Клетки - это основные структурные и функциональные единицы жизни. Некоторые формы жизни более сложны, чем другие, и для выполнения требуемых физических функций им требуется широкий спектр специализированных типов клеток.
У людей и многих других животных некоторые клетки вносят вклад в то, что называется нервная система, который отвечает за общение организма как внутри, так и с внешней средой. Ячейки, составляющие большую часть этой системы, называются нейроны, или просто нервные клетки.
Нервную систему можно подразделить как анатомически, так и функционально. Как в центральной нервной системе (ЦНС), которая включает нервы головного и спинного мозга, так и в периферическая нервная система (ПНС), которая включает в себя все другие нейроны, скопления клеточных тел наблюдаемый.
Эти скопления клеточных тел (также известные как сомата; это латинское множественное число от сома, а определение s_oma_ на английском языке - "body") имеют разные имена в соответствующих местах.
Ячейки: Общие свойства
Клетки - это самые маленькие единицы живых существ, которые сами по себе отображают все свойства жизни. В некоторых случаях это буквально необходимо, потому что некоторые организмы, например бактерии, состоят только из одной клетки.
Почти все эти организмы принадлежат к классификации, известной как прокариоты, которые имеют клетки, которые включают в себя минимум основных компонентов: генетический материал (например, ДНК), клеточную мембрану для сохранения все вместе, цитоплазма (гелеобразная матрица, составляющая большую часть массы клетки) и рибосомы, которые производят белки.
Напротив, клетки более сложных организмов в области эукариоты (растения, животные, простейшие и грибы) содержат специализированные мембраносвязанные компоненты, называемые органеллы. К ним относятся митохондрии, которые являются «электростанциями» кислородного дыхания, и хлоропласты растений, которые обеспечивают фотосинтез.
Хотя все эукариотические клетки имеют ряд общих элементов, они сильно различаются по внешнему виду и функциям в зависимости от ткани, в которую они вносят свой вклад. Возможно, это в большей степени относится к нервным клеткам, чем к любой другой клетке человеческого тела, поскольку эти клетки имеют уникальные формы, взаимодействия со своими соседями, свойства белков и многое другое.
Нервная клетка в деталях
Нейрон, или нервная клетка, является прекрасным примером максимы «форма соответствует функции», которая так удивительно очевидна в мире биологии. Нейроны не только отличаются от других типов клеток по внешнему виду и форме, но и значительно отличаются друг от друга, в зависимости от того, где они находятся в нервной системе.
Нейрон состоит из трех основных частей: тела клетки или сомы; дендриты, которые представляют собой ответвления цитоплазмы, которые получают входные данные от других нейронов; и аксон (обычно только один), который передает данные на конец нейрона, где вещества, называемые нейротрансмиттерами, высвобождаются и активируют другие нейроны, обычно на их дендритах.
Из-за того, как сформированы нейроны и как они часто группируются в теле, тела клеток нейроны часто находятся в отдельных анатомических кластерах, а аксоны и дендриты относятся к структурным периферия. Эта агрегация клеточных тел позволяет на высоком уровне обрабатывать импульсы нервной системы как внутри ЦНС, так и за ее пределами в ПНС.
Обзор нервной системы человека
Как уже отмечалось, нервную систему человека можно разделить на ЦНС и ПНС. Это анатомическое разделение, означающее, что оно объясняет, где находятся нейроны в каждой «системе», но ничего не говорит о том, что они делают. Нервные клетки можно, однако, также разделить на двигательные нейроны (или «мотонейроны»), сенсорные нейроны а также интернейроны.
Эти нейроны, также называемые эфферентными («несущими наружу») и афферентными («несущими внутрь» нейронами, связаны в нервы, которые представляют собой параллельно идущие аксоны нейронов. Поперечный разрез нерва обнаружил бы очень много отдельных аксонов. В ЦНС есть аналогичные структуры, называемые трактаты.
Моторные или эфферентные нейроны можно разделить на соматические (то есть произвольные) нейроны, которые находятся под вашим сознательным контролем, и вегетативные нейроны, которые контролируют непроизвольные функции, такие как сердцебиение.
В автономный нервная система - это ветвь ПНС, связанная с бессознательными функциями, и сама включает в себя симпатичный («сражайся или беги») и парасимпатический ("расслабься и переваривай") подразделения. Тела клеток обоих типов вегетативных нейронов находятся в кластерах, называемых ганглии.
Тела клеток: что это такое?
Кластеры клеточных тел, обнаруженные в ЦНС, называются ядра. Это несколько сбивает с толку, потому что термин ядро применительно к отдельным клеткам относится к той части эукариотической клетки, которая содержит ДНК. С другой стороны, скопления клеточных тел, обнаруженные в ПНС, называются ганглии (единственное число: ганглий).
Агрегации тел клеток могут быть примечательны плотной упаковкой сомат, или их можно назвать «кластер», даже если они несколько более физически рассредоточены, пока они сохраняют характерную внешний вид. Этот вид группировки отличает ядра от областей, в которых клеточная организация принимает другую форму.
Например, в коре больших полушарий головного мозга клеточные тела нейронов расположены слоями, а не кластерами.
Кластеры клеточных тел ЦНС: ядра
Вы, наверное, слышали о «сером веществе» и «белом веществе», используемых по отношению к мозгу, возможно, в сленговом смысле. Однако на самом деле это научные термины!
Серое вещество относится к телам нервных клеток нейронов ЦНС, их дендритам и аксонам. Белое вещество - это материал, почти полностью состоящий из аксонов, которые при осмотре выглядят беловатыми, потому что они содержат большое количество жирового вещества, называемого миелином.
Ваш мозг состоит из сотен индивидуально помеченных кластеров клеточных тел. К ним относятся парные базальные ядра, которые включают хвостатое ядро, в путамен и бледный шар. Таламус окружен ретикулярное ядро, представляющее собой ядро, состоящее из тел тормозных нейронов. Хвостатое и скорлупа вместе называются полосатое тело который находится рядом с бледным шаром (на самом деле это пара структур, также называемая линзовидные ядра) с каждой стороны мозга.
Примечание: базальные ядра обычно называют базальными ганглиями, чего лучше избегать из-за общей схемы «ЦНС-ядра, ПНС-ганглии».
Кластеры клеточных тел ПНС: вегетативные ганглии
Кластеры клеточных тел в ПНС называются ганглиями и включают оба симпатические ганглии а также парасимпатические ганглии. Другие ганглии, называемые ганглиями задних корешков, находятся рядом со спинным мозгом и переносят сенсорные импульсы от органов (например, кожи или внутренней части кишечника) к интегрирующим центрам.
Типичный симпатический ганглий может иметь от 20 000 до 30 000 индивидуальных клеточных тел. Они проходят в непосредственной близости от спинного мозга, что делает их легкий доступ к ним из ЦНС, что является основным фактором быстрой симпатической реакции на угрозы окружающей среды и тому подобное.
Когда ваше сердце начинает биться чаще, и вы неосознанно начинаете тяжело дышать в ответ на страх, это работа симпатических нервов и ганглиев.
Парасимпатические ганглии, как правило, намного меньше и также располагаются на органах, которые они иннервируют (то есть передают нервные импульсы) или рядом с ними.
Примером может служить ресничный узел, что сужает зрачок глаз. Нейроны, сужающие зрачок в глазодвигательном нерве, проходят рядом с симпатическими волокнами из разных ганглии, которые расширяют зрачок, демонстрируя, таким образом, дополнительный характер вегетативной нервной системы.