В сером веществе передних рогов каждого сегмента спинного мозга
расположены несколько тысяч нейронов, которые на 50-100% крупнее большинства других нейронов. Их называют передними мотонейронами. Аксоны этих мотонейронов выходят из спинного мозга через передние корешки и непосредственно иннервируют волокна скелетных мышц. Есть два типа этих нейронов: алъфа-мотонейроны и гамма-мотонейроны.
Альфа-мотонейроны
. Альфа-мотонейроны дают начало крупным нервным двигательным волокнам типа А-альфа (Асе) диаметром в среднем 14 мкм. После вхождения в скелетную мышцу эти волокна многократно ветвятся, иннервируя крупные мышечные волокна. Стимуляция одиночного альфа-волокна возбуждает от трех до нескольких сотен волокон скелетных мышц, которые вместе с иннервирующим их мотонейроном составляют так называемую моторную единицу.
Гамма-мотонейроны
. Наряду с альфа-мотонейронами, стимуляция которых ведет к сокращению волокон скелетных мышц, в передних рогах спинного мозга локализуются значительно более мелкие гамма-мотонейроныу количество которых примерно в 2 раза меньше. Гамма-мотонейроны передают импульсы по гораздо более тонким нервным двигательным волокнам типа А-гамма (Ау) со средним диметром около 5 мкм.
Они иннервируют небольшие особые волокна
скелетных мышц, называемые интрафузальными мышечными волокнами. Эти волокна составляют центральную часть мышечных веретен, участвующих в регуляции мышечного тонуса.
Вставочные нейроны
. Вставочные нейроны присутствуют во всех областях серого вещества спинного мозга, в задних и передних рогах, а также в промежутке между ними. Этих клеток примерно в 30 раз больше, чем передних мотонейронов. Вставочные нейроны — небольшие по размеру и очень возбудимы, часто проявляют спонтанную активность и способны генерировать до 1500 имп/сек.
Они имеют многочисленные связи
друг с другом, а многие также синаптически связаны непосредственно с передними мотонейронами. Взаимосвязи между вставочными нейронами и передними мотонейронами ответственны за большинство интегративных функций спинного мозга, что обсуждается далее в этой главеы.
По существу весь набор разных типов нервных контуров
, обнаруживается в пределах пула вставочных нейронов спинного мозга, включая дивергирующие, конвергирующие, ритмически разряжающиеся и другие типы контуров. В этой главе изложены многие способы включения этих различных контуров в выполнение спинным мозгом специфических рефлекторных актов.
Лишь немногие сенсорные сигналы
, входящие в спинной мозг по спинальным нервам или нисходящие из головного мозга, достигают непосредственно передних мотонейронов. Вместо этого почти все сигналы проводятся сначала через вставочные нейроны, где они соответствующим образом обрабатываются. Кортикоспинальный тракт заканчивается почти полностью на спинальных вставочных нейронах, где сигналы от этого тракта объединяются с сигналами от других спинальных трактов или спинальных нервов, прежде чем они конвергируют на передних мотонейронах, регулируя функцию мышц.
Соединяющий нейрон, который находится между сенсорным (афферентным) и моторными (эфферентным) нейронами. Находится в центральной нервной системе. Также называется промежуточный нейрон, и в более старых текстах – ассоциативный нейрон.
Смотреть значение Вставочный Нейрон в других словарях
Вставочный Прил.
— 1. Предназначенный для вставки, вставления. Толковый словарь Ефремовой
Нейрон М.
— 1. То же, что: неврон. Толковый словарь Ефремовой
Вставочный
— (шн), вставочная, вставочное. Прил. к вставка. Толковый словарь Ушакова
Нейрон
— нейрона, м. (греч. neuron — волокно, нерв) (анат.). Нервная клетка. Толковый словарь Ушакова
Нейрон
— -а; м. [от греч. neuron — нерв] Спец. Нервная клетка со всеми отходящими от неё отростками. Толковый словарь Кузнецова
Вставочный Диск
— (discus intercalatus, LNH) общее название микроскопических структур в месте контакта смежных мышечных клеток миокарда, обеспечивающих их соединение в мышечные комплексы и передачу…….. Большой медицинский словарь
Двигательный Нейрон
— , нервная клетка, проводящая информацию на ЭФФЕКТОРЫ (обычно мышцы), от ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ (ЦНС), таким образом вызывая соответствующую реакцию. Аксоны (отростки,……..
Нейрон
— (нервная клетка), основная структурная и функциональная единица НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ, осуществляющая быструю передачу НЕРВНЫХ ИМПУЛЬСОВ между различными органами. Состоит…….. Научно-технический энциклопедический словарь
Сенсорный Нейрон
— (чувствительный нейрон), нервная клетка, проводящая информацию от РЕЦЕПТОРОВ в любой части тела к ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ (ЦНС). Их нервные окончания находятся в…….. Научно-технический энциклопедический словарь
Нейрон
— (neuronum, neurocytus, LNH; греч. neuron жила, нерв; син.: клетка нервная, невроцит, нейроцит) клетка, способная воспринимать раздражение, приходить в состояние возбуждения, вырабатывать…….. Большой медицинский словарь
Нейрон Амакриновый
— (n. amacrinum, LNH) Н., расположенный во внутреннем зернистом слое сетчатки и обеспечивающий связь между нейронами этого слоя. Большой медицинский словарь
Нейрон Ассоциативный
— см. Нейрон вставочный. Большой медицинский словарь
Нейрон Афферентный
— (n. afferens, n. sensorium: син.: Н. рецепторный, Н. сенсорный, Н. чувствительный) Н., осуществляющий восприятие и передачу возбуждения от рецепторов к другим Н. центральной нервной системы. Большой медицинский словарь
Нейрон Биполярный
— (n. bipolare, LNH) Н., имеющий два отростка — аксон и дендрит. Большой медицинский словарь
Нейрон Вегетативный
— общее название Н., входящих в состав ганглиев, сплетений и нервов вегетативной нервной системы. Большой медицинский словарь
Нейрон Веретеновидный
— (n. fusiforme, LNH) мультиполярный вставочный Н. вытянутой формы, встречающийся в молекулярной пластинке коры полушарий большого мозга. Большой медицинский словарь
Нейрон Веретеновидный Горизонтальный
— (n. fusiforme horizontale, LNH) мультиполярный Н. вытянутой формы, встречающийся преимущественно между слоем грушевидных нейронов и зернистым слоем коры мозжечка. Большой медицинский словарь
Нейрон Внутренний
— (n. internum, LNH) Н. внутренних отделов переднего рога спинного мозга, аксон которого переходит через белую спайку на противоположную половину спинного мозга. Большой медицинский словарь
Нейрон Вставочный
— (n. intercalatum; син.: Н. ассоциативный, Н. промежуточный) Н., участвующий в передаче возбуждения от афферентных Н. к эфферентным. Большой медицинский словарь
Нейрон Входной
— формальный нейрон, выполняющий в конкретной системе нейронов (нейронной сети) функцию входа, т. е. воспринимающий сигналы только от внешней для данной системы среды. Большой медицинский словарь
Нейрон Гигантопирамидальный
— (n. gigantopyramidale, LNH; син.: Беца клетка, клетка пирамидная гигантская) крупный пирамидальный Н. внутренней пирамидальной пластинки коры большого мозга; аксоны Н. г. образуют…….. Большой медицинский словарь
Нейрон Горизонтальный
— (n. horizomale, LNH) 1) Н. внутреннего зернистого слоя сетчатки глаза, отростки которого контактируют с центральными окончаниями фоторецепторных клеток, осуществляя перераспределение…….. Большой медицинский словарь
Нейрон Грушевидный
— (n. piriforme, LNH; син. Пуркинье клетка) эфферентный Н. коры мозжечка, расположенный в ее ганглионарном слое и имеющий грушевидную форму. Большой медицинский словарь
Нейрон Двигательный
— см. Мотонейрон. Большой медицинский словарь
Нейрон Длинноаксонный
— (n. longiaxonicum, LNH; син. Догеля клетка I типа) мультиполярный вегетативный Н., аксон которого передает импульсы к гладкой или сердечной мышечной ткани. Большой медицинский словарь
Нейрон Звездчатый
— (n. stellatum, LNH) вставочный Н. звездчатой формы. Большой медицинский словарь
Нейрон Звездчатый Длинноаксонный
— (n. stellatum longiaxonicum, LNH) Н. з., расположенный в зернистом слое коры мозжечка, имеющий аксон, выходящий в белое вещество. Большой медицинский словарь
Нейрон Звездчатый Короткоаксонный
— (n. stellatum breviaxonicum, LNH) Н. з. зернистого слоя коры мозжечка, имеющий аксон, идущий к клубочкам мозжечка. Большой медицинский словарь
Нейрон Зерновидный
— (n. granulare, LNH) общее название мелких Н. округлой, угловатой и пирамидальной формы, расположенных в наружной зернистой пластинке коры большого мозга, дендриты которых поднимаются…….. Большой медицинский словарь
Нейрон Зерновидный Большой
— (granoneurocytus magnus, LNH) общее название крупных Н., расположенных в молекулярном слое коры мозжечка, дендриты которых распространяются в молекулярном слое, а аксоны идут в зернистый…….. Большой медицинский словарь
Для чего они нужны? Почему их так много? Что собой представляет чувствительный нейрон? Какую функцию выполняют вставочные и исполнительные нейроны? Давайте познакомимся поближе с этими потрясающими клетками.
Функции
Ежесекундно через наш головной мозг проходит множество сигналов. Процесс не останавливается даже во сне. Организму нужно воспринимать окружающий мир, совершать движения, обеспечивать работу сердца, дыхательной, пищеварительной, мочеполовой системы и т.д. В организации всей этой деятельности участвуют две основные группы нейронов – чувствительные и двигательные.
Когда мы притрагиваемся к холодному или горячему и чувствуем температуру предмета – это заслуга именно чувствительных клеток. Они мгновенно передают полученную с периферии организма информацию. Так обеспечивается рефлекторная деятельность.
Нейроны формируют всю нашу ЦНС. Главные их задачи:
- получить информацию;
- передать ее по нервной системе.
Эти уникальные клетки способны мгновенно передавать электрические импульсы.
Чтобы обеспечить процесс жизнедеятельности, организм должен обрабатывать огромное количество информации, которая поступает к нему из окружающего мира, реагировать на любой признак изменения условий среды. Чтобы сделать этот процесс максимально эффективным, нейроны делятся по своим функциям на:
- Чувствительные (афферентные) – это наши проводники в окружающий мир. Именно они воспринимают информацию извне, от органов чувств, и передают их в ЦНС. Особенность в том, что благодаря их контактной деятельности, мы чувствуем температуру, боль, давление, имеем другие чувства. Чувствительные клетки узкой специализации осуществляют передачу вкуса, запаха.
- Двигательные (моторные, эфферентные, мотонейроны). Двигательные нейроны передают информацию через электрические импульсы от ЦНС к мышечным группам, железам.
- Промежуточные (ассоциативные, интеркалярные, вставочные). Теперь подробнее разберемся, какую функцию выполняют вставочные нейроны, для чего они вообще нужны, в чем их отличие. Они располагаются между чувствительными и двигательными нейронами. Вставочные нейроны передают нервные импульсы от чувствительных волокон к двигательным. Они обеспечивают «общение» между эфферентными и афферентными нервными клетками. К ним нужно относиться, как к своеобразным природным «удлинителям», длинным полостям, которые помогают транслировать сигнал от сенсорного нейрона к двигательному. Без их участия это было бы невозможно сделать. В этом и заключается их функция.
Сами рецепторы – это специально отведенные для данной функции клетки кожи, мышц, внутренних органов, суставов. Рецепторы могут начинаться еще в клетках эпидермиса, слизистой. Они умеют точно улавливать мельчайшие изменения, как снаружи организма, так и внутри него. Такие изменения могут быть физическими или химическими. Затем они молниеносно преображаются в специальные биоэлектрические импульсы и отправляются непосредственно к сенсорным нейронам. Так сигнал проходит путь от периферии к центру организма, где мозг расшифровывает его значение.
Импульсы от органа в мозг проводят все три группы нейронов – двигательные, чувствительные и промежуточные. Из этих групп клеток и состоит нервная система человека. Такое строение позволяет реагировать на сигналы из окружающего мира. Они обеспечивают рефлекторную деятельность организма.
Если человек перестает чувствовать вкус, запах, снижается слух, зрение, это может указывать на нарушения в ЦНС. В зависимости от того, какие органы чувств задеты, невропатолог может определить, в каком отделе мозга возникли проблемы.
1) Соматическая. Это сознательное управление мышцами скелета.
2) Вегетативная (автономная). Это неконтролируемое сознанием управление внутренними органами. Работа этой системы происходит, даже если человек находится в состоянии сна.
Сенсорные нейроны чаще всего униполярные. Это означает, что они снабжены лишь одним раздваивающимся отростком. Он выходит из тела клетки (сомы) и выполняет сразу функции и аксона, и дендрита. Аксон – это вход, а дендрит чувствительного нейрона – выход. После возбуждения чувствительных сенсорных клеток по аксону и дендриту проходит биоэлектрический сигнал.
Встречаются и биполярные нервные клетки, которые имеют соответственно два отростка. Их можно обнаружить, например, в сетчатке, структурах внутреннего уха.
Тело чувствительной клетки по своей форме напоминает веретено. От тела отходит 1, а чаще 2 отростка (центральный и периферический).
Периферический по своей форме очень напоминает толстую длинную палочку. Он достигает поверхности слизистой или кожи. Такой отросток похож на дендрит нервных клеток.
Второй, противоположный отросток, отходит от противоположной части тела клетки и по форме напоминает тонкую нить, покрытую вздутиями (их называют варикозности). Это аналог нервного отростка нейрона. Данный отросток направлен в определенный отдел ЦНС и так разветвляется.
Чувствительные клетки еще называют периферическими. Их особенность в том, что они непосредственно находятся за периферической нервной системой и ЦНС, но без них работа данных систем немыслима. Например, обонятельные клетки размещены в эпителии слизистой носа.
Рефлекторная дуга
В основе деятельности нервной системы лежат рефлексы (лат. reflexus — отражённый). Рефлекс — ответная реакция организма на действие раздражителя.
Любой рефлекс существует на базе рефлекторной дуги — совокупности соединенных друг с другом нервных элементов, через которые последовательно проводится нервный импульс при осуществлении рефлекса. Самый прострой пример — коленный рефлекс, который часто проверяет невролог, что позволяет быстро сделать вывод о сохранности элементов рефлекторной дуги.
Нейроны соединяются друг с другом с помощью отростков: аксонов и дендритов, на конце которых находятся специальные контакты — синапсы, которые мы подробно изучили в статье про нервные ткани.
Устройство рефлекторных дуг
Рефлекторные дуги могут быть устроены очень просто: состоять из двух нейронов, подобно рефлекторной дуге коленного рефлекса (отсутствует вставочный нейрон), а могут включать десятки различных нейронов. Рефлекторная дуга может подразделяться на 3 звена:
- Чувствительное (афферентное, центростремительное)
- Вставочное (ассоциативное, промежуточное)
- Двигательное (эфферентное, центробежное)
Состоит из рецептора (может быть расположен в коже, внутренних органах, сосудах) чувствительного нейрона и идущего от этого нейрона чувствительного волокна, которое проникает в спинной мозг через задние рога.
Тело чувствительного нейрона находится в задних корешках (!) спинного мозга. Представили? А теперь представьте дендрит, идущий от кончика вашего указательного пальца до самого спинного мозга. Именно поэтому неверно считать, что дендрит — всегда «короткий» отросток, а аксон — «длинный». Данный вопрос мы обсуждали в статье про нервные ткани.
Состоит из вставочного нейрона и его отростков. Вставочный нейрон осуществляет связь между чувствительным и двигательным звеном рефлекторной дуги. Вставочные нейроны могут осуществлять связь с другими отделами ЦНС.
Тела вставочных нейронов находятся в задних рогах спинного мозга.
Представлено двигательным нейроном (эфферентным, исполнительным, мотонейроном), от которого нервные волокна идут к рабочему органу (эффектору, органу-исполнителю).
В зависимости от того, чем представлен эффектор — мышца, железа — при поступлении к нему нервных импульсов его работа активируется: мышца начинает сокращаться, железа — выделять секрет.
Двигательные нейроны лежат в передних рогах спинного мозга, откуда и выходят их отростки.
Рассмотрим схему рефлекторной дуги, на базе которой осуществляется рефлекс отдергивания руки от горячего предмета. Попробуйте сами описать путь, который проходит нервный импульс и вспомнить 3 звена рефлекторной дуги. Назовите локализацию каждого из нейронов.
Это может показаться очевидным, но необходимо подчеркнуть, что афферентные нервные волокна входят в спинной мозг через задние корешки. Эфферентные нервные волокна выходят из спинного мозга через передние корешки.
Виды рефлекторных дуг
Рефлекторные дуги подразделяются на соматические и вегетативные. С помощью соматических рефлекторных дуг осуществляются рефлексы, обеспечивающие возможность произвольных движений (совершаемых по воле человека). С помощью вегетативных — координация деятельности внутренних органов, то есть функции, которые не поддаются нашему осознанному контролю (вспомните вегетативную нервную систему).
Ниже вы увидите схемы соматической и вегетативной рефлекторных дуг. Под картинкой будет написано существенное отличие между ними, которое вы должны запомнить, но прежде постарайтесь сами сделать вывод, изучив картинку.
Отличием между соматической и вегетативной рефлекторными дугами в том, что в составе последней эфферентный нейрон лежит за пределами спинного мозга — в вегетативном ганглии. Данные ганглии могут располагаться по бокам от позвоночника, вблизи внутренних органов или в их стенке.
Также вы, скорее всего, обратили внимание, что вставочный нейрон вегетативной дуги локализован в другом месте — в боковых рогах спинного мозга (а не в задних, как в соматической).
Нервная регуляция
Рефлекторная дуга — фундамент, на котором осуществляется рефлекс. В нервной системе возникают не только процессы возбуждения, но и торможения, о которых мы подробнее поговорим в теме, посвященной высшей нервной деятельности. Торможение заключается в ослаблении или задержке уже возникшего возбуждения.
Таким образом, координация и регулирования процессов возбуждения и торможения — основа согласованной работы органов и систем органов, составляющих единый организм.
Заболевания
Парез (греч. πάρεσις — ослабление) — неврологический синдром, обусловленный поражением двигательного (эфферентного) пути и слабостью в конечности, или в другом органе, который данный нервный путь иннервировал. Парез проявляется снижением мышечной силы, движения в неполном объеме сохраняются.
Паралич (греч. παράλυσις — расслабление) — полное отсутствие произвольных движений, обусловленное теми же причинами, что и парез.
При переохлаждении может возникнуть парез лицевого нерва. Причиной этому служит воспаление тканей, в результате чего в узком костном канале нерв сдавливается воспаленными тканями. Нервные импульсы частично, либо полностью перестают поступать к мышцам лица, что делает невозможным для пациента движение ими.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию
.
Как они работают
Функция чувствительного нейрона состоит в приеме сигнала от специальных рецепторов, расположенных на периферии организма, определении его характеристик. Импульсы воспринимаются периферическими отростками чувствительных нейронов, затем они передаются к их телу, а потом по центральным отросткам следуют непосредственно к ЦНС.
Дендриты сенсорных нейронов соединяются с различными рецепторами, а их аксоны – с остальными нейронами (вставочными). Для нервного импульса самым простым путем становится следующий – он должен пройти по трем нейронам: сенсорному, вставочному, моторному.
Самый типичный пример прохождения импульса – когда невропатолог стучит молоточком по коленному суставу. При этом моментально срабатывает простой рефлекс: коленное сухожилие после удара по нему приводит в движение мышцу, которая к нему прикреплена; чувствительные клетки от мышцы передают сигнал по чувствительным нейронам непосредственно в спинной мозг. Там сенсорные нейроны устанавливают контакт с двигательными, а те посылают импульсы обратно в мышцу, приводя ее в сокращение, нога при этом выпрямляется.
Кстати, в спинном мозге у каждого отдела (шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый) находится сразу пара корешков: чувствительный задний, двигательный передний. Они образовывают единый ствол. Каждая из этих пар контролирует свою определенную часть тела и посылает центробежный сигнал, что делать дальше, как располагать конечность, туловище, что делать железе и т.д.
Чувствительные нейроны принимают участие в работе рефлекторной дуги. Она состоит из 5 элементов:
- Рецептор. Преобразует в нервный импульс раздражение.
- Импульс по нейрону следует от рецептора в ЦНС.
- Вставочный нейрон, который расположен в мозге, передает сигнал от нейрона чувствительного к исполнительному.
- По двигательному (исполнительному) нейрону основной импульс от мозга проводится к органу.
- Орган (исполнительный) – это мышца, железа и т.д. Он реагирует на полученный сигнал сокращением, выделением секрета и т.д.
Порядок взаимодействия
Рефлекторная регуляция функций организма в интерпретированной, упрощенной форме описана в учебнике биологии для 8-го класса. Вставочные, сенсорные и двигательные нейроны взаимосвязаны. Характер взаимодействия зависит от вида функций нервной системы. Примерный порядок взаимодействия в случае функций чувствительных нейронов, которые локализованы в области кожных покровов:
- Восприятие внешнего стимула нервным рецептором, расположенным в коже.
- Передача стимула сенсорными клетками к зонам головного мозга. Обычно сигнал проходит через 2 синапса (в спинном мозге и таламусе), затем попадает в сенсорную зону коры полушарий.
- Преобразование импульса в универсальную форму.
- Передача преобразованного импульса во все корковые отделы полушарий при помощи вставочных нейронов, которые находятся только в ЦНС.
Произвольные движения мышц осуществляются благодаря активности мотонейронов, находящихся в корковой двигательной зоне. Мотонейроны инициируют движение – сигнал поступает в скелетные мышцы по эфферентным волокнам. В то время как основные сигналы, отправленные мотонейронами, поступают к мышечной ткани, возбуждение распространяется на другие участки мозга, к примеру, на область оливы и мозжечка, где происходит тонкая настройка планирующегося действия.
Вставочные клетки играют роль посредников, обеспечивающих связь между эфферентными и афферентными нервными клетками.
Вывод
Биология человеческого организма очень продумана и совершенна. Благодаря деятельности множества чувствительных нейронов мы можем взаимодействовать с этим удивительным миром, реагировать на него. Наш организм очень восприимчивый, развитие его рецепторов и чувствительных нервных клеток достигло высочайшего уровня. Благодаря такой продуманной организации ЦНС наши органы чувств могут воспринимать и передавать мельчайшие оттенки вкуса, запаха, тактильных ощущений, звука, цвета.
Нередко мы считаем, что главное в нашем сознании и деятельности организма – это кора и полушария мозга. При этом мы забываем, какие колоссальные возможности обеспечивает мозг спинной. Именно функционирование спинного мозга обеспечивает получение сигналов от всех рецепторов.
Трудно назвать предел этих возможностей. Наш организм очень пластичен. Чем больше человек развивается, тем больше возможностей предоставляется в его распоряжение. Такой простой принцип позволяет нам быстро приспособиться к изменениям окружающего мира.
Нейрон является специфической, электрически возбудимой клеткой в нервной системе человека и обладает уникальными особенностями. Его функции заключаются в обработке, хранении и передаче информации. Нейроны характеризуются сложным строением и узкой специализацией. Они также делятся на три вида. В этой статье подробно описывается вставочный нейрон и его роль в действии центральной нервной системы.
Классификация нейронов
Головной мозг человека насчитывает примерно 65 миллиардов нейронов, которые постоянно взаимодействуют между собой. Эти клетки подразделяются на несколько видов, каждый из которых выполняет свои особенные функции.
Чувствительный нейрон играет роль передатчика информации между органами чувств и центральными отделами человеческой нервной системы. Он воспринимает разнообразные раздражения, которые преобразовывает в нервные импульсы, а далее передает сигнал в головной мозг человека.
Двигательный — посылает импульсы в различные органы и ткани. В основном данный тип задействован в контроле над рефлексами спинного мозга.
За переработку и переключение импульсов отвечает вставочный нейрон. Функции данного типа клеток заключаются в получении и обработке информации от чувствительных и двигательных нейронов, между которыми они находятся. Более того, вставочные (или промежуточные) нейроны занимают 90 % центральной нервной системы человека, а также в больших количествах находятся во всех сферах головного и спинного мозга.
Виды и характеристики нейронов
Нервные клетки, именуемые нейронами, принимают, отправляют и проводят биоэлектрические сигналы. Различают эфферентные (двигательные) нейроны – это компоненты ЦНС, которые перенаправляют сигналы исполнительным органам, к примеру, скелетным мышцам. Афферентные (чувствительные) нейроны – это такие клетки, которые воспринимают внешние и внутренние стимулы, что обеспечивает связь организма с внешней средой и реакции на изменение функциональной активности внутренних органов.
Вставочные клетки обеспечивают взаимосвязи в рамках общей нейрональной сети. Нейроны всех типов (чувствительные, эфферентные, ассоциативные) являются функциональными единицами, поддерживающими деятельность нервной системы, они находятся во всех тканях организма, где играют роль связующих звеньев между рецепторными (воспринимающими раздражающие стимулы) и эффекторными органами, которые отвечают на раздражающие стимулы.
К эффекторным органам относят мышцы и железы, к рецепторным – органы чувств. Значение проводимых сигналов существенно различается в зависимости от вида клетки и ее роли в функционировании ЦНС. К примеру, чувствительные, воспринимающие импульсы внешней среды, передают сигналы от кожных рецепторов и органов чувств в направлении головного мозга, двигательные нейроны перенаправляют команды, сформированные в мозге, вызывающие сокращение скелетных мышц и инициирующие движение.
Несмотря на разное значение биоэлектрических импульсов, их природа одинакова и заключается в изменении показателей электрического потенциала в области плазматической мембраны нервной клетки. Механизм распространения нервных импульсов основан на способности электрического возмущения, появившегося в одном месте клетки, передаваться на другие участки. При отсутствии факторов, усиливающих сигнал, импульсы затухают по мере удаления от источника возбуждения.
Сенсорный, известный так же как чувствительный – это афферентный нейрон, который проводит импульсы от дистальных участков организма к центральным отделам ЦНС. К примеру, сенсорные образуют волокна, отходящие от светочувствительных клеток органов зрения. Сигналы отходят от сетчатки глаза, направляясь по миллионам аксонов, принадлежащих структурам базальных ганглий, в направлении участка зрительной коры.
Чувствительный нейрон в совокупности с исполнительными (двигательными) нейронами образует простую рефлекторную дугу.
К примеру, коленный рефлекс – безусловная рефлекторная реакция растяжения, возникает в результате активности подобной рефлекторной дуги. Реакция в виде неконтролируемого разгибания голени происходит при механическом воздействии на сухожилие мышцы бедра, пролегающее под надколенником. Механизм реакции:
- Механическое воздействие на нервно-мышечные веретена, пролегающие в мышце-разгибателе бедра.
- Повышение интенсивности нервных сигналов в окончаниях, оплетающих нервно-мышечные веретена, вследствие их растяжения.
- Передача импульсов чувствительным нейронам, находящимся в спинальных ганглиях, посредством дендритов, отходящих от бедренного нерва.
- Передача импульсов от чувствительных клеток альфа-мотонейронам, пролегающим в передних рогах в границах спинного мозга.
- Передача сигнала от альфа-мотонейронов способным к сокращению мышечным волокнам бедренной мышцы.
В механизме коленного рефлекса принимают участие интернейроны, которые передают тормозящие импульсы мотонейронам мышц-сгибателей, и другие вставочные нейроны, к примеру, клетки Реншоу. В механизме коленного рефлекса также задействованы гамма-мотонейроны, которые регулируют интенсивность растяжения веретен.
В спинном мозге, образованном серым веществом, расположены нейроны трех типов – моторные, вставочные, вегетативные. Причем вегетативные находятся в висцеральных (относящихся к внутренним органам) ядрах. Эти клетки взаимодействуют с афферентными (восходящие проводящие пути, которые передают импульсы от периферических рецепторов в центральные зоны ЦНС) волокнами, отвечающими за общую висцеральную чувствительность.
Висцеральные афференты проводят нервные сигналы (чаще болезненные или рефлекторные ощущения) от внутренних органов, элементов кровеносной системы, желез к соответствующим зонам ЦНС. Висцеральные афференты находятся в составе вегетативного отдела нервной системы. Рефлекторные дуги в рамках вегетативного отдела ЦНС отличаются строением от дуг соматического отдела.
Эфферентные компоненты (нисходящие проводящие пути, которые передают импульсы от корковых и подкорковых зон головного мозга к периферическим участкам) образованы нейронами двух видов – вставочными и эффекторными (двигательными). Вставочные находятся в ядрах, принадлежащих вегетативному отделу ЦНС. Название «вставочный» обусловлено расположением между чувствительным и двигательным нейроном.
Чувствительные
Чувствительный нейрон – это такой компонент нервной системы, который передает в мозг информацию о раздражителях, воздействующих на определенный участок тела. Примером раздражителей могут служить факторы: солнечный свет, механическое воздействие (удар, касание), действие химического вещества. Чувствительные нейроны расположены в ганглиях мозга – спинного и головного.
Связь, образованная с чувствительным нейроном, может провоцировать возбуждение или торможение, которое направляется по нервным волокнам к корковым отделам мозга. По мере возрастания уровня сенсорных путей, передаваемая информация перерабатывается с идентификацией важных признаков. Чувствительные относятся к псевдоуниполярным нейронам – их аксон и дендриты отходят от тела вместе, впоследствии разделяются и находятся в спинном, головном мозге (аксон) и в периферических отделах тела (дендриты).
Вставочные
Вставочные нейроны передают преобразованные нервные импульсы, полученные в результате обработки сенсорной информации, поступившей из разных источников, к примеру, от органов зрения и кожных рецепторов. В результате переработанная информация становится исходными данными для формирования адекватных двигательных команд.
Двигательные
Двигательные нервные клетки бывают двух видов – крупные и мелкие. В первом случае речь идет об α-мотонейронах, во втором – о γ-мотонейронах. Альфа-мотонейроны присутствуют в базальных ядрах латеральной (ближе к боковой плоскости) и медиальной (ближе к срединной плоскости) локализации. Это самые крупные клетки, присутствующие нервной ткани.
Их аксоны взаимодействуют с поперечнополосатыми волокнами, содержащимися в составе скелетных мышц. В результате образуются синапсы (места передачи нервных сигналов). Аксоны альфа-мотонейронов взаимосвязаны со вставочными аналогами, известными так же как клетки Реншоу, что приводит к формированию коллатеральных путей и тормозных синапсов в спинном мозге.
Гамма-мотонейроны находятся в составе нервно-мышечного веретена, которое представляет собой сложный рецептор, состоящий из нервных окончаний (афферентных, эфферентных). Главная функция нервно-мышечных веретен заключается в регуляции силы и скорости сокращения или растяжения мускулатуры скелета.
Строение промежуточных нейронов
Вставочный нейрон состоит из тела, аксона и дендритов. Каждая часть имеет свои специфические функции и отвечает за определенное действие. В его теле содержатся все компоненты, из которых созданы клеточные структуры. Важная роль этой части нейрона заключается в генерировании нервных импульсов и выполнении трофической функции. Продолговатый отросток, который несет сигнал от тела клетки, называется аксоном. Он делится на два типа: миелиновый и безмиелиновый. На конце аксона находятся различные синапсы. Третья составляющая нейронов — дендриты. Они являются короткими отростками, которые разветвляются в разные стороны. Их функция заключается в доставке импульсов к телу нейрона, что обеспечивает связь между различными видами нейронов центральной нервной системы.
Строение и функции
Вставочная клетка состоит из тела, от которого отходят единичный аксон и дендриты. Дендриты вставочных клеток чаще короткие. Их аксоны вариативно переходят в границах спинного мозга из задних рогов в передние (замыкают дугу на уровне отрезка спинного мозга) или распространяются в область других уровней мозговых структур – спинных, головных.
Одна из функций вставочных нейронов – торможение интенсивности некоторых сигналов. К примеру, интернейроны неокортекса (новой коры, отвечающей за высшие психические функции – сенсорное восприятие, осознанное мышление, произвольную двигательную активность, речь) избирательно понижают интенсивность части сигналов, поступающих из таламуса, чтобы предотвратить необходимость отвлекаться на посторонние, малозначащие стимулы. Если импульсация, спровоцированная внешним стимулом, недостаточно сильна, она может затухнуть, не доходя до коркового слоя головного мозга.
Область влияния вставочных клеток ограничена индивидуальными особенностями строения – длина отростков-аксонов, количество коллатеральных ответвлений. Обычно вставочные оснащены аксонами с терминалями (концевой участок, представленный синаптическим окончанием – местом контакта с другими клетками), заканчивающимися в пределах одного центра, что обуславливает интеграцию в рамках группы.
Вставочные нейроны замыкают рефлекторные дуги, они воспринимают возбуждение от афферентных нервных структур, перерабатывают данные и передают их двигательным нейронам. Ассоциативные клетки играют ведущую роль в формировании нейрональных сетей, где продлевается срок хранения поступающей и переработанной информации.
Сфера воздействия
Что определяет область влияния вставочного нейрона? В первую очередь его собственное строение. В основном у клеток данного типа имеются аксоны, синапсы которых оканчиваются на нейронах этого же центра, что обеспечивает их объединение. Некоторые промежуточные нейроны активируются другими, из иных центров, а затем доставляют информацию в свой нейронный центр. Такие действия усиливают воздействие сигнала, который повторяется в параллельных путях, тем самым удлиняя срок хранения информационных данных в центре. В результате место, куда был доставлен сигнал, увеличивает надежность влияния на исполнительную структуру. Иные вставочные нейроны могут получать активацию от соединений двигательных «братьев» из своего центра. Потом они становятся передатчиками информации назад в свой центр, чем создают обратные связи. Таким образом, вставочный нейрон играет важную роль в образование особых замкнутых сетей, которые продлевают срок хранения информации в нервном центре.
Возбуждающий тип промежуточных нейронов
Вставочные нейроны делятся на два типа: возбуждающие и тормозные. При активации первых облегчается передача данных из одной нейронной группы в другую. Такую задачу выполняют именно «медленные» нейроны, которые имеют способность к длительной активации. Они передают сигналы на протяжении довольно длительного времени. Параллельно с этими действиями промежуточные нейроны активизируют и своих «быстрых» «коллег». Когда усиливается активность «медленных» нейронов, то уменьшается время реакции «быстрых». Одновременно с этим последние несколько замедляют работу «медленных».
Роль вставочных нейронов в работе спинного мозга
В работе спинного мозга человека важная роль отводится проводящим путям, которые расположены снаружи от пучков, исполняющих проводниковую функцию. Именно по этим дорожкам и передвигаются импульсы, которые посылает вставочный и чувствительный нейроны. Сигналы проходят вверх и вниз по этим путям, передавая различную информацию в соответствующие части мозга. Вставочные нейроны спинного мозга находятся в промежуточно-медиальном ядре, которое, в свою очередь, расположено в заднем роге. Промежуточные нейроны являются важной передней частью спинно-мозжечкового пути. На обратной стороне рога спинного мозга расположены волокна, состоящие из вставочных нейронов. Они образуют боковой спинно-таламический путь, который выполняет особую функцию. Он является проводником, то есть передает сигналы о болевых ощущениях и температурной чувствительности сначала в промежуточный мозг, а потом и в саму кору головного мозга.
