Organizarea structurală și funcțională a sistemului nervos și rolul său în dureri dentare

Pentru a înțelege care sunt funcțiile creierului, trebuie să înțeleagă în mod clar, din ceea ce unități este sistemul nervos.

Baza ideilor moderne despre structura și funcția sistemului nervos central este o teorie neuronale considerând creierului ca rezultat al asocierii funcționale a elementelor celulare separate - neuroni.

cortexul cerebral uman conține aproximativ 25 miliarde din aceste celule.

In 1834 neurohistology spaniol Ramon y Cajal a propus principiul țesutului nervos al unităților elementare (neuroni) care au o semnificație independentă în anatomice genetică, funcția,, trofice, patologice și comportamentale sens - 6 proprietăți neuron. De atunci, studii ale sistemului nervos central și periferic, teoria neuronale Cajal este bine recunoscut.

Sistemul nervos are o structură destul de complexă. Structura sa, în plus față de neuronale intrările fibrele nervoase și neuroglia. Neuronii sunt partea structurală și funcțională de bază a sistemului nervos.

Neuron - o celula nervoasa cu procese, diferite în mărime, formă și număr. Neuronul este specializat în măsura în care el este în măsură să ia o anumită formă de semnale corespunzătoare semnalelor specifice, pentru a efectua iritarea și, în același timp, pentru a crea contacte speciale cu alti neuroni, efectori sau receptor. In fiecare celula nervoasa poate fi împărțit în patru elemente de bază: un corp (soma), dendrite, axoni și final presinaptică axonilor. Fiecare dintre ele îndeplinește o funcție specifică.

corp neuron contine diferite componente intracelulare (nucleu, ribozomi, lizozomi, reticul endoplasmatic, aparatul Golgi, mitocondrii) necesare pentru viabilitatea întregii celule. corpul acoperit cu o membrană de majoritatea neuronilor sinapse. Astfel, corpul neuronilor joacă un rol important în percepția și integrarea semnalelor de la alti neuroni. Din corpul celular și dendritele provin și Axon.

Dendritele - excrescențe ramificați arborescente din corpul celulei - sunt convergente sistem de colectare a informațiilor care le sunt comunicate sau prin sinapsele de la alti neuroni, sau direct din mediul înconjurător.

Membrana conține un număr substanțial de molecule de dendrite de proteine care îndeplinesc funcția de receptor chimic având o sensibilitate specifică la anumite substanțe chimice. Aceste substanțe sunt implicate în semnalizarea de la celula la celula și mediază excitație sinaptică și inhibiție.

Axonii (neurite), reprezentând un singur proces osevotsilindrichesky lung, specializat în acțiune potențială (impuls nervos) pe distanțe lungi. Calibrul axon este de obicei direct proporțională cu funcția fiziologică și scop. Axon conține educație specială (vezicule sinaptice) conținând mediatori chimici (atsetilho-lin) și terminalele presinaptice.

Numărul și natura proceselor emergente din corpul celulei poate varia în mod considerabil. Prin urmare, neuronii sunt împărțite în unipolar, psevdounipolyarnye, bipolar sau multipolar. Acestea din urmă sunt deosebit de caracteristice SNC.

Potrivit funcției, există trei tipuri de bază de neuroni: aferent (senzorial), intercalar (internuntsial-Nye) și eferente (motor). neuroni aferenți primari primesc semnale care apar în terminalele receptor ale organelor de simț și să le transporte în SNC.

Introducerea în cadrul proceselor de închidere SNC ale neuronilor aferenti primari stabili contacte sinaptice cu intercalare, și, uneori, direct la neuronii eferente. neuroni intercalata asigura o legatura intre neuronii aferente si eferente.

axonilor eferente de neuroni (de exemplu, neuronii motori ai măduvei spinării) sunt mult dincolo de SNC și inervează mușchii scheletici Mulți neuroni eferente transmit semnale prin intermediul altor celule nervoase.

Acestea includ o varietate de neuroni creierului, dintre care axonii sunt compuse din tracturi descendente lungi în măduva spinării. Aceasta - celulele piramidale cortexul motor rubrospinalnye, neuronii reticulospinal si vestibulos-pinalnye impulsuri de la care vin la mononeuronii-somn țional.

procesele neuronale formeaza fibrele nervoase. În funcție de faptul dacă acestea au un strat de mielina, ele sunt împărțite în unmyelinated (non-cărnoase) și mielină (pulpa-WIDE). Fibră Mielina constă dintr-un cilindru axial, o extensie a Axon a unui neuron și Schwann strat tecii de mielină. cilindru axial este format din axoplasm și neurofibrillary joacă un rol important în regenerarea fibrelor nervoase.

tecii de mielină

Teaca de mielină (conține un procent ridicat de colesterol) care învelește axa cilindrului, nu continuu, ci este întreruptă la intervale regulate în nodurile Ranvier. Mediul extracelular în locul nodului de Ranvier este separat de spațiul care înconjoară o membrană bazală continuă, aruncată peste zona de interceptare. Mielina ajută la creșterea vitezei impulsurilor nervoase (Bunge R.P., 1968).

Datorită prezenței de mielină în locul de amplasare a Ranvier apar interceptări curenți bioelectrice. Acestea funcționează la o distanță considerabilă, adică pentru a intercepta următoarea locație. Teaca de mielină „restricționează curenților de apariție“ se propagă în jurul valorii de fibre mielinizati fac parte din așa-numitele non-cărnoase „somatice“ - în sistemele nervos autonom.

Neurogliei. Celulele nervoase în mod normal, sunt înconjurate de celule numite Glia de sprijin. Celulele gliale sunt mai numeroase decât neuroni, și reprezintă aproape jumătate din volumul sistemului nervos central. Celulele gliale au fost separate de neuroni decalaj intercelulară (spațiu interstițial) lățime de 15-20 mm. spațiu interstițial ocupă 12-14% din volumul total al creierului.

Celulele gliale sprijină și dispozitiv de protecție pentru neuroni. În plus, acestea îndeplinesc funcții metabolice. Distinge între macro și microglii. La rândul său, macroglia constă din gliale astrocitice și oligodendrogială. Astrotsitar Nye glia - Formarea sincitial constând din astrocite mnogootrostchatyh mari.

Procese, se combină pentru a forma fascicule, intre care sunt celulele nervoase. Distribuția astrocite în sistemul nervos central, în uniformă general, dar în substanța albă, acestea sunt situate câteva mai puțin. Pentru astrocitele sunt caracterizate printr-un număr mare de procese, care sunt ca razele se extind de corpul celulei. Oligodendrogliomul îndeplinește o funcție de sprijin în primul rând pentru procesele de neuroni, însoțind-le tot drumul la dispozitivele de capăt.

Oligodendrocitele sunt atât materia gri și alb. Acolo, ele sunt aranjate în rânduri între fibrele nervoase, formând procesele lor tecii de mielină a nervilor (interfastsikulyarnaya oligodendrogliomului). Microglia (Glia Hortega) este cel mai mic element din SNC gliale sale mai mici decât astrocite și oligodendrogliilor. Se compune din celule mici de proces care apar în jurul neuronilor. Având o mobilitate ridicată și capacitatea de fagocitoză, microglia este de protectie (watchdog) funcția în SNC. Este cunoscut faptul că activat microglia puternic în special atunci când acele stări de boală în care există o dezintegrare puternica a tesutului nervos.

Baza activitatii creierului sunt mecanisme de transmitere a semnalelor electrice de la neuron la neuron prin conexiuni intercelulare - sinapse. Conceptul de sinapselor (contactul de specialitate intre neuroni), introdus în 1906, fiziologul englez Charles Sherrington. In prezent exista sinapselor chimice si electrice.

sinapse electrice (efansy) se găsesc în multe țesuturi (neuroni, miocard, mușchi neted), și caracterizat prin transmisie electrică a potențialului de acțiune, ca membrana celulelor adiacente au joncțiuni strânse cu rezistență electrică redusă. Cu toate acestea, sinapselor chimice cu mecanism de transmisie constituie o mare parte a aparatului sinaptice SNC uman.

sinapsa chimică este o formațiune structurală și funcțională complexă, în care pentru a distinge elementele presinaptice și postsinaptică. Element presinaptică, de obicei, situat la capătul axon apare ca un fel de îngroșare - placi sinaptice care conțin vezicule cu substanțe chimice speciale (cum ar fi acetilcolina). Sub influența acetilcolina excitație (Ach) este eliberat din vezicule și în fanta sinaptică, prin care actioneaza asupra receptorilor elementului postsinaptic, cauzând acțiune potențială electrice și de semnalizare, astfel, transsinaptică.

In zona cleft sinaptice, există, de asemenea, sistemul enzimatic care inactiveaza neurotransmitator după punerea în aplicare a acțiunii sale și, astfel, face posibilă revenirea rapidă a membranei postsinaptică într-o „stare de pregătire“. În special, o astfel de enzimă pentru acetilcolină este un acetilcolinesteraza care este pe cea mai mare parte a membranei presinaptice.

În plus acetilcolina există alți mediatori implicați în transferul transsinaptică semnalelor, inclusiv epinefrina, norepinefrina, serotonina, histamina, GABA, etc. Aceasta este, in sistemul nervos are neuroni educaționale dominat cu un anumit tip de mediator al transmisiei sinaptice, și anume .: neuronilor colinergici, adrenergici, noradrenergic, serotoninergici, gistaminergiches-Kie, GABAergic, etc.

Este cunoscut faptul că neuronii colinergici nu sunt mai mult de 10%. Până în prezent, numai un adevarat neuroni colinergici cu mare încredere poate fi atribuit doar motoneuronilor măduva spinării. Cea mai mare parte a neuronilor adrenergici din SNC este localizat în ganglionii bazali (sistem Nigro-striatale). Acest lucru - așa-numitul „sistem dopaminergic.“

Corp neuronii noradrenergici situate în principal în porțiunea laterală a formării reticular a bulbul rahidian și podul formând ascendentă și descendentă. Cale Un număr mare de neuroni acestor - in hipotalamus. Există dovezi că neuronii noradrenergici centrali inervează mușchiul neted al vaselor de sânge ale creierului.

neuronii serotoninergici de corp situate în principal în trunchiul cerebral. Ele fac parte din dorsala si nuclee medial al cusătura bulbul rahidian. axonilor lor lungi vin în aproape toate SNC. Cu toate acestea, cea mai mare concentrație a terminațiilor nervoase observate in hipotalamus. neuronii serotoninergici sunt legate de mecanismele de termoreglare, somn, abilitățile motorii extrapiramidale și afectează unele mentale.
Cantități relativ mari de neuroni histaminergici este prezent in pineale corpus.

Neuronii care conțin MHA K, GABA-ergice, sunt în multe structuri ale creierului, de exemplu, în cortexul cerebral, cerebel, structurile limbice ale bazei de nuclee cerebrale maduvei spinarii. Cu toate acestea, cea mai mare concentrație a acestor neuroni din mezencefal. neuronii GABAergic au efecte inhibitoare în sistemul nervos central. Violarea sintezei GABA conduce la tulburări ale funcției cerebrale manifestate de excitație psihodvigatelnym, prag inferior convulsii și convulsii.

Substanțele de mai sus aparțin mediatorilor „clasice“. Între timp, recent descoperit și a studiat un grup de substanțe formate în mod continuu în sistemul nervos intensiv echipa si joaca un rol ca mediatori importanți sau modulatori (adică, agenți care alterează funcția ei înșiși ca mediatori). Aceste substanțe, în contrast cu mediatorii clasici cu molecule mici sunt peptide și sunt numite neuropeptide.

Interesant, multe neuropeptide sunt produse nu numai în sistemul nervos central, dar și în alte țesuturi. Ele sunt secretate de celulele endocrine intestinale, neuronii sistemului nervos autonom, diferitele neuroni ale sistemului nervos central.

Unele neurotransmitatori sunt adevărate neuropeptidei, care acționează pe membrana postsinaptică a celulelor, altele sunt considerate ca substanțe neurosecretori eliberate din terminațiile nervoase în fluxul sanguin, prin a face acest lucru pentru a viza organe.

De cel mai mare interes sunt două grupuri de neuropeptide - endorfine si anchefaline, un efect analgezic și proprietăți similare morfinei. Conținutul acestor substanțe din creier este crescut cu mese, ascult muzica moale sau de a face orice, care să îndeplinească, de lucru. În legătură cu proprietăți similare sunt numite opioide endogene.

În grupul de studiu de opiu alcaloizi mecanisme de acțiune, morfina și altele Acesta a dezvăluit existența pe membranele de suprafață ale receptorilor specifici neuronale care sunt sensibile la aceste substanțe l. Este clar că prezența receptorilor opioizi în corpul uman prevede existența endogene, produse în sistemul nervos în sine substanțe - anchefaline și endorfinele.

V1931 de Euler și Geddum găsit în extractele de neuropeptide creier primul - substanta P. In continuare alocat mai mult de 30 peptidă care are o capacitate de a acționa asupra receptorilor opioizi. O alcaloizii naturali din plante - opiacee - o coincidență cu opioide endogene. Mai mult decât atât, chiar și la fel ca și structura substanțelor și a acțiunii lor se manifestă atunci când este expus la receptorii opioizi in neuroni.

Cu toate acestea, coincidența mecanismelor de actiune de opiacee de plante și endorfine persoanei autorizate pentru a obține claritate în ceea ce privește originea dependenței și lupta împotriva ei. Sentimentul de plăcere care apare la activarea receptorilor opioizi ai sistemului nervos central poate avea loc atât la eliberarea de endorfine ridicată și la utilizarea de droguri - morfină și heroină. Atunci când această diferență constă în principal în faptul că, atunci când recepția unui medicament stimulare incompatibil puternic al receptorilor opioizi, însoțite de o senzație extrem de plăcută subiectivă.

recepții repetate opiacee apare reorganizarea metabolică a neuronilor - probabil isi pierd capacitatea lor de sinteza normala a propriilor endorfine. Prin urmare, după eliminarea medicamentului, atunci când a avut loc eșec neurosecretion endorfine, starea sistemului nervos central este de așa natură încât pacientul fără introducerea următoarei porțiuni de droguri experimentat disconfort sever. Există o dependență fizică.

Se crede că dependența de alcool este cauzată de aceleași motive. Cu toate acestea, în acest caz, alcoolul, dimpotrivă, stimulează endorfinele neurosecretion. Poate alcoolici sunt oameni care au redus activitatea inițială a sistemului de opioid. Prin urmare, acestea trebuie să fie de zi cu zi folosite hpnye stimularea acesteia.

Efectul analgezic al opioidelor endogene se poate datora faptului că acestea inhibă eliberarea de terminațiile nervoase neurotransmitatori clasici responsabili pentru apariția și transmiterea semnalelor de durere. Oricum, endorfine și anchefaline sunt prezente abundent în cornul posterior al măduvei spinării, și anume în cazul în care acesta este format din cai senzoriale. In studiul de neurotransmitatori de opiacee substanțe identificate în mod selectiv blocarea receptorilor opioizi. Ele sunt folosite pentru a studia în continuare neurotransmitatori, precum și pentru aplicarea în practică, dacă este necesar, pentru a preveni legarea de opiacee sau opiacee cu celulele țintă.

Unul dintre cele mai studiate blocanții - naloxonă, care este utilizat în special pentru a combate supradoze de medicamente în terapia anti-șoc. Există multe alte substanțe care pot afecta sinapsa, schimbându-i starea funcțională. Dat fiind faptul că compusul transneuronal este cel mai sensibil la atac chimic, putem presupune că orice substanță biologic activă, când este introdus în organism va afecta în primul rând interacțiunea acestor celule porțiuni. De exemplu, un număr de medicamente utilizate pentru tulburări psihice ("anxietate, depresie, etc.), aceasta afectează transmiterea chimică la sinapselor.

Multe tranchilizante și sedative (imipramină antidepresiv, rezerpina, inhibitori de monoaminooxidază, și altele). Exercită efectul lor terapeutic prin interactiunea cu neurotransmitatorii, receptorii lor de pe membrană postsinaptică sau presinaptică, sau enzime separate. Deci, inhibitori ai monoaminooxidazei inhibă o enzimă implicată în descompunerea adrenalină și noradrenalină, și au un efect terapeutic asupra depresiei, creșterea timpului de acțiune al acestor mediatori.

Halucinogenele, cum ar fi LSD sau mescalina reproduce efectul oricăror neurotransmițători creierului sau inhiba efectele altor mediatori, așa cum sa arătat mai sus pentru opioide. Otrăvuri animale (șerpi, scorpioni etc.) poate bloca eliberarea de mediator și susceptibilitatea receptorilor membranei postsinaptică. De exemplu, otrava curara poate bloca complet percepția plăcii de capăt acetilcolinei, determinând musculare la contractul încetează în ciuda neurotransmitator eliberat din motoneuronilor, pe baza acestei cereri de analog curara (tubocurarină) în chirurgie pentru a imobiliza și relaxare musculară.

Mecanismele de bază ale transmisiei sinaptice - o livrare in sinaptice placa impulsului nervos, ceea ce duce la depolarizarea membranei presinaptice și crește permeabilitatea la ionii de calciu. ioni de calciu de intrare în interiorul neuron promova fuziunea veziculelor sinaptice la membrana presinaptică și ieșirea din celula (exocitoza), prin care mediatorul cade în fanta sinaptică.

Moleculele de mediator difuze prin fantă (timpul de deplasare este de 0,5 ms) și se leagă de receptorii situate pe membrană post-sinaptic capabilă să recunoască un mediator specific. După legarea moleculei de receptor pentru a media configurația sa este schimbat, ceea ce conduce la o schimbare în permeabilitatea membranelor celulare pentru ionii care cauzează depolarizarea sau hiperpolarizarea acestuia în funcție de natura și structura moleculei receptor neurotransmitator activ.

Sinapsele excitatorii sub acțiunea mediatorului (de exemplu, acetilcolina), la canalele de sodiu cu membrană specifice deschise și ioni de sodiu papură în celulă, în conformitate cu gradientul sau concentrare. Rezultatul este o depolarizare a membranei postsinaptică, numit potențial postsinaptic excitator (EPSP). EPSP amplitudine variază în trepte, în conformitate cu niște porțiuni (fotoni) care vine de la mediator neuron presinaptic.

Single EPSP nu este în măsură să provoace prag membrana depolarizare, dar este necesar pentru apariția potențialului de acțiune de înmulțire. Cu toate acestea, depolarizarea efectele mai multor EPSP adăugate (însumare). Astfel, mai multe EPSP care apar simultan in diferite sinapse ale unui neuron poate duce împreună la depolarizare, suficient pentru a excita acțiune potențială și propagarea sa în neuron postsinaptică (însumare spațială).

repetarea rapid eliberarea de vezicule de neurotransmițător la aceleași placi sub acțiunea stimulilor intense sinaptice provoca EPSP individuale care urmează în mod frecvent reciproc că efectele lor sunt, de asemenea, însumate, formând un neuron postsinaptic de înmulțire a potențialului de acțiune (AP) - însumării temporală. Astfel, impulsurile nervoase pot aparea in neuron postsinaptic ca rezultat al stimulării slabe asociate mai multor neuroni presinaptici, sau ca o consecință a stimulării destul de frecventă a neuronului presinaptic.

In mediator eliberează sinapse inhibitoare crește permeabilitatea membranei nu este pentru ionii de sodiu, și pentru ionii de potasiu și clor. transportul rapid de potasiu din celulă și clor în interiorul - gradientul concentrației facilitează hiperpolarizarea membranei - potențial postsinaptic de inhibare (IPSP). Mediatorii înșiși nu pot avea proprietăți excitator sau de inhibare.

Astfel, acetilcolina are un efect excitator în joncțiunea neuromusculară, dar este cauza inhibarea mușchiului cardiac țesut excitabil și mușchii viscerale. Totul depinde de proprietățile moleculare ale receptorului și membranele, inclusiv - unii ioni vor genera evenimente descrise mai sus.

Având în vedere interacțiunile funcției de bază interneuronale în transmiterea semnalelor de la celula la celule, este necesar să se constate o serie de modele de transmisie sinaptice.

Cele mai importante sunt:
1) gradualitate. Neurotransmițător pe membrană postsinaptică cauzează formarea de potențial postsinaptic, care poate fi de amplitudine și de pasiv (electrotonically) răspândit cu membrana postsinaptică depolarizează ea. Dacă depolarizarea atinge o anumită valoare de prag (determinată prin cantitatea de mediator de intrare), apoi membrana postsinaptică este un potențial de acțiune are loc și fără a activa amortizarea transmisibil de-a lungul nervului postsinaptic;

2) unicast. Eliberarea de neurotransmitator din membranele presinaptice și localizarea receptorilor din membrana postsinaptică permit transmiterea semnalelor nervoase într-o singură direcție - de la pre- la poststrukturu care asigură funcționarea fiabilă a sistemului nervos;

3) adaptarea. În cazul în care cantitatea de neurotransmitator generat de stimulare continuă în sinapse va scădea până la rezervele sale nu sunt epuizate. Cu o astfel de oboseală a sinapsă suplimentară de semnalizare încetează. Valoarea oboseala adaptivă a sinapselor este că acesta previne deteriorarea efectoare (un alt neuron, mușchi, glandă) din cauza suprastimularea;

4) integrare. neuron postsinaptic poate primi semnale de la neuron presinaptic multiple (Convergența sinaptica), însumarea lor. Datorită neuron însumării spațială integrează semnale din mai multe surse și oferă un răspuns coordonat, și timpul vă permite să filtrați însumare slabe impulsuri de fond înainte de a ajunge la creier. De exemplu, receptorii din piele, ochi, urechi primesc constant semnale din mediul înconjurător, care nu are o relevanță deosebită pentru sistem- nervos pentru că este numai schimbări importante de intensitate stimul, care conduc la o creștere a frecvenței pulsului, care la atingerea valorii de prag va asigura transmiterea lor peste sinapsa și reacția adecvată .

Funcția celulelor nervoase este de a genera excitație, deținerea și, în cele din urmă, transferul la alte celule (nervos, muscular, glandular), adică efectori. Principiile de transmitere și de interacțiunea dintre neuroni, este necesar să se oprească scopul principal funcțional al neuronilor - generarea și excitație exploatație, adică proceselor bioelectrice in neuroni.

Și mecanisme de conducere a impulsurilor in neuroni au dovedit după experimente pe axonilor calmar gigant. grosime mai mare a axonilor (aproximativ 1 mm) permite măsurarea directă a axoplasm compoziția ionică, încărcătura membranei neuronale și curenții care rezultă din excitarea celulelor. Dacă luăm doi electrozi, unul dintre ele plasate pe suprafața neuron (într-un lichid de spălare), iar cealaltă microelectrodul (vârful unui pahar de 0,5 mm în diametru) prin membrana plasmatică a intra în Axon, sistemul de măsurare va arăta prezența diferenței de potențial între doi electrozi.

Această diferență se numește potențialul de repaus (PP), și este în toate organismele studiate 65-70 mV. Astfel, între laturile exterioare și interioare ale membranei există o diferență de potențial, în care partea interioară este încărcată negativ în raport cu suprafața exterioară. Celulele senzoriale, neuronii si fibrele musculare de această dimensiune și orientare pot fi schimbate atunci când sunt excitat, astfel încât aceste celule si numite tesut excitabil.

Odihnindu potential in neuroni este constantă atâta timp cât celulele rămân într-o stare inactivă, datorită absenței stimulului. Se constată că PP are o natură fizico-chimică și cauzată de diferența în concentrațiile de diverși ioni pe ambele părți ale membranei neuron și permeabilitatea selectivă pentru acești neuroni.

In axoplasm, in interiorul Axon, acesta conține 30 de ori mai mult decât ionii de potasiu, la exterior, în timp ce într-un lichid de spălare axon, invers, mai mulți ioni de sodiu (în procedeele descrise, rolul principal este jucat de sodiu și potasiu).

O astfel de asimetrie ionic (gradientii concentrațiilor de potasiu și sodiu), se menține tot timpul până când celula este vie, prin transportul activ al ionilor împotriva gradientului: sodiu eliminat întotdeauna din celule, iar potasiul este stocată în acesta astfel de transport are loc membrană sisteme de enzime (pompa de sodiu-potasiu) cu consumul de energie al ATP. Prin urmare, ca celula este vie, va exista un gradient de concentrație de ioni de specificat, respectiv, un potențial de repaus.

B.D.Troshin, B.N.Zhulev

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit