Гистология реферат. Тема 1 клетка Вопрос Химический состав, организация плазмолеммы. Функции плазмолеммы

• Название: Тема 1 клетка Вопрос Химический состав, организация плазмолеммы. Функции плазмолеммы
• Анкор: Гистология реферат
• Дата: 16.02.2023
• Размер: 3.29 Mb.
• Имя файла: gista-1.docx
• Тип: Документы; #940191
• страница: 9 из 28

Тема 9: «Нервная ткань»

Вопрос 1. Источники развития: нейроэктодерма, нервная трубка, нервный гребень, нейрогенные плакоды.

Нейруляция — процесс закладки нервной системы и осевых структур. Она начинается с 16 суток развития (первые признаки формирования нервной пластинки) и в основном завершается к 22-23 суткам. Почти одновременно из мезодермы формируются сомиты и нефротом.

А. Стадии нейруляции.

1. Индукция нервной пластинки.

2. Приподнимание краёв нервной пластинки и образование нервного желобка.

3. Появление нервных валиков.

4. Формирование нервного гребня и начало выселения из него клеток.

5. Слияние нервных валиков — образование нервной трубки.

6. Смыкание эктодермы над нервной трубкой.

Первичная эмбриональная индукция. Нейральная, или первичная эмбриональная индукция — образование нервной пластинки из дорсальной эктодермы. Этот процесс определяет организатор — хордомезодерма. В ходе первичной эмбриональ ной индукции детерминируется судьба клеток, дающих начало нервной системе. Природа индуктора и механизм индукционного взаимодействия между хордомезодермой и дорсальной эктодермой неясны.

Нервная трубка. Вскоре после образования края нервной пластинки приподнимаются, и формируются нервные валики. Между валиками расположен нервный желобок. Позднее края нервных валиков смыкаются по срединной линии и образуется замкнутая нервная трубка.

Нервный гребень. После смыкания валиков и образования нервной трубки часть экто дермы, расположенная между нейральной и ненейральной (кожной) эктодермой, формирует новую структуру — нервный гребень.

Нейрогенные плакоды — утолщения эктодермы, расположенные латерально по обе стороны от формирующейся нервной трубки в краниальном отделе зародыша. Производные нейрогенных плакод: нейроны обонятельной выстилки, нейроны вестибулярного и слухового ганглиев, а также чувствительные нейроны коленчатого, каменистого, узловатого и тройничного ганглиев черепных нервов.

Вопрос 2. Нервный гребень. Миграция и дифференцировка клеток нервного гребня.

Нервный гребень. После смыкания валиков и образования нервной трубки часть экто дермы, расположенная между нейральной и ненейральной (кожной) эктодермой, формирует новую структуру — нервный гребень.

При смыкании нервной трубки клетки нервных валиков выходят из ее состава и располагаются между ее дорсальной частью и эктодермой.

Затем они мигрируют в разных направлениях, проявляя очень широкие формообразовательные потенции. Группа клеток нервного гребня в туловищной части зародыша мигрирует в эктодерму и там превращается в первичные пигментные клетки — меланоциты. Другие, двигаясь в центральном направлении, образуют нейроны спинальных ганглиев, еще дальше — ганглиев симпатической и парасимпатической систем. Третьи — превращаются в клетки шванновских оболочек нервов, четвертые — в хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников. Вообще клетки нервного гребня туловищного отдела дифференцируются в зависимости от того, куда попадут.

Клетки нервного гребня в головной части зародыша мигрируют в сторону лица, превращаясь в хрящевые, мышечные, соединительнотканные. Они строят хрящи висцерального скелета, мышцы кожи, соединительную ткань лица, языка и нижней челюсти, входят в состав аденогипофиза, паращитовидных желез и мякоти зуба. Если клетки головного отдела нервного гребня пересадить в туловищную область, то они все равно дифференцируются затем в хрящевые, мышечные и соединительнотканные. Еще одним убедительным примером выраженных миграций является перемещение первичных половых клеток из желточной энтодермы в зачаток половой железы.

Вопрос 3. Главные клеточные типы нервной ткани (нейрон, виды нейроглиальных клеток).

Нейроны (термин предложил Вильгельм фон Вальдейер) — главные клеточные типы нервной ткани. Эти возбудимые клетки осуществляют передачу электрических сигналов (между собой при помощи нейромедиаторов в синапсах) и обеспечивают способность мозга к переработке информации. Существенная часть каждого нейрона — цитоскелет. Перикарион (тело) и отходящие от него отростки (аксон и ветвящиеся дендриты) — стандартные части нейронов (рис. 8-3).

Термин «нейроглия» ввёл немецкий патолог Рудольф Вирхов для описания связующих элементов между нейронами. Эти клетки составляют почти половину объёма мозга. Среди глиальных клеток мозга выделяют эпендимную глию, макроглию и микроглию, из клеток эпендимной глии — танициты (радиальная глия) и эпителиоидную эпёндимную глию.

Макроглия состоит из астроцитов и олигодендроцитов. В периферической нервной системе присутствуют шванновские клетки и группа окружающих нейроны вспомогательных клеток в ганглиях. Образующие миелин клетки — шванновские и олигодендроциты.

А. Астроциты — звёздчатые клетки, их отростки отходят от тела клетки в разных направлениях, оплетают нейроны, сосуды, клетки (эпендимы) желудочков мозга, образуя расширения в виде концевой ножки. Маркёр астроцитов — глиальный фибриллярный кислый белок промежуточных филаментов. Астроциты имеют р-адренорецепторы и рецепторы многих нейромедиаторов.

Б. Миелинобразующие клетки — шванновские и олигодендроциты.

1. Олигодендро(глио)циты. Как правило, более мелкие клетки, чем астроциты, но в этих миелинобразующих клетках ЦНС высока плотность органелл.

а. Серое вещество мозга. Здесь олигодендроциты находятся в непосредственном контакте с перикарионами и отростками нейронов.

б. Белое вещество. Здесь олигодендроциты расположены рядами между нервными волокнами. Именно миелин придает белому веществу характерный цвет, отличающий его от серого вещества.

2. Шванновские клетки входят в состав миелиновых и безмиелиновых периферических нервных волокон, синтезируют белки Р0, Р,, Р2, образуют миелин и рассматриваются как аналоги олигодендроцитов. Маркёр шванновских клеток — белок S100b. Шванновские клетки образуют щелевые контакты.

3. Миелин — компактная структура из мембран, спирально закрученных вокруг аксонов. 70% массы миелина составляют липиды. Важные компоненты — белки миелина: Р0, Р22, основной белок миелина, протеолипидный и другие.

В. Эпендимная глия

1. Эпендимные клетки кубической формы образуют эпителиоподобный пласт, выстилающий центральный канал и желудочки мозга. Клетки имеют хорошо развитые реснички и многочисленные пузырьки в цитоплазме. Клетки формируют промежуточные, плотные и щелевые контакты и образуют барьер проницаемости.

2. Танициты имеют вытянутый отросток, идущий в мозг и часто заканчивающийся на кровеносном сосуде. Клетки этого типа почти не имеют ресничек. В нейроонтогенезе отростки таницитов служат проводящими путями для миграции нейробластов.

Г. Микроглия. Клетки микроглии имеют небольшие размеры, неправильную форму, многочисленные ветвящиеся отростки, ядро с крупными глыбками хроматина, множество лизосом, гранулы липофусцина и плотные пластинчатые тельца. Функция в интактном мозге неясна. В ответ на повреждения самого различного характера клетки микроглии быстро размножаются и активируются.

Вопрос 4. Нейрон: строение, классификация.

Нейроны (термин предложил Вильгельм фон Вальдейер) — главные клеточные типы нервной ткани. Эти возбудимые клетки осуществляют передачу электрических сигналов (между собой при помощи нейромедиаторов в синапсах) и обеспечивают способность мозга к переработке информации. Существенная часть каждого нейрона — цитоскелет. Перикарион (тело) и отходящие от него отростки (аксон и ветвящиеся дендриты) — стандартные части нейронов.

А. Перикарион содержит ядро, комплекс Гольджи, гранулярную эндоплазматическую сеть, митохондрии, лизосомы, элементы цитоскелета.

1. Ядро нейрона имеет мелкодисперсный хроматин и ядрышко. В силу относительно большого диаметра ядро в СМ выглядит (особенно в крупных нейронах) как оптически пустое. Ядрышко крупное и резко базофильное.

2. Комплекс Гольджи хорошо развит, особенно в крупных нейронах. Его особенность — расположение между ядром и местом отхождения аксона, что отражает мощный транспорт белков, синтезированных в гранулярной эндоплазматической сети перикариона, в аксон.

3. Аксонный холмик — занятая комплексом Гдльджи область перикариона, место генерации потенциалов действия.

4. Гранулярная эндоплазматическая сеть. В перикарионе и дендритах развита гранулярная эндоплазматическая сеть (глыбки рибосом впервые обнаружил Франц Ниссльпри окраске метиленовым синим, поэтому её в нейронах иногда называют веществом Ниссля [тигроид]).

Тигролиз — распыление тигроидного вещества, отражающее глубокие дистрофические изменения при нарушении целостности нейрона (например, при сдавлении или перерезке аксона).

5. Митохондрии многочисленны. Значительные энергетические потребности нервных клеток обеспечивает преимущественно аэробный метаболизм, поэтому нейроны крайне чувствительны к гипоксии.

6. Цитоскелет.

7. Пигменты. В нейронах (особенно с возрастом) накапливается липофусцин. Нейроны некоторых ядер мозга в норме содержат иные пигменты, поэтому эти образования и Отростки, отходящие от перикариона, — аксон и дендриты (рис. 8-3 и 8-4). Отростки нейрона участвуют в образовании синапсов.

1. Аксон (нейрит) — длинный отросток, как правило, не ветвящийся по его протяжению, но образующий концевые разветвления, содержащие синаптические пузырьки; проводит пачки импульсов (спайки) от перикариона. получили своё название (substantia nigra, locus coeruleus).

а. Экспрессия нейромодулина — специфичного для аксона фосфобелка — признак начала дифференцировки нейронов. Сначала образуются короткие отростки, которые потенциально могут стать либо аксоном, либо дендритами. Отросток, накапливающий белок ОАР-43, в дальнейшем становится аксоном.

б. Объём аксона может достигать 99% суммарного объёма нейрона.

в. Длина аксона может быть весьма значительной — десятки сантиметров.

2. Дендриты — ветвящиеся отростки, заканчивающиеся вблизи от тела нейрона. В плазмолемму встроены постсинаптические рецепторы, дендриты проводят возбуждение к перикариону. Проксимальные области дендритов — продолжение перикариона. Поэтому они содержат рибосомы, компоненты гранулярной и гладкой эндоплазматической сети, элементы комплекса Гольджи.

В. Классификация. Нейроны отличаются по размерам и форме перикариона, числу отростков, их синаптическим связям, характеру ветвления дендритов, электрофизиологическим характеристикам, химии нейромедиаторов, позиции в функциональных сетях и множеству других характеристик. По этой причине классификации нейронов многочисленны.

1. Клеточный тип. Эта классификация могла бы быть главенствующей, но находится в стадии разработки.

2. Количество отростков

а. Аполяры — отростков нет (условно к ним можно отнести ранние нейробласты).

б. Униполяры — единственный отросток (формально одноотростчатыми нервными клетками можно считать псевдоуниполярные нейроны спинномозговых узлов).

Псевдоуниполяры на самом деле имеют два отростка (центральный и периферический), отходящие от короткого выроста перикариона. В нейроонтогенезе от перикариона отходят два отростка, они сближаются и образуют общий ствол отхождения от перикариона. Периферический отросток иногда называют аксоном, центральный — дендритом, что неверно.

в. Биполяры имеют аксон и ветвящийся дендрит (например, обонятельные рецепторные нервные клетки).

г. Мультиполяры. Число отростков более двух (один аксон, остальные — дендриты).

Классический пример — мотонейроны передних рогов спинного мозга.

3. Химия нейромедиатора. Критерий классификации — синтез, накопление в синаптических пузырьках и экскреция в синаптическую щель конкретного нейромедиатора. При этом к имени нейромедиатора добавляют ергический. Иногда в качестве критерия применяют тип мембранного рецептора, регистрирующего наличие нейромедиатора (в этом случае добавляют цептивный).

а. Холинергические. Нейромедиатор — ацетилхолин (например, двигательные нейроны передних рогов спинного мозга, иннервирующие скелетные мышечные волокна; парасимпатические нейроны блуждающего нерва, иннервирующие сердце, ГМК и железы желудка).

б. Адренергические. Нейромедиатор — норадреналин (например, постганглионарные нейроны симпатического отдела вегетативной нервной системы, иннервирующие сердце, ГМК сосудов и внутренних органов).

в. Дофаминергические (например, некоторые нервные клетки базальных ядер мозга).

Недостаточная секреция дофамина приводит к развитию паркинсонизма.

4. Форма перикариона (например, пирамидные и звёэЬштые нейроны коры большого мозга).

5. Длина аксона (например, короткоаксонные и длинноаксонные нервные клетки коры больших полушарий). В зависимости от длины аксона различают клетки Гдльджи I и II типа. Клетки Гольджи I типа имеют длинные аксоны (например, аксоны пирамидных нейронов коры больших полушарий достигают длины 50-70 см). Клетки Гольджи II типа имеют короткие аксоны. В сером веществе спинного мозга короткие безмиелиновые аксоны клеток Гольджи II типа могут не выходить за пределы сегмента, проходить в спайках или соединять соседние сегменты. Другим примером клеток Гольджи II типа могут служить вставочные нейроны зернистого слоя коры мозжечка.

Вставочные нейроны сетчатки (амакринные клетки) вообще не имеют аксонов.

6. Позиция в нейронной цепочке (в т.ч. в дуге рефлекса) позволяет выделять чувствительные (воспринимающие сигнал из внешней или внутренней среды), двигательные (иннервирующие сократительные и секреторные элементы) и находящиеся между ними вставочные (ассоциативные в нейронных сетях) нервные клетки.

7. Направление возбуждения к центру — афферентные нервные клетки (в т.ч. чувствительные нейроны разных модальностей, восходящих путей), к периферии — эфферентные нейроны двигательных путей и трактов (например, пирамидной и экстра- пирамидной систем).

8. Модальность — характер воспринимаемого и передаваемого сигнала (например, механорецепторные, зрительные, обонятельные нейроны и т.д.).

9. Отдел нервной системы. Целесообразно выделять нервные клетки вегетативного отдела нервной системы. Нейроны соматического отдела — чувствительные и двигательные, не относящиеся к вегетативным.

10. Бодиана т.н. универсальная классификация частей нейрона предложена для сопоставления частей нейрона (перикарион, дендриты, аксон), направления возбуждения и характера электрогенеза в частях нервной клетки.

Вопрос 5. Строение мультиполярного, биполярного, псевдоуниполярного нейронов, их локализация, функции.

а. Аполяры — отростков нет (условно к ним можно отнести ранние нейробласты).

б. Униполяры — единственный отросток (формально одноотростчатыми нервными клетками можно считать псевдоуниполярные нейроны спинномозговых узлов).

Псевдоуниполяры на самом деле имеют два отростка (центральный и периферический), отходящие от короткого выроста перикариона. В нейроонтогенезе от перикариона отходят два отростка, они сближаются и образуют общий ствол отхождения от перикариона. Периферический отросток иногда называют аксоном, центральный — дендритом, что неверно.

в. Биполяры имеют аксон и ветвящийся дендрит (например, обонятельные рецепторные нервные клетки).

г. Мультиполяры. Число отростков более двух (один аксон, остальные — дендриты).

Вопрос 6. Цитоскелет нейрона: микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные филаменты, их структура и функции. Аксонный транспорт, его виды, функции.

Д. Цитоскелет нейронов состоит из микротрубочек, промежуточных филаментов (нейрофи- ламенты) и микрофиламентов.

Микротрубочки — наиболее крупные элементы цитоскелета, их диаметр 24 нм. С ними связывают внутриклеточный, в т.ч. аксонный, транспорт. От перикариона по отросткам перемещаются различные вещества (белки, нейромедиаторы и т.д.), органеллы (митохондрии, элементы цитоскелета, везикулы и т.д.). Микротрубоч ки в перикарионе и дендритах (в отличие от аксона) не имеют направленной ориентации. а. Ориентация. Большинство микротрубочек аксона (+)-концом направлено к терминали, а (-)-концом — к перикариону. Характер ориентации микротрубочек имеет важное значение для распределения по отросткам различных органелл. К (+)- концу перемещаются митохондрии и секреторные пузырьки, а к (-)-концу — рибосо мы, мультивезикулярные тельца, элементы комплекса Гольджи.

б. т-Белок — один из белков, связанных с микротрубочками большинства клеточных типов. т-Белок связывается с тубулином и стимулирует сборку микротрубочек, обра зует между ними поперечные сшивки. Модифицированная форма т-белка, формирую щего волокна из пары спиральных нитей в составе плотных аномальных структур (нейро- фибриллярных клубков), обнаружена в нейронах мозга при болезни Алъцхаймера.

2. Нейрофибриллы. При импрегнации солями серебра в нейронах можно обнаружить сплетения нитевидных структур, в аксонах расположенных параллельно друг другу. Нейрофибриллы — типичный артефакт, образующийся при осаждении серебром белков цитоскелета.

3. Микрофиламенты

Аксонный транспорт различных компонентов обеспечивает кинезин микротрубочек. Различают быстрый (100-1000 мм/сутки) и медленный аксонный транспорт (1-10 мм/сутки), а также антероградный (транспорт от перикариона) и ретроградный (к перикариону). Основной материал антероградного транспорта — белки, синтезированные в перикарионе (например, белки ионных каналов, ферменты синтеза нейромедиаторов).

Вопрос 7. Синапс. Строение синапса. Классификация синапсов. Нейромедиаторы.

Синапсы — специализированные межклеточные контакты, передающие сигналы от одного нейрона к другому при помощи нейромедиаторов. Химическая природа нейромедиатора, морфология синапсов и участвующие в формировании синапса части нейронов в различных отделах нервной системы значительно варьируют. В синапсе выделяют пресинаптическую и постсинаптическую части, разделённые синапти ческой щелью шириной 20-30 нм. Пресинаптические нейроны синтезируют, хранят и сек- ретируют нейромедиаторы. При изменении мембранного потенциала в терминалях нейро медиатор выделяется в синаптическую щель (экзоцитоз) и связывается со своими рецепторами в постсинаптической мембране, вызывая изменение мембранного потенциала постсинаптического нейрона.

1. Классификация

а. Аксодендритические — синапсы между аксоном одного нейрона и дендритами другого нейрона.

б. Аксо-аксональные — синапсы между аксонами разных нейронов.

в. Аксосоматические — синапсы между терминалями аксона одного нейрона и телом другого нейрона.

г. Дендродендритические — синапсы между дендритами нейронов.

2. Пресинаптическая часть — специализированная часть терминали отростка нейрона, где расположены синаптические пузырьки и митохондрии. Пресинаптическая мембрана (плазмолемма) содержит потенциалзависимые Са2+-каналы). При деполяризации мембраны каналы открываются и ионы Са2+ входят в терминаль, запуская в активных зонах экзоцитоз нейромедиатора.

а. Роль Са2+. Слияние синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной проис ходит при увеличении концентрации Са2+ в цитозоле нервной терминали.

Синаптотагмин — белок синаптического пузырька, связывающийся с Са2+и регулирующий экзоцитоз. Синаптотагмин участвует также в реорганизации примембранного цитоскелета, что важно для секреции медиатора.

б. Узнавание. Предшествующий слиянию синаптических пузырьков и плазмо- леммы процесс узнавания синаптическим пузырьком пресинаптической мембраны проис ходит при взаимодействии мембранных белков (синаптобревин, БМАР-25 и синтаксин).

в. Активные зоны. В пресинаптической мембране выявлены т.н. активные зоны — участки утолщения мембраны, в которых происходит экзоцитоз. Активные зоны рас положены против скоплений рецепторов в постсинаптической мембране, что умень шает задержку в передаче сигнала, связанную с диффузией нейромедиатора в синап тической щели.

г. Влияние токсинов. Синтаксин и синаптобревин — мишени ботулинического токсина, необратимо подавляющего слияние синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной. Мишень столбнячного токсина — синаптобревин.

3. Постсинаптическая часть. Постсинаптическая мембрана содержит рецепторы нейромедиатора, ионные каналы.

4. Синаптическая передача — сложный каскад событий. Многие неврологические и психические заболевания сопровождаются нарушением синаптической передачи. Раз личные лекарственные препараты влияют на синаптическую передачу, вызывая нежела тельный эффект (например, галлюциногены) или, наоборот, корригируя патологический процесс (например, психофармакологические средства [антипсихотические препараты]),

а. Механизм. Синаптическая передача возможна при реализации ряда последовательных процессов: синтеза нейромедиатора, его накопления и хранения в синаптических пузырьках вблизи пресинаптической мембраны, высвобождения нейромедиатора из нервной терминали, кратковременного взаимодействия нейромедиатора с рецептором, встроенным в постсинаптическую мембрану, разрушения нейромедиатора или захвата его нервной терминалью.

Вопрос 8. Нервные волокна. Миелиновые и безмиелиновые нервные волокна, их строение.

В зависимости от того, формируют ли шванновские клетки вокруг осевого цилиндра миелин, выделяют безмиелиновые и миелинизированные нервные волокна. В безмиелиновых нервных волокнах осевой цилиндр погружается в шванновскую клетку, мембрана которой смыкается, образуя мезаксон – сдвоенная мембрана шванновской клетки. В миелинизированном нервном волокне мембрана мезаксона удлиняется и концентрически наслаивается на волокно, мембранны в составе миелина расслаиваются, образуя насечки Шмидта-Лантермана, в которых присутствует цитоплазма шванновских клеток. Строение миелинового нервного волокна. Каждая шванновския клетка миелинизирует небольшой участок аксона, снаружи от миелина располагаются тонкий слой цитоплазмы и ядро шванновской клетки. Миелин прерывается через регулярнае промежутки – перехваты Ранвье. Мембрана аксонов в районе перехватов Ранвье содержит много натриевых каналов, необходимых для поддержания импульсной активности.

(1) Синтез нейромедиатора. Ферменты, необходимые для образовании нейромеди аторов, синтезируются в перикарионе и транспортируются к синаптической терми- нали по аксонам, где взаимодействуют с молекулярными предшественниками нейромедиаторов.

(2) Хранение нейромедиатора. Нейромедиатор накапливается в нервной терми- нали, находясь внутри синаптических пузырьков вместе с АТФ и некоторыми катионами. В пузырьке находится несколько тысяч молекул нейромедиатора, что составляет квант.

Квант нейромедиатора. Величина кванта не зависит от импульсной активности, а определяется количеством поступившего в нейрон предшественника и активностью ферментов, участвующих в синтезе нейромедиатора.

(3) Секреция нейромедиатора. Когда потенциал действия достигает нервной терминали, в цитозоле резко повышается концентрация Са2+, синаптические пузырьки сливаются с пресинаптической мембраной, что приводит к выделению квантов нейромедиатора в синаптическую щель. Незначительное количество нейромедиа тора постоянно (спонтанно) секретируется в синаптическую щель.

(4) Взаимодействие иейромедиатора с рецептором. После выброса в синапти ческую щель молекулы нейромедиатора диффундируют в синаптической щели и достигают своих рецепторов в постсинаптической мембране.

Электрогенез в постсинаптической мембране. Взаимодействие нейромеди атора с рецептором приводит к изменению мембранного потенциала (деполя ризация или гиперполяризация) постсинаптической мембраны.

(а) Возбуждающие синапсы. При деполяризации возбуждение по плазмолемме распространяется до аксонного холмика, где генерируются потенциалы действия.

Тормозные синапсы. При гиперполяризации возбудимость мембраны умень шается, и потенциалы действия не генерируются.

(5) Удаление нейромедиатора из синаптической щели происходит двояко: инактивацией ферментом, захватом терминалью.

(а) Инактивация нейромедиатора. Кратковременность взаимодействия нейро медиатора с рецептором достигается разрушением нейромедиатора специаль ными ферментами (например, ацетилхолина — ацетилхолинэстеразой).

(б) Захват нейромедиатора. В большинстве синапсов передача сигналов прекращается вследствие быстрого захвата нейромедиатора пресинаптической терминалью.

Транспортёры. Захват норадреналина осуществляют специфические Nа+-и Сl-транспортирующие белки (например, норадреналин-транспортирующий белок 1) — мишени трициклических антидепрессантов (например, дезипрамин и имипрамин). Система захвата биогенных аминов — точка приложения антидепрессан тов и таких препаратов, как кокаин и амфетамины. Дефекты транспортёров норадреналина и серотонина — кандидаты на роль первопричины при психичеcких расстройствах, таких, как маниакально-депрессивные состояния.

б. Нейромедиаторы

(1) Химия. Большинство нейромедиаторов — аминокислоты и их производные. Одни нейроны модифицируют аминокислоты с образованием аминов (норадреналин, серотонин, ацетилхолин), другие — нейромедиаторов пептидной природы (эндорфины, энкефалины). Лишь небольшое количество нейромедиаторов образовано не аминокислотами. Нейроны могут синтезировать более одного нейромедиатора.

(2) Наиболее распространённые нейромедиаторы:

(а) Ацетилхолин секретируется из терминалей соматических мотонейронов (нервномышечные синапсы), преганглионарных волокон, постганглионарных холинергических (парасимпатических) волокон вегетативной нервной системы и разветвлений аксонов многих нейронов ЦНС (базальные ганглии, двигательная кора). Синтезируется из холина и ацетил-КоА при помощи холинацетилтран сферазы, взаимодействуете холинорецепторами нескольких типов. Кратковременное взаимодействие лиганда с рецептором прекращает ацетилхолинэстераза, гидролизующая ацетилхолин на холин и ацетат.

(б) Дофамин — нейромедиатор в окончаниях некоторых аксонов периферических нервов и многих нейронов ЦНС (чёрное вещество, средний мозг, гипоталамус). После секреции и взаимодействия с рецепторами дофамин активно захватывается пресинаптической терминалью, где его расщепляет моноаминоксидаза. Дофамин метаболизирует с образованием ряда веществ, в т.ч. гомованилиновой кислоты.

(в) Норадреналин секретируется из большинства постганглионарных симпатических волокон и является нейромедиатором между многими нейронами ЦНС (например, гипоталамус, голубоватое место). Образуется из дофамина путём гидролиза при помощи дофамин-р-гидроксилазы. Норадреналин хранится в синаптических пузырьках, после высвобождения взаимодействует с адренорецепторами, реакция прекращается в результате захвата норадреналина пресинаптической частью. Уровень норадреналина определяется активностью тирозин гидроксилазы и моноаминоксидазы. Моноаминоксидаза и катехол-0-метилтрансфераза переводят норадреналин в неактивные метаболиты (норметанефрин, З-метокси-4-гидрокси-фенилэтиленгликоль, З-метокси-4-гидроксиминдальная кислота).

Норадреналин — мощный вазоконстриктор, эффект происходит при взаимодействии нейромедиатора с ГМК стенки кровеносных сосудов.

(г) Серотонин (5-гидрокситриптамин) — нейромедиатор многих центральных нейронов (например, ядра шва). Предшественником служит триптофан, гидроксилируемый триптофангидроксилазой до 5-гидрокситриптофана с последующим декарбоксилированием декарбоксилазой 1-аминокислот. Расщепляется моноаминоксидазой с образованием 5-гидроксииндолуксусной кислоты.

(д) у-Аминомасляная кислота — тормозной нейромедиатор в ЦНС (базальные ганглии, мозжечок). Образуется из глутаминовой кислоты под действием декарбоксилазы глутаминовой кислоты, захватывается из межклеточного пространства пресинаптической частью и деградирует под влиянием трансаминазы у-аминомасляной кислоты.

(е) р-Эндорфин — нейромедиатор полипептидной природы многих нейронов ЦНС (гипоталамус, миндалина мозжечка, таламус, голубоватое место). Проопиомеланокортин транспортируется по аксонам и расщепляется пептидазами на фрагменты, одним из которых является p-эндорфин. Нейромедиатор секретируется в синапсе, взаимодействует с рецепторами на постсинаптической мембране, а затем гидролизуется пептидазами.

(ж) Метионин-энкефалин и лейцин-энкефалин — небольшие пептиды (5аминокислотных остатков), присутствующие во многих нейронах ЦНС (бледный шар, таламус, хвостатое ядро, центральное серое вещество). Как и эндорфин, образуются из проопиомеланокортина. После секреции взаимодействуют с пептидергическими (опиоидными) рецепторами.

(з) Динорфины. Эта группа нейромедиаторов состоит из 7 пептидов близкой аминокислотной последовательности, которые присутствуют в нейронах тех же анатомических областей, что и энкефалинергические нейроны. Образуются из продинорфина, инактивируются путём гидролиза.

(и) Вещество Р — нейромедиатор пептидной природы в нейронах центральной и периферической нервной системы (базальные ганглии, гипоталамус, спинномозговые узлы).

Боль. Передача болевых стимулов реализуется при помощи вещества Р и опиоидных пептидов.

(к) Глицин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты. Эти аминокислоты в некоторых синапсах являются нейромедиаторами (глицин во вставочных нейронах спинного мозга, глутаминовая кислота — в нейронах мозжечка и спинного мозга, аспарагиновая кислота — в нейронах коры). Глутаминовая и аспарагиновая кислоты вызывают возбуждающие ответы, а глицин — тормозные.

(л) Другие нейромедиаторы (VIP, адреналин, бомбезин, брадикинин, вазопрессин, карнозин, нейротензин, соматостатин, холецистокинин). Их роль для синаптической передачи остаётся неясной. В синаптической передаче, возможно, участвует прион.

Вопрос 9. Нейроглия. Нейроглиальные клетки в ЦНС и ПНС.

Термин «нейроглия* ввёл немецкий патолог Рудольф Вирхов для описания связующих элементов между нейронами. Эти клетки составляют почти половину объёма мозга. Среди глиальных клеток мозга выделяют эпендимную глию, макроглию и микроглию, из клеток эпендимной глии — танициты (радиальная глия) и эпителиоидную эпёндимную глию.

Макроглия состоит из астроцитов и олигодендроцитов. В периферической нервной системе присутствуют шванновские клетки и группа окружающих нейроны вспомогательных клеток в ганглиях. Образующие миелин клетки — шванновские и олигодендроциты.

А. Астроциты — звёздчатые клетки, их отростки отходят от тела клетки в разных направлениях, оплетают нейроны, сосуды, клетки (эпендимы) желудочков мозга, образуя расширения в виде концевой ножки. Маркёр астроцитов — глиальный фибриллярный кислый белок промежуточных филаментов. Астроциты имеют р-адренорецепторы и рецепторы многих нейромедиаторов.

Б. Миелинобразующие клетки — шванновские и олигодендроциты.

1. Олигодендро(глио)циты. Как правило, более мелкие клетки, чем астроциты, но в этих миелинобразующих клетках ЦНС высока плотность органелл.

а. Серое вещество мозга. Здесь олигодендроциты находятся в непосредственном контакте с перикарионами и отростками нейронов.

б. Белое вещество. Здесь олигодендроциты расположены рядами между нервными волокнами. Именно миелин придает белому веществу характерный цвет, отличающий его от серого вещества.

2. Шванновские клетки входят в состав миелиновых и безмиелиновых периферических нервных волокон, синтезируют белки Р0, Р,, Р2, образуют миелин и рассматриваются как аналоги олигодендроцитов. Маркёр шванновских клеток — белок S100b. Шванновские клетки образуют щелевые контакты.

3. Миелин — компактная структура из мембран, спирально закрученных вокруг аксонов. 70% массы миелина составляют липиды. Важные компоненты — белки миелина: Р0, Р22, основной белок миелина, протеолипидный и другие.

В. Эпендимная глия

1. Эпендимные клетки кубической формы образуют эпителиоподобный пласт, выстилающий центральный канал и желудочки мозга. Клетки имеют хорошо развитые реснички и многочисленные пузырьки в цитоплазме. Клетки формируют промежуточные, плотные и щелевые контакты и образуют барьер проницаемости.

2. Танициты имеют вытянутый отросток, идущий в мозг и часто заканчивающийся на кровеносном сосуде. Клетки этого типа почти не имеют ресничек. В нейроонтогенезе отростки таницитов служат проводящими путями для миграции нейробластов.

Г. Микроглия. Клетки микроглии имеют небольшие размеры, неправильную форму, многочисленные ветвящиеся отростки, ядро с крупными глыбками хроматина, множество лизосом, гранулы липофусцина и плотные пластинчатые тельца. Функция в интактном мозге неясна. В ответ на повреждения самого различного характера клетки микроглии быстро размножаются и активируются.

Вопрос 10. Локализация, строение и функции астроцитов (протоплазматических, волокнистых).

А. Астроциты — звёздчатые клетки, их отростки отходят от тела клетки в разных направлениях, оплетают нейроны, сосуды, клетки (эпендимы) желудочков мозга, образуя расширения в виде концевой ножки. Маркёр астроцитов — глиальный фибриллярный кислый белок промежуточных филаментов. Астроциты имеют р-адренорецепторы и рецепторы многих нейромедиаторов.

Типы:

а. Волокнистые астроциты с длинными, слабо или совсем не ветвящимися отростками; присутствуют в белом веществе мозга.

б. Протоплазматические астроциты с многочисленными короткими и ветвящимися отростками; находятся в сером веществе.

2. Функции астроглии многочисленны.

а. В гистогенезе — проводящие пути для миграции недифференцированных нейронов в коре мозжечка и для врастания аксонов в зрительный нерв.

б. Транспорт метаболитов из капилляров мозга в нервную ткань. Астроцитарные ножки почти полностью покрывают капилляры мозга, что послужило поводом для предположения, что астроциты формируют гематоэнцефалический барьер.

в. Регуляция химического состава межклеточной жидкости. Астроциты участвуют в метаболизме глутаминовой и у-аминомасляной кислот — соответственно возбуждающего и тормозного нейромедиаторов ЦНС. После высвобождения этих нейромедиаторов в синаптическую щель часть молекул поступает в астроциты, где превращается в глутамин.

г. Астроциты изолируют рецептивные поверхности нейронов.

д. Участие в патологических процессах — пролиферация и замещение погибших нейронов.

е. Фагоцитоз и экспрессия Аг МНС II.

ж. Астроциты выделяют ряд веществ, способствующих росту аксонов: фактор роста нервов ШОР), компоненты межклеточного матрикса ламинин и фибронектин, инициирующие и ускоряющие удлинение отростков нейронов.

Б. Миелинобразующие клетки — шванновские и олигодендроциты.

1. Олигодендро(глио)циты. Как правило, более мелкие клетки, чем астроциты, но в этих миелинобразующих клетках ЦНС высока плотность органелл.

а. Серое вещество мозга. Здесь олигодендроциты находятся в непосредственном контакте с перикарионами и отростками нейронов.

б. Белое вещество. Здесь олигодендроциты расположены рядами между нервными волокнами. Именно миелин придает белому веществу характерный цвет, отличающий его от серого вещества.

Вопрос 11. Локализация, строение и функции олигодендроцитов.

Миелинобразующие клетки — шванновские и олигодендроциты.

1. Олигодендро(глио)циты. Как правило, более мелкие клетки, чем астроциты, но в этих миелинобразующих клетках ЦНС высока плотность органелл.

а. Серое вещество мозга. Здесь олигодендроциты находятся в непосредственном контакте с перикарионами и отростками нейронов.

б. Белое вещество. Здесь олигодендроциты расположены рядами между нервными волокнами. Именно миелин придает белому веществу характерный цвет, отличающий его от серого вещества.

2. Шванновские клетки входят в состав миелиновых и безмиелиновых периферических нервных волокон, синтезируют белки Р0, Р, Р2, образуют миелин и рассматриваются как аналоги олигодендроцитов. Шванновские клетки образуют щелевые контакты.

3. Миелин — компактная структура из мембран, спирально закрученных вокруг аксонов. 70% массы миелина составляют липиды. Важные компоненты — белки миелина: Р0, Р22, основной белок миелина, протеолипидный и другие.

Вопрос 12. Локализация, строение и функции эпендимной глии (эпендимные клетки, танициты, хориоидные эпителиальные клетки). Образование цереброспинальной жидкости.

Эпендимная глия

1. Эпендимные клетки кубической формы образуют эпителиоподобный пласт, выстилающий центральный канал и желудочки мозга. Клетки имеют хорошо развитые реснички и многочисленные пузырьки в цитоплазме. Клетки формируют промежуточные, плотные и щелевые контакты и образуют барьер проницаемости.

2. Танициты имеют вытянутый отросток, идущий в мозг и часто заканчивающийся на кровеносном сосуде. Клетки этого типа почти не имеют ресничек. В нейроонтогенезе отростки таницитов служат проводящими путями для миграции нейробластов.

Эпендимная глия выстилает центральный канал и желудочки мозга. Клетки связаны взаимными интердигитациями, соединены плотными контактами и образуют барьер проницаемости. Эпителиоидные эпендимные клетки имеют кубическую форму и снабжены ресничками и микроворсинками на обращённой к просвету поверхности. Ядро овальной формы расположено в базальной части клеток, хорошо развиты комплекс Гольджи и гладкая эндоплазматическая сеть. В некоторых отделах желудочков мозга присутствуют атипичные эпендимные клетки. Многослойная эпендима встречается у плода и в раннем постнатальном периоде, а у взрослого человека сохраняется в III желудочке над nucleus tuberis injundibularis, в некоторых отделах водопровода мозга и бокового углубления IV желудочка. Другая разновидность эпендимной глии — танициты. Эти клетки имеют отходящий от базальной части клетки длинный отросток с крупными гранулами. Отросток вступает в контакт со стенкой кровеносных сосудов. Модифицированные эпендимные клетки выстилают сосудистую покрышку (tela chorioidea) и сосудистое сплетение желудочков мозга (plexus chorioideus) и секретируют цереброспинальную жидкость.

Вопрос 13. Локализация, строение и функции микроглиальных клеток.

Микроглия. Клетки микроглии имеют небольшие размеры, неправильную форму, много численные ветвящиеся отростки, ядро с крупными глыбками хроматина, множество лизосом, гранулы липофусцина и плотные пластинчатые тельца. Функция в интактном мозге неясна. В ответ на повреждения самого различного характера клетки микроглии быстро размножаются и активируются.

1. Активация микроглиоцитов заключается в их пролиферации, экспрессии Аг МНС II и появлении фагоцитарной активности. Следовательно, их можно рассматривать как иммунокомпетентные клетки. Аналогично при различной патологии мозга поведение астроцитов, которые также могут фагоцитировать (Аг-представляющие клетки). Более того, астроциты (в отличие от клеток микроглии) вырабатывают вещества, характерные для макрофагов — аполипопротеин Е, простагландины, ИЛ-1.

а. Митогены — колониестимулирующий фактор макрофагов (М-СБР), колониестиму лирующий фактор гранулоцитов и макрофагов и ИЛ-3.

б. Экспрессия Аг МНС II.

в. Фагоцитоз наблюдается при различных патологических условиях (например, прирассеянном склерозе и аутоиммунном энцефалите).

Вопрос 14. Образование и строение миелина в ЦНС и ПНС, миелинобразующие клетки.

Миелин — вещество, образующее миелиновую оболочку нервных волокон. Миелиновая оболочка — электроизолирующая оболочка, покрывающая аксоны многих нейронов. Миелиновую оболочку образуют глиальные клетки: в периферической нервной системе — Шванновские клетки, в центральной нервной системе — олигодендроциты. Миелиновая оболочка формируется из плоского выроста тела глиальной клетки, многократно оборачивающего аксон подобно изоляционной ленте. Цитоплазма в выросте практически отсутствует, в результате чего миелиновая оболочка представляет собой, по сути, множество слоёв клеточной мембраны.

Миелин прерывается только в области перехватов Ранвье, которые встречаются через правильные промежутки длиной примерно 1 мм. В связи с тем, что ионные токи не могут проходить сквозь миелин, вход и выход ионов осуществляется лишь в области перехватов. Это ведёт к увеличению скорости проведения нервного импульса.

Миелинизация в ЦНС обеспечивается олигодендроцитами. Каждый олигодендроглиоцит образует несколько «ножек», каждая из которых оборачивает часть какого-либо аксона. В результате один олигодендроцит связан с несколькими нейронами. Перехваты Ранвье здесь шире, чем на периферии.

Миелинизация в ПНС обеспечивается Шванновскими клетками. Каждая Шванновская клетка формирует спиральные пластинки миелина и отвечает лишь за отдельный участок миелиновой оболочки отдельного аксона. Цитоплазма Шванновской клетки остается только на внутренней и наружной поверхностях миелиновой оболочки. Между изолирующими клетками также остаются перехваты Ранвье, которые здесь уже, чем в ЦНС.

Так называемые «немиелинизированные» волокна все равно изолированы, но по несколько иной схеме. Несколько аксонов частично погружены в изолирующую клетку, которая не смыкается вокруг них до конца.

Вопрос 15. Гематоэнцефалический барьер. Образование, строение, функции.

Гематоэнцефалический барьер надёжно изолирует мозг от временных изменений состава крови. Непрерывный эндотелий капилляров — основа гематоэнцефалического барьера: эндотелиальные клетки связаны при помощи непрерывных цепочек плотных контактов. Снаружи эндотелиальная трубка покрыта базальной мембраной. Капилляры почти полностью окружены отростками астроцитов. Гематоэнцефалический барьер функционирует как избирательный фильтр. Наибольшей проницаемостью обладают вещества, растворимые в липидах (например, никотин, этиловый спирт, героин). Глюкоза транспортируется из крови в мозг при помощи соответствующих транспортёров. Особое значение для мозга имеет система транспорта тормозного нейромедиатора — аминокислоты глицина. Его концентрация в непосредственной близости от нейронов должна быть значительно ниже, чем в крови. Эти различия в концентрации глицина обеспечивают транспортные системы эндотелия.