8.1: Нейрональна організація

Last updated
Save as PDF

Page ID: 72877

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Опишіть загальну організацію нейронів всередині і поза центральною нервовою системою.

Центральна нервова система

Центральна нервова система (ЦНС) складається з головного мозку, частина якого показана на малюнку 8.1 і спинного мозку і покрита трьома шарами захисних покривів, званих мозковими оболонками (від грецького слова, що означає мембрана). Зовнішній шар - тверда мозкова оболонка (латинська означає «тверда мати»). Як припускає латиниця, основна функція цього товстого шару полягає в захисті головного і спинного мозку. Тверда мозкова оболонка також містить веноподібні структури, які переносять кров від мозку назад до серця. Середній шар - павутинна павутинна матера. Останній шар - pia mater (лат. «м'яка мати»), яка безпосередньо контактує і покриває головний і спинний мозок, як поліетиленова плівка. Простір між арахноїдальними і піа матерами заповнене спинномозковою рідиною (спинномозковою рідиною). СМР виробляється тканиною, яка називається сплетінням судинної оболонки в наповнених рідиною відділеннях ЦНС, які називаються шлуночками. Мозок плаває в лікворі, яка діє як подушка і амортизатор і робить мозок нейтрально плавучим. СМР також функціонує для циркуляції хімічних речовин по всьому мозку і в спинний мозок.

Весь мозок містить всього близько 8,5 столових ложок ліквору, але ліквору постійно виробляється в шлуночках. Це створює проблему, коли шлуночок блокується - ліквору накопичується і створює набряк, а мозок штовхається до черепа. Цей стан набряку називається гідроцефалією («напір води») і може спричинити судоми, когнітивні проблеми і навіть смерть, якщо шунт не буде вставлений для видалення рідини та тиску.

Малюнок 8.1. Кора головного мозку покрита трьома шарами мозкових оболонок: тверда мозкова оболонка, арахноїдальна і піа матер. (кредит: модифікація роботи Анатомія Грея)

Вегетативна нервова система

Організація парасимпатичної і симпатичної вегетативної нервової системи. — Малюнок _35_04_01F-771x1024.png.Швидкість сторінки.ік.yfvb9zhb58.png» />Рисунок 8.2. Вегетативна нервова система.

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Яке з наведених нижче тверджень є помилковим?
а. парасимпатичний шлях відповідає за спокій організму, тоді як симпатичний шлях відповідає за підготовку до надзвичайної ситуації.
б. більшість прегангліонових нейронів у симпатичному шляху беруть початок у спинному мозку.
с. уповільнення серцебиття - парасимпатична відповідь.
d Парасимпатичні нейрони відповідають за вивільнення норадреналіну на орган-мішень, тоді як симпатичні нейрони відповідають за вивільнення ацетилхоліну.

Симпатична нервова система
Симпатична нервова система відповідає за реакцію «бій або втеча», що виникає при зіткненні тварини з небезпечною ситуацією. Один із способів запам'ятати це - думати про здивування, яке людина відчуває при зустрічі зі змією («змія» і «симпатична» обидва починаються з «s»). Приклади функцій, контрольованих симпатичною нервовою системою, включають прискорене серцебиття і загальмоване травлення. Ці функції допомагають підготувати організм до фізичного перенапруження, необхідного для виходу з потенційно небезпечної ситуації або відбиватися від хижака.

Більшість прегангліонових нейронів симпатичної нервової системи походять у спинному мозку, як показано на малюнку 8.3. Аксони цих нейронів вивільняють ацетилхолін на постгангліонові нейрони всередині симпатичних гангліїв (симпатичні ганглії утворюють ланцюг, який простягається поряд зі спинним мозком). Ацетилхолін активує постгангліонові нейрони. Постгангліонові нейрони потім вивільняють норадреналін на органі-мішені. Як може засвідчити кожен, хто коли-небудь відчував поспіх перед великим випробуванням, промовою або спортивною подією, наслідки симпатичної нервової системи досить поширені. Це відбувається як тому, що один прегангліонічний нейронний синапс на декількох постгангліонових нейронів, посилюючи ефект вихідного синапсу, і тому, що надниркові залози також вивільняють норадреналін (і тісно пов'язаний гормон адреналін) в кров. Фізіологічні ефекти цього вивільнення норадреналіну включають розширення трахеї та бронхів (полегшуючи дихання тварині), збільшення частоти серцевих скорочень та переміщення крові від шкіри до серця, м'язів та мозку (щоб тварина могла думати і бігати). Сила і швидкість симпатичної реакції допомагають організму уникнути небезпеки, і вчені знайшли докази того, що він також може збільшити LTP, дозволяючи тварині пам'ятати про небезпечну ситуацію і уникнути її в майбутньому.

600x581 х цифра _35_04_02-1024x991.jpg. швидкість сторінки.ік.jpg.jpg — Малюнок 8.3. Симпатична і парасимпатична нервова система у людини.

Парасимпатична нервова система

У той час як симпатична нервова система активізується в стресових ситуаціях, парасимпатична нервова система дозволяє тварині «відпочити і переварити». Один із способів запам'ятати це - думати, що під час спокійної ситуації, як пікнік, парасимпатична нервова система контролюється («пікнік» та «парасимпатичний» обидва починаються з «р»). Парасимпатичні прегангліонові нейрони мають клітинні тіла, розташовані в стовбурі мозку і в крижовому (до низу) спинному мозку, як показано на малюнку 8.3. Аксони прегангліонових нейронів виділяють ацетилхолін на постгангліонові нейрони, які, як правило, розташовані дуже близько органів-мішеней. Більшість постгангліонових нейронів виділяють ацетилхолін на органі-мішені, хоча деякі виділяють оксид азоту.

Парасимпатична нервова система відновлює функцію органів після активації симпатичної нервової системи (загальний скид адреналіну, який ви відчуваєте після події «бій чи втеча»). Ефекти вивільнення ацетилхоліну на органів-мішеней включають уповільнення серцевого ритму, зниження артеріального тиску та стимуляцію травлення.

Сенсорно-соматична нервова система

Сенсорно-соматична нервова система складається з черепних і спинномозкових нервів і містить як сенсорні, так і рухові нейрони. Сенсорні нейрони передають сенсорну інформацію від шкіри, скелетних м'язів та органів чуття до ЦНС. Рухові нейрони передають повідомлення про бажаний рух від ЦНС до м'язів, щоб змусити їх скорочуватися. Без своєї сенсорно-соматичної нервової системи тварина не змогла б обробляти будь-яку інформацію про своє оточення (те, що вона бачить, відчуває, чує і так далі) і не могла б контролювати рухові рухи. На відміну від вегетативної нервової системи, яка має два синапси між ЦНС та органом-мішенню, сенсорні та рухові нейрони мають лише один синапс - один кінець нейрона знаходиться на органі, а інший безпосередньо контактує з нейроном ЦНС. Ацетилхолін є основним нейромедіатором, що виділяється при цих синапсах.

У людини є 12 черепних нервів, нервів, які виходять з черепа (черепа) або входять в нього, на відміну від спинномозкових нервів, які виходять з хребетного стовпа. Кожному черепному нерву надається назва, яке детально описано на малюнку 8.4. Деякі черепно-мозкові нерви передають тільки сенсорну інформацію. Наприклад, нюховий нерв передає інформацію про запахи з носа на стовбур мозку. Інші черепно-мозкові нерви передають практично виключно рухову інформацію. Наприклад, окоруховий нерв контролює відкриття і закриття століття і деякі рухи очей. Інші черепно-мозкові нерви містять суміш сенсорних і рухових волокон. Наприклад, глосоглотковий нерв відіграє роль як в смаковому (сенсорному), так і ковтанному (руховому).

Спинномозкові нерви передають сенсорну та рухову інформацію між спинним мозком і рештою тіла. Кожен з 31 спинномозкових нервів (у людини) містить як сенсорні, так і рухові аксони. Тіла клітин сенсорних нейронів згруповані в структури, звані дорсальними кореневими гангліями і показані на малюнку 8.5. Кожен сенсорний нейрон має одну проекцію - сенсорний рецептор, що закінчується шкірою, м'язами або органами чуття, і інший, який синапсує з нейроном в спинному мозку. Рухові нейрони мають клітинні тіла в вентральній сірій речовині спинного мозку, які проектуються на м'язи через черевний корінь. Ці нейрони зазвичай стимулюються інтернейронами в спинному мозку, але іноді безпосередньо стимулюються сенсорними нейронами.

600x415x Малюнок _35_04_03-1024х709.jpg. швидкість сторінки.ікхххх7qvw9.jpg — Малюнок 8.4. Черепно-мозкові нерви у людини.

450х351 х цифра _35_04_04.jpg. швидкість сторінки.ік.Вьезмр6 IKB.jpg — Малюнок 8.5. Структури спинного мозку.

Периферична нервова система містить як вегетативну, так і сенсорно-соматичну нервову системи. Вегетативна нервова система забезпечує неусвідомлений контроль над вісцеральними функціями і має два відділи: симпатичну і парасимпатичну нервову системи. Симпатична нервова система активізується в стресових ситуаціях, щоб підготувати тварину до реакції «бійка або втеча». Парасимпатична нервова система активна в періоди спокою. Сенсорно-соматична нервова система складається з черепних і спинномозкових нервів, які передають сенсорну інформацію від шкіри і м'язів до ЦНС і рухові команди від ЦНС до м'язів.

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Коли ви вживаєте слово нерв, до чого воно відноситься? А як щодо нейрона? Чим ці терміни відрізняються і наскільки вони однакові за своєю функцією?