Горячая линия бесплатной юридической помощи ✆ 8(499)703-34-18
+ Бесплатная консультация юриста по телефону

Язык нервных клеток

Нервная клетка, нейрон - «кирпичик» грандиозного здания нервной системы. Назначение клетки получать, осмысливать и передавать нервные сигналы-импульсы. Языком импульсов наши органы чувств информируют мозг о событиях и изменениях во внешнем мире и о состоянии самого организма. Языком импульсов мозг диктует свои приказы мышцам и различным органам нашего тела. Языком импульсов нервные клетки «разговаривают» друг с другом.

В процессе эмбрионального развития из тела нервной клетки вырастает единственный длинный отросток - аксон, или нервное волокно. Он может достигать 1-1,5 метра при толщине менее 0,025 миллиметра. Аксон заключен в своеобразный футляр, который разделяется на сегменты. Между ними оказываются оголенные участки аксона, названые перехватами Ранвье.

От тела клетки расходятся многочисленные ветвящиеся, как крона дерева, короткие отростки-дендриты. Дендриты и тело клетки оплетены тонкими веточками - аксонами многих сотен других нейронов. Каждая такая веточка заканчивается утолщением, похожим на бляшку. Основная функция дендритов - собирать информацию, дело аксона - передавать эту информацию дальше.

Нервный импульс представляет собой своеобразный электрический сигнал, который, например, по нерву пиявки «ползет» со скоростью 1,5 километра в час, а по двигательному нерву человека «мчится» со скоростью до 300 километров в час. Нервное волокно - аксон обладает многими свойствами электрического кабеля, передающего короткие электрические сигналы, импульсы. Но аксон не пассивный проводник. На всем своем протяжении, в каждом перехвате Ранвье аксон заново генерирует, усиливает нервный импульс. В результате он не теряет своей силы и распространяется с постоянной скоростью, без затухания и искажения даже по самому длинному нервному волокну.

Движение импульса по нерву напоминает горение бикфордова шнура. Правда, бикфордов шнур нельзя использовать дважды, а нервное волокно проводит импульсы безотказно в течение всей жизни организма. Распространение нервного импульса - это электрохимический процесс.

Внутри нервной клетки в 30 раз больше ионов калия и в 10 раз меньше ионов натрия, чем вне клетки. Внутри клетки преобладают отрицательные заряды, вне ее - положительные. Ионы калия стремятся вырваться из клетки, а ионы натрия войти в нее. Но на их пути - мембрана, оболочка нервной клетки, которая в покое непроницаема для этих ионов.

В бикфордовом шнуре один горящий участок поджигает следующий. В нервном волокне вспышку передает бегущий электрический сигнал. Он впереди себя резко изменяет проницаемость мембраны, в ней как бы распахиваются ворота, в которые устремляется поток ионов натрия. Они заряжены положительно. В результате внутри аксона вместо отрицательного возникает положительный заряд. Это резкое изменение полярности электрического заряда внутри и снаружи нервной клетки составляет суть нервного импульса. Подобно волне, он распространяется по всему аксону, от одного перехвата Ранвье к другому.

В нервном импульсе различают две фазы. Поток ионов натрия внутрь клетки - первая фаза. Во второй фазе этот поток прекращается и распахиваются ворота для калия. Благодаря этому всего лишь за одну тысячную долю секунды восстанавливается исходная электрическая полярность внутри и снаружи клетки.

Направление движения нервного импульса всегда неизменно: с аксона одной клетки на дендрит или тело другой нервной клетки. Передача импульса совершается в синапсе - месте контакта двух клеток.

Долгое время полагали, что нервный импульс просто перескакивает с бляшки, которой оканчивается аксон, через синаптическую щель на другую клетку и мчится дальше. Оказалось же, что процесс синаптической передачи гораздо сложнее. Внутри синаптической бляшки были обнаружены особые пузырьки, заполненные химическим передатчиком нервных импульсов - медиатором. Нервный импульс, достигнув бляшки, в 100 миллионов раз усиливает выброс медиатора в щель между двумя клетками. Молекулы медиатора воздействуют на определенный участок мембраны, названный постсинаптической мембраной, и открывают в ней каналы для прохода ионов натрия и калия. Возникает интенсивный поток ионов, который изменяет электрические свойства постсинаптической мембраны.

Такой процесс совершается на поверхности клетки одновременно во множестве синапсов, и массированная бомбардировка мембраны вызывает к жизни новый импульс. Так происходит возбуждение нервной клетки. Впрочем, приходящие к синапсу импульсы вовсе не обязательно возбуждают следующую клетку. Иногда они, наоборот, заставляют клетку прекратить работу, молчать. Роль тормозных импульсов в работе всей центральной нервной системы столь же важна, как и возбуждающих. Не может в нервной системе существовать возбуждение без торможения, как не может существовать в магните только северный или только южный полюс.

Основное отличие тормозного импульса от возбуждающего состоит в том, что он стимулирует выход в синаптическую щель особого, тормозного медиатора, который распахивает в постсинаптической мембране ворота только для ионов калия. Они выходят из клетки, в результате отрицательный заряд внутри нее не падает, как при возбуждении, а, наоборот, увеличивается. Естественно, в этих условиях нервный импульс в клетке возникнуть не может. Клетка «молчит».
3509 0