1 Фізіологія нейрона

Основними елементами нейронної системи є нервові клітини.
Підтвердження клітинної теорії будови нервової системи було отримано здопомогою електронної мікроскопії, яка показала, що мембрана нервової клітининагадує основну мембрану інших клітин. Вона видається на суцільнийвсьому протязі поверхні нервової клітини і відокремлює її від інших клітин.
Кожна нервова клітина є анатомічної, генетичної і метаболічноїодиницею так само, як і клітини інших тканин організму. Поняття, щоодиночна нервова клітина є основною функціональною одиницею, змінилосяуявленням про те, що такий функціональною одиницею є ансамбльтісно пов'язаних один з одним нейронів. Нервова система складається зпопуляцій таких одиниць, які організовані у функціональні об'єднаннярізного ступеня складності. У нервовій системі людини міститься близько 100млрд нервових клітин. Оскільки кожна нервова клітина функціонально пов'язаназ тисячами інших нейронів, то кількість можливих варіантів таких зв'язківблизько до нескінченності. Нервову клітку слід розглядати як один зрівнів організації нервової системи, що пов'язують молекулярний, синаптичних,субклітинні рівні з надклеточнимі рівнями локальних нейронних мережнервових центрів і функціональних систем мозку, які організують поведінку.

Нервові клітини виконують ряд загальних неспецифічних функцій,спрямованих на підтримку власних процесів організації. Це обмінречовинами з навколишнім середовищем, освіта та витрачання енергії, синтезбілків і т.ін. Крім того, нервові клітини виконують властиві тільки їмспецифічні функції за сприйняттям, переробки та зберігання інформації.
Нейрони здатні сприймати інформацію, переробляти (кодувати) її,швидко передавати інформацію з конкретних шляхів, організовувативзаємодія з іншими нервовими клітинами, зберігати інформацію ігенерувати її. Для виконання цих функцій нейрони мають полярнуорганізацію з поділом входів і виходів і містять ряд структурно -функціональних частин.

Тіло нейрона, яке пов'язане з відростками, є центральною частиноюнейрона і забезпечує харчуванням інші частини клітини. Тіло вкритешаруватої мембраною, яка являє собою два шари ліпідів зпротилежною орієнтацією, що утворюють матрикс, у який вкладено білки.
Частина мембранних білків є глікопротеїнами з полісахариднихланцюжками, що виступають над зовнішньою поверхнею мембрани. Вони разом звуглеводами утворюють глікокаліксу - тонкий шар на поверхні клітинноїмембрани, який заповнює міжклітинні щілини і сприяє створеннюзв'язків між нейронами, розпізнавання клітин, регуляції дифузії черезмембрану, обміну із зовнішнім середовищем. Тіло нейрона має ядро або ядра,що містять генетичний матеріал.

Ядро регулює синтез білків у всій клітці і контролюєдиференціювання молодих нервових клітин. При посиленні активності нейроназбільшується площа ядра і активізуються ядерно-плазмовівідносини. У цитоплазмі тіла нейрона міститься велика кількість рибосом.
Одні рибосоми розташовуються вільно в цитоплазмі по одній або утворюютьскупчення - «розетки», где.сінтезіруются білки, які залишаються вклітині. Інші Рибосоми прикріплюються до ендоплазматичного ретікулюму,представляє внутрішню систему мембран, канальців, бульбашок.
Прикріплені до мембран рибосоми синтезують білки, які потімтранспортуються з клітки. Скупчення ендоплазматичного ретікулюма звбудованими в нього рибосомами становлять характерне для тіл нейронівосвіта - субстанцію Нісль. Скупчення гладкого ендоплазматичногоретікулюма, в які не вбудовані рибосоми, складають сітчастий апарат
Гол'джі; передбачається, що він має значення для секреції нейромедіаторіві нейромодулято-рів. Лізосоми являють собою укладені в мембранискупчення різних гідролітичних ферментів, що розщеплюють безлічвнутрішньо-і внеклеточнолокалізоважних речовин і беруть участь у процесахфагоцитозу і екзоцитозу. Важливими органелами нервових клітин ємітохондрії - основні структури енергоутворення. На внутрішній мембранімітохондрії містяться всі ферменти циклу лимонної кислоти - найважливішоголанки аеробного шляху розщеплення глюкози, що у десятки разів ефективнішеанаеробного шляху. Ферменти ланцюга перенесення електронів створюють енергію,яка йде на утворення АТФ і АДФ. Важливою особливістю енергетичногообміну нервових клітин є відсутність власних вуглеводів у форміглікогену. Нейрони хребетних використовують глюкозу, безхребетних --трегалозу. Високий рівень энерготрат нервових клітин і відсутністьвласних запасів вуглеводів роблять їх особливо чутливими до порушеннянадходження крові, в якій міститься глюкоза і кисень, необхідні дляаеробного енергоутворення на мітохондріях. У нервових клітинах містятьсятакож мікротрубочки, нейрофіламенти і мікрофіламенти, що розрізняютьсядіаметром. Мікротрубочки (діаметр 300 нм) йдуть від тіла нервової клітини ваксон і дендрити і являють собою внутрішньоклітинну транспортну систему.
Нейрофіламен-ти (діаметр 100 нм) зустрічаються тільки в нервових клітинах,особливо у великих аксонів, і теж складають частину її транспортноїсистеми. Мікрофіламенти (діаметр 50 нм) добре виражені у зростаючихвідростках нервових клітин, вони беруть участь в деяких видах міжнейронніз'єднань.

дендрити представляють собою деревно-розгалужені відростки нейрона, йогоголовне рецептивної полі, що забезпечує збір інформації, яка надходитьчерез сіналси від інших нейронів або прямо з середовища. При видаленні від тілавідбувається розгалуження дендрітов: число дендритних гілок збільшується, адіаметр їх звужується. На поверхні дендрітов багатьох нейронів (піраміднінейрони кори, клітини Пуркіньє мозочка і ін) є шипики. Шіпіковийапарат є складовою частиною системи канальців дендрита: у дендритахмістяться мікротрубочки, нейрофіламенти, сітчастий апарат Гольджі ірибосоми. Функціональне дозрівання і початок активної діяльності нервовихклітин збігається з появою пгапіков; тривалий припиненнянадходження інформації до нейрону веде до розсмоктування шипиків. Наявністьшипиків збільшує сприймаючу поверхню дендрітов; так, площадендрітов клітин Пуркіньє мозочка близько 250 000 мкм2. Мембрана дендрітовза своїми властивостями відрізняється від мембрани інших ділянок нервової клітини іне здатна до швидкого та надійного проведення збудження.

Аксон є одиночним, звичайно довгий вихідний відростокнейрона, що служить для бис троги проведення збудження. (До структури аксонавходять початковий сегмент, аксональних волокно і телодендрій.) аксональнихволокно відрізняється сталістю діаметру по всій довжині. Наприкінці він можегілки на велику (до 1000) кількість гілочок. Аксоплазма міститьбезліч мікротрубочок і нейрофіламенти, за допомогою яких здійснюєтьсяаксональниі транспорт хімічних речовин від тіла до закінченнях (ортоградний)і від закінчень до тіла нейрона (ретроградний). Існує швидкийаксональниі транспорт зі швидкістю сотень міліметрів на добу і повільнийтранспорт зі швидкістю кілька міліметрів на добу. За аксонатранспортуються речовини, необхідні для синаптической передачі, пептиди,продукти нейросекреціі. Залежно від швидкості проведення збудженнярозрізняють кілька типів аксонів, що відрізняються діаметром, наявністю абовідсутністю мієлінової оболонки та іншими характеристиками.

Початковий сегмент аксона нейронів є тригерних зоною - місцемпервісної генерації збудження. Ця ділянка нервової клітинипочинається від аксонів горбка і, воронкоподібне звужуючись, переходить впочаткова ділянка аксона, не покритий мієлінової оболонкою. Оскільки цейділянка мембрани нейрона є найбільш збудливим, то тут зазвичайспочатку і виникає збудження, яке потім поширюється поаксона і тіла нейрона. Таких запускають збудження ділянок може бутикілька. Початковий сегмент аксона має важливе значення для інтегративноїдіяльності нервової клітини. Телодендрій являє собою частину нервовоїклітини, яка здійснює з'єднання з іншими нейронами шляхомсинаптичних контактів. Це кінцеві розгалуження - термінали аксона,які не покриті мієлінової оболонкою і закінчуються потовщеннямирізної форми (булави, кільця/гудзики, чаші та інші), які входятьскладовою частиною в синапс. У стовщеннях локалізовано значнекількість бульбашок, розташованих вільно або вбудованих впресинаптичні мембрани. Оскільки термінали аксона дуже тонкі і непокриті мієліну, то швидкість збудження в них значно менше, ніж уаксонів.

Взаємодія частин нервових клітин забезпечує реалізацію їх функційза допомогою хімічних і електричних процесів. Хімічні процеси внервових клітинах відрізняються високою інтенсивністю, складністю ірізноманіттям. Поряд із уже зазначеними особливостями енергетичногообміну, в нервових клітинах відбувається синтез білків (у тому числіспецифічних) широкого спектру, функціонально активних пептидів,медіаторів і модуляторів синаптичних процесів, продуктів нейросекреціі.
Електричні процеси мають найважливіше значення для інформаційноїдіяльності нервових - клітин і повинні бути расемотрени окремо.