Las células nerviosas, extremadamente diversas en estructura y función, forman la base del sistema nervioso central (cerebro y médula espinal) y periférico. Junto con las neuronas, al describir el tejido nervioso, se considera su segundo componente importante: las células gliales. Se subdividen en células macrogliales: astrocitos, oligodendrocitos, ependimocitos y células de microglía.
Funciones principales sistema nervioso llevada a cabo por las neuronas: la excitación, su conducción y transmisión de impulsos a los órganos efectores. Las células neurogliales contribuyen al desempeño de estas funciones por parte de las neuronas. La actividad del sistema nervioso se basa en el principio del funcionamiento del arco reflejo, que consta de neuronas conectadas entre sí a través de contactos especializados: sinapsis de varios tipos.
Las neuronas de los vertebrados y la mayoría de los invertebrados, por regla general, son células con muchos procesos largos de ramificación compleja, algunos de los cuales perciben excitación. Se llaman dendritas y uno de los procesos, que se distingue por una gran longitud y ramificación en las secciones terminales, se llama axón.
Las principales propiedades funcionales de las neuronas están asociadas con las características estructurales de su membrana plasmática, que contiene una gran cantidad de canales iónicos y complejos de receptores dependientes de ligandos y potenciales, así como la capacidad de liberar neurotransmisores y neuromoduladores en ciertas áreas (sinapsis ). El conocimiento de la organización estructural del tejido nervioso se debió en gran parte al uso de métodos especiales para teñir neuronas y células gliales. Entre ellos, se debe prestar especial atención a los métodos de impregnación de tejidos con sales de plata según Golgi y Bilshovsky-Gross.
Los cimientos de los conceptos clásicos de la estructura celular del sistema nervioso se establecieron en los trabajos del destacado neurohistólogo español, premio Nobel, Santiago Ramón y Cajal. La investigación de histólogos de las escuelas de neurohistología de Kazán y Petersburgo-Leningrado hizo una gran contribución a la teoría del tejido nervioso: K.A. Arnstein, A.S. Dogel, A.E. Smirnov, D.A. I. Lavrent'eva, N. G. Kolosova, A. A. Zavarzin, P.D. Deineki, N.V. Nemilova, Yu.I. Orlova, V.P. Babmindra y otros.
Polaridad estructural y funcional de la mayoría células nerviosas provocó la asignación tradicional de tres secciones de la neurona: cuerpo, dendritas y axón... La singularidad de la estructura de las neuronas se manifiesta en la ramificación extrema de sus procesos, que a menudo alcanzan una longitud muy grande, y la presencia en las células de una variedad de moléculas específicas de proteínas y no proteínas (neurotransmisores, neuromoduladores, neuropéptidos, etc.) con alta actividad biológica.
La clasificación de las células nerviosas por su estructura se basa en:
1) forma del cuerpo: se distinguen células redondas ovaladas, piramidales, en forma de cesta, fusiformes, en forma de pera, estrelladas y de algunos otros tipos;
2) el número de procesos: unipolar, bipolar (como opción, pseudo-unipolar) y multipolar;
3) la naturaleza de la ramificación de las dendritas y la presencia de espinas (densa y escasamente ramificadas; células espinosas y sin espinas);
4) la naturaleza de la ramificación del axón (ramificación solo en la parte terminal o presencia de colaterales a lo largo de toda la longitud, axón corto o axón largo).
Las neuronas también se subdividen por el contenido de neurotransmisores en: colinérgico, adrenérgico, serotoninérgico, GABA (gammkergic), aminoácido (glicinérgico, glutamatérgico, etc.). La presencia en una neurona de varios neurotransmisores, incluso de efectos tan antagónicos como la acetilcolina y la norepinefrina, nos hace muy cautelosos acerca de la determinación inequívoca del fenotipo neurotransmisor y neuropéptido de las neuronas.
También existe una división clásica de neuronas (dependiendo de su posición en el arco reflejo) en: aferentes (sensibles), intercalares (asociativas) y eferentes (incluidas las motoras). Las neuronas sensibles tienen la organización estructural más variable de los extremos dendríticos, lo que las distingue fundamentalmente de las dendritas de otras células nerviosas. A menudo están representados por células bipolares (ganglios sensoriales de varios órganos sensoriales), pseudounipolares (ganglios espinales) o neurosensoriales altamente especializadas (fotorreceptores retinianos o células olfativas). Se han encontrado neuronas del sistema nervioso central que no generan potencial de acción (neuronas sin picos) y células oscilatorias excitables espontáneamente. El análisis de las peculiaridades de su organización estructural y la relación con las neuronas "tradicionales" es una dirección prometedora en la cognición de la actividad del sistema nervioso.
Cuerpo (bagre). Los cuerpos de las células nerviosas pueden variar mucho en forma y tamaño. Las neuronas motoras de los cuernos anteriores de la médula espinal y las pirámides gigantes de la corteza cerebral son una de las células más grandes del cuerpo de los vertebrados: el tamaño corporal de las pirámides alcanza los 130 micrones, y viceversa, las células granulares del cerebelo con un diámetro promedio de 5-7 micrones son las células nerviosas más pequeñas de los vertebrados. Las células del sistema nervioso autónomo son diversas en forma y tamaño.
Centro. Las neuronas suelen tener un núcleo. Suele ser grande, redonda, contiene uno o dos nucleolos; la cromatina se caracteriza por un bajo grado de condensación, lo que indica una alta actividad del núcleo. Es posible que algunas neuronas sean células poliploides. La envoltura nuclear está representada por dos membranas separadas por el espacio perinuclear y que tienen numerosos poros. El número de poros en las neuronas de los vertebrados alcanza los 4000 por núcleo. Un componente importante del núcleo es el llamado. "Matriz nuclear": un complejo de proteínas nucleares que proporcionan la organización estructural de todos los componentes del núcleo y participan en la regulación de los procesos de replicación, transcripción y procesamiento del ARN y su excreción del núcleo.
Citoplasma (perikarion). Muchas, especialmente las neuronas piramidales grandes, son ricas en retículo endoplásmico granular (HES). Esto se manifiesta claramente cuando se tiñen con tintes de anilina en forma de basofilia citoplasmática y la sustancia basófila o tigroide incluida en ella (sustancia de Nissl). La distribución de la sustancia basófila de Nissl en el citoplasma del pericarion se reconoce como uno de los criterios para la diferenciación neuronal, así como un indicador del estado funcional de la célula. Las neuronas también contienen una gran cantidad de ribosomas libres, generalmente recolectados en rosetas: polisomas. En general, las células nerviosas contienen todos los orgánulos principales característicos de una célula animal eucariota, aunque existen varias características.
El primero se refiere a las mitocondrias. El trabajo intenso de una neurona está asociado con altos costos de energía, por lo que contienen una gran cantidad de mitocondrias. diferente tipo... En el cuerpo y los procesos de las neuronas hay pocas (3-4 piezas) mitocondrias gigantes de los tipos "reticular" y "filamentoso". La disposición de las crestas en ellos es longitudinal, lo que también es bastante raro entre las mitocondrias. Además, el cuerpo y los procesos de la neurona contienen muchas mitocondrias pequeñas del tipo "tradicional" con crestas transversales. Especialmente muchas mitocondrias se acumulan en las áreas de sinapsis, los nodos de ramificación dendrita, en la sección inicial del axón (montículo de axones). Debido a la intensidad del funcionamiento de las mitocondrias en una neurona, generalmente tienen un ciclo de vida corto (algunas mitocondrias viven alrededor de una hora). Las mitocondrias se renuevan mediante la división o gemación mitocondrial tradicional y se entregan a los procesos celulares mediante transporte axonal o dendrítico.
Otro rasgo característico de la estructura del citoplasma de las neuronas en vertebrados e invertebrados es la presencia de un pigmento intracelular: la lipofuscina. La lipofuscina pertenece a un grupo de pigmentos intracelulares, cuyos componentes principales son los carotenoides amarillos o marrones. Se encuentra en pequeños gránulos membranosos esparcidos sobre el citoplasma de la neurona. Se está discutiendo activamente la importancia de la lipofuscina. Se cree que este pigmento está "envejeciendo" de la neurona y está asociado con los procesos de descomposición incompleta de sustancias en los lisosomas.
Durante el ciclo de vida de las células nerviosas, el número de gránulos de lipofuscina aumenta significativamente y, por su distribución en el citoplasma, se puede juzgar indirectamente la edad de la neurona.
Hay cuatro etapas morfológicas del "envejecimiento" de una neurona. En las neuronas jóvenes (etapa 1 - difusa), hay poca lipofuscina y se encuentra dispersa por todo el citoplasma de la neurona. En las células nerviosas maduras (estadio 2, perinuclear), la cantidad de pigmento aumenta y comienza a acumularse en la zona del núcleo. En las neuronas envejecidas (tercera etapa - polar), hay cada vez más lipofuscina y las acumulaciones de sus gránulos se concentran cerca de uno de los polos de la neurona. Y finalmente, en neuronas viejas (estadio 4, bipolar), la lipofuscina llena un gran volumen de citoplasma y sus acumulaciones se ubican en polos opuestos de la neurona. En algunos casos, hay tanta lipofuscina en la célula que sus gránulos deforman el núcleo. La acumulación de lipofuscina durante el envejecimiento de las neuronas y el cuerpo también está asociada con la propiedad de la lipofuscina, como carotenoide, de unirse al oxígeno. Se cree que de esta forma el sistema nervioso se adapta al deterioro del aporte de oxígeno de las células con la edad.
Un tipo especial de retículo endoplásmico, característico del pericarion de neuronas, son las cisternas subterráneas: una o dos vesículas de membrana aplanadas ubicadas cerca de la membrana plasmática y, a menudo, asociadas con ella por material no formado denso de electrones. En el pericarion y en los procesos (axón y dendritas) se encuentran frecuentemente cuerpos membranosos multivesiculares y multilaminares, representados por acumulaciones de vesículas o material fibrilar con un diámetro medio de 0,5 μm. Son derivados de las etapas finales del funcionamiento de los lisosomas en los procesos de regeneración fisiológica de los componentes neuronales y participan en el transporte inverso (retrógrado).
La comprensión moderna de la estructura y función del sistema nervioso central se basa en la teoría neural.
El sistema nervioso está formado por dos tipos de células: nerviosas y gliales, y la cantidad de estas últimas es de 8 a 9 veces mayor que la cantidad de células nerviosas. Sin embargo, son las neuronas las que proporcionan toda la variedad de procesos asociados con la transmisión y procesamiento de información.
Una neurona, una célula nerviosa, es una unidad estructural y funcional del sistema nervioso central. Las neuronas individuales, a diferencia de otras células del cuerpo, actuando de forma aislada, "funcionan" como un todo. Su función es transferir información (en forma de señales) de una parte del sistema nervioso a otra, en el intercambio de información entre el sistema nervioso y varias partes del cuerpo. En este caso, las neuronas transmisoras y receptoras se combinan en redes y circuitos nerviosos.
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Las neuronas tienen una serie de características que son comunes a todas las células del cuerpo. Independientemente de su ubicación y función, cualquier neurona, como cualquier otra célula, tiene una membrana plasmática que define los límites de una célula individual. Cuando una neurona interactúa con otras neuronas, o detecta cambios en el entorno local, lo hace con la ayuda de la membrana y los mecanismos moleculares que contiene. Cabe señalar que la membrana de la neurona tiene una fuerza significativamente mayor que otras células del cuerpo.
Todo lo que está dentro de la membrana plasmática (excepto el núcleo) se llama citoplasma. Contiene orgánulos citoplasmáticos que son necesarios para la existencia de una neurona y para que haga su trabajo. Las mitocondrias proporcionan energía a la célula, utilizando azúcar y oxígeno para sintetizar moléculas especiales de alta energía que son consumidas por la célula según sea necesario. Los microtúbulos, estructuras de soporte delgadas, ayudan a la neurona a mantener una forma específica. La red de túbulos de la membrana interna, a través de la cual la célula distribuye las sustancias químicas necesarias para su función, se denomina retículo endoplásmico.
A menudo estamos nerviosos, filtrando constantemente la información entrante, reaccionando al mundo que nos rodea y tratando de escuchar a nuestro propio cuerpo, y unas células asombrosas nos ayudan en todo esto. Son el resultado de una larga evolución, fruto del trabajo de la naturaleza a lo largo del desarrollo de los organismos en la Tierra.
No podemos decir que nuestro sistema de percepción, análisis y respuesta sea perfecto. Pero nos hemos alejado mucho de los animales. Comprender cómo funciona un sistema tan complejo es muy importante no solo para los especialistas: biólogos y médicos. Una persona de otra profesión también puede estar interesada en esto.
La información de este artículo está disponible para todos y puede ser útil no solo como conocimiento, porque comprender tu cuerpo es la clave para comprenderte a ti mismo.
De que es ella responsable
El tejido nervioso humano se distingue por una diversidad estructural y funcional única de neuronas y la especificidad de sus interacciones. Después de todo, nuestro cerebro es muy difícil. sistema arreglado... Y para controlar nuestro comportamiento, emociones y pensamiento, necesitamos una red muy compleja.
El tejido nervioso, cuya estructura y funciones están determinadas por un conjunto de neuronas, células con procesos, y determinan la actividad vital normal del cuerpo, en primer lugar, asegura la actividad coordinada de todos los sistemas de órganos. En segundo lugar, conecta el cuerpo con el entorno externo y proporciona respuestas adaptativas a su cambio. En tercer lugar, controla el metabolismo en condiciones cambiantes. Todos los tipos de tejidos nerviosos son un componente material de la psique: sistemas de señalización: habla y pensamiento, características de comportamiento en la sociedad. Algunos científicos han planteado la hipótesis de que el hombre desarrolló enormemente su mente, por lo que tuvo que "sacrificar" muchas habilidades animales. Por ejemplo, no tenemos la vista y el oído agudos de los que pueden jactarse los animales.
El tejido nervioso, cuya estructura y función se basa en la transmisión eléctrica y química, tiene efectos claramente localizados. A diferencia del humoral, este sistema funciona instantáneamente.
Muchos pequeños transmisores
Las células del tejido nervioso (neuronas) son unidades estructurales y funcionales del sistema nervioso. La célula neuronal se caracteriza por una estructura compleja y una mayor especialización funcional. La estructura de una neurona consta de un cuerpo eucariota (soma), cuyo diámetro es de 3 a 100 micrones, y procesos. El soma de una neurona contiene un núcleo y un nucleolo con un aparato biosintético, que forma enzimas y sustancias inherentes a las funciones especializadas de las neuronas. Estos son los pequeños cuerpos de Nissl: cisternas aplanadas muy adyacentes del retículo endoplásmico rugoso, así como el aparato de Golgi desarrollado.
Las funciones de una célula nerviosa pueden llevarse a cabo continuamente debido a la abundancia en el cuerpo de "estaciones de energía" que producen ATP - condras. El citoesqueleto, representado por neurofilamentos y microtúbulos, juega un papel de apoyo. En el proceso de pérdida de las estructuras de la membrana, se sintetiza el pigmento de lipofuscina, cuya cantidad aumenta con la edad de la neurona. En las neuronas madre, se forma el pigmento melatonina. El nucleolo está formado por proteínas y ARN, el núcleo está compuesto por ADN. La ontogénesis del nucleolo y los basófilos determina las respuestas conductuales primarias de las personas, ya que dependen de la actividad y frecuencia de los contactos. El tejido nervioso implica la unidad estructural principal: la neurona, aunque todavía existen otros tipos de tejidos auxiliares.
Características de la estructura de las células nerviosas.
El núcleo de dos membranas de las neuronas tiene poros a través de los cuales penetran y se excretan las sustancias de desecho. Gracias al aparato genético se produce la diferenciación, que determina la configuración y frecuencia de las interacciones. Otra función del núcleo es regular la síntesis de proteínas. Las células nerviosas maduras no pueden dividirse por mitosis, y los productos activos determinados genéticamente de la síntesis de cada neurona deben garantizar el funcionamiento y la homeostasis durante todo el ciclo de vida. El reemplazo de piezas dañadas y perdidas solo puede ocurrir intracelularmente. Pero también hay excepciones. En el epitelio, algunos ganglios de animales son capaces de dividirse.
Las células del tejido nervioso difieren visualmente en una variedad de tamaños y formas. Las neuronas se caracterizan por contornos irregulares debido a procesos, a menudo numerosos y descuidados. Estos son conductores vivos de señales eléctricas mediante las cuales se componen los arcos reflejos. El tejido nervioso, cuya estructura y funciones dependen de células altamente diferenciadas, cuya función es percibir información sensorial, codificarla a través de impulsos eléctricos y transmitirla al resto de células diferenciadas, es capaz de dar respuesta. Es casi instantáneo. Pero algunas sustancias, incluido el alcohol, lo ralentizan enormemente.
Acerca de los axones
Todo tipo de tejido nervioso funciona con la participación directa de procesos dendríticos y axones. Axon se traduce del griego como "eje". Este es un proceso alargado que conduce la excitación del cuerpo a los procesos de otras neuronas. Las puntas del axón están muy ramificadas, cada una capaz de interactuar con 5000 neuronas y formar hasta 10 mil contactos.
El locus del soma del que se ramifica el axón se denomina montículo axonal. Está unido al axón por el hecho de que carecen de un retículo endoplásmico rugoso, ARN y un complejo enzimático.
Un poco sobre las dendritas
Este nombre de celda significa "árbol". Al igual que las ramas, a partir del bagre crecen procesos cortos y muy ramificados. Reciben señales y sirven como lugares donde surgen las sinapsis. Las dendritas con la ayuda de procesos laterales (espinas) aumentan el área de superficie y, en consecuencia, los contactos. Las dendritas no tienen tegumentos, mientras que los axones están rodeados por vainas de mielina. La mielina es de naturaleza lipídica y actúa de manera similar a las propiedades aislantes de los recubrimientos de plástico o caucho de los cables eléctricos. El punto de generación de excitación, el montículo de axones, surge en el punto donde el axón sale del soma en la zona de activación.
La sustancia blanca de las vías ascendentes y descendentes en la médula espinal y el cerebro forma axones, a través de los cuales se conducen los impulsos nerviosos, que llevan a cabo una función conductora: la transmisión de un impulso nervioso. Las señales eléctricas se transmiten a diferentes partes del cerebro y la médula espinal, haciendo comunicación entre ellas. En este caso, los órganos ejecutivos pueden conectarse a los receptores. La corteza cerebral está formada por la sustancia gris. Los centros de reflejos innatos (estornudos, tos) y los centros autónomos se encuentran en el canal espinal. actividad refleja estómago, micción, evacuaciones intestinales. Las neuronas, los cuerpos y las dendritas motoras intercalados realizan una función refleja, llevando a cabo reacciones motoras.
Las características del tejido nervioso están determinadas por la cantidad de procesos. Las neuronas son unipolares, pseudo-unipolares, bipolares. El tejido nervioso humano no contiene unipolar con un B multipolar: abundancia de troncos dendríticos. Tal ramificación no afecta en modo alguno a la velocidad de conducción de la señal.
Diferentes células, diferentes tareas
Las funciones de una célula nerviosa las realizan diferentes grupos de neuronas. Por especialización en el arco reflejo, existen neuronas aferentes o sensibles que conducen impulsos desde los órganos y la piel hasta el cerebro.
Las interneuronas, o neuronas asociativas, son un grupo de neuronas de conexión o conmutación que analizan y toman decisiones al realizar las funciones de una célula nerviosa.
Las neuronas eferentes, o neuronas sensoriales, conducen información sobre las sensaciones: impulsos de la piel y los órganos internos al cerebro.
Las neuronas eferentes, efectoras o motoras, conducen impulsos: "órdenes" del cerebro y la médula espinal a todos los órganos en funcionamiento.
Las peculiaridades de los tejidos nerviosos son que las neuronas realizan un complejo y trabajo de joyería en el cuerpo, por lo tanto, el trabajo primitivo diario: proporcionar alimentos, eliminar los productos de la descomposición, la función protectora va a las células auxiliares de la neuroglia o las células de Schwann de apoyo.
El proceso de formación de células nerviosas.
En las células del tubo neural y de la lámina ganglionar se produce la diferenciación, que determina las características de los tejidos nerviosos en dos direcciones: las grandes se convierten en neuroblastos y neurocitos. Las células pequeñas (espongioblastos) no se agrandan y se convierten en gliocitos. El tejido nervioso, los tipos de tejido que se componen de neuronas, consta de principal y auxiliar. Las células auxiliares ("gliocitos") tienen estructuras y funciones específicas.
Central está representado los siguientes tipos gliocitos: ependimocitos, astrocitos, oligodendrocitos; periférico - gliocitos ganglionares, gliocitos terminales y neurolemocitos - células de Schwann. Los ependimocitos recubren las cavidades de los ventrículos del cerebro y el canal espinal y secretan líquido cefalorraquídeo. Tipos de tejidos nerviosos: los astrocitos estrellados forman tejidos de materia gris y blanca. Las propiedades del tejido nervioso: los astrocitos y su membrana de gliosis contribuyen a la creación de una barrera hematoencefálica: un límite estructural-funcional pasa entre el tejido conjuntivo líquido y el nervioso.
Evolución del tejido
La principal propiedad de un organismo vivo es la irritabilidad o la sensibilidad. El tipo de tejido nervioso se basa en la posición filogenética del animal y es muy variable, volviéndose más complejo en el curso de la evolución. Todos los organismos requieren ciertos parámetros de coordinación y regulación interna, una interacción adecuada entre el estímulo para la homeostasis y estado fisiológico... El tejido nervioso de los animales, especialmente los organismos multicelulares, cuya estructura y funciones han sufrido aromorfosis, contribuye a la supervivencia en la lucha por la existencia. En los hidroides primitivos, está representado por células nerviosas estrelladas esparcidas por todo el cuerpo y conectadas por los mejores procesos que se entrelazan entre sí. Este tipo de tejido nervioso se llama difuso.
El sistema nervioso del tallo de gusanos planos y redondos, tipo escalera (ortogonal) consiste en pares de ganglios cerebrales: grupos de células nerviosas y troncos longitudinales (conectivos) que se extienden desde ellos, conectados por cordones transversales-comisuras. En anillos, la cadena nerviosa abdominal sale del ganglio periofaríngeo, conectado por cordones, en cada segmento de los cuales hay dos nodos nerviosos adyacentes conectados por fibras nerviosas. En algunos cuerpos blandos, los ganglios nerviosos se concentran para formar el cerebro. Los instintos y la orientación en el espacio en los artrópodos se determinan mediante la cefalización de los ganglios del cerebro emparejado, el anillo nervioso periofaríngeo y la cadena nerviosa abdominal.
En los cordados, el tejido nervioso, cuyos tipos de tejidos se expresan fuertemente, es complejo, pero tal estructura está evolutivamente justificada. Surgen diferentes capas y se ubican en el lado dorsal del cuerpo en forma de tubo neural, la cavidad es un neurocele. En los vertebrados, se diferencia en el cerebro y la médula espinal. A medida que se forma el cerebro, se forman protuberancias en el extremo anterior del tubo. Si en los organismos multicelulares inferiores el sistema nervioso juega un papel puramente de conexión, entonces en los animales altamente organizados la información se almacena, se recupera si es necesario y también proporciona procesamiento e integración.
En los mamíferos, estas inflamaciones dan lugar a las principales regiones del cerebro. Y el resto del tubo forma la médula espinal. El tejido nervioso, cuya estructura y funciones tienen las suyas propias en los mamíferos superiores, ha sufrido cambios significativos. Este es el desarrollo progresivo de la corteza cerebral y todos los departamentos que provocan una adaptación compleja a las condiciones ambientales y la regulación de la homeostasis.
Centro y periferia
Los departamentos del sistema nervioso se clasifican según su estructura funcional y anatómica. La estructura anatómica es similar a la toponimia, donde se distinguen el sistema nervioso central y el periférico. El sistema nervioso central incluye el cerebro y la médula espinal, y el periférico está representado por nervios, nodos y terminaciones. Los nervios están representados por grupos de procesos fuera del sistema nervioso central, cubiertos con una vaina de mielina común, que conducen señales eléctricas. Las dendritas de las neuronas sensoriales forman nervios sensoriales, axones - nervios motores.
La colección de procesos largos y cortos forma nervios mixtos. Al acumularse y concentrarse, los cuerpos de las neuronas forman nodos que van más allá del sistema nervioso central. Las terminaciones nerviosas se dividen en receptoras y efectoras. Las dendritas convierten los estímulos en señales eléctricas a través de ramificaciones terminales. Y las terminaciones eferentes de los axones se encuentran en los órganos de trabajo, fibras musculares, glándulas. La clasificación funcional implica la división del sistema nervioso en somático y autónomo.
Algo que controlamos, pero algo está fuera de nuestro control
Las propiedades del tejido nervioso explican el hecho de que obedece a la voluntad de una persona, inervando el trabajo del sistema de apoyo. Los centros motores están ubicados en la corteza cerebral. Autónomo, que también se llama vegetativo, no depende de la voluntad de una persona. Según sus propias solicitudes, es imposible acelerar o ralentizar los latidos del corazón o la motilidad intestinal. Dado que la ubicación de los centros vegetativos es el hipotálamo, el sistema nervioso autónomo controla el trabajo del corazón y los vasos sanguíneos, el aparato endocrino y los órganos de la cavidad.
El tejido nervioso, cuya foto puede ver arriba, forma las divisiones simpática y parasimpática que les permiten actuar como antagonistas, teniendo un efecto mutuamente opuesto. La excitación en un órgano provoca procesos de inhibición en otro. Por ejemplo, las neuronas simpáticas provocan una fuerte y frecuente contracción de las cavidades cardíacas, vasoconstricción, picos de presión arterial, ya que se libera norepinefrina. Parasimpático, que libera acetilcolina, ayuda a debilitar los ritmos del corazón, aumenta la luz de las arterias y reduce la presión. Equilibrar estos grupos de neurotransmisores normaliza la frecuencia cardíaca.
El sistema nervioso simpático actúa en momentos de intensa tensión, susto o estrés. Las señales surgen en la región de las vértebras torácicas y lumbares. El sistema parasimpático se activa durante el descanso y la digestión de los alimentos, durante el sueño. Los cuerpos de las neuronas se encuentran en el tronco y el sacro.
Habiendo estudiado con más detalle las características de las células de Purkinje, que tienen forma de pera con muchas dendritas ramificadas, se puede ver cómo se transmite el impulso y revelar el mecanismo de las sucesivas etapas del proceso.
Antes de hablar de la estructura y propiedades de las neuronas, es necesario aclarar de qué se trata. La neurona (receptor, efector, intercalario) es una parte funcional y estructural del sistema nervioso, que es una célula eléctricamente excitable. Es la encargada de procesar, almacenar, transmitir información por impulsos químicos y eléctricos.
Estas células tienen una estructura compleja, siempre están altamente especializadas y son responsables de ciertas funciones. En el curso de su trabajo, las neuronas pueden unirse entre sí en un todo único. Con conexión múltiple, se deduce un concepto como "redes neuronales".
Toda la funcionalidad del sistema nervioso central y del sistema nervioso humano depende de qué tan bien interactúan las neuronas entre sí. Solo cuando trabajan juntas comienzan a formarse señales, que son transmitidas por glándulas, músculos y células del cuerpo. Las señales son activadas y propagadas por iones que generan una carga eléctrica que viaja a través de la neurona.
El número total de estas células en el cerebro humano es de aproximadamente 10 11, cada una de las cuales contiene aproximadamente 10 mil sinapsis. Si imaginamos que cada sinapsis es un lugar para almacenar información, entonces, teóricamente, el cerebro humano puede almacenar todos los datos y conocimientos que ha acumulado la humanidad a lo largo de toda la historia de su existencia.
Las propiedades y funciones fisiológicas de las neuronas variarán según la estructura cerebral en la que se encuentren. Las asociaciones de neuronas son responsables de la regulación de una función específica. Estos pueden ser los reflejos y reacciones más simples. cuerpo humano(por ejemplo, parpadeo o miedo), así como una actividad cerebral funcional especialmente compleja.
Características estructurales
La estructura incluye tres componentes principales:
- Cuerpo. El cuerpo incluye neuroplasma, un núcleo delimitado por una sustancia de membrana. Los cromosomas nucleares contienen genes que codifican la síntesis de proteínas. Aquí también se lleva a cabo la síntesis de péptidos, que son necesarios para asegurar el funcionamiento normal de los procesos. Si el cuerpo está dañado, pronto se producirá la destrucción de los procesos. Si uno de los procesos está dañado (siempre que se preserve la integridad del cuerpo), se regenerará gradualmente.
- Dendritas. Forman un árbol dendrítico, tienen un número ilimitado de sinapsis formadas por axones y dendritas de células vecinas.
- Axon. Un proceso que, aparte de las neuronas, no se encuentra en ninguna otra célula. Es difícil sobreestimar su importancia (por ejemplo, los axones de las células ganglionares son responsables de la formación del nervio óptico).
Clasificación de neuronas según funcional y características morfológicas como sigue:
- por el número de procesos.
- por el tipo de interacción con otras células.
Todas las neuronas reciben una enorme cantidad de impulsos eléctricos debido a la presencia de muchas sinapsis, que se ubican por toda la superficie de la estructura neural. Los pulsos también se reciben a través de receptores moleculares en el núcleo. Los impulsos eléctricos son transmitidos por varios neurotransmisores y moduladores. Por tanto, también se puede considerar una funcionalidad importante la capacidad de integrar las señales recibidas.
La mayoría de las veces, las señales se integran y procesan en las sinapsis, después de lo cual los potenciales postsinápticos se resumen en las partes restantes de la estructura neural.
El cerebro humano contiene aproximadamente cien mil millones de neuronas. El número variará según la edad, la presencia de enfermedades crónicas, traumatismos en las estructuras cerebrales, actividad física y mental de la persona.
Desarrollo y crecimiento de neuronas.
Los científicos modernos todavía debaten sobre la división de las células nerviosas, porque No hay consenso sobre este tema en el campo de la anatomía en este momento. Muchos especialistas en este campo prestan más atención a las propiedades que a la estructura de las neuronas, que es un tema más importante y urgente para la ciencia moderna.
La versión más común es que el desarrollo de una neurona ocurre a partir de una célula, cuya división se detiene incluso antes de la liberación de procesos. Primero se desarrolla el axón, seguido de las dendritas.
Dependiendo de la funcionalidad principal, la ubicación y el grado de actividad, las células nerviosas se desarrollan de diferentes maneras. Sus tamaños varían significativamente según la ubicación y las funciones realizadas.
Propiedades básicas
Las células nerviosas tienen una amplia variedad de funciones. Las principales propiedades de una neurona son las siguientes: excitabilidad, conductividad, irritabilidad, labilidad, inhibición, fatiga, inercia, regeneración.
La irritabilidad se considera una función común de todas las neuronas, así como del resto de las células del cuerpo. Esta es su capacidad para dar una respuesta adecuada a todo tipo de estímulos mediante cambios a nivel bioquímico. Tales transformaciones suelen ir acompañadas de cambios en el equilibrio iónico, debilitamiento de la polarización de las cargas eléctricas en la zona de exposición al estímulo.
A pesar de que la irritabilidad es una capacidad común de todas las células del cuerpo humano, es más pronunciada en las neuronas que están asociadas con la percepción del olfato, el gusto, la luz y otros estímulos similares. Son los procesos de irritabilidad en las células nerviosas los que desencadenan otra capacidad de las neuronas: la excitabilidad.
Las neuronas nunca mueren por estrés, conmociones nerviosas y otras reacciones psicoemocionales negativas del cuerpo. Al mismo tiempo, disminuyen la velocidad. actividad vigorosa por un momento. Algunos científicos señalan que las células "descansan" en este momento.
Excitabilidad
Propiedad fisiológica más importante de las células nerviosas, que consiste en generar un potencial de acción sobre un estímulo. Se refiere a varios cambios que ocurren dentro y fuera del cuerpo humano, que son percibidos por el sistema nervioso, lo que conduce a la activación de una reacción de detección de respuesta. Se acostumbra distinguir entre dos tipos de estímulos:
- Físico (recepción de impulsos eléctricos, acción mecánica en diferentes partes del cuerpo, cambios de temperatura ambiente y temperatura corporal, exposición a la luz, presencia o ausencia de luz).
- Químico (cambios a nivel bioquímico que son leídos por el sistema nervioso).
En este caso, existe una sensibilidad diferente de las neuronas al estímulo. Puede que sea adecuado o no. Si el cuerpo humano tiene estructuras y tejidos que pueden percibir un estímulo específico, las células nerviosas tienen una mayor sensibilidad a él. Tales estímulos se consideran adecuados (impulsos eléctricos, mediadores).
La propiedad de la excitabilidad es relevante solo para el tejido nervioso y muscular. También se acepta generalmente que el tejido de las glándulas tiene excitabilidad. Si la glándula está funcionando activamente, se pueden observar varias manifestaciones bioeléctricas de su parte, ya que incluye células de diferentes tejidos del cuerpo.
Los tejidos conectivos y epiteliales no poseen la propiedad de excitabilidad. Durante su operación, los potenciales de acción no se generan incluso si el estímulo está expuesto directamente.
El hemisferio izquierdo del cerebro siempre contiene más neuronas que el derecho. Al mismo tiempo, la diferencia es bastante insignificante: de varios cientos de millones a varios miles de millones.
Conductividad
Cuando se habla de las propiedades de las neuronas, casi siempre se nota la conducción después de la excitabilidad. La función del conductor en el tejido nervioso consiste en las peculiaridades de la conducción de la excitación resultante de la acción del estímulo. A diferencia de la excitación, todas las células del cuerpo humano están dotadas de una función de conducción: esta es la capacidad general de un tejido para cambiar el tipo de su actividad vigorosa en condiciones de exposición a un irritante.
Se observa una mayor conductividad en las estructuras neuronales con el desarrollo de un foco de excitación dominante. La convergencia puede ocurrir en una neurona (combinando señales de múltiples entradas que provienen de una sola fuente). Esto es cierto para la formación reticular y varios otros sistemas del cuerpo humano.
En este caso, las células, independientemente de las estructuras en las que se encuentren, pueden reaccionar de forma diferente al estímulo:
- La gravedad y el rendimiento de los procesos metabólicos cambian.
- El nivel de permeabilidad de la membrana celular cambia.
- Las manifestaciones bioeléctricas de las neuronas y la actividad motora de los iones cambian.
- Los procesos de desarrollo y división de las células se aceleran, aumenta la gravedad de las reacciones estructurales y funcionales.
La gravedad de estos cambios también puede variar mucho según el tipo de estímulo, tejido y estructura en la que se encuentran las neuronas.
A menudo puede escuchar la expresión: es necesario para prevenir la muerte de las células nerviosas. Pero su muerte fue programada por la naturaleza: en un año, una persona pierde aproximadamente el 1% de todas sus neuronas, y tales procesos no se pueden prevenir de ninguna manera.
Labilidad
La labilidad de las células nerviosas significa la tasa de flujo de las reacciones más simples que subyacen al estímulo. En condiciones normales, con el desarrollo normal de todas las estructuras cerebrales, una persona tiene la máxima tasa de flujo posible. Las neuronas, que difieren en propiedades y tamaños electrofisiológicos, tienen diferentes valores de labilidad por unidad de tiempo.
En una célula nerviosa, la labilidad de varias estructuras (partes axonales y dendríticas, cuerpo) diferirá notablemente. Los indicadores de labilidad de una célula nerviosa se determinan utilizando el grado de su potencial de membrana.
Los indicadores del potencial de membrana deben estar en un cierto nivel para que se pueda obtener el grado más apropiado de excitabilidad y labilidad (a menudo junto con actividad rítmica) en la neurona. Solo en este caso, la célula nerviosa podrá transmitir completamente la información recibida en forma de impulsos eléctricos. Dichos procesos determinan el trabajo del sistema nervioso en su conjunto y también garantizan el curso normal y la formación de todas las reacciones necesarias.
En la médula espinal, el nivel límite de la actividad rítmica de las células nerviosas puede alcanzar un valor de 100 impulsos por segundo, que corresponde al máximo valores óptimos Potencial de membrana. En condiciones normales, estos valores rara vez superan el nivel de 40 a 70 pulsos por segundo.
Se observa un exceso significativo de indicadores con reacciones características pronunciadas provenientes de las principales divisiones del sistema nervioso central, estructuras cerebrales y corteza. La frecuencia de descargas bajo ciertas condiciones puede alcanzar valores de 250-300 pulsos por segundo, pero tales procesos se desarrollan muy raramente. También son de corta duración: se reemplazan rápidamente por ritmos lentos de actividad.
Las tasas más altas de frecuencia de descarga generalmente se observan en las células nerviosas de la médula espinal. En los centros de reacciones iniciales que surgen como resultado de un efecto pronunciado del estímulo, la frecuencia de las descargas puede ser de 700-1000 impulsos por segundo. El curso de tales procesos en las estructuras neuronales es una necesidad para que las células de la médula espinal puedan actuar de manera rápida y aguda sobre las motoneuronas. Después de un corto período de tiempo, la frecuencia de las descargas disminuye significativamente.
Las neuronas varían mucho en tamaño (según la ubicación y otros factores). Los tamaños pueden variar de 5 a 100 micrones.
Frenado
Desde el punto de vista de la fisiología humana, la inhibición, por extraño que parezca, es uno de los procesos más activos que ocurren en las estructuras neuronales. Las características de la estructura y las propiedades de las neuronas implican que la inhibición es causada por la excitación. Los procesos de inhibición se manifiestan en una disminución de la actividad o en la prevención de una onda secundaria de excitación.
La capacidad de inhibición de las células nerviosas, junto con la función de excitación, permite el funcionamiento normal de los órganos, sistemas y tejidos individuales del cuerpo, así como de todo el cuerpo humano en su conjunto. Una de las características más importantes de los procesos de inhibición en las neuronas es la provisión de una función protectora (guardia), que es importante para las células ubicadas en la corteza cerebral. Debido a los procesos de inhibición, el sistema nervioso central también está protegido de una sobreexcitación excesiva. Si se violan, una persona muestra desviaciones y rasgos psicoemocionales negativos.
Introducción
1.1 Desarrollo de una neurona
1.2 Clasificación de neuronas
Capítulo 2. La estructura de la neurona
2.1 Cuerpo celular
2.3 Dendrita
2.4 Sinapsis
Capítulo 3. Funciones de una neurona
Conclusión
Lista de literatura usada
Aplicaciones
Introducción
El valor del tejido nervioso en el cuerpo está asociado con las propiedades básicas de las células nerviosas (neuronas, neurocitos) para percibir la acción de un irritante, entrar en un estado excitado y difundir los potenciales de acción. El sistema nervioso regula la actividad de los tejidos y órganos, su relación y la relación del cuerpo con el medio ambiente. El tejido nervioso está formado por neuronas que realizan una función específica, y neuroglia, que desempeñan un papel de apoyo, desempeñando funciones de soporte, tróficas, secretoras, demarcadas y protectoras.
Células nerviosas (neuronas o neurocitos): los principales componentes estructurales del tejido nervioso, organizan sistemas reflejos complejos a través de una variedad de contactos entre sí y generan y propagan impulsos nerviosos. Esta célula tiene una estructura compleja, está altamente especializada y en su estructura contiene el núcleo, el cuerpo celular y los procesos.
Hay más de cien mil millones de neuronas en el cuerpo humano.
La cantidad de neuronas en el cerebro humano se acerca a 1011. Una neurona puede tener hasta 10,000 sinapsis. Si solo estos elementos se consideran células para almacenar información, entonces podemos llegar a la conclusión de que el sistema nervioso puede almacenar 1019 unidades. información, es decir, es capaz de acomodar casi todo el conocimiento acumulado por la humanidad. Por tanto, la idea es bastante razonable de que el cerebro humano durante la vida recuerde todo lo que sucede en el cuerpo y cuando se comunica con el medio ambiente. Sin embargo, el cerebro no puede extraer de la memoria toda la información almacenada en él.
El objetivo de este trabajo es estudiar la unidad estructural y funcional del tejido nervioso: la neurona.
Las tareas principales incluyen el estudio de las características generales, la estructura y las funciones de las neuronas, así como un examen detallado de uno de los tipos especiales de células nerviosas: las neuronas neurosecretoras.
Capítulo 1. características generales neuronas
Las neuronas son células especializadas que pueden recibir, procesar, codificar, transmitir y almacenar información, organizar reacciones a estímulos, establecer contactos con otras neuronas, células de órganos. Las características únicas de una neurona son la capacidad de generar descargas eléctricas y transmitir información utilizando terminaciones especializadas: sinapsis.
El funcionamiento de una neurona se ve facilitado por la síntesis en su axoplasma de sustancias transmisoras - neurotransmisores (neurotransmisores): acetilcolina, catecolaminas, etc. Los tamaños de las neuronas varían de 6 a 120 micrones.
Ciertos tipos de organización neuronal son característicos de varias estructuras cerebrales. Las neuronas que organizan una sola función forman los denominados grupos, poblaciones, conjuntos, columnas, núcleos. En la corteza cerebral, el cerebelo, las neuronas forman capas de células. Cada capa tiene su propia función específica.
La complejidad y variedad de funciones del sistema nervioso están determinadas por la interacción entre neuronas, que, a su vez, es un conjunto de diferentes señales transmitidas como parte de la interacción de neuronas con otras neuronas o músculos y glándulas. Las señales son emitidas y propagadas por iones que generan una carga eléctrica que viaja a lo largo de la neurona.
Los grupos de células forman la materia gris del cerebro. Fibras mielinizadas o amielínicas: los axones y las dendritas pasan entre núcleos, grupos de células y entre células individuales.
1.1 Desarrollo neuronal
El tejido nervioso se desarrolla a partir del ectodermo dorsal. En un embrión humano de 18 días, el ectodermo a lo largo de la línea media de la espalda se diferencia y se engrosa, formando una placa neural, cuyos bordes laterales se elevan, formando crestas nerviosas, y se forma un surco neural entre las crestas.
El extremo anterior de la placa neural se expande y luego forma el cerebro. Los márgenes laterales continúan elevándose y creciendo medialmente hasta que se encuentran y se fusionan a lo largo de la línea media en el tubo neural, que se separa del ectodermo epidérmico subyacente. (vea el Apéndice # 1).
Algunas de las células de la placa neural no forman parte ni del tubo neural ni del ectodermo epidérmico, sino que forman grupos a los lados del tubo neural, que se fusionan en un cordón suelto ubicado entre el tubo neural y el ectodermo epidérmico; esto es la cresta neural (o placa ganglionar).
A partir del tubo neural, se forman posteriormente las neuronas y la macroglia del sistema nervioso central. La cresta neural da lugar a neuronas de ganglios sensibles y autónomos, células de la piamadre y membranas aracnoideas del cerebro y algunos tipos de glía: neurolemmocitos (células de Schwann), células ganglionares satélites.
Tubo nervioso encendido primeras etapas la embriogénesis es un neuroepitelio multicapa, que consta de células ventriculares o neuroepiteliales. Posteriormente, se diferencian 4 zonas concéntricas en el tubo neural:
Zona interna-ventricular (o ependimaria),
A su alrededor hay una zona subventricular,
Luego el intermedio (o manto, o manto, zona) y, finalmente,
Exterior: la zona marginal (o marginal) del tubo neural (consulte el Apéndice 2).
La zona ventricular (ependimaria), interna, consta de células en división de forma cilíndrica. Las células ventriculares (o de matriz) son precursoras de neuronas y células de macroglia.
La zona subventricular está formada por células que retienen una alta actividad proliferativa y son descendientes de las células de la matriz.
La zona intermedia (manto o manto) consta de células que se han movido desde las zonas ventricular y subventricular: neuroblastos y glioblastos. Los neuroblastos pierden su capacidad de dividirse y posteriormente diferenciarse en neuronas. Los glioblastos continúan dividiéndose y dan lugar a astrocitos y oligodendrocitos. Los gliocitos maduros no pierden por completo su capacidad de dividirse. La neoplasia neuronal se detiene en el período posnatal temprano.
Dado que el número de neuronas en el cerebro es de aproximadamente 1 billón, es evidente que, en promedio, se forman 2,5 millones de neuronas durante todo el período prenatal de 1 minuto.
La materia gris de la médula espinal y parte de la materia gris del cerebro se forman a partir de las células de la capa del manto.
La zona marginal (o velo marginal) se forma a partir de los axones de neuroblastos y macroglia que crecen en ella y da lugar a la sustancia blanca. En algunas áreas del cerebro, las células de la capa del manto migran más, formando placas corticales, grupos de células a partir de las cuales se forman la corteza cerebral y el cerebelo (es decir, la materia gris).
A medida que el neuroblasto se diferencia, cambia la estructura submicroscópica de su núcleo y citoplasma.
Un signo específico de la especialización inicial de las células nerviosas debe considerarse la aparición en su citoplasma de fibrillas delgadas: haces de neurofilamentos y microtúbulos. El número de neurofilamentos que contienen una proteína, el triplete de neurofilamentos, aumenta en el curso de la especialización. El cuerpo del neuroblasto adquiere gradualmente una forma en forma de pera y un proceso, un axón, comienza a desarrollarse desde su extremo puntiagudo. Posteriormente, se diferencian otros procesos, las dendritas. Los neuroblastos se convierten en células nerviosas maduras: neuronas. Se establecen contactos (sinapsis) entre neuronas.
En el proceso de diferenciación de neuronas de neuroblastos, se distinguen períodos pre-mediadores y mediadores. El período pre-mediador se caracteriza por el desarrollo gradual de orgánulos de síntesis en el cuerpo de los ribosomas libres de neuroblastos y luego en el retículo endoplásmico. En el período mediador, las primeras vesículas que contienen un neurotransmisor aparecen en neuronas jóvenes, y en neuronas diferenciadoras y maduras: un desarrollo significativo de los orgánulos de síntesis y secreción, la acumulación de mediadores y su entrada en el axón, la formación de sinapsis.
A pesar de que la formación del sistema nervioso se completa solo en los primeros años después del nacimiento, una cierta plasticidad del sistema nervioso central persiste hasta la vejez. Esta plasticidad se puede expresar en la aparición de nuevos terminales y nuevas conexiones sinápticas. Las neuronas del sistema nervioso central de los mamíferos son capaces de formar nuevas ramas y nuevas sinapsis. La plasticidad es más pronunciada en los primeros años después del nacimiento, pero también persiste parcialmente en los adultos, con cambios en los niveles hormonales, aprendizaje de nuevas habilidades, trauma y otras influencias. Aunque las neuronas son constantes, sus conexiones sinápticas pueden modificarse a lo largo de la vida, lo que puede expresarse, en particular, en un aumento o disminución de su número. La plasticidad con daño cerebral menor se manifiesta en la restauración parcial de funciones.
1.2 Clasificación de neuronas
Dependiendo de la característica principal, se distinguen los siguientes grupos de neuronas:
1. Según el mediador principal liberado en las terminaciones de los axones: adrenérgico, colinérgico, serotoninérgico, etc. Además, hay neuronas mixtas que contienen dos neurotransmisores principales, por ejemplo, glicina y ácido g-aminobutírico.
2. Dependiendo del departamento del sistema nervioso central - somático y vegetativo.
3. Con cita previa: a) aferente, b) eferente, c) interneuronas (interneuronas).
4. Por influencia: excitante e inhibidora.
5. Por actividad: activo en segundo plano y silencioso. Las neuronas de fondo activo pueden generar impulsos tanto de forma continua como impulsiva. Estas neuronas juegan un papel importante en el mantenimiento del tono del sistema nervioso central y especialmente de la corteza cerebral. Las neuronas silenciosas se activan solo en respuesta a la estimulación.
6. Por el número de modalidades de información sensorial percibida - neuronas mono, bi y polimodal. Por ejemplo, las neuronas del centro auditivo en la corteza cerebral son monomodales, mientras que las neuronas bimodales se encuentran en las zonas secundarias de los analizadores en la corteza. Las neuronas polimodales son neuronas de las áreas asociativas del cerebro, la corteza motora; responden a la estimulación de los receptores de la piel, analizadores visuales, auditivos y de otro tipo.
Una clasificación aproximada de las neuronas prevé su división en tres grupos principales (ver Apéndice No. 3):
1. percibir (receptor, sensible).
2. ejecutivo (efector, motor).
3. contacto (asociativo o de inserción).
Las neuronas perceptoras llevan a cabo la función de percepción y transmisión al sistema nervioso central de información sobre el mundo externo o el estado interno del cuerpo y se ubican fuera del sistema nervioso central en los ganglios o ganglios nerviosos. Los procesos de las neuronas perceptoras conducen la excitación desde las terminaciones nerviosas o células perceptoras hasta el sistema nervioso central. Estos procesos de las células nerviosas, que llevan la excitación desde la periferia al sistema nervioso central, se denominan fibras aferentes o centrípetas.
En los receptores, en respuesta a la irritación, surgen ráfagas rítmicas de impulsos nerviosos. La información que se transmite desde los receptores está codificada en la frecuencia y ritmo de los impulsos.
Los diferentes receptores difieren en su estructura y función. Algunas de ellas se ubican en órganos especialmente adaptados a la percepción de cierto tipo de estímulos, por ejemplo, en el ojo, cuyo sistema óptico enfoca los rayos de luz sobre la retina, donde se ubican los receptores visuales; en el oído conduciendo vibraciones sonoras a los receptores auditivos. Los diferentes receptores se adaptan a la percepción de diferentes estímulos, que son adecuados para ellos. Existe:
1.mecanorreceptores que perciben:
a) tacto - receptores táctiles,
b) estiramiento y presión - prensa y barorreceptores,
c) vibraciones sonoras - fonorreceptores,
d) aceleración - aceptores o vestibulorreceptores;
2. quimiorreceptores, que perciben la irritación producida por determinados compuestos químicos;
3. Termorreceptores irritados por cambios de temperatura;
4. fotorreceptores que perciben estímulos luminosos;
5. osmorreceptores que detectan cambios en la presión osmótica.
Algunos de los receptores: luz, sonido, olfativo, gustativo, táctil, temperatura, percibiendo irritaciones del ambiente externo, se ubican cerca de la superficie externa del cuerpo. Se llaman exterorreceptores. Otros receptores perciben irritaciones asociadas con un cambio en el estado y actividad de los órganos I ambiente interno organismo. Se denominan interoreceptores (los receptores de los músculos esqueléticos se denominan interoreceptores, se denominan propioceptores).
Las neuronas efectoras a lo largo de sus procesos periféricos (fibras aferentes o centrífugas) transmiten impulsos que cambian el estado y la actividad de varios órganos. Algunas de las neuronas efectoras se encuentran en el sistema nervioso central, en la cabeza y médula espinal, y solo un proceso de cada neurona va a la periferia. Estas son las neuronas motoras que provocan las contracciones del músculo esquelético. Algunas de las neuronas efectoras están ubicadas por completo en la periferia: reciben impulsos del sistema nervioso central y los transmiten a los órganos. Estas son las neuronas del sistema nervioso autónomo que forman los ganglios nerviosos.
Las neuronas de contacto, ubicadas en el sistema nervioso central, funcionan como comunicación entre diferentes neuronas. Sirven como una especie de estaciones de retransmisión que cambian los impulsos nerviosos de una neurona a otra.
La interconexión de neuronas forma la base para la implementación de reacciones reflejas. Con cada reflejo, los impulsos nerviosos que surgen en el receptor cuando está irritado se transmiten a través de conductores nerviosos hasta el sistema nervioso central. Aquí, ya sea directamente o a través de neuronas de contacto, los impulsos nerviosos pasan de una neurona receptora a una efectora, desde la cual van a la periferia a las células. Bajo la influencia de estos impulsos, las células cambian su actividad. Los impulsos que ingresan al sistema nervioso central desde la periferia o se transmiten de una neurona a otra pueden causar no solo el proceso de excitación, sino también el proceso opuesto: la inhibición.
Clasificación de neuronas por número de procesos (ver Apéndice No. 4):
1. Las neuronas unipolares tienen un proceso. Según la mayoría de los investigadores, estas neuronas no se encuentran en los sistemas nerviosos de mamíferos y humanos.
2. Neuronas bipolares: tienen 2 procesos: un axón y una dendrita. Varias neuronas bipolares son neuronas pseudo-unipolares de los ganglios espinales, donde ambos procesos (axón y dendrita) parten de una única consecuencia del cuerpo celular.
3. Neuronas multipolares: tienen un axón y varias dendritas. Se pueden distinguir en cualquier parte del sistema nervioso.
Clasificación de neuronas por forma (ver Apéndice No. 5).
Clasificación bioquímica:
1. Colinérgico (mediador - AX - acetilcolina).
2. Catecolaminérgico (A, HA, dopamina).
3. Aminoácido (glicina, taurina).
Según el principio de su posición en la red de neuronas:
Primaria, secundaria, terciaria, etc.
Según esta clasificación, también se distinguen los tipos de redes nerviosas:
Jerárquico (ascendente y descendente);
Local: transmitir entusiasmo a cualquier nivel;
Divergente con una entrada (que se encuentra principalmente solo en el mesencéfalo y en el tronco del encéfalo), comunicándose de inmediato con todos los niveles de la red jerárquica. Las neuronas de tales redes se denominan "inespecíficas".
Capítulo 2. La estructura de las neuronas
Una neurona es una unidad estructural del sistema nervioso. En una neurona, se distinguen el soma (cuerpo), las dendritas y el axón. (vea el Apéndice # 6).
El cuerpo neuronal (soma) y las dendritas son las dos regiones principales de la neurona que reciben información de otras neuronas. Según la clásica "doctrina neuronal" propuesta por Ramón y Cajal, la información fluye a través de la mayoría de las neuronas en una dirección (impulso ortodrómico): desde las ramas dendríticas y el cuerpo de la neurona (que son las partes receptoras de la neurona a las que se dirige el impulso). entra) a un solo axón (que es la parte efectora de la neurona desde la que comienza el impulso). Por lo tanto, la mayoría de las neuronas tienen dos tipos de procesos (neuritas): una o más dendritas que responden a los impulsos entrantes y un axón que conduce un impulso de salida (consulte el Apéndice n. ° 7).
2.1 Cuerpo celular
El cuerpo de una célula nerviosa consta de protoplasma (citoplasma y núcleo), por fuera está limitado por una membrana de una doble capa de lípidos (capa bilipídica). Los lípidos están formados por cabezas hidrófilas y colas hidrófobas, dispuestas con colas hidrófobas entre sí, formando una capa hidrófoba que permite que solo pasen sustancias solubles en grasa (por ejemplo, oxígeno y dióxido de carbono). Hay proteínas en la membrana: en la superficie (en forma de glóbulos), en las que se pueden observar los crecimientos de polisacáridos (glicocáliz), por lo que la célula percibe irritación externa, y proteínas integrales que penetran la membrana a través y a través. , en el que se encuentran los canales iónicos.
Una neurona consiste en un cuerpo con un diámetro de 3 a 130 micrones, que contiene un núcleo (con una gran cantidad de poros nucleares) y orgánulos (incluido un EPR rugoso altamente desarrollado con ribosomas activos, el aparato de Golgi), así como procesos ( ver Apéndice No. 8.9). La neurona tiene un citoesqueleto desarrollado y complejo que penetra en sus procesos. El citoesqueleto mantiene la forma de la célula, sus filamentos sirven como "rieles" para el transporte de orgánulos y sustancias empaquetadas en vesículas de membrana (por ejemplo, neurotransmisores). El citoesqueleto de una neurona consta de fibrillas de diferentes diámetros: Microtúbulos (D = 20-30 nm): consisten en la proteína tubulina y se extienden desde la neurona a lo largo del axón, hasta las terminaciones nerviosas. Neurofilamentos (D = 10 nm): junto con los microtúbulos, proporcionan transporte intracelular de sustancias. Microfilamentos (D = 5 nm): consisten en proteínas de actina y miosina, especialmente expresadas en procesos nerviosos en crecimiento y en neuroglia. En el cuerpo de la neurona, se revela un aparato sintético desarrollado, el EPS granular de la neurona se tiñe de forma basófila y se conoce como "tigroide". El tigroide penetra en las secciones iniciales de las dendritas, pero se encuentra a una distancia notable del origen del axón, que sirve como signo histológico del axón.
2.2 El axón es neurita
(un proceso cilíndrico largo de una célula nerviosa), a lo largo del cual los impulsos nerviosos van desde el cuerpo celular (soma) hasta los órganos inervados y otras células nerviosas.
La transmisión del impulso nervioso se produce desde las dendritas (o desde el cuerpo celular) hasta el axón, y luego el potencial de acción generado desde el segmento inicial del axón se transmite de regreso a las dendritas. Retropropagación dendrítica y el state of the awa ... - Resultado de PubMed. Si un axón en un tejido nervioso se conecta al cuerpo de la siguiente célula nerviosa, tal contacto se llama axosomático, con dendritas - axo-dendríticas, con otro axón - axo-axonal (un tipo raro de conexión, que se encuentra en el centro sistema nervioso).
Las secciones terminales del axón, las terminales, se ramifican y entran en contacto con otras células nerviosas, musculares o glandulares. Al final del axón hay un extremo sináptico: la parte final del terminal en contacto con la célula diana. Junto con la membrana postsináptica de la célula diana, la terminal sináptica forma una sinapsis. La excitación se transmite a través de sinapsis.
En el protoplasma del axón, el axoplasma, se encuentran los filamentos más finos, las neurofibrillas, así como los microtúbulos, las mitocondrias y el retículo endoplásmico agranular (liso). Dependiendo de si los axones están cubiertos con una vaina de mielina (pulpa) o carecen de ella, forman fibras nerviosas pulposas o no pulposas.
La vaina de mielina de los axones está presente solo en vertebrados. Está formado por células especiales de Schwann que se "enrollan" en el axón (oligodendrocitos en el sistema nervioso central), entre las cuales quedan áreas libres de la vaina de mielina: intercepciones de Ranvier. Solo en las intersecciones están presentes los canales de sodio dependientes del voltaje y reaparece el potencial de acción. En este caso, el impulso nervioso se propaga paso a paso a lo largo de las fibras mielinizadas, lo que aumenta varias veces la velocidad de su propagación. La velocidad de transmisión de la señal a lo largo de los axones cubiertos de mielina alcanza los 100 metros por segundo. Bloom F., Leiserson A., Hofstedter L. Cerebro, mente y comportamiento. M., 1988 neurona nervio reflejo
Los axones no carnosos son más pequeños que los axones mielinizados, lo que compensa la pérdida en la velocidad de propagación de la señal en comparación con los axones carnosos.
En la unión del axón con el cuerpo de la neurona, en las células piramidales más grandes de la quinta capa de la corteza, hay un montículo axonal. Anteriormente, se suponía que aquí se producía la transformación del potencial postsináptico de la neurona en impulsos nerviosos, pero los datos experimentales no lo han confirmado. El registro de los potenciales eléctricos reveló que se genera un impulso nervioso en el propio axón, es decir, en el segmento inicial a una distancia de ~ 50 micrones del cuerpo neuronal. Los potenciales de acción se inician en el segmento inicial del axón… - Resultado de PubMed. Para generar el potencial de acción en el segmento inicial del axón, se requiere una mayor concentración de canales de sodio (hasta cien veces en comparación con el cuerpo neuronal La generación del potencial de acción requiere un alto contenido de sodio ... - Resultado de PubMed).
2.3 Dendrita
(del griego dendron - árbol) - una consecuencia ramificada de una neurona que recibe información a través de sinapsis químicas (o eléctricas) de axones (o dendritas y soma) de otras neuronas y la transmite a través de una señal eléctrica al cuerpo de la neurona ( perikarion), de la que crece ... El término "dendrita" fue introducido en la circulación científica por el científico suizo William His en 1889.
La cantidad de impulsos de entrada que puede recibir una neurona depende de la complejidad y ramificación del árbol dendrítico. Por tanto, uno de los principales propósitos de las dendritas es aumentar la superficie para las sinapsis (aumentar el campo receptivo), lo que les permite integrar una gran cantidad de información que va a la neurona.
La gran variedad de formas y ramificaciones dendríticas, así como los diversos tipos recientemente descubiertos de receptores de neurotransmisores dendríticos y canales iónicos activados por voltaje (conductores activos), son evidencia de la rica variedad de funciones biológicas y computacionales que una dendrita puede realizar en la región. procesamiento de información sináptica en todo el cerebro.
Las dendritas juegan un papel clave en la integración y procesamiento de la información, y también son capaces de generar potenciales de acción e influir en la aparición de potenciales de acción en los axones, presentándose como mecanismos plásticos y activos con propiedades computacionales complejas. El estudio de cómo las dendritas procesan miles de impulsos sinápticos que les llegan es necesario tanto para comprender cuán compleja es realmente una neurona, su papel en el procesamiento de información en el sistema nervioso central, como para identificar las causas de muchas enfermedades neuropsiquiátricas.
El principal rasgos específicos dendrita que lo distingue en secciones microscópicas electrónicas:
1) falta de vaina de mielina,
2) la presencia del sistema de microtúbulos correcto,
3) la presencia de zonas activas de sinapsis en ellos con una densidad de electrones claramente expresada del citoplasma de la dendrita,
4) salida del tronco común de la dendrita de espinas,
5) zonas especialmente organizadas de nodos de rama,
6) intercalados con ribosomas,
7) la presencia de retículo endoplásmico granular y no granular en las áreas proximales.
Los tipos neurales con las formas dendríticas más características son Fiala y Harris, 1999, p. 5-11:
Neuronas bipolares, en las que dos dendritas se extienden en direcciones opuestas desde el soma;
Algunas interneuronas en las que las dendritas divergen en todas direcciones desde el soma;
Neuronas piramidales, las principales células excitadoras del cerebro, que tienen la forma piramidal característica del cuerpo celular y en las que las dendritas se extienden en direcciones opuestas desde el soma, cubriendo dos áreas cónicas invertidas: hacia arriba desde el soma se extiende una gran dendrita apical que se eleva. a través de las capas y hacia abajo, muchas dendritas basales que se extienden lateralmente.
Células de Purkinje en el cerebelo, cuyas dendritas emergen del soma en forma de abanico plano.
Neuronas estrelladas cuyas dendritas emergen de lados diferentes bagre formando una estrella.
Las dendritas deben su funcionalidad y alta receptividad a ramificaciones geométricas complejas. Las dendritas de una neurona, tomadas en conjunto, se denominan "árbol dendrítico", y cada rama del cual se denomina "rama dendrítica". Aunque a veces el área de la superficie de la rama dendrítica puede ser bastante extensa, la mayoría de las veces las dendritas se encuentran en relativa proximidad al cuerpo de la neurona (soma), del cual salen, alcanzando una longitud de no más de 1-2 micrones (ver Apéndice No. 9, 10). La cantidad de pulsos de entrada que recibe una neurona determinada depende de su árbol dendrítico: las neuronas que no tienen dendritas contactan solo con una o unas pocas neuronas, mientras que las neuronas con una gran cantidad de árboles ramificados pueden recibir información de muchas otras neuronas.
Ramón y Cajal, al estudiar las ramificaciones dendríticas, concluyó que las diferencias filogenéticas en morfologías neuronales específicas apoyan una relación entre la complejidad dendrítica y el número de contactos García-López et al, 2007, p. 123-125. La complejidad y ramificación de muchos tipos de neuronas de vertebrados (por ejemplo, neuronas piramidales de la corteza, células de Purkinje del cerebelo, células mitrales de los bulbos olfatorios) aumenta con la complejidad del sistema nervioso. Estos cambios están asociados tanto con la necesidad de que las neuronas formen más contactos como con la necesidad de contactar tipos neuronales adicionales en una ubicación específica del sistema neuronal.
En consecuencia, la forma de conectividad entre neuronas es una de las propiedades más fundamentales de sus versátiles morfologías, y es por eso que las dendritas que forman uno de los eslabones de estas conexiones determinan la variedad de funciones y complejidad de una neurona en particular.
Un factor decisivo para la capacidad de una red neuronal para almacenar información es el número de neuronas diferentes que pueden conectarse sinápticamente Chklovskii D. (2 de septiembre de 2004). Conectividad sináptica y morfología neuronal. Neurona: 609-617. DOI: 10.1016 / j.neuron.2004.08.012. Uno de los principales factores para incrementar la diversidad de formas de conexiones sinápticas en las neuronas biológicas es la existencia de espinas dendríticas, descubiertas en 1888 por Cajal.
Una espina dendrítica (ver Apéndice 11) es una extensión de membrana en la superficie de una dendrita que puede formar una conexión sináptica. Las espinas suelen tener un cuello dendrítico delgado que termina en una cabeza dendrítica esférica. Las espinas dendríticas se encuentran en las dendritas de la mayoría de los principales tipos de neuronas del cerebro. La proteína calirina está involucrada en la creación de espinas.
Las espinas dendríticas forman un segmento bioquímico y eléctrico, donde las señales entrantes se integran y procesan primero. El cuello de la columna separa su cabeza del resto de la dendrita, lo que convierte a la columna en una región bioquímica y computacional distinta de la neurona. Esta segmentación juega un papel clave en el cambio selectivo de la fuerza de las conexiones sinápticas durante el aprendizaje y la memorización.
En neurobiología, la clasificación de las neuronas también se adopta sobre la base de la existencia de espinas en sus dendritas. Las neuronas que tienen espinas se denominan neuronas espinosas y las que no tienen espinas se denominan neuronas espinosas. No solo hay una diferencia morfológica entre ellos, sino también una diferencia en la transmisión de información: las dendritas espinosas son a menudo excitadoras y las dendritas sin espinas son inhibitorias Hammond, 2001, p. 143-146.
2.4 Sinapsis
El punto de contacto entre dos neuronas, o entre una neurona y una célula efectora receptora de señales. Sirve para la transmisión de un impulso nervioso entre dos células y, durante la transmisión sináptica, se puede regular la amplitud y frecuencia de la señal. La transmisión de impulsos se realiza químicamente con la ayuda de mediadores o eléctricamente mediante el paso de iones de una célula a otra.
Clasificación de sinapsis.
Por el mecanismo de transmisión de un impulso nervioso.
La sustancia química es el lugar donde dos células nerviosas están muy adyacentes, para la transmisión de un impulso nervioso a través del cual la célula fuente libera una sustancia especial en el espacio intercelular, un neurotransmisor, cuya presencia en la hendidura sináptica excita o inhibe a la célula receptora. .
Eléctrico (efaps) es un lugar de adhesión más estrecha de un par de células, donde sus membranas están conectadas con la ayuda de formaciones de proteínas especiales: conexiones (cada conexión consta de seis subunidades de proteínas). La distancia entre las membranas celulares en la sinapsis eléctrica es de 3,5 nm (la intercelular habitual es de 20 nm). Dado que la resistencia del líquido extracelular es pequeña (en este caso), los impulsos a través de la sinapsis pasan sin demora. Las sinapsis eléctricas suelen ser excitadoras.
Sinapsis mixtas: el potencial de acción presináptica crea una corriente que despolariza la membrana postsináptica de una sinapsis química típica, donde las membranas presinápticas y postsinápticas no encajan firmemente. Por tanto, en estas sinapsis, la transmisión química sirve como un mecanismo amplificador necesario.
Las más comunes son las sinapsis químicas. Para el sistema nervioso de los mamíferos, las sinapsis eléctricas son menos características que las químicas.
Por ubicación y pertenencia a estructuras.
Periférico
Neuromuscular
Neurosecretor (axo-vasal)
Receptor-neuronal
Central
Axodendrítico: con dendritas, que incluyen
Axo-espinoso - con espinas dendríticas, crecimientos en dendritas;
Axosomático - con los cuerpos de las neuronas;
Axo-axonal - entre axones;
Dendrodendrítico - entre dendritas;
Por neurotransmisor.
aminérgico, que contiene aminas biogénicas (por ejemplo, serotonina, dopamina);
incluidos los fármacos adrenérgicos que contienen adrenalina o norepinefrina;
colinérgico que contiene acetilcolina;
purinas que contienen purinérgicos;
péptidos que contienen peptidérgicos.
Al mismo tiempo, no siempre se produce un solo neurotransmisor en la sinapsis. Por lo general, el mediador principal se descarta junto con el otro, que desempeña el papel de modulador.
Por el signo de la acción.
excitante
freno.
Si los primeros contribuyen a la aparición de excitación en la célula postsináptica (en ellos, como consecuencia de la llegada de un impulso, la membrana se despolariza, lo que puede provocar un potencial de acción en determinadas condiciones), entonces lo segundo, por el contrario , detener o prevenir su aparición, evitar una mayor propagación del impulso. Por lo general, las inhibidoras son las sinapsis glicinérgicas (mediador - glicina) y GABA-ergicas (mediador - ácido gamma-aminobutírico).
Las sinapsis inhibitorias son de dos tipos:
1) una sinapsis, en cuyas terminaciones presinápticas se libera un mediador, que hiperpolariza la membrana postsináptica y provoca la aparición de un potencial postsináptico inhibitorio;
2) sinapsis axo-axonal, que proporciona inhibición presináptica. Sinapsis colinérgica: una sinapsis en la que la acetilcolina es un mediador.
Las formas especiales de sinapsis incluyen los aparatos de la columna, en los que protuberancias cortas únicas o múltiples de la membrana postsináptica de la dendrita están en contacto con la expansión sináptica. Los aparatos de la columna aumentan significativamente el número de contactos sinápticos en una neurona y, en consecuencia, la cantidad de información procesada. Las sinapsis "no espinosas" se denominan sinapsis "sedentarias". Por ejemplo, todas las sinapsis GABAérgicas son sedentarias.
El mecanismo del funcionamiento de la sinapsis química (ver Apéndice No. 12).
Una sinapsis típica es la sustancia química axodendrítica. Dicha sinapsis consta de dos partes: la presináptica, formada por la extensión clavada del extremo del axón de la célula transmisora, y la postsináptica, representada por la porción de contacto de la membrana plasmática de la célula receptora (en este caso, la sitio dendrita).
Entre ambas partes hay una hendidura sináptica, un espacio de 10-50 nm entre las membranas postsinápticas y presinápticas, cuyos bordes están reforzados con contactos intercelulares.
La parte del axolema de la expansión claviforme, adyacente a la hendidura sináptica, se llama membrana presináptica. La parte del citolema de la célula receptora, que limita la hendidura sináptica en el lado opuesto, se llama membrana postsináptica, en las sinapsis químicas está estampada y contiene numerosos receptores.
En la expansión sináptica hay pequeñas vesículas, las llamadas vesículas sinápticas, que contienen un mediador (una sustancia que media la transmisión de la excitación) o una enzima que destruye este mediador. En las membranas postsinápticas y, a menudo, presinápticas, hay receptores para un mediador en particular.
Al despolarizar el terminal presináptico, los canales de calcio sensibles al voltaje se abren, los iones de calcio ingresan al terminal presináptico y desencadenan el mecanismo de fusión de las vesículas sinápticas con la membrana. Como resultado, el mediador ingresa a la hendidura sináptica y se une a las proteínas receptoras de la membrana postsináptica, que se dividen en metabotrópicas e ionotrópicas. Los primeros están asociados con la proteína G y desencadenan una cascada de reacciones de transducción de señales intracelulares. Estos últimos están asociados con canales iónicos, que se abren cuando un neurotransmisor se une a ellos, lo que conduce a un cambio en el potencial de membrana. El mediador actúa durante un tiempo muy breve, después del cual es destruido por una enzima específica. Por ejemplo, en las sinapsis colinérgicas, una enzima que destruye un neurotransmisor en la hendidura sináptica es la acetilcolinesterasa. Al mismo tiempo, una parte del mediador puede moverse con la ayuda de proteínas transportadoras a través de la membrana postsináptica (captación directa) y en la dirección opuesta a través de la membrana presináptica (recaptación). En algunos casos, el mediador también es absorbido por las células neurogliales vecinas.
Se han descubierto dos mecanismos de liberación: con la fusión completa de la vesícula con la membrana plasmática y el llamado "besar y correr", cuando la vesícula se conecta a la membrana, y pequeñas moléculas la dejan en la hendidura sináptica, mientras que los grandes permanecen en la vesícula ... El segundo mecanismo, presumiblemente, es más rápido que el primero, con la ayuda de él se produce la transmisión sináptica con un alto contenido de iones de calcio en la placa sináptica.
La consecuencia de esta estructura de la sinapsis es la conducción unilateral del impulso nervioso. Existe el llamado retraso sináptico: el tiempo que tarda en transmitirse un impulso nervioso. Su duración es de aproximadamente - 0,5 ms.
El llamado "principio de Dale" (una neurona - un neurotransmisor) se reconoce como erróneo. O, como a veces se cree, se especifica: desde un extremo de una celda, no uno, sino varios mediadores pueden ser liberados, y su conjunto es constante para una celda dada.
Capítulo 3. Funciones de las neuronas
Las neuronas están conectadas mediante sinapsis en circuitos neuronales. La cadena de neuronas que proporciona la conducción de un impulso nervioso desde el receptor de una neurona sensorial hasta una terminación nerviosa motora se denomina arco reflejo. Hay arcos reflejos simples y complejos.
Las neuronas se comunican entre sí y con el órgano ejecutivo mediante sinapsis. Las neuronas receptoras están ubicadas fuera del sistema nervioso central, las neuronas motoras y de contacto están ubicadas en el sistema nervioso central. Se puede formar un arco reflejo diferentes números neuronas de los tres tipos. Un arco reflejo simple está formado por solo dos neuronas: la primera es sensible y la segunda es motora. En los arcos reflejos complejos entre estas neuronas, también se incluyen neuronas intercalares asociativas. También hay arcos reflejos somáticos y autónomos. Los arcos reflejos somáticos regulan el trabajo de los músculos esqueléticos y los vegetativos: proporcionan la contracción involuntaria de los músculos de los órganos internos.
A su vez, se distinguen 5 enlaces en el arco reflejo: el receptor, la vía aferente, el centro nervioso, la vía eferente y el órgano de trabajo, o efector.
Un receptor es una estructura que percibe irritación. Es un extremo ramificado de la dendrita de una neurona receptora, o células especializadas altamente sensibles o células con estructuras auxiliares que forman un órgano receptor.
El enlace aferente está formado por una neurona receptora que conduce la excitación desde el receptor hasta el centro nervioso.
El centro nervioso está formado por una gran cantidad de interneuronas y neuronas motoras.
Esta educación compleja arco reflejo, que es un conjunto de neuronas ubicadas en varias partes del sistema nervioso central, incluida la corteza cerebral, y que proporcionan una respuesta adaptativa específica.
El centro nervioso tiene cuatro funciones fisiológicas: la percepción de los impulsos de los receptores a través de la vía aferente; análisis y síntesis de información percibida; transferencia del programa generado a lo largo de la trayectoria centrífuga; percepción de la retroalimentación del órgano ejecutivo sobre la implementación del programa, sobre las acciones tomadas.
El enlace eferente está formado por el axón de la neurona motora, conduce la excitación desde el centro nervioso hasta el órgano de trabajo.
Un órgano de trabajo es uno u otro órgano del cuerpo que realiza su actividad característica.
El principio de la implementación del reflejo. (vea el Apéndice # 13).
A través de arcos reflejos, se llevan a cabo reacciones adaptativas receptivas a la acción de los estímulos, es decir, reflejos.
Los receptores perciben la acción de los estímulos, surge una corriente de impulsos, que se transmite al enlace aferente y a través de este pasa a las neuronas del centro nervioso. El centro nervioso percibe información del enlace aferente, lo analiza y sintetiza, determina su significado biológico, forma un programa de acción y lo transmite al enlace eferente en forma de una corriente de impulsos eferentes. El enlace eferente asegura la implementación del programa de acción desde el centro neurálgico hasta el órgano de trabajo. El cuerpo de trabajo realiza su actividad característica. El tiempo desde el inicio del estímulo hasta el inicio de la respuesta del órgano se denomina tiempo reflejo.
Un enlace especial de aferencia inversa percibe los parámetros de la acción realizada por el órgano de trabajo y transmite esta información al centro nervioso. El centro nervioso percibe la retroalimentación del órgano de trabajo sobre la acción realizada.
Las neuronas también realizan una función trófica destinada a regular el metabolismo y la nutrición tanto en axones y dendritas como durante la difusión de sustancias fisiológicamente activas a través de sinapsis en músculos y células glandulares.
La función trófica se manifiesta en un efecto regulador sobre el metabolismo y nutrición de la célula (nerviosa o efectora). La doctrina de la función trófica del sistema nervioso fue desarrollada por I.P. Pavlov (1920) y otros científicos.
Los principales datos sobre la presencia de esta función se obtuvieron en experimentos con denervación de células nerviosas o efectoras, es decir, cortando esos fibras nerviosas cuyas sinapsis terminan en la célula en estudio. Resultó que las células, desprovistas de una parte significativa de sinapsis, las cubren y se vuelven mucho más sensibles a los factores químicos (por ejemplo, a los efectos de los mediadores). Al mismo tiempo, las propiedades fisicoquímicas de la membrana (resistencia, conductividad iónica, etc.), los procesos bioquímicos en el citoplasma cambian significativamente, se producen cambios estructurales (cromatólisis) y aumenta el número de quimiorreceptores de membrana.
Un factor significativo es la entrada constante (incluso espontánea) del mediador en las células, regula los procesos de la membrana en la estructura postsináptica y aumenta la sensibilidad de los receptores a los estímulos químicos. La razón de los cambios puede ser la liberación de las terminaciones sinápticas de sustancias (factores "tróficos") que penetran en la estructura postsináptica y la afectan.
Existe evidencia del movimiento de algunas sustancias por el axón (transporte axonal). Las proteínas que se sintetizan en el cuerpo celular, productos del metabolismo de los ácidos nucleicos, neurotransmisores, neurosecreto y otras sustancias se mueven por el axón hasta las terminaciones nerviosas junto con los orgánulos celulares, en particular las mitocondrias. Conferencias sobre el curso "Histología". Komachkova ZK, 2007-2008 Se supone que el mecanismo de transporte se lleva a cabo con la ayuda de microtúbulos y neurófilos. También reveló transporte axonal retrógrado (desde la periferia hasta el cuerpo celular). Los virus y las toxinas bacterianas pueden ingresar al axón periférico y viajar a lo largo de él hasta el cuerpo celular.
Capítulo 4. Neuronas secretoras: células neurosecretoras
En el sistema nervioso, hay células nerviosas especiales: neurosecretoras (consulte el Apéndice No. 14). Tienen una organización neuronal estructural y funcional típica (es decir, la capacidad de conducir un impulso nervioso), y su característica específica es la función neurosecretora asociada con la secreción de sustancias biológicamente activas. La importancia funcional de este mecanismo es proporcionar una comunicación química reguladora entre los sistemas nervioso central y endocrino, que se lleva a cabo con la ayuda de productos neurosecretados.
Los mamíferos se caracterizan por tener células neurosecretoras multipolares de tipo neuronal con hasta 5 procesos. Este tipo de células se encuentran en todos los vertebrados y constituyen principalmente centros neurosecretores. Se encontraron uniones de brecha electrotónica entre células neurosecretoras vecinas, que probablemente proporcionan sincronización del trabajo de grupos idénticos de células dentro del centro.
Los axones de las células neurosecretoras se caracterizan por numerosas extensiones que surgen debido a la acumulación temporal de células neurosecretoras. Las extensiones grandes y gigantes se denominan "cuerpos de Hering". Dentro del cerebro, los axones de las células neurosecretoras generalmente carecen de la vaina de mielina. Los axones de las células neurosecretoras proporcionan contactos dentro de las regiones neurosecretoras y están asociados con varias partes del cerebro y la médula espinal.
Una de las principales funciones de las células neurosecretoras es la síntesis de proteínas y polipéptidos y su posterior secreción. En este sentido, en las celdas tipo similar el aparato de síntesis de proteínas está extremadamente desarrollado: este es el retículo endoplásmico granular y el aparato de Golgi. El aparato lisosómico también está muy desarrollado en las células neurosecretoras, especialmente durante los períodos de su intensa actividad. Pero el signo más esencial de la actividad activa de una célula neurosecretora es el número de gránulos neurosecretores elementales visibles en un microscopio electrónico.
Estas células alcanzan su máximo desarrollo en mamíferos y humanos en la región hipotalámica del cerebro. Una característica de las células neurosecretoras del hipotálamo es la especialización para el desempeño de la función secretora. Químicamente, las células neurosecretoras de la región hipotalámica se dividen en dos grandes grupos: peptidérgico y monaminérgico. Las células neurosecretoras peptidérgicas producen hormonas peptídicas: monamina (dopamina, norepinefrina, serotonina).
Entre las células neurosecretoras peptidérgicas del hipotálamo, se secretan células cuyas hormonas actúan sobre los órganos viscerales. Secretan vasopresina (hormona antidiurética), oxitocina y homólogos de estos péptidos.
Otro grupo de células neurosecretoras secreta hormonas adenohipofisotrópicas, es decir, hormonas que regulan la actividad de las células glandulares de la adenohipófisis. Una de estas sustancias bioactivas son las liberinas, que estimulan la función de las células de la adenohipófisis, o las estatinas, que inhiben las hormonas de la adenohipófisis.
Las células neurosecretoras monaminérgicas secretan neurohormonas principalmente en el sistema vascular portal de la glándula pituitaria posterior.
El sistema neurosecretor hipotalámico es parte del sistema neuroendocrino integrador general del cuerpo y está en estrecha conexión con el sistema nervioso. Las terminaciones de las células neurosecretoras en la neurohipófisis forman un órgano neurohemal en el que se deposita el neurosecretor y que, si es necesario, se excreta al torrente sanguíneo.
Además de las células neurosecretoras del hipotálamo, los mamíferos tienen células con secreción pronunciada en otras partes del cerebro (pinealocitos de la glándula pineal, células ependimarias de los órganos subcomisurales y subforónicos, etc.).
Conclusión
Las unidades estructurales y funcionales del tejido nervioso son las neuronas o neurocitos. Este nombre significa células nerviosas (su cuerpo es el pericarion) con procesos que forman fibras nerviosas y terminan en terminaciones nerviosas.
Característica característica estructural Las células nerviosas es la presencia en ellas de dos tipos de procesos: axones y dendritas. El axón es el único proceso de una neurona, generalmente una pequeña ramificación delgada, que desvía un impulso del cuerpo de la célula nerviosa (pericarion). Las dendritas, por otro lado, conducen el impulso al pericarion, que suele ser procesos más gruesos y ramificados. El número de dendritas en una neurona varía de una a varias, según el tipo de neuronas.
La función de las neuronas es percibir señales de receptores u otras células nerviosas, almacenar y procesar información y transmitir impulsos nerviosos a otras células: nerviosas, musculares o secretoras.
En algunas partes del cerebro hay neuronas que producen gránulos de secreción de mucoproteínas o glicoproteínas. Tienen características fisiológicas de neuronas y células glandulares. Estas células se denominan células neurosecretoras.
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Apéndice 1
Apéndice 2
Diferenciación de las paredes del tubo neural. A. Representación esquemática de una sección del tubo neural de un embrión humano de cinco semanas. Se puede observar que el tubo consta de tres zonas: ependimaria, manto y marginal. B. Una sección de la médula espinal y el bulbo raquídeo de un feto de tres meses: se conserva su estructura original de tres zonas. VG Imágenes esquemáticas de secciones del cerebelo y el cerebro de un feto de tres meses, que ilustran el cambio en la estructura de tres zonas causado por la migración de neuroblastos a áreas específicas de la zona marginal. (Después de Crelin, 1974.)
Apéndice No. 3
Apéndice No. 4
Clasificación de neuronas por número de procesos.
Apéndice No. 5
Clasificación de neuronas por forma.
Apéndice No. 6
Apéndice No. 7
La propagación de un impulso nervioso a lo largo de los procesos de una neurona.
Apéndice No. 8
Un diagrama de la estructura de una neurona.
Apéndice No. 9
La ultraestructura de la neurona del neocórtex del ratón: el cuerpo de la célula nerviosa, que contiene un núcleo (1), rodeado por un pericarion (2) y una dendrita (3). La superficie del pericarion y las dendritas está cubierta por una membrana citoplasmática (contornos verde y naranja). El centro de la celda está lleno de citoplasma y orgánulos. Escala: 5 micrones.
Apéndice No. 10
Neurona piramidal del hipocampo. La imagen muestra claramente una característica distintiva de las neuronas piramidales: un axón, una dendrita apical, que se encuentra verticalmente sobre el soma (abajo) y muchas dendritas basales (arriba), que divergen lateralmente desde la base del pericarión.
Apéndice No. 11
La estructura citoesquelética de la columna dendrítica.
Apéndice No. 12
El mecanismo de funcionamiento de la sinapsis química.
Apéndice No. 13
Apéndice No. 14
El secreto en las células de los núcleos neurosecretores del cerebro.
1 - Neurocitos secretores: las células tienen forma ovalada, un núcleo ligero y un citoplasma lleno de gránulos neurosecretores.
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