Безмиелиновые нервные волокна

Безмиелиновые нервные волокна находятся преимущественно в составе автономной нервной системы. В безмиелино-вых нервных волокнах отростки нервных клеток погружены в углубления на поверхности нейролеммоцитов. Погруженный в тело глиальной клетки нервный отросток ограничен как собственной плазмолеммой, так и узким ободком цитоплазмы нейролеммоцита.

Миелиновые нервные волокна

Миелиновые нервные волокна встречаются как в центральной, так и в периферической нервной системе. Они значительно толще безмиелиновых нервных волокон. Диаметр поперечного сечения их колеблется от 2 до 20 мкм. Они также состоят из осевого цилиндра, покрытого оболочкой из нейролеммоцитов (шванновских клеток), но диаметр осевых цилиндров этого типа волокон значительно толще, а оболочка сложнее. В сформированном миелиновом волокне принято различать два слоя оболочки: внутренний, более толстый, - миелиновый слой и наружный, тонкий, состоящий из цитоплазмы, ядер нейролеммоцитов и нейролеммы.

Миелиновый слой содержит значительное количество липидов, поэтому при обработке осмиевой кислотой он окрашивается в темно-коричневый цвет. В миелиновом слое периодически встречаются узкие светлые линии - насечки миелина, или насечки Шмидта-Лантермана. Через определенные интервалы (1-2 мм) видны участки волокна, лишенные миелинового слоя, - узловые перехваты ( или перехваты Ранвье).

Отрезок волокна между смежными перехватами называется межузловым сегментом.

Миелиновые волокна ЦНС отличаются тем, что в них миелиновый слой формирует один из отростков олигодендроглиоцита.

Скорость передачи импульса миелиновыми волокнами больше, чем безмиелиновыми. Тонкие волокна, бедные миелином, и безмиелиновые волокна проводят нервный импульс со скоростью 1-2 м/с, тогда как толстые миелиновые - со скоростью 5-120 м/с.

Нервные окончания

Нервные волокна заканчиваются концевыми аппаратами - нервными окончаниями. Различают три группы нервных окончаний: концевые аппараты, образующие межнейрональные синапсы и осуществляющие связь нейронов между собой; эффекторные окончания (эффекторы), передающие нервный импульс на ткани рабочего органа; рецепторные (аффекторные, или чувствительные).

Синапсы

Синапсы - это специализированные межклеточные контакты, предназначенные для передачи импульса с одного нейрона на другой или на мышечные и железистые структуры. Синапсы обеспечивают поляризацию проведения импульса по цепи нейронов, т. е. определяют направление проведения импульса. В зависимости от способа передачи импульса синапсы могут быть химическими или электрическими. Межнейрональные синапсы

В зависимости от локализации окончаний терминальных веточек аксона первого нейрона различают аксодендритные, аксошипиковый, аксосоматические и аксоаксональные синапсы.

Химические синапсы передают импульс на другую клетку с помощью специальных биологически активных веществ - нейромедиаторов, находящихся в синаптических пузырьках. Терминаль аксона представляет собой пресинаптическую часть, а область второго нейрона, или другой иннервируемой клетки, с которой она контактирует, постсинаптическую часть.

 В пресинаптической части находятся синаптические пузырьки, многочисленные митохондрии и отдельные нейрофиламенты. Форма и содержимое синаптических пузырьков связаны с функцией синапса.

Пресинаптическая мембрана - это плазмолемма клетки, передающей импульс (аксолемма). В ней обнаруживаются участки утолщения - активные зоны, в которых происходит экзоцитоз нейромедиатора.

Синаптическая щель между пре- и постсинаптической мембранами имеет ширину 20-30 нм. Мембраны прочно прикреплены друг к другу в синапти-ческой области филаментами, пересекающими синаптическую щель.

Постсинаптическая мембрана - это участок плазмолеммы клетки, который содержит рецепторы нейромедиатора, ионные каналы. Здесь обнаруживаются постсинаптические уплотнения толщиной 20-70 нм в виде однородного электронно-плотного образования или отдельных телец округлой формы. Уплотнения состоят из филаментозно-гранулярной основы, которая объединяется с постсинаптическим цитоскелетом.

Вопрос 46

Понятие о рефлекторной дуге

Нервная ткань входит в состав нервной системы, функционирующей по рефлекторному принципу, морфологическим субстратом которого является рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга представляет собой цепь нейронов, связанных друг с другом синапсами и обеспечивающих проведение нервного импульса от рецептора чувствительного нейрона до эффекторного окончания в рабочем органе.

Самая простая рефлекторная дуга состоит из двух нейронов - чувствительного и моторного. В подавляющем большинстве случаев между чувствительными и моторными нейронами включены вставочные, или ассоциативные, нейроны. У высших животных рефлекторные дуги состоят обычно из многих нейронов и имеют значительно более сложное строение, чем на приведенном рисунке. Конкретные нервные связи будут рассмотрены на примере коры большого мозга и мозжечка.

Вопрос 47

Чувствительные узлы

Чувствительные узлы лежат по ходу спинномозговых нервов либо черепных нервов.

Спинномозговой узел

Спинномозговой узел окружен соединительнотканной капсулой. От капсулы внутрь узла проникают тонкие прослойки соединительной ткани, в которой расположены кровеносные сосуды.

Нейроны спинномозгового узла имеют грушевидную или округлую форму диаметром 30-120 мкм. Они располагаются группами, преимущественно по периферии органа, тогда как его центр состоит главным образом из отростков этих клеток. Дендриты идут в составе чувствительной части смешанных спинномозговых нервов на периферию и заканчиваются там рецепторами. Аксоны в совокупности образуют задние корешки, несущие нервные импульсы, или в серое вещество спинного мозга, или по его заднему канатику в продолговатый мозг. В спинномозговых узлах высших позвоночных животных и человека биполярные нейроны в процессе созревания становятся псевдоуниполярными.

Вопрос 48

Спинной мозг

Спинной мозг (medulla spinalis) состоит из двух симметричных половин, отграниченных друг от друга спереди глубокой срединной щелью, а сзади - соединительнотканной перегородкой (рис. 11.3). В спинном мозге различают центральный канал, темное серое вещество (substantia grisea) и светлое белое вещество (substantia alba). Центральный канал выстлан эпендимоцитами. Он остается открытым от рождения до 17 лет жизни человека. В дальнейшем с L_I по S в спинном мозге формируется интраспинальный орган. В его составе находятся олигодендроциты и эндокриноциты, вырабатывающие вазоактив-ный пептид. В последующем (с 36 лет) данный орган замещается глиально-волокнистыми структурами.

Серое вещество на поперечном сечении мозга представлено в виде буквы «Н» или бабочки. Выступы серого вещества принято называть рогами. Различают передние, или вентральные, задние, или дорсальные, и боковые, или латеральные, рога (cornu ventrale, cornu dorsale, cornu laterale). В процессе развития спинного мозга из нервной трубки образуются нейроны, которые группируются в 10 слоях, или в пластинах (пластины Рекседа). Для всех млекопитающих и человека характерна следующая архитектоника указанных пластин: I-V пластины соответствуют задним рогам, VI и VII пластины - промежуточной зоне, VIII и IX пластины - передним рогам, X пластина - зона околоцентрального канала (см. рис. 11.3, б). Такое деление на пластины дополняет организацию структуры серого вещества спинного мозга, основывающейся на локализации ядер. На поперечных срезах более отчетливо видны ядерные группы нейронов, а на сагиттальных - лучше видно пластинчатое строение, где нейроны группируются в колонки. Каждая колонка нейронов соответствует определенной области на периферии тела. В пластинах нейроны группируются в модули. Каждый из них соответствует определенной территории на периферии (соматотопическая организация).

Серое вещество спинного мозга состоит из тел нейронов, безмиелиновых и тонких миелиновых волокон, макро- и микроглии и кровеносных сосудов. Основной составной частью серого вещества, отличающей его от белого, являются мультиполярные нейроны.

Белое вещество спинного мозга представляет собой совокупность продольно ориентированных преимущественно миелиновых волокон, гетеро-топических нейронов, фибриллярных астроцитов и гемокапилляров. Пучки нервных волокон, осуществляющие связь между различными отделами нервной системы, называются проводящими путями спинного мозга.

Нейроны. Клетки, сходные по размерам, ультрамикроскопическому строению и функциональному значению, лежат в сером веществе группами, которые называются ядрами. Среди нейронов спинного мозга можно выделить следующие виды клеток: корешковые клетки (neurocytus radiculatus), нейриты которых покидают спинной мозг в составе его передних корешков, внутренние клетки, или интернейроны (neurocytus internus), отростки которых заканчиваются синапсами в пределах серого вещества спинного мозга, и пучковые клетки (neurocytus funicularis), аксоны которых проходят в белом веществе обособленными пучками волокон, несущими нервные импульсы от определенных ядер спинного мозга в его другие сегменты или в соответствующие отделы головного мозга, образуя проводящие пути.

В задних рогах различают губчатый слой, желатинозное вещество, собственное ядро заднего рога и грудное ядро. Между задними и боковыми рогами серое вещество вдается тяжами в белое, вследствие чего образуется его сетеобразное разрыхление, получившее название сетчатого образования.

Губчатый слой задних рогов характеризуется широкопетлистым глиаль-ным остовом, в котором содержится большое количество мелких вставочных нейронов.

В желатинозном веществе преобладают глиальные элементы. Нервные клетки здесь мелкие, и количество их незначительно.

Задние рога богаты диффузно расположенными вставочными клетками. Это мелкие мультиполярные ассоциативные и комиссуральные клетки, аксоны которых заканчиваются в пределах серого вещества спинного мозга той же стороны (ассоциативные клетки) или противоположной стороны (комиссуральные клетки).

Нейроны губчатой зоны, желатинозного вещества и вставочные клетки осуществляют связь между чувствительными клетками спинномозговых узлов и мотонейронами передних рогов, замыкая местные рефлекторные дуги.

Из структур заднего рога особый интерес представляют студневидное вещество, которое тянется непрерывно вдоль спинного мозга в I-IV пластинах. Нейроны продуцируют энкефалин - пептид опиоидного типа, инги-бирующий болевые эффекты.

В середине заднего рога располагается собственное ядро заднего рога. Оно состоит из вставочных нейронов.

Грудное ядро (ядро Кларка) состоит из крупных вставочных нейронов с характерным расположением хроматофильного вещества (мелкая зернистость сосредоточена на периферии, а распыленная - в центре цитоплазмы. Клетки имеют сильно разветвленные дендриты.

В передних рогах расположены самые крупные нейроны спинного мозга, которые имеют диаметр тела 100-150 мкм и образуют значительные по объему ядра. Это корешковые клетки, поскольку их нейриты составляют основную массу волокон передних корешков. В составе смешанных спинномозговых нервов они поступают на периферию и образуют нейромышечные синапсы в скелетной мускулатуре. Следовательно, эти ядра представляют собой моторные соматические центры. В передних рогах наиболее выражены медиальная и латеральная группы моторных клеток. Первая иннервирует мышцы туловища и развита хорошо на всем протяжении спинного мозга. Вторая находится в области шейного и поясничного утолщений и иннервирует мышцы конечностей. Центральная группа мотонейронов иннервирует мышцы тазового и плечевого пояса.

Вопрос 49

Головной мозг

В головном мозге различают серое и белое вещество, но распределение этих двух составных частей здесь значительно сложнее, чем в спинном мозге. Большая часть серого вещества головного мозга располагается на поверхности большого мозга и в мозжечке, образуя их кору. Меньшая часть образует многочисленные ядра ствола мозга.

Ствол мозга

В состав ствола мозга входят продолговатый мозг, мост, мозжечок и структуры среднего и промежуточного мозга. Все ядра серого вещества ствола мозга состоят из мультиполяр-ных нейронов.

Ядра ствола мозга подразделяются на чувствительные, двигательные и переключательные (ассоциативные).

В чувствительных ядрах, несмотря на такое название, однако, сосредоточены вставочные по функции нейроны, на которых оканчиваются аксоны псевдоуниполярных или биполярных нейронов чувствительных ганглиев (см. выше). Эти ядра занимают дорсальную сторону ствола мозга и, по сути, аналогичны нейронам задних рогов спинного мозга. Чувствительные ядра формируют латерально расположенную соматосенсорную зону и лежащую медиально висцеросенсорную зону. Нейроны ядра воспринимают сенсорную информацию от экстерорецепторов головы, болевую, температурную информацию, импульсы от рецепторов слизистых оболочек носовой и ротовой полости, рецепторов гравитации и др.

В двигательных ядрах, которые занимают вентральную сторону ствола мозга, находятся как мотонейроны, иннервирующие соматическую мускулатуру головы, глаза, языка, глотки, гортани и другое, так и нейроны, аксоны которых формируют преганглионарные волокна парасимпатического отдела автономной нервной системы.

В ассоциативных (переключательных) ядрах много нейронов, которые обеспечивают переключение импульсов из спинного мозга и ствола мозга на нейроны коры и в обратном направлении.

Ствол головного мозга связан с периферическими органами афферентными и эфферентными волокнами черепных нервов.

Продолговатый мозг. Продолговатый мозг характеризуется присутствием выше перечисленных ядер черепных нервов, которые концентрируются преимущественно в его дорсальной части, образующей дно IV желудочка. Они содержат крупные мультиполярные нервные клетки, нейриты которых образуют синаптические связи с клетками мозжечка и таламуса. В нижние оливы поступают волокна от мозжечка, красного ядра, ретикулярной формации и спинного мозга, с которыми нейроны нижних олив связаны особыми волокнами. В центральной области продолговатого мозга располагается ретикулярная формация. Это сетчатое образование начинается в верхней части спинного мозга и тянется через продолговатый мозг, мост, средний мозг, центральные части таламуса, гипоталамус и другие области, соседние с таламусом. Ретикулярная формация - восходящая диффузно активирующая система головного мозга - располагается между чувствительными и двигательными ядрами, занимает около 9 % объема ствола мозга. В ее сети находятся мультиполярные нейроны (размером от 5 до 120 мкм). В ней преобладают изодендритические нейроны с редкими и мало ветвящимися отростками, имеющими высокую концентрацию синаптических окончаний на всем своем протяжении. Более крупные нейроны, которые образуют длинные восходящие и нисходящие связи, располагаются в ретикулярной формации медиально, а мелкие (ассоциативные) - латерально. Ретикулярная формация получает импульсы через афферентные пути, но сами импульсы проходят через нее в 4-5 раз медленнее, чем через прямые пути. Отростки нейронов ретикулярной формации направляются в кору большого мозга, мозжечка, в ядра ствола мозга, где формируют синапсы (холин-, адрен-, дофаминергические и др.) с нейронами. Так осуществляется интегративная функция ретикулярной формации. Нисходящие волокна нейронов ретикулярной формации взаимодействуют с моторными нейронами спинного мозга. При этом они тормозят их активность. Функции ретикулярной формации связаны с активацией поведения, сменой фаз сна и бодрствования, облегчения или торможения нервных процессов в мозге и др.

Белое вещество в продолговатом мозге занимает преимущественно вен-тролатеральное положение. Основные пучки миелиновых нервных волокон представлены кортико-спинальными пучками (пирамиды продолговатого мозга), лежащими в его вентральной части. В боковых областях располагаются веревчатые тела, образованные волокнами спинно-мозжечковых путей. Отсюда эти волокна поступают в мозжечок. Отростки нейронов ядер клиновидного и тонкого пучков в виде внутренних дуговых волокон пересекают ретикулярную формацию, перекрещиваются по средней линии, образуя шов, и направляются к таламусу.

Мост делится на дорсальную (покрышковую) и вентральную части. Дорсальная часть содержит волокна проводящих путей продолговатого мозга, ядра V-VIII черепных нервов, ретикулярную формацию моста. В вентральной части располагаются собственные ядра моста и волокна пирамидных путей, идущие продольно. Ядра моста построены из мультиполярных нейронов, размеры и форма которых в различных ядрах неодинаковы.

К переключательным ядрам задней части моста относятся верхнее оливное ядро, ядра трапециевидного тела и ядро латеральной петли. Центральные отростки нейронов улиткового узла заканчиваются на переднем и заднем улитковых ядрах продолговатого мозга. Аксоны нейронов переднего улиткового ядра заканчиваются в верхнем оливном ядре и ядрах трапециевидного тела. Аксоны верхнего оливного ядра, заднего улиткового ядра и ядер трапециевидного тела образуют латеральную петлю. В состав последней входят также клетки ядра латеральной петли и их отростки. Латеральная петля заканчивается в первичных слуховых центрах - нижнем холмике крыши среднего мозга и медиальном коленчатом теле.

Средний мозг состоит из крыши среднего мозга (четверохолмия), покрышки среднего мозга, черного вещества и ножек мозга. Четверохолмие состоит из пластинки крыши, двух ростральных (верхних) и двух каудальных (нижних) холмиков. Ростральные холмики (звено зрительного анализатора) характеризуются послойным расположением нейронов, каудальные (часть слухового анализатора) построены по ядерному принципу. В покрышке среднего мозга находится до 30 ядер, и в том числе красное ядро. Красное ядро состоит из крупноклеточной и мелкоклеточной частей. Крупноклеточная часть получает импульсы из базальных ганглиев конечного мозга и передает сигналы по руброспинальному тракту в спинной мозг, а по колла-тералям руброспинального тракта - в ретикулярную формацию. Мелкие нейроны красного ядра возбуждаются импульсами из мозжечка по церебел-лорубральному тракту и посылают импульсы в ретикулярную формацию. Черное вещество получило свое название в связи с тем, что в его мелких веретенообразных нейронах содержится меланин. Ножки мозга образованы миелиновыми волокнами, идущими от коры большого мозга.

Промежуточный мозг. Филогенетически новой надстройкой в ростральной части ствола является промежуточный мозг (таламический мозг и гипо-таламическая область). В промежуточном мозге преобладает по объему таламус, который состоит практически из серого вещества, разделенного прослойками белого вещества на ядра. К ним подходят восходящие (афферентные) проводящие пути и формируются синапсы с нейронами таламуса. Отростки последних образуют связи (лучистый венец) с нейронами гипоталамуса, нейронами коры большого мозга и нейронами различных центров промежуточного мозга. Нервные импульсы к таламусу идут по экстрапирамидному двигательному пути.

В каудальной группе ядер (подушка таламуса) заканчиваются волокна зрительного пути. Вентрально от него располагается богатая мелкими ядрами гипоталамическая (подбугорная) область.

Гипоталамическая область ствола мозга - высший вегетативный центр, содержащий комплекс ядер (более 40), тесно связанных с центральной нервной системой с помощью афферентных и эфферентных путей. Гипоталамус участвует в регуляции температуры, кровяного давления, водного, жирового обмена и др. Среди ядер гипоталамуса особо выделяются те, которые синтезируют нейрогормоны (см. рис. 10.5, в). В отличие от нейронов, например, коры большого мозга, нейроны гипоталамических ядер обладают двойной

чувствительностью: к действию нейромедиаторов, выделяемых в области межнейрональных синапсов; к действию физико-химических факторов окружающей среды (температура, осмотическое давление, концентрация глюкозы и др.).

Строение. Кора большого мозга представлена слоем серого вещества толщиной около 3 мм. Наиболее сильно развита она в передней центральной извилине, где ее толщина достигает 5 мм. Обилие борозд и извилин значительно увеличивает площадь серого вещества головного мозга. В коре содержится около 10-14 млрд нервных клеток. Различные участки ее, отличающиеся друг от друга некоторыми особенностями расположения и строения клеток (цитоархитектоника), расположения волокон (миелоархитектоника) и функциональным значением, называются полями. Они представляют собой места высшего анализа и синтеза нервных импульсов. Резко очерченные границы между ними отсутствуют. Для коры характерно расположение клеток и волокон пластинками (слоями) (рис. 11.6).

Цитоархитектоника коры большого мозга. Мультиполярные нейроны коры весьма разнообразны по форме. Среди них можно выделить пирамидные, звездчатые, веретенообразные, паукообразные и горизонтальные нейроны.

Пирамидные нейроны (50-90 %) составляют основную и наиболее специфическую для коры большого мозга форму (см. рис. 11.6, а). Размеры их варьируют от 10 до 140 мкм. Они имеют вытянутое треугольное тело, вершина которого обращена к поверхности коры.

Нейроны коры расположены нерезко отграниченными пластинками. Каждая пластинка характеризуется преобладанием какого-либо одного вида клеток. В двигательной зоне коры различают 6 основных пластинок: I - молекулярная, II - наружная зернистая, III - наружная пирамидная, IV - внутренная зернистая, V - внутренняя пирамидная (ганглионарная), VI - мультиформная.

1. Молекулярная пластинка коры содержит небольшое количество мелких ассоциативных клеток веретеновидной формы.

2. Наружная зернистая пластинка образована мелкими пирамидными и звездчатыми нейронами диаметром около 10 мкм.

3. Самая толстая пластинка коры большого мозга - наружная пирамидная. Она особенно хорошо развита в прецентральной извилине. Величина пирамидных клеток последовательно увеличивается в пределах 10-40 мкм от наружной зоны пластинки к внутренней.

4. Внутренняя зернистая пластинка в некоторых полях коры развита очень сильно (например, в зрительной зоне коры). Однако она может почти отсутствовать (в прецентральной извилине). Пластинка образована мелкими звездчатыми интернейронами.

5.Внутренняя пирамидная пластинка (ганглионарный слой) коры образована крупными пирамидными клетками и небольшим числом звездчатых интернейронов.

6. Мультиформная пластинка образована нейронами преимущественно веретенообразной формы, а также мелкими полигональными нейронами.

Миелоархитектоника коры. Среди нервных волокон коры полушарий большого мозга можно выделить ассоциативные волокна, связывающие отдельные участки коры одного полушария, комиссуральные, соединяющие кору различных полушарий, и проекционные волокна, как афферентные, так и эфферентные, которые связывают кору с ядрами низших отделов центральной нервной системы.

 

Вопрос 50

Мозжечок

Мозжечок представляет собой центральный орган равновесия и координации движений. Он связан со стволом мозга афферентными и эфферентными проводящими пучками, образующими в совокупности три пары ножек мозжечка. Двусторонние связи мозжечка со стволом и корой большого мозга позволяют мозжечку также участвовать в организации внимания, долгосрочной памяти, речевой деятельности мозга и др. На поверхности мозжечка много извилин и борозд, которые значительно увеличивают ее площадь (у взрослых людей 975-1500 см²). Борозды и извилины создают на разрезе характерную для мозжечка картину «древа жизни». Основная масса серого вещества в мозжечке располагается на поверхности и образует его кору. Меньшая часть серого вещества лежит глубоко в белом веществе в виде центральных ядер. В центре каждой извилины имеется тонкая прослойка белого вещества, покрытая слоем серого вещества – корой.

Строение. В коре мозжечка различают три слоя: наружный - молекулярный, средний - слой клеток Пуркинье (грушевидных нейронов ) и внутренний – зернистый.

Молекулярный слой содержит два основных вида нейронов: корзинчатые и звездчатые. Корзинчатые нейроны располагаются на нескольких уровня: в глубине слоя находятся самые крупные, в верхних - более мелкие клетки. Тела корзинчатых нейронов имеют размеры от 8 до 20 мкм.

Звездчатые нейроны имеют размеры 15-20 мкм в диаметре, от их тела радиально отходят дендриты и аксоны. Различают коротко- и длинноаксонные звездчатые нейроны.

Слой клеток Пуркинье содержит нейроны грушевидной формы. Грушевидные нейроны располагаются строго в один ряд. От их крупного (70X35 мкм) тела в молекулярный слой отходят 2-3 дендрита, которые, обильно ветвясь, пронизывают всю толщу молекулярного слоя.

Очень богат нейронами зернистый слой. Первым типом клеток этого слоя можно считать клетки-зерна, или зернистые нейроны. Они имеют диаметр 7-10 мкм, круглое крупное ядро. Вторым типом клеток зернистого слоя мозжечка являются тормозные большие звездчатые нейроны, или клетки Гольджи. Различают два вида таких клеток: с короткими и длинными аксонами.

Вопрос 51