Нервная система организма

Нервная система приспосабливает действия всего организма как целостной системы к постоянно изменяющимся условиям среды. Через нервную систему организма устанавливается связь различных органов тела между собой.

Как мы уже знаем, способность отвечать на внешнее раздражение – одна из функций живого. Ответная реакция организма на внешнее раздражение, осуществляемая при помощи нервной системы, называется рефлексом. Путь, по которому проходит возбуждение, называется дугой рефлекса. При помощи рефлексов происходит приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды.

Нервная система прошла длительную эволюцию в процессе филогенетического развития животных: одновременно с повышением их организации шло усложнение нервной системы организма и форм ответных реакций на воздействие внешней среды. Первичные чувствительные клетки появляются в эктодерме и энтодерме кишечнополостных. Просто дифференцированные и рассеянные по всему телу, они образуют диффузную нервную систему.

Усложнение такой примитивной нервной системы организма шло в направлении концентрации нервных элементов в определенной части тела и привело к образованию нервных центров, которые у примитивно устроенных животных располагаются в нервных стволах. В дальнейшей эволюции происходит скопление нервных клеток в нервных узлах (ганглиях), которые образуют цепочечную нервную систему беспозвоночных.

У хордовых развивается нервная трубка, которая состоит из головного и спинного мозга. Нервная система подразделяется на центральный отдел, включающий головной и спинной мозг и содержащий огромное количество нервных клеток разного типа, и на периферический отдел, в состав которого входят нервы и концевые аппараты. Небольшое количество нервных клеток скапливается в нервных узлах – ганглиях, которые находятся в разных частях тела и входят в периферический отдел нервной системы. Кроме того, нервную систему делят на соматическую, иннервирующую органы движения, и вегетативную, которая иннервирует все внутренние органы. Обе части неразрывно связаны в своей деятельности.

Нейрон

Нервная система состоит из элементов, приспособленных для восприятия нервных раздражений и их передачи в организме. Основным элементом ее служит нервная клетка – нейрон. Нейрон всегда обладает отростками, которые выполняют роль проводников возбуждения. При помощи отростков нейроны осуществляют связь между органами и центральной нервной системой. Кроме того, различают нейроглию – вспомогательную ткань опорного и трофического значения.

Нейрон – это сложно устроенная высокоспециализированная клетка, которая воспринимает раздражения, перерабатывает их и передает различным органам тела. Сложное функциональное значение нейрона обусловливает особенности его строения. В нем различают тело и отростки: аксон (oxis – ось) и дендриты (dendron – дерево). Тело нейрона содержит плазму, ядро, органоиды и специальные структуры, присущие только ему.

Аксон, или нейрит, бывает в клетке один. Он отличается большой длиной, которая измеряется сантиметрами и может достигнуть 1–1,5 м. Это тонкий отросток приблизительно одинаковой толщины на всем протяжении. От него отходят боковые отростки – коллатерали. Его конец распадается на короткие тонкие веточки.

Дендриты представляют собой менее длинные отростки, сильно ветвящиеся. Они продолжают тело нейрона и отходят от него широким, быстро сужающимся основанием. Число их бывает различно. Морфологическая характеристика нейрона определяется прежде всего количеством отходящих от него отростков. По этому признаку различают нейроны: мультиполярные – с большим количеством отростков; биполярные – с двумя отростками; униполярные – с одним отростком. Униполярные и биполярные клетки обычно круглые или овальные, в то время как мультиполярные имеют неправильную многоугольную форму.
Мультиполярный нейрон имеет отростки, которые отходят в разные стороны, причем среди них всегда различают один аксон, остальные – дендриты. Последних может быть настолько много, что они по объему иногда в несколько раз превышают объем тела нейрона. Примером типичной мультиполярной клетки может служить двигательный нейрон спинного мозга.

Биполярный нейрон обладает отростками, отходящими от его противоположных полюсов. По одному из этих отростков – дендриту – возбуждение проводится с периферии в клетку, а по другому – аксону – направляется в мозг. Примером биполярных нейронов могут служить чувствительные клетки в органах обоняния и в сетчатке глаза позвоночных, клетки Пуркине мозжечка и т.д.

Униполярный нейрон имеет всего лишь один отросток, который на некотором расстоянии от клетки распадается на две ветви. Одна из них направляется к какому-либо органу, а другая – в центральную нервную систему. При развитии нейрона закладываются два отростка, которые впоследствии срастаются своими основаниями, и первоначально биполярный нейрон превращается в ложноуниполярный. Эти нейроны характерны для спинальных ганглиев высших позвоночных. Ядро в нервной клетке круглое или овальное и почти всегда занимает центральное положение. Особенность зрелых нервных клеток заключается в их неспособности к митотическому делению.

Органоиды в нейронах содержатся в большом количестве, что связано, по-видимому, с высокой активностью этих клеток. Из органоидов, общих для всех клеток, хорошо развит пластинчатый комплекс и большое количество митохондрий. В некоторых клетках мозжечка обнаруживаются центриоли, они отсутствуют в большинстве нейронов коры головного и спинного мозга, очевидно, в связи с их неспособностью к митотическому делению.
Из включений много гликогена и липидов.

Тигроидное вещество

Специфическими образованиями нервной клетки являются тигроидное вещество и нейрофибриллы. Тигроидное вещество, или вещество Ниссля находится в теле нервной клетки и в основаниях дендритов, в аксонах не обнаруживается. При исследовании в световом микроскопе тигроид выявляется в виде глыбок или зерен. Крупные глыбки придают цитоплазме пятнистый вид. С помощью электронного микроскопа установлено, что тигроидное вещество представляет собой мощно развитый эндоплазматический ретикулум такой же структуры, как и в других клетках. Ретикулум состоит из системы мембран, ограничивающих цистерны с большим количеством рибосом. Высокое содержание в них РНК обусловливает базофилию тигроида. В нем содержится и белок.

Тигроидное вещество – обязательное образование нервной клетки, легко меняющееся в зависимости от ее функционального состояния. Хорошо известно, что, например, при переутомлении нервной системы организма количество этого вещества резко уменьшается, причем сначала оно исчезает из дендритов, а затем из тела клетки. При особо сильном возбуждении нейрона тигроид может исчезнуть совсем. Закономерное уменьшение тигроида и изменение его положения в нервных клетках наблюдается также в результате патологических процессов. Это дает основание рассматривать количество тигроида, форму его глыбок, характер их расположения как показатели физиологического состояния нейрона.

Нейрофибриллы

Нейрофибриллы на гистологическом препарате имеют вид очень тонких нитей, расположенных в теле клетки и ее отростках. В живых клетках нейрофибриллы трудноразличимы, и поэтому видимые в световом микроскопе фибриллярные структуры некоторые ученые рассматривали как артефакты гистологической обработки. Электронной микроскопией установлено, что фибриллярные элементы нервной клетки, аксона и дендритов состоят из трубочек диаметром 20–30 нм. Кроме того, обнаруживаются и более тонкие нити – нейрофиламенты – толщиной 10 нм. При фиксации нейротрубочки и нейрофиламенты, по-видимому, сливаются в пучки, на которых при импрегнации (специальная обработка коллоидным серебром) откладываются зерна серебра, и они легко обнаруживаются при исследовании в световом микроскопе в виде фибрилл. В теле нейрона и в дендритах нейрофибриллы образуют густую сеть. В аксоне они, переплетаясь между собой, вытягиваются по его длине.



Характер расположения нейрофибрилл в клетке иногда изменяется: вместо густой сети они образуют отдельные пучки. Возможно, что тот или иной порядок расположения связан с физиологическим состоянием клетки, хотя данных для решения этого вопроса очень мало. Известно, что в нейронах бешенных животных нейрофибриллы образуют пучки. Но такое же расположение этих нитей наблюдается и в нейронах животных, впадающих в зимнюю спячку. Поскольку животные, находящиеся в различных состояниях, имеют одинаковое распределение нейрофибрилл, постольку оно не может служить специфическим признаком, указывающим на определенное состояние нервной клетки.