деятельностью внутренних органов, желез, гладкой мускулатуры, не подчиняется воле человека.
Делится на симпатическую и парасимпатическую.
Обе состоят из вегетативных ядер (скопления нейронов, лежащих в спинном и головном мозге), вегетативных узлов (скопления нейронов, нейронов, за пределами НС), нервных окончаний (в стенках рабочих органов)
Место выхода из ЦНС
От спинного мозга – в шейный, поясничный, грудной отделы
От ствола головного мозга и ствола крестцового отдела спинного мозга
Местоположение нервного узла (ганглия)
По обе стороны спинного мозга, за исключением нервных сплетений (непосредственно в этих сплетениях)
В иннервируемых органах или вблизи них
Медиаторы рефлекторной дуги
В предузловом волокне –
Названия основных узлов или нервов
Солнечное, легочное, сердечное сплетения, брыжеечный узел
Общие эффекты симпатической и парасимпатической НС на органы:
Центральная нервная система (ЦНС) – обеспечивает взаимосвязь всех частей НС и их координированную работу
У позвоночных ЦНС развивается из эктодермы (наружного зародышевого листка)
ЦНС – 3 оболочки:
— мягкая мозговая оболочка (pia mater) – прилегает непосредственно к мозгу.
Головной мозг расположен в мозговом отделе черепа; содержит
Масса головного мозга – 1400-1600 грамм.
5 отделов:
Промежуточный мозг включает таламус, гипоталамус, эпиталамус
Таламус – подкорковый центр всех видов чувствительности (кроме обонятельного), регулирует внешнее проявление эмоций (мимика, жесты, изменение пульса, дыхания)
Гипоталамус – центры вегетативной НС, обеспечивают постоянство внутренней среды, регулируют обмен веществ, температуру тела, чувство жажды, голода, насыщения, сна, бодрствования; гипоталамус контролирует работу гипофиза
Эпиталамус – участие в работе обонятельного анализатора
Передний мозг имеет два больших полушария: левое и правое
Кора больших полушарий – слой серого вещества, 2-4 мм в толщину; имеет многочисленные складки, извилины
Каждое полушарие разделено бороздами на доли:
— лобная – вкусовая, обонятельная, двигательная, кожно- мускульная зоны;
— теменная – двигательная, кожно- мускульная зоны;
— височная – слуховая зона;
— затылочная – зрительная зона.
Важно! Каждое полушарие отвечает за противоположную сторону тела.
Спинной мозг расположен в костном позвоночном канале; имеет вид белого шнура, длина 1м; на передней и задней сторонах есть глубокие продольные борозды
В самом центре спинного мозга – центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью.
Канал окружен серым веществом (имеет вид бабочки), который окружен белым веществом.
— передние рога – в них расположены двигательные нейроны (мотонейроны) – их аксоны иннервируют скелетные мышцы
— задние рога – содержат вставочные нейроны – связывают чувствительные и двигательные нейроны
— боковые рога – содержат вегетативные нейроны – их аксоны идут на периферию к вегетативным узлам
Спинной мозг – 31 сегмент; от каждого сегмента отходит 1 пара смешанных спинномозговых нервов, имеющих по паре корешков:
— передний (аксоны двигательных нейронов);
— задний (аксоны чувствительных нейронов.
Функции спинного мозга:
— рефлекторная – осуществление простых рефлексов (сосудодвигательных, дыхательных, дефекации, мочеиспускания, половых);
— проводниковая – проводит нервные импульсы от и к головному мозгу.
Повреждение спинного мозга приводит к нарушению проводниковых функций, вследствие чего – паралич.