Основні функції нервової клітини

Основними функціями нервової клітини є сприйняття зовнішніх подразнень (рецепторна функція), їх переробка (інтегративна функція) і передача нервових впливів на інші нейрони або різні робочі органи (ефекторна функція)

Особливості здійснення цих функцій дозволяють розділити всі нейрони ЦНС на дві великі групи:

1) Клітини, що передають інформацію на великі відстані (з одного відділу ЦНС до іншого, від периферії до центру, від центру до виконавчого органу). Це великі аферентні і еферентні нейрони, що мають на своєму тілі і відростках велику кількість синапсів, як гальмують, так і збуджуючих, і здатні до складних процесів переробки надходять через них впливів.

2) Клітки, що забезпечують межнейроальний зв'язок в межах органічних нервових структур (проміжні нейрони спинного мозку, кори великих півкуль та ін.) Це дрібні клітини, що сприймають нервові впливи тільки через збуджуючі синапси. Ці клітини не здатні до складних процесів інтеграції локальних синоптичних впливів потенціалів, вони служать передавачами збуджуючих або гальмують впливів на інші нервові клітини.

Сприймаюча функція нейрона

Всі подразнення нервової системи, передаються на нейрон через певні ділянки його мембрани, що знаходяться в області синаптичних контактів. У більшості нервових клітин ця передача здійснюється хімічним шляхом за допомогою медіаторів. Відповіддю нейронів на зовнішнє роздратування є зміна величини мембранного потенціалу. Чим більше синапсів на нервовій клітині, тим більше сприймається різних подразнень, і, отже, ширше сфера впливів на її діяльність і можливість участі нервової клітини в різноманітних реакціях організму. На тілах великих мотонейронів спинного мозку налічують до 15 тис. до 20 тис. синапсів. Розгалуження аксонів можуть утворювати синапси на дендритах (аксодендрічні синапси) і на сомі (тілі) нервових клітин (аксосоматичніе синапси). У ряді випадків на аксоні (аксоаксональні синапси) найбільше число до 50% синапсів знаходиться на дендритах. Особливо густо вони покривають середні частини і закінчення дендритних відростків, при чому багато контакти розташовані на спеціальних шиповидних виростах, або шипиками, які ще більше збільшують сприйнятливу поверхню нейрона. в мотонейронах спинного мозку і пірамідальних клітинах кори поверхню дендритів в 10-20 разів більше поверхні клітини. Чим складніше інтегративна функція нейрона, тим більший розвиток мають аксодендритичні синапси (в першу чергу ті, які розташовані на шипики). Особливо вони характерні для нейрональних зв'язків пірамідальних клітин в корі великих півкуль. Проміжні нейрони (наприклад, зірчасті клітини кори) таких шипиків позбавлені. Надходять в пресинаптичну зв'язок контакту нервові імпульси, викликають спорожнення синаптичних пухирців з виведенням медіатора в синаптичну щілину. Речовинами, які передають нервові впливи синаптичних нервових клітин, або медіаторами, можуть бути ацетилхолін (у деяких клітинах спинного мозку у вегетативних гангліях), норадреналін (в закінченнях симпатичних нервових волокон, в гіпаталамусі), деякі амінокислоти і багато ін Діаметр бульбашок приблизно дорівнює ширині синаптичної щілини. У клітинах передній центральній звивині кори великих півкуль у людей 18-30 років синаптичні пухирці мають діаметр 250-300 ангстрем при ширині синаптичної щілини 200-300 ангстрем. Виділення медіатора полегшується тим, що синаптичні пухирці скупчуються поблизу від синаптичної щілини в так званих активних або оперативних зонах. Чим більше нервових імпульсів проходить через синапс, тим більше бульбашок переміщається в цю зону і прикріплюється до пресинаптичної мембрани. У результаті полегшується виділення медіатора подальшими нервовими імпульсами.

Інтегративна функція нейрона

Загальна зміна мембранного потенціалу нейрона є результатом складної взаємодії (інтеграції) місцевих ВПСП і ТПСП всіх численних активованих синапсів на тілі та дендритах клітини. На мембрані нейрона відбувається процес алгебраїчного підсумовування позитивних і негативних коливань потенціалу. При одночасній активації декількох збуджуючих синапсів загальний ВПСП нейрона представляє суму окремих місцевих ВПСП і ТПСП - відбувається взаємне віднімання їх ефектів. У кінцевому підсумку реакція нервової клітини визначається сумою всіх синаптичних впливів. Переважання гальмівних синаптичних впливів призводить до гіперполяризації мембрани і гальмування діяльності клітини. При зсуві мембранного потенціалу в бік деполяризації підвищується збудливість клітини. Відповідний розряд нейрона виникає лише тоді, коли зміни мембранного потенціалу досягають граничного значення - критичного рівня деполяризації. Для цього величина ЗПСП клітки повинна складати приблизно 10 мв. У великих (аферентних і еферентних) нейронах збудливість різних ділянок мембрани неоднакова. З моменту досягнення критичного рівня деполяризації починається лавиноподібне входження натрію в клітку і реєструється потенціал дії (ПД).