810 likes | 1.18k Views
Нейробиология. Нервная ткань. Нейробиологический подход к исследованию нервной системы человека. Диффузная нервная система примитивного кишечнополостного животного – гидры. Нервная система плоского червя - планарии. Нервная система человека.
E N D
Нейробиология Нервная ткань
Нейробиологический подход к исследованию нервной системы человека
Диффузная нервная система примитивного кишечнополостного животного – гидры.
Нервная система плоского червя - планарии
Нейроны, их отростки, процессы, протекающие в нейронах, остаются практически неизменными в ходе эволюции как у примитивных животных (например, членистоногих, рыб, амфибий, рептилий и др.), так и у человека.
Открытие клеточного строения нервной системы
Сантья́го Рамо́н-и-Каха́ль (Santiago Ramón y Cajal) (1852 — 1934) Испанский врач и гистолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии медицине в 1906 году «В знак признания трудов о структуре нервной системы» Ками́лло Го́льджи (Camillo Golgi) (1843 —1926) Итальянский врач и учёный, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1906 году «В знак признания трудов о структуре нервной системы»
Слева — гистологическое строение двигательной зоны коры головного мозга человека. Справа — клетка Беца из двигательной зоны коры; импрегнация по методу Гольджи. (Cajal, 1911).
Схемы Кахала, указывающие направление переноса сигналов в нервных клетках и в нервных сетях в соответствии с «законом динамической поляризации». А. Ганглий беспозвоночного. Б. Мозжечок. (Cajal, 1911)
В ядре находятся хромосомы, содержащие ДНК – запись наследственной генетической информации. Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум) служит для синтеза, накопления и транспорта различных веществ.
Основные типы клеток глии: • 1. Микроглия – участвует в образовании мозговых оболочек, выполняет фагоцитарную роль (уничтожение инородных тел и погибших клеток) • 2. Олигодендроглия (олигодендроциты) – участвует в образовании миелиновых оболочек • 3. Астроглия (астроциты) – обеспечивают нейронам механическую защиту, доставляют питательные вещества, удаляют шлаки, электрически изолируют нейроны друг от друга • Миелиновые оболочки периферических нервных волокон образованы Шванновскими клетками
Разные типы нейроглии. А. Протоплазматические астроциты. Б. Фиброзные астроциты. В. Микроглия. Г. Олигодендроциты.
Олигодендроцит наматывает свою мембрану вокруг аксона, образуя многослойную миелиновую оболочку. В миелинизированном аксоне переход ионов через мембрану происходит только в разрывах между сегментами миелиновой оболочки - перехватах Ранвье.
Миелиновая оболочка (My), образованная Шванновской клеткой (Schw.), вокруг аксона нейрона (A)
Астроциты и олигодендроциты в белом веществе
Нейрон на препарате, окрашенном по Гольджи
Внутреннее строение типичного нейрона. Микротрубочки обеспечивают структурную жесткость, а также транспортировку материалов, синтезируемых в теле клетки и предназначенных для использования в окончании аксона (внизу). В этом окончании находятся синаптические пузырьки, содержащие медиатор, а также пузырьки, выполняющие иные функции. На поверхности постсинаптического дендрита показаны предполагаемые места рецепторов для медиатора
Фотография нейрона, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа, и рисунок типичного нейрона.
Схема нейрона. 1 — дендрит; 2 — шипики; 3 — тело нейрона; 4 — дендрит; 5 — аксонный холмик; 6 — аксон; 7 — синаптическая щель; 8 — окончание аксона; 9 — постсинаптический нейрон.
Примеры различных нейронов. Все имеют дендриты, тело и аксон
Основные типы нейронов млекопитающих: Псевдоуниполярные клетки. Клетки, от тела которых отходит только один отросток. На самом деле при выходе из сомы этот отросток разделяется на два: аксон и дендрит. Расположены в сенсорных узлах. Биполярные клетки — это клетки, которые имеют один аксон и один дендрит. Они характерны периферической части некоторых сенсорных систем. Мультиполярные клетки имеют один аксон и множество дендритов. К такому типу нейронов принадлежит большинство нейронов ЦНС. Исходя из особенностей формы этих клеток их делят на веретенообразные, корзинчатые, звездчатые, пирамидные и др. Только в коре головного мозга насчитывается до 60 вариантов форм тел нейронов.
Различные типы нейронов: псевдоуниполярные, биполярные, безаксонные и мультиполярные
Мембранные потенциалы. Потенциал покоя.
Мембрана нейрона и ассоциированные с ней трансмембранные белки
Нервная клетка и ионы. А- — органические анионы.
Концентрации ионов в цитоплазме нейрона (слева) и в межклеточной жидкости (справа)
Диффузия и полупроницаемые мембраны
Потенциал покоя создается преимущественно калиевым током
Равновесный потенциал для ионов калия на мембране нейрона
Потенциал покоя создается преимущественно выходящим калиевым током. Разность концентраций ионов поддерживается калий-натриевым насосом
Возбуждение нейрона. Проведение возбуждения.
Внутриклеточная регистрация мембранного потенциала покоя и потенциала действия в гигантском аксоне кальмара. А- стеклянная микропипетка диаметром 100 мкм заполнена морской водой и введена в рассеченный аксон кальмара (толщина аксона около 1 мм). B. Потенциал действия, регистрируемый микропипеткой. Внизу – отметки времени 2 мс. По Hodgkin and Huxley (1939). А.Л.Ходжкин и А.Хаксли удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине, 1963, за создание математической модели генерации и распространения потенциала действия.
Потенциал действия развивается по закону «все или ничего» и достигает приблизительно +40 - +55 мВ (в цитоплазме относительно внеклеточной среды), т.е. амплитуда составляет порядка 100 - 125 мВ
Синаптические контакты на нейроне гиппокампа (микрофотография с применением иммунохимических красителей)
Электронная микрофотография синапса