Физиология нейрона

Высказывалось много предположений относительно функции этих клеток-сателлитов и возможного участия их в процессе передачи нервных импульсов. Иногда даже ставят вопрос о том, не является ли сам нервный импульс результатом активности слоя шванновских клеток, а не аксона. Это чрезвычайно маловероятно. Мы уже многое знаем о физической и химической основе потенциала действия и распространения этой электрической волны по нервным и мышечным волокнам, и ясно, что механизмы в обоих случаях по существу одинаковы и связаны с цилиндрической мембраной волокна. Мышечные волокна лишены слоя шванновских клеток, и в лучшем случае к ним лишь в немногих разрозненных участках примыкают отдельные клетки типа сателлитов. Большая часть поверхностной мембраны мышечного волокна не находится в тесной связи с поверхностью других клеток, и тем не менее оно способно генерировать распространяющиеся электрические сигналы того же типа, что и нервный импульс. В некоторых ганглиях беспозвоночных удавалось вводить отдельные регистрирующие электроды в нервные клетки и в окружающие клетки глии. ... В этих случаях можно было непосредственно показать, что импульсы вырабатываются только в самом нейроне, но не в клетках-сателлитах.

Второе  предположение состояло в том, что  глиальные клетки, окружающие тела центральных нейронов, участвуют не столько в инициации и передаче быстрых сигналов, сколько в длительном хранении информации, т.е. имеют отношение к «памяти» на клеточном уровне. Эта идея не лишена некоторой привлекательности, но в настоящее время память и глия имеют лишь одну действительно общую особенность: ни о той, ни о другой мы почти ничего не знаем.

Если  нерв перерезать и тем самым отделить аксоны от тел нейронов, то периферические участки аксонов через несколько дней перестают проводить импульсы. Их структура разрушается, и остатки, по-видимому, перевариваются окружающими шванновскими клетками, которые размножаются и заполняют пространство, ранее занимаемое аксонами. В то же время центральный отрезок каждого из перерезанных нервных волокон проявляет тенденцию расти по направлению к периферии со скоростью нескольких миллиметров в сутки, и после восстановления контакта с периферическими шванновскими клетками постепенно начинает восстанавливать и первоначальный канал связи с мышечными волокнами или сенсорными клетками. Этот процесс регенерации контролируется главным образом активностью клеточного ядра; еще важнее то, что и для нормального существования всего периферического аксона, часто очень длинного, необходимо сохранение цитоплазматической связи с телом нейрона и его ядром.

Было  высказано предположение, что обладающие ядрами шванновские клетки, окружающие аксон на всем его протяжении, снабжают аксон какими-то метаболическими продуктами и тем самым компенсируют отдаленность этого 
отростка нейрона от его собственного ядра. (Для перехода веществ из тела нейрона в периферические участки длинных аксонов путем обычной диффузии потребовались бы месяцы или годы). Эта гипотеза правдоподобна; она легко 
объясняет, почему такие же удлиненные мышечные волокна, в цитоплазме которых распределено достаточное число собственных ядер, могут обходиться без сплошной оболочки из снабженных ядрами клеток-сателлитов. Следует, однако, помнить о том, что шванновские клетки сами по себе не способны поддерживать функцию и структурную целостность перерезанных аксонов; напротив, через несколько дней они даже начинают уничтожать остатки аксона. Жизненно важным центром снабжения и поддержания жизнедеятельности служит для аксона тело нервной клетки с его ядром, и до сих пор не удается объяснить, каким образом ядро постоянно снабжает периферические участки нейрона всем необходимым, в частности, ферментами или средствами для построения ферментов на месте. Предполагают, что нужные вещества непрерывно транспортируются по аксоплазме и непрерывно расходуются на периферии. Мы еще не знаем, связан ли этот транспортный механизм с медленным продвижением и ростом в длину, наблюдаемым при регенерации перерезанного аксона, или же он основан на совершенно ином и, быть может, гораздо более быстром физико-химическом способе передвижения веществ.

Одна из функций клеток-сателлитов в настоящее время выяснена. Шванновские клетки образуют миелиновую оболочку — изолирующий покров, который мы находим во всех быстро проводящих возбуждение двигательных и чувствительных нервах у позвоночных животных. Работы Ге-рена ... Шмитта ... и Робертсона ... показали, что во время эмбрионального и постнатального развития шванновские клетки многократно обвиваются вокруг нервного волокна и, в конце концов, каждая из них формирует цилиндрическую «муфту», состоящую из многих витков шванновской цитоплазмы и мембраны, туго намотанных на аксон и покрывающих 1—2 мм его длины. Мембрана нервного волокна остается неприкрытой только в области перехватов

Ранвье  — небольших разрывов (около 1 мк) между смежными сегментами миелина.

Создание  этой сегментированной оболочки имело  огромное значение в эволюции нервной системы; как мы увидим, оно позволило во много раз увеличить число каналов, обеспечивающих максимальную скорость передачи импульсов, не требуя добавочного пространства для размещения «кабелей». Миелинизированные сегменты нервных волокон являются биологическими структурами, наиболее близкими (в миниатюрном масштабе) к морским подводным кабелям; электрические сигналы проводятся в них по цилиндрическим аксонам, отделенным от проводящей тканевой жидкости концентрическими слоями изолирующей оболочки. Однако самый важный структурный компонент нервного волокна — это не миелиновая оболочка, а мембрана аксона, которая остается открытой в перехватах Ранвье. Именно здесь происходит электрическое возбуждение — важнейший биологический процесс, автоматически усиливающий нервный импульс до его первоначальной величины.

Уже много более века назад было известно, что деятельность нервов и мышц непосредственно связана с возникновением электрических токов. Теперь мы знаем, что электрический сигнал (потенциал действия, или спайки), который физиологи регистрировали в активных аксонах и мышечных волокнах, представляет собой не побочный результат, а существенную особенность распространяющегося сигнала — нервного импульса.

Заключение

     Таким образом, можно сделать следующий вывод: Нейроны — специализированные клетки, способные принимать, обрабатывать, кодировать, передавать и хранить информацию, организовывать реакции на раздражения, устанавливать контакты с другими нейронами, клетками органов. Уникальными особенностями нейрона являются способность генерировать электрические разряды и передавать информацию с помощью специализированных окончаний — синапсов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература

1. Агаджан Н.А. «Основы физиологии человека» 2001 г. с. 98-101.
2. Анишенко, Глушковская-Семечкина, Шорина, Игошева  

                  «Физиология высшей нервной деятельности» учебное пособие  

                    Саратов «колледж» 2001 г.  с. 50-51

3. Большая медицинская энциклопедия. Гл. Ред. Б.В.

                    Петровский.Изд.3-е т.4 М., 1976.

4. Власова З.А. Биология «справочник обитурьента», М. «Слово» 

                     2008г. с. 86-87

5. Р. Шмидт, Г. Тевс, «Физиология человека» М. «Мир» 2005 г. 

             с.117119.