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神經系統的組織結構

 
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最近審查:16.05.2018
 
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神經系統具有復雜的組織學結構。它由神經細胞(神經元)及其生長物(纖維),神經膠質細胞和結締組織成分組成。神經系統的主要結構和功能單位是神經元(神經細胞)。根據離開細胞體的過程的數量,存在3種類型的神經元 - 神經細胞,雙極和單極。中樞神經系統中的大多數神經元由具有一個軸突和大量二分支枝晶的雙極細胞代表。進一步的分類考慮到形狀(錐形,紡錘形,korzinchatye,星形)和大小- [在4120米運動皮層區域例如,長度gigantopiramidalnyh神經元(貝茲細胞)]從很小到巨型。僅在大腦兩個半球的皮質中這種神經元的總數達到100億。

在中樞神經系統的不同部分也常常發現具有軸突和一個樹突的雙極細胞。這些細胞是視覺,聽覺和嗅覺系統特有的感官系統。

單極(偽單極)細胞明顯較少見。它們位於三叉神經的中腦核和脊柱結節(後根神經節和敏感的顱神經)。這些細胞提供了某些類型的敏感性 - 疼痛,溫度,觸覺,以及壓力,振動,立體感以及兩點接觸皮膚間距離的感覺(二維空間感)。這種細胞雖然稱為單極,但實際上有兩個過程(軸突和樹突)融合在細胞體附近。對於這種類型的細胞,其特徵在於存在神經膠質細胞(衛星細胞)的特有的,非常緻密的內膠囊,神經節細胞的細胞質過程通過該內膠囊。衛星細胞周圍的外囊由結締組織元件形成。真正的單極細胞僅在三叉神經的中腦核中發現,其在丘腦細胞中的咀嚼肌中傳導前驅衝動。

樹突的功能在於從其接受區域對細胞體(傳入,纖維性地)施加衝擊。通常,電池單元主體,包括軸突小丘可視為神經元的感受域的一部分,軸突閉合其他細胞形成這些結構,以及在樹突突觸聯繫。從其他細胞的軸突接收信息的樹突表面由於小生長(tipicon)而顯著增加。

軸突傳導衝動傳出 - 從細胞體和樹突。在描述軸突和樹突時,人們只能從一個方向進行脈衝 - 所謂的神經元動態極化定律。單側導電僅是突觸的特徵。神經纖維衝動可以在兩個方向上傳播。在神經組織的有色部分中,軸突被其中沒有老虎物質所識別,而在樹突中,至少在初始部分,它被揭示。

具有RNA參與的細胞體(pericarion)充當營養中心。也許,它對脈衝的運動方向沒有調節作用。

神經細胞具有感知,傳導和傳遞神經衝動的能力。它們合成參與其行為的介質(神經遞質):乙酰膽鹼,兒茶酚胺以及脂質,碳水化合物和蛋白質。一些專門的神經細胞具有neyrokrinii(合成的蛋白的產品 - 八肽,例如抗利尿激素,加壓素,催產素在視上和下丘腦室旁核鉚接)的能力。構成下丘腦基部的其他神經元產生所謂的釋放因子,其影響腺垂體的功能。

因為所有的神經元都具有高強度的代謝特徵,所以他們需要持續供應氧氣,葡萄糖等。物質。

神經細胞的身體有其自身的結構特徵,這是由其功能的特異性決定的。

除了外殼之外,神經元的身體還有一個由兩層磷脂和蛋白質組成的三層細胞質膜。隔膜實現屏障功能,保護細胞免受外來物質的侵入,以及運輸,從而為細胞的重要活動提供進入細胞的必需物質。區分物質和離子通過膜的被動和主動運輸。

被動運輸是沿著濃度梯度(通過脂質雙層的自由擴散,促進擴散 - 物質通過膜的運輸)降低電化學勢的方向的物質轉移。

主動運輸 - 通過離子泵對抗電化學電位梯度的物質轉移。細胞增多也是物質通過細胞膜轉移的機制,伴隨著膜結構的可逆變化。通過質膜不僅調節物質的攝入量和輸出量,而且在細胞和細胞外環境之間交換信息。神經細胞的膜包括多個受體,激活其導致增加環磷酸腺苷(NAMFI)和環磷酸鳥苷(nGMF)管細胞代謝的細胞內濃度。

神經元的核是光學顯微鏡中可見的最大的細胞結構。在大多數神經元中,細胞核位於細胞體的中心。細胞是表示從原生動物蛋白(組蛋白),非組蛋白(核蛋白),魚精蛋白,脂質和其他複雜的脫氧核糖核酸(DNA)等離子體染色質顆粒。染色體只有絲分裂期間變得可見。核的中心位於核仁,它含有大量的RNA和蛋白質,形成核醣體RNA(rRNA)。

染色質DNA中包含的遺傳信息被轉錄成模板RNA(mRNA)。然後mRNA分子穿過核膜的孔並進入粒狀內質網的核醣體和多核醣體。有一種蛋白質分子的合成; 同時,使用由特殊轉運RNA(tRNA)帶來的氨基酸。這個過程被稱為翻譯。一些物質(cAMP,激素等)可以提高轉錄和翻譯的速度。

核膜由兩個膜組成 - 內部和外部。細胞核和細胞質發生交換的孔佔核膜表面的10%。另外,外核膜形成突起,內質網帶有附著的核醣體(粒狀網狀物)出現。內質網的核膜和膜在形態上彼此接近。

用光學顯微鏡觀察神經細胞的體和大樹突,嗜鹼性物質(尼絲的物質或物質)的腫塊清晰可見。電子顯微鏡檢查顯示嗜鹼性物質是細胞質的一部分,飽和了含有許多游離核醣體和多核醣體附著於膜的粒狀內質網的平坦池。核醣體中rRNA的豐度決定了光鏡觀察到的這部分細胞質的嗜鹼性著色。因此,嗜鹼性物質被鑑定為顆粒狀內質網(含有rRNA的核醣體)。不同類型神經元中嗜鹼性粒度團塊的大小及其分佈情況不盡相同。它取決於神經元沖動活動的狀態。在大型運動神經元中,嗜鹼性物質的塊很大,水箱緊湊。在含有rRNA的核醣體中的顆粒狀內質網中,不斷合成細胞質的新蛋白質。這些蛋白質包括涉及構建和修復細胞膜的蛋白質,代謝酶,參與突觸傳導的特定蛋白質和使該過程失活的酶。在神經元的細胞質中新合成的蛋白質進入軸突(並且也進入樹突)以取代消耗的蛋白質。

如果一個神經細胞的軸突切斷太靠近perikaryonic(以免造成不可逆的損傷),然後有一個再分配,降低和嗜鹼性物質(chromolysis)的暫時消失和細胞核移動到一側。當在體內神經元嗜鹼性軸突再生觀察到朝向物質軸突移動,它增加粗面內質網和線粒體,增強蛋白質合成和橫斷的軸突的近端可以出現進程的量。

平板複合體(高爾基體)是一種細胞內膜系統,每個系統都是一系列扁平化的罐和分泌囊泡。這種細胞質膜系統稱為無粒網狀結構,因為沒有核醣體附著在它的水箱和氣泡上。層狀複合體參與細胞內某些物質的轉運,特別是蛋白質和多醣。多由粒狀內質網的膜核糖體,請在註冊板複雜合成的蛋白質的被轉換成可以被包裝到分泌小泡和後釋放到細胞外介質中的糖蛋白。這表明層狀複合體與粒狀內質網的膜之間有密切關係。

神經絲可以在大多數大神經元中檢測到,它們位於嗜鹼性物質中,以及髓鞘化軸突和樹突中。其結構中的神經絲是具有不確定功能的纖維狀蛋白質。

神經電子僅在電子顯微鏡下可見。它們的作用是維持神經元的形狀,特別是其過程,並參與沿軸突物質的軸漿運輸。

溶酶體是由簡單膜包裹並提供細胞吞噬作用的囊泡。它們含有一組水解酶,能夠水解捕獲在細胞中的物質。在細胞死亡的情況下,溶酶體膜被破壞並且自溶開始 - 釋放到細胞質中的水解酶分解蛋白質,核酸和多醣。一個正常運作的細胞可以被溶酶體中水解酶的作用可靠地保護在溶酶體膜上。

線粒體是氧化磷酸化酶定位於其中的結構。線粒體具有外部和內部膜,並且遍布神經元的細胞質,在末端突觸延伸中形成簇。它們是三磷酸腺苷(ATP)合成的細胞原始動力站,它是生物體內的主要能量來源。由於線粒體,身體進行細胞呼吸過程。組織呼吸鏈的成分以及ATP合成系統位於線粒體的內膜中。

在其他各種細胞質內含物(空泡,糖原,類晶體,鐵顆粒等),也有類似的黑色素黑或暗棕色tsvega的一些顏料(黑質的細胞,藍斑,迷走神經的背核等)。顏料的作用尚未完全闡明。然而,眾所周知的是,在有色黑質細胞的數量,由於在其細胞中多巴胺含量和hvosgatom核心,導致帕金森氏綜合徵程度地降低。

神經細胞軸突被封裝在脂蛋白膜中,脂蛋白膜起始於離細胞體一定距離並終止於離突觸端2μm的距離處。殼位於軸突的邊界膜外(axolemma)。它像電池體的外殼一樣,由兩層電子緻密層組成,這兩層由較少的電子緻密層隔開。被這種脂蛋白膜包圍的神經纖維被稱為髓鞘。 使用光學顯微鏡,在許多周圍神經纖維周圍看到這樣的“絕緣”層並不總是可能的,因為這是由於非髓鞘化(非融合)纖維。然而,電子顯微鏡研究表明,這些纖維也被封閉在一個薄的髓鞘(脂蛋白)殼(薄的有髓鞘纖維)。

髓鞘含有膽固醇,磷脂,一些腦苷脂和脂肪酸,以及以網絡形式交織的蛋白質物質(神經鞘氨醇)。周圍神經纖維的髓磷脂和中樞神經系統的髓磷脂的化學性質有些不同。這是由於在中樞神經系統髓磷脂由少突神經膠質細胞形成而在外周 - 由淋巴細胞形成。這兩種髓磷脂也具有不同的抗原特性,這在疾病的感染性過敏性質中顯示出來。神經纖維的髓鞘不是固體,而是沿著纖維被間隙斷開,這稱為節點的截取(Ranvier截距)。儘管中樞神經系統和周圍神經系統的神經纖維在神經系統不同部位的結構和周期性不同,但它們存在於中樞和外周神經系統的神經纖維中。從神經纖維分支分支通常發生在節點的攔截的地方,這對應於兩個淋巴細胞閉合的部位。在髓鞘的末端位於截留節點的水平處,觀察到軸突的小變窄,其直徑減小1/3。

周圍神經纖維的髓鞘化由淋巴細胞進行。這些細胞形成細胞質膜的生長物,其將螺旋纏繞神經纖維。多達100個螺旋層的髓磷脂可形成正確的結構。在包繞軸突的過程中,細胞質的細胞質被置換為其核; 這確保了相鄰膜的接近和緊密接觸。電子顯微鏡下,形成的包膜的髓磷脂由厚度約為0.25nm的緻密板組成,其在徑向以1.2nm的周期重複。在它們之間是一個明亮的區域,在一個不太密集的中間板中的兩個分區,具有不規則的輪廓。光區是雙分子脂質層兩個組分之間高度飽和的水空間。這個空間可用於離子循環。自主神經系統的所謂“beemyakotnye”無髓神經纖維被淋巴細胞膜的單一螺旋覆蓋。

髓鞘提供了一個孤立的,未破裂的(沒有電位降幅)和沿著神經纖維更快的激發。這個殼的厚度和衝動的速度之間有直接的關係。與70-140米/秒的速度厚髓鞘傳導衝動的纖維,同時用薄髓鞘以約1米/秒的速率將導體和更慢0.3-0.5米/秒 - “非肉質”纖維。

中樞神經系統中的軸突周圍的髓鞘也是多層的並且由少突膠質細胞的生長形成。它們在中樞神經系統中發育的機制類似於外周髓鞘的形成。

軸突(axoplasm)的細胞質中,有許多絲狀線粒體,軸漿囊泡,神經絲和神經營養。軸漿中的核醣體非常少見。顆粒狀內質網不存在。這導致這樣的事實,即神經元的身體向蛋白質提供軸突; 因此,糖蛋白和一些大分子物質,以及一些細胞器如線粒體和各種囊泡必須沿細胞體內的軸突移動。

這個過程被稱為軸突軸質運輸。

某些細胞質蛋白質和細胞器以不同的速率沿著軸突移動幾條流。順行運輸移動以兩種速度:緩流沿軸突推移在1-6毫米/天的速度(如移動必要溶酶體和某些酶在軸突末梢神經遞質的合成),和從約400毫米/天的細胞體快速流量(該物流輸送突觸功能必需的組分 - 糖蛋白,磷脂,線粒體,多巴胺羥化酶用於腎上腺素合成)。還有一種軸漿的逆行運動。它的速度大約是200毫米/天。它由周圍組織的收縮,相鄰血管的脈動(這是一種軸突按摩)和血液循環支持。逆行axo運輸的存在允許一些病毒沿著軸突進入神經元的身體(例如,來自蜱叮咬位點的蜱傳腦炎病毒)。

樹突通常比軸突短得多。與軸突不同,樹突分支分叉。在中樞神經系統中,樹突沒有髓鞘。大樹突與軸突的不同之處在於它們含有粒狀內質網的核醣體和池(嗜鹼性物質); 還有很多神經遞質,神經絲和線粒體。因此,樹突具有與神經細胞主體相同的一組類器官。由於小突起(刺),樹突的表面大大增加,突起(突起)作為突觸接觸的部位。

腦組織的實質不僅包括神經細胞(神經元)及其過程,還包括神經膠質細胞和血管系統的成分。

神經細胞僅通過接觸彼此連接 - 突觸(希臘聯會 - 接觸,抓住,連接)。突觸可以通過它們在突觸後神經元的表面上的位置來分類。區別:axodendritic突觸 - 軸突結束在樹突; axosomatic突觸 - 在軸突和神經元的身體之間形成接觸; 軸突 - 軸突 - 軸突之間建立聯繫。在這種情況下,軸突只能在另一個軸突的無髓部位形成突觸。這可能在軸突的近端部分或終端軸突囊的區域中,因為在這些位置髓鞘不存在。還有突觸的其他變體:樹突 - 樹突dendrosomatic。神經元體的整個表面的大約一半以及其樹突的幾乎整個表面上點綴有來自其他神經元的突觸接觸。然而,並不是所有的突觸都傳遞神經衝動。它們中的一些抑制與它們相連的神經元(抑制性突觸)的反應,而另一些在相同的神經元上激發它(激動的突觸)。在每個給定時刻,每個神經元的兩種類型的突觸的總效應導致兩種相反類型的突觸效應之間的平衡。興奮性和抑制性突觸排列相同。它們的相反效果可以通過在突觸結束中釋放具有改變突觸膜對鉀離子,鈉離子和氯離子通透性的不同能力的各種化學神經遞質來解釋。另外,令人興奮的突觸通常形成軸突觸點,而抑制性突觸是axosomatic和axo-axonal。

神經元的區域通過衝動到達突觸,稱為突觸前結束,接受衝動的部位稱為突觸後終止。在突觸前的細胞質中,有許多含有神經遞質的線粒體和突觸囊泡。緊靠突觸後神經元的軸突突觸前部位的突觸形成了突觸中的突觸前膜。與突觸前膜最密切相關的突觸後神經元的血漿膜區域稱為突觸後膜。突觸前膜和突觸後膜之間的細胞間隙被稱為突觸間隙。

神經元的身體結構及其過程非常多樣化,取決於它們的功能。區分神經元受體(感覺,植物神經)效應(電動機,植物神經)和締合(締合)。從這樣的神經元鏈中建立反射弧。每個反射的核心是對刺激的感知,處理和轉移到響應的器官表演者。實現反射所需的一組神經元稱為反射弧。其結構可以是簡單的或非常複雜的,包括傳入和傳出系統。

傳入系統 - 是脊髓和大腦的上行導體,它們傳導來自所有組織和器官的衝動。包括特定受體,來自它們的導體和它們在大腦皮層中的投影的系統被定義為分析儀。它執行分析和綜合刺激的功能,即將整體分解為多個部分,單元,然後逐漸將整個單元,元素逐漸累加起來。

傳出系統從腦的許多地方開始:大腦皮層,基底節,podbugornoy區,小腦,腦幹結構(特別是網狀結構的那些部分,從而影響脊髓的節段性裝置)。許多導遊從適合於脊髓節段設備的神經元,並進一步其次是行政機構,這些大腦結構降:橫紋肌,內分泌腺體,血管,內臟器官和皮膚。

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