Строеж и функция на нервните клетки

Както всички други системи, така и нервната система е съставена от голям брой отделни елементи. В сравнение с останалите клетки на тялото нервните клетки показват някои особености. Най-съществената особеност са израстъците на нервните клетки, наречени нервни влакна (аксони, неврити), някои от които стигат на дължина до няколко метра, и които свързват нервната клетка с други нервни клетки, със сетивни органи и мускулни влакна. Смята се, че човешкият мозък се състои от около 10 милиарда нервни клетки. Неколкократно по-голям е броят на т. нар. глиозни клетки, които им служат за опора, изолация и прехрана. Тези глиозни клетки не притежават влакновидни израстъци от вида на нервните влакна и те не са в състояние да трансформират възбуждения. Разклоненията на клетъчните израстъци биват най-различни, като се започне от един единствен неврит и се стигне до дървовидно разклонение на дузини влакна. Смята се, че общата дължина на всички нервни влакна при човека възлиза на един милиард метри, т. е. те биха образували един проводник, стигащ от Земята до Луната и обратно.
Разклонението на нервните влакна създава условия за предаване на информациите от една клетка на стотици други нервни клетки. Но това предаване на информациите не е един прост линеен процес на разпространение. Начинът, по който нервните влакна се свързват с други нервни клетки, дава възможност съобщението да бъде засилено, изменено, забавено или заличено. Следователно нервните влакна не представляват само проста мрежа от кабели, а са съединени помежду си посредством вмъкнати „разпределители“ (нервни клетки), които наподобяват релета, така че информациите могат да се усилват, задържат, видоизменят, отвеждат в други „канали“ или да претърпяват някакъв друг вид промени. Придържайки се към сравнението с кабелната мрежа, можем да кажем, че нервните влакна са отделени като същински проводни кабели от останалите части на тялото посредством миелинови обвивки, които между другото притежават и изолираща и опорна функция. Между тези миелинови обвивки се намират свободни зони (пръстеновидни прищипвания на Ранвие, които разделят едно нервно влакно на по-малки участъци. В нервното влакно възбуждението прескача от един участък на друг, следователно то не протича разномерно както например в един меден кабел. Това скокообразно предаване на възбуждението може да стане с голяма скорост. В организма една информация може да протече по нервните влакна с бързина до 100 м в секунда. Скоростта на предаването зависи по-специално и от дебелината на кабела. Ако си припомним, че дължината на всички нервни влакна би покрила разстоянието от човека до Луната и обратно към Земята, ще кажем, че възбуждението би стигнало от Земята до Луната по пътя на един кабел от нервни влакна за около 2000 часа, значи за 100 дни. Нервните влакна на една клетка по различен начин установяват контакт с други нервни клетки. Влакната завършват или до неврона на следващата клетка, или до нейното тяло, или пък до специални „антени“ на нервната клетка, чиито разклонения имат формата на снопче и напомнят дърво или храст, поради което се наричат дендрити (от дендрон, на гръцки: дърво). Местата на контакта обаче не са оформени като спойка или заваръчен шев. Касае се за индиректен, хлабав контакт, който би могъл да се сравни с една железопътна стрелка. Контактните места се наричат синапси (на гръцки син = заедно).
Във и около синапсите електрическите се преобразуват в химични сигнали и по този начин се предават на следващата (постсинапсна) нервна клетка, където наново се превръщат в електрически сигнали. Краят на нервното влакно непосредствено до синапса е задебелено (крайно топче, пресинапс). В него в многобройни малки мехурчета се съдържат преносителни вещества, наречени още трансмитери. При възбуждане на нервното влакно тези преносители се активизират и действат върху мембраната на следващото нервно влакно, върху постсинапса. Пътят е еднопосочен: Възбуждението винаги минава от пресинапса към постсинапса и никога в обратна посока. В силно опростен вид процесите, които се разиграват в синапса, могат да се представят по следния начин: между външната и вътрешната страна на всички клетъчни стени и мембрани съществуват малки разлики в напрежението, които се обуславят от различната концентрация на йоните в клетката и вън от нея. Тези разлики в напрежението могат да се измерят с помощта на чувствителни инструменти. Едно от действията на трансмитерните вещества се изразява например в това, че мембраната на синапса става за кратко време пропусклива за йони. Разпределението на йоните се изменя, а по такъв начин се променя и разликата между зарядите от външната и вътрешната страна на мембраната. Това са минимални разлики. Ако например, преди да настъпи възбуждението в нервното влакно, тази разлика е възлизала на минус 80 миливолта, след активизирането на пресинапса от някое възбуждение тя спада на минус 75 миливолта. Тази малка промяна в зарядите не винаги е достатъчна, за да може възбуждението да прекрачи прага между преи постсинапса. Но тъй като по правило всяка нервна клетка е свързана с по няколко синапса, няколко такива малки разлики между зарядите могат да се сумират и да достигнат една „критична“ стойност, която да предизвика „изпразване“ и електрическо възбуждение в следващата нервна клетка. Това прекъсване на електрическото възбуждение при синапса, съществуването на задържащи, блокиращи възбуждението синапси и комплексната връзка между много нервни клетки ни разкриват защо не всички възбуждения или сетивни възприятия водят закономерно до една обща реакция, защо някои дразнения се засилват, а други се потискат, и защо организмът толкова добре „привиква“ към определени трайни дразнения (например към постоянния допир на дрехите към кожата или към постоянно слухово дразнене), че престава въобще да ги възприема.
Много бързо, в разстояние на няколко милисекунди, първоначалното йонно разновесие при синапса се възстановява, т.е. възвръща се изходното положение. През този кратък период нервното влакно не е възбудимо. Едва след възстановяване на описаната разлика между зарядите следващото възбуждение може да премине през синапса.
Някои вещества, които предизвикват смущения в този механизъм на предаване, като по химичен път нарушават ефективността на трансмитерите или оказват влияние върху разпределението на йоните, могат да доведат до временна парализа на тези нервни връзки. В такъв случай, въпреки че нервните влакна са интактни, възбуждението не може да премине — най-известният пример за такова парализиращо вещество представлява индианската отрова кураре, която се използува и в съвременната медицина при даване на упойка за блокиране на синапената връзка между нервното влакно и мускулната клетка.
Този случай е специален. Но предаването на възбуждението в синапсите може да се потисне и физиологично. Изследванията на отделни неврони — проведени с най-фини инструменти — са показали, че има и синапси, чието възбуждение води до задържане и прекъсване на нервното възбуждение. Те поставят един вид спирачки в тази сложна регулаторна система.
Да интерпретираме мозъка само като телефонна централа, а нервите като принадлежащата към нея кабелна мрежа, това означава твърде много да опростяваме нещата. Възможностите на човешкия мозък са много по-големи, спектърът на неговите дейности е много по- комплексен, прецизността му е невъобразима, а и съвсем не са разкрити още всички резерви.

Най-нови

Медицинска енциклопедия © 2018 Frontier Theme