9. Как регулируется обмен веществ в организме?
10. Расскажите, какие условия внешнего и внутреннего плана обусловливают акселерацию и ретардацию.
11. Какое значение для специальной педагогики играет понятие «ретардации»?
12. Какие признаки характеризуют физическое и психическое здоровье ребенка?
Глава 2. Строение тела человека
Человеческий организм, представляющий целостную, единую, сложно устроенную систему, состоит из клеток, органов и тканей.
2.1. Клетка
Клетка – это элементарная, универсальная единица живой материи. Клетки определенной ткани имеют постоянное строение, способны получать питание и энергию из внешней среды, поддерживать обмен веществ. Они обладают способностью к размножению, передаче генетической информации, приспособлению к изменившимся условиям внешней и внутренней среды.
Клетки в организме человека могут быть разнообразными по величине, форме и структуре, обусловленные их функцией и расположением. Несмотря на разнообразие клеток, они имеют общие характерные структуры: оболочку, ядро и клеточные включения (рис. 3).
Оболочка клетки, или клеточная мембрана, отграничивает одну клетку от другой или внешней среды. Построена клеточная мембрана из белковых, углеводных и жировых структур, она защищает клетку, выполняет рецепторные и транспортную функции. Через мембрану проходят все питательные вещества, кислород и выводятся из клетки все продукты жизнедеятельности и углекислый газ.
Клеточная мембрана образует межклеточные соединения с соседними клетками. Соединения могут быть простыми и сложными с межклеточным пространством или плотным прилежанием клеток. Передача возбуждения от клетки к клетке передается через синапсы (место соединения клеток).
Цитоплазма – это содержимое клетки, в которой располагаются ядро и различные включения. Внутреннюю среду цитоплазмы образует прозрачная жидкость (гиалоплазма), имеющая вид гомогенного вещества, представляет собой сложную коллоидную структуру, состоящую из белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, ферментов и других компонентов. В цитоплазме синтезируются белки, необходимые для жизни клетки, откладываются гликоген, жировые включения, содержится энергетический запас молекулы АТФ.
Рис. 3. Схематическое изображение объёмного строения животной клетки: 1 – ядро; 2 – ядрышко; 3 – пора в ядерной оболочке; 4 – митохондрия; 5 – эндоцитозное (пиноцитозное) впячивание; 6 – лизосома; 7 – гладкий эндоплазматический ретикулум (сеть); 8 – шероховатый эндоплазматический ретикулум (сеть), на котором расположены рибосомы (9); 10 – комплекс (аппарат) Гольджи с секретируемыми им гранулами, которые выводятся через плазматическую мембрану (11).
В цитоплазме располагаются органеллы, постоянно присутствующие в клетке и выполняющие определенные жизненно важные функции. Органеллы общего назначения наблюдаются во всех клетках. К ним относятся митохондрии, внутренний сетчатый аппарат (комплекс Гольджи), цитоцентр, зернистая и незернистая эндоллазматическая сеть, рибосомы, лизосомы. В клетке имеются также различные включения, к которым относятся гликоген, белки, жиры, углеводы, витамины, пигментные вещества и другие структуры. Описываются также органеллы мембранного и немембранного типа. В клетках определенных тканей встречаются специальные органеллы, как, например, в мышечной ткани – миофибриллы, нервном волокне – нейрофибриллы.
Ядро клетки является обязательным элементом, содержащим генетическую информацию и регулирующим белковый синтез. Генетическая информация заложена в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). При делении клетки эта информация в равных количествах передается дочерней клетке. В ядре имеется собственный аппарат белкового синтеза, контролирующий синтетические процессы в цитоплазме. В ядре на молекулах ДНК воспроизводятся различные виды рибонуклеиновой кислоты (РНК) – информационной, транспортной, рибосомной. Ядро неделящейся клетки чаще имеет сферическую форму и состоит из хроматина, ядрышка, нуклеоплазмы, отграниченные от плазмы ядерной оболочкой. Хроматин интерфазного ядра представляет собой хромосомный материал – разрыхленные, деконденсированные хромосомы. Хромосомы в конденсированном состоянии (плотном) неактивны, они участвуют в распределении и переносе генетической информации в дочерние клетки при клеточном делении. При деконденсированной форме хромосомы находятся в рабочем, активном, состоянии. В это время они участвуют в процессах воспроизведения и повторения нуклеиновых кислот (ДНК и РНК).
В начальных фазах митотического деления клеток хроматин конденсируется, образуя видимые хромосомы. У человека соматические клетки содержат 46 хромосом, из них 22 пары гомологичных хромосом, обеспечивающих деятельность клетки и всего организма, и 2 половые хромосомы. У женщин две парные хромосомы XX, у мужчин – непарные XY.
В результате деления клетки образуются две дочерние, содержащие количество хромосом, одинаковое с исходной клеткой. При этом между дочерними клетками равномерно распределяется цитоплазма и органоиды клетки.
Деление клетки
Особенности строения и деления соматических и половых клеток
Соматические клетки содержат в ядре 23 пары хромосом. Размножение клеток происходит путем деления. Основным способами деления клеток в человеческом организме являются митоз и мейоз.
Рис. 4. Стадии митоза (показаны конденсация хроматина с образованием хромосом, образование веретена деления и равномерное распределение хромосом и центриолей по двум дочерним клеткам): А – интерфаза; Б – профаза; В – метафаза; Г – анафаза; Д – телофаза; Е – поздняя телофаза. 1 – ядрышко; 2 – центриоли; 3 – веретено деления; 4 – звезда; 5 – ядерная оболочка; 6 – кинетохор; 7 – непрерывные микротрубочки; 8, 9 – хромосомы; 10 – хромосомные микротрубочки; 11 – формирование ядра; 12 – борозда дробления; 13 – пучок актиновых нитей; 14 – остаточное (срединное) тельце.
При митотическом делении клеток происходит увеличение числа клеток, что приводит к росту организма, появление новых клеток возникает при их износе или гибели. Благодаря митотическому делению дочерние клетки получают набор хромосом, идентичный материнскому (рис. 4).
При мейозе, который происходит в половых клетках, в результате их деления образуются четыре новые клетки с половинным (гаплоидным) набором хромосом, что важно для передачи генетической информации. При оплодотворении, т. е. слиянии двух половых клеток, возникает полный (диплоидный) набор хромосом, несущий в себе как отцовские, так и материнские признаки.
У всех клеток при делении наблюдаются изменения, укладывающиеся в рамках клеточного цикла. Клеточным циклом называют процессы, которые происходят в клетках при подготовке к делению и во время деления, в результате которого одна клетка материнская делится на две дочерних. В подготовке клетки к делению (20–30 часов) удваивается масса клетки и всех ее структурных компонентов. Происходит репликация (удвоение) молекул нуклеиновых кислот. Родительская цепь ДНК служит матрицей для синтеза дочерних ДНК, в результате чего каждая из двух дочерних молекул ДНК состоит из одной старой и одной новой цепи. В период подготовки к митозу в клетках синтезируются белки, необходимые для деления клетки, хроматин в это время конденсируется.
Митоз представляет собой период деления материнской клетки на две дочерние, обеспечивающий равномерное распределение клеточного материала, хроматина между двумя дочерними клетками. Длительность митоза – от 30 минут до 3 часов и подразделяется на 4 фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Каждая из фаз имеет определенное значение. Так, в профазе постепенно разрыхляется ядрышко, центриоли (клеточный центр) расходятся к полюсам клеток. В метафазе разрушается ядерная оболочка, хромосомные нити направляются к полюсам. Структурные включения распадаются на мелкие пузырьки и вместе с митохондриями распределяются в обе половины делящейся клетки. В конце метафазы каждая хромосома начинает расщепляться продольной щелью на две новые дочерние хромосомы. В анафазе хромосомы отделяются друг от друга и расходятся к полюсам новой клетки. В телефазе хромосомы, разошедшиеся к полюсам клетки, переходят в хроматин, и начинается продукция РНК, образуется ядерная оболочка, ядрышко. Быстро формируются мембранные структуры будущих дочерних клеток. На поверхности клетки, по ее экватору, появляется перетяжка, которая углубляется, и клетка разделяется на две дочерние клетки.
2.2. Ткани
Клетки и их производные объединяются в ткани. Ткани – это сложившаяся в процессе эволюции совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и функции. По морфологическим и функциональным признакам выделяют пять типов тканей эпителиальную, соединительную, скелетную, мышечную и нервную.
Эпителиальная ткань
Эпителий покрывает поверхность тела и внутренние органы, выполняет различные функции. В зависимости от локализации различают покровный и железистый эпителий (рис. 5).
Покровный эпителий занимает в организме пограничное место, отделяя его от внешней среды, выполняет функцию обмена веществ между организмом и внешней средой. Покровный эпителий образует сплошную поверхность, состоящую из плотно прилегающих друг к другу клеток, и располагается на мембране, которая удерживает эпителиальные клетки в определенном положении. Различают однослойный и многослойный эпителий. По мере необходимости многослойный эпителий может истончаться и переходить в однослойный: как, например, многослойный кожный эпителий, выстилающий наружный слуховой проход, переходит в однослойный кожный эпителий, покрывающий барабанную перепонку, или многослойный кожный эпителий, покрывающий наружную поверхность лица, переходит в однослойный эпителий, выстилающий ротовую полость и полость носа, глаза, ушей, внутренних органов.
Рис. 5. Схема строения эпителиальной ткани: А – простой сквамозный эпителий (мезотелий); Б – простой кубический эпителий; В – простой столбчатый эпителий; Г – реснитчатый эпителий; Д – переходный эпителий; Е – неороговевающий многослойный (плоский) сквамозный эпителий.
В покровном эпителии заканчиваются отростки чувствительных нервов, передающих в центральную нервную систему раздражения внешней среды: прикосновение, температуру, давление и боль (поверхностная чувствительность). В толще многослойного эпителия располагаются потовые железы, волосковые луковицы и капилляры. Питание клеток покровного эпителия осуществляется путем диффузии тканевой жидкости из подлежащей соединительной ткани. Многослойный эпителий может быть ороговевающим и неороговевающим.
Ороговевающиеся клетки многослойного эпителия превращаются в роговые чешуйки. По форме клетки эпителия могут подразделяться на плоские, кубические, призматические. У эпителиальных клеток выделяют базальную часть, обращенную в сторону базальной мембраны, и апикальную, обращенную в сторону покровного эпителия. В базальной части клетки располагается ядро, в апикальной – органеллы клетки, включения, в том числе секреторные гранулы у железистого эпителия. В ряде случаев на апикальной стороне эпительной клетки имеются выросты – реснички, располагающиеся в дыхательной системе, задерживающие пылевые частицы.
При повреждении эпителиального покрова клетки способны к делению, что обеспечивает заживление раны. Под многослойным кожным эпителием располагается подкожно-жировая клетчатка. Это специфические жировые клетки, в структуре которых имеются жировые включения. Эти клетки сохраняют тепловую энергию организма. На конечностях и на туловище может быть избыточное отложение жира.
У маленького ребенка кожные покровы очень нежные и легко травмируются, особенно в случаях плохого ухода за ними (так называемые «опрелости» в случаях длительного пребывания в мокрых пеленках), что способствует появлению воспаления, ран и инфицирования (нагноения).
Многослойный кожный эпителий в определенных участках истончается и переходит в однослойный эпителий и слизистую, которая выстилает все внутренние органы и ткани. Слизистая очень тонкая, легко ранимая под влиянием отрицательного воздействия, на ней появляются ссадины, участки воспаления, язвы или раны, полипы (спаянные листочки слизистой, спускающиеся в полость носа, кишечника, матки и др.), приводящие к разрастанию ткани (доброкачественные и злокачественные опухоли).
Соединительная ткань
Соединительная ткань образована клетками и межклеточным веществом, в котором присутствует всегда значительное количество соединительнотканных волокон. Соединительная ткань имеет различное строение, расположение, выполняет различные функции: механические (опорные), трофические (питание клеток, кровь), защитные (фагоцитоз). В соответствии с особенностями строения и функцией межклеточного вещества и клеток выделяют собственно соединительную ткань, а также скелетные ткани и кровь.
Собственно соединительная ткань
Собственно соединительная ткань располагается между органами и тканями, заполняя промежутки между ними, подстилает эпителиальную ткань, сопровождает кровеносные сосуды. Собственно соединительная ткань подразделяется на 1) волокнистую соединительную ткань и 2) соединительную ткань со специальными свойствами (ретикулярную, жировую и пигментную).
Волокнистая соединительная ткань в свою очередь подразделяется на рыхлую и плотную, а последняя – на неоформленную и оформленную. Разделение обусловлено соотношением клеток и межклеточных, волоконных расположением соединительнотканных волокон.
Рыхлая волокнистая соединительная ткань (рис. 6) располагается вокруг кровеносных и лимфатических сосудов, периферических нервов и образует основу многих органов. Основными клеточными элементами являются фибробласты. Межклеточные структуры представлены коллагеновыми и эластичными волокнами, придающими соединительной ткани механические, прочностные, качества. Коллаген характеризуется большой механической прочностью. Эластичные волокна придают эластичность и растяжимость соединительной ткани. Жидкую часть основного вещества составляет тканевая жидкость.
Рис. 6. Строение рыхлой волокнистой соединительной ткани: 1 – макрофаг; 2 – фиброцит; 3 – плазмоцит (плазматическая клетка); 4 – липоцит (жировая клетка); 5 – кровеносный сосуд с эритроцитами; 6 – лейкоциты; 7 – тучные клетки; 8 – нервное волокно; 9 – фибробласт; 10 – эластическое волокно; 11 – коллагеновое волокно.
В рыхлой волокнистой соединительной ткани встречаются подвижные клеточные элементы – макрофаги и тучные клетки (тканевые базофилы), накапливающие в цитоплазме биологически активные элементы (гепарин, серотонин, дофамин), являющиеся регуляторами гомеостаза, выполняющие защитную функцию организма.
К соединительной ткани относятся также специализированные клетки, в том числе клетки крови (лейкоциты) и иммунной системы (лимфоциты и плазматические клетки). В рыхлой волокнистой соединительной ткани присутствуют также жировые и пигментные клетки.
Соединительная ткань со специальным назначением представлена ретикулярной, жировой, пигментной и слизистой тканями.
Ретикулярная (сетевидная) ткань состоит из ретикулярных клеток и волокон, располагается вокруг кровеносных сосудов и органов иммунной системы, создавая окружение для развивающихся в них клеток крови и лимфоидного ряда.
Жировая ткань состоит преимущественно из жировых клеток, выполняя трофическую, терморегулирующую и формообразующую функции. Жир синтезируется самими клетками, которые располагаются в подкожножировой клетчатке, в сальнике, в нервной системе и в других жировых депо. Специфической функцией жировой ткани является обмен веществ в клетках, поддерживая в них энергетический баланс. В случаях голодания жировой запас используется для поддержания жизнедеятельности организма.
Слизистая соединительная ткань в виде крупных отростчатых клеток и межклеточного вещества окружает пупочный канатик, охраняя его от сдавливания.
Пигментная соединительная ткань состоит из большого количества пигментных клеток, содержащих меланин, располагающаяся в радужке глаза, в коже (пигментные пятна).
Кровь является разновидностью соединительной ткани, имеющей жидкое межклеточное вещество – плазму, в которой расположены форменные элементы крови: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Основной функцией крови является перенос кислорода и питательных веществ к органам и тканям организма и выведение продуктов обмена веществ. Плазма крови представляет собой жидкую часть соединительной ткани, в которой растворены различные белковые вещества (альбумины, глобулины, липопротеиды), соли, углеводы, ферменты, гормоны, витамины и другие необходимые организму вещества.
Скелетные ткани
К скелетным тканям относятся хрящевая и костная ткань, составляющие опорно-двигательный аппарат и принимающие участие в минеральном обмене.
Хрящевая ткань состоит из специализированных клеток (хондроцитов и хондробластов) и межклеточного вещества. Межклеточное вещество обладает высокой гидрофильностью (впитывают жидкость). Хондробласты (молодые клетки) и хондроциты имеют округлую или овальную форму, расположены в особых полостях, вырабатывают все компоненты межклеточного вещества. За счет хондробластов идет периферический рост хряща. Строение хряща неоднородно, в нем выделяют несколько слоев. Наружный слой фиброзный, состоящий из плотной ткани и содержащий кровеносные сосуды и нервы. Внутренний слой содержит хондробласты, кровеносные сосуды и поддерживает обменные процессы.
Гиалиновый хрящ отличается прозрачностью. Наблюдается гиалиновый хрящ в местах сращения ребер с грудиной, на суставных поверхностях кости, в скелете гортани, в стенках трахеи и бронхов. Гиалиновый хрящ очень плотный и гладкий, образует суставную поверхность, обеспечивающую движение сустава.
Эластический хрящ состоит из коллагеновых и эластических волокон. Из эластического хряща построены ушные раковины, некоторые мелкие хрящи гортани, надгортанник.
Волокнистый хрящ содержит большое количество коллагеновых волокон, из него образованы фиброзные кольца межпозвоночных дисков, суставные диски и мениски.
Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества, содержащего минеральные соли и соединительнотканные волокна. Кость должна быть плотной и твердой. Такое состояние кости обеспечивается сочетанием костных клеток, ориентацией волокон и распределением солей.
Различают органические и неорганические вещества, располагающиеся в кости.
Органические вещества получили название оссеины («ос» – кость). Неорганическими веществами кости являются соли кальция, фосфора, магния и других химических веществ. Сочетание органических и неорганических веществ обеспечивает плотность и эластичность кости. В детском возрасте в костях преобладают органические вещества, поэтому у детей реже встречаются переломы. С возрастом неорганические химические вещества выщелачиваются, кости становятся хрупкими, ломкими.
Клетками костной ткани являются остеоциты, остеобласты, остеокласты. Остеоциты – это зрелые клетки костной ткани, не подлежащие делению. Остеобласты – это молодые клетки, формирующиеся нз клеток надкостницы. Остеокласты – это крупные многоядерные клетки, принимающие участие в обызвествлении кости в старческом возрасте.
Костная ткань имеет различное строение и располагается в плоских и трубчатых костях. Плоские кости – это кости черепа, лопатки, ребра, кости грудины и таза. Трубчатые кости (рис. 7) – это кости верхних и нижних конечностей. Плоские кости образованы костными пластинками, состоящими из минерализованного межклеточного вещества и коллагеновых волокон. В плоских костях сосредоточено губчатое вещество. В трубчатых костях выделяют эпифиз и диафиз. В эпифизарных («эпифиз» – крайняя часть) частях трубчатой кости губчатое вещество состоит из отдельных пластинок, в которых зарождаются красные кровяные тельца. В средней части («диафиз») трубчатой кости развиваются белые кровяные тельца. Таким образом, костная ткань выполняет не только функцию опорно-двигательного аппарата, но и кроветворения.
Рис. 7. Строение трубчатой кости: 1 – надкостница; 2 – компактное вещество кости; 3 – слой наружных окружающих пластинок; 4 – остеоны; 5 – слой внутренних окружающих пластинок; 6 – костномозговая полость; 7 – костные перекладины губчатой кости.
Мышечная ткань
Мышечная ткань представляет собой группу тканей, различных по происхождению и структуре, но имеющих общие качества сокращаться и расслабляться. По своей структуре различают поперечнополосатую и гладкую мышечную ткань. Поперечнополосатая мускулатура (рис. 8), прикрепляющаяся к скелету и выполняющая отдельные двигательные акты, называется скелетной, в отличие от сердечной мышцы, постоянно сокращающейся.
Рис. 8. Исчерченная (поперечнополосатая, скелетная) мышечная ткань: 1 – мышечное волокно; 2 – сарколемма; 3 – миофибриллы; 4 – ядра.
Поперечнополосатая, скелетная мускулатура образована мышечными волокнами, содержащими миофибриллы, проводящие нервный импульс, и белковые диски, располагающиеся поперек клетки. Белковые структуры, окрашенные серебром, под микроскопом выглядят черными дисками со светлыми промежутками. Такое строение мышечной ткани обеспечивает возможность ее растяжения. Отдельные мышечные волокна объединены в группы, имеют свою волокнистую оболочку и прикрепляются к костям скелета. Важным свойством скелетной мышцы является ее свойство сокращаться. Сокращение возможно благодаря тому, что белковые структуры – диски – отстоят друг от друга на определенном расстоянии. Они то сближаются, то растягиваются, что обуславливает возможность движения. Деятельность поперечнополосатой мускулатуры подчинена воле человека и зависит от наших желаний. Скелетные мышцы сокращаются быстро и проводят возбуждение с большой скоростью.
Источником развития поперечно-полосатой (скелетной) мускулатуры являются клетки миотомов сомитов. На ранних стадиях развития зародыша из мезодермы миотомов одноядерные веретенообразные клетки – миобласты. Быстро размножаясь, миобласты в соответствующих местах образуют закладки будущих мышц. Быстрое деление ядер приводит к утрате миобластами клеточного строения, и они превращаются в крупные многоядерные комплексы – мышечные волокна. В формирующихся мышечных волокнах увеличивается количество миофибрилл, появляется поперечная исчерченность. Во второй половине внутриутробного развития и в постнатальном онтогенезе мышечные волокна растут в длину и в толщину путем увеличения числа содержащихся в них фибрилл. Вместе с ростом и дифференцировкой мышечных волокон происходит слияние их с клетками-сателлитами, располагающимися под сарколеммой мышечных волокон и являющимися источником новых волокон. Клетки-сателлиты способны делиться и давать начало миобластам после мышечной травмы.
Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань образована плотно прилежащими друг к другу мышечными клетками – кардиомиоцитами. В сердечной мышце различают типические и атипические волокна. Основная масса сердечной мышцы представлена типическими для сердца волокнами, которые обеспечивают сокращение отделов сердца. Их основная функции – сократимость. С деятельностью атипических волокон связано возникновение и проведение возбуждения от предсердий к желудочкам. Волокна атипической мускулатуры отличаются от сократительной мускулатуры: как по строению, так и по физиологическим свойствам. В них слабее выражена поперечная исчерченность, зато она лучше проводит возбуждение по сердцу, в связи с чем ее называют проводящей системой сердца. Скопление клеток атипической мускулатуры называют узлами. Один из таких узлов расположен в правом предсердии, вблизи места впадения (синуса) верхней полой вены. Это синусно-предсердный узел. В этом узле у здорового человека возникают импульсы возбуждения, определяющие ритм сокращений сердца. Второй узел расположен на границе между правым предсердием и желудочками в перегородке сердца – предсердно-желудочковый (атриовентрикулярный узел). С этого места возбуждение распространяется на желудочки. Из предсердно-желудочкового узла возбуждение распространяется по предсердно-желудочковому пучку (пучок Гисса) волокон проводящей системы, располагающегося в перегородке между желудочками. Ствол предсердно-желудочкового пучка разделяется на две ножки, одна из них направляется в правый желудочек, другая – в левый. Возбужденне с атипической мускулатуры передается волокнам сократительной мускулатуры сердца с помощью волокон, относящихся к атипической мускулатуре. В отличие от скелетной мускулатуры, сердечная мышца сокращается автоматически, подчиняясь ритму проводящей системы сердца от сердечного вегетативного узла. Кардиомиоциты образуют в функциональном и структурном отношении целостную сократительную систему. Между кардиомиоцитами располагаются вставочные диски, прочно соединяющие между собой мышечные клетки и обеспечивающие быстрое прохождение нервных импульсов, что дает возможность всем сердечным миоцитам сокращаться одновременно. С помощью вставочных дисков обеспечиваются не только структурные, но и функциональные объединения кардиомиоцитов в целостную сердечную мышцу – миокард.
Гладкая мышечная ткань выстилает оболочку всех внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов. Строение гладкой мышечной ткани представлено клетками – миоцитами. Своеобразием строения является веретенообразной формы клетки небольшой длины и толщены, палочковидное ядро которых располагается в центре клетки, а ближе к полюсам располагаются митохондрии, аппарат Гольджи и другие включения. Гладкие мышцы не имеют поперечнополосатой исчерченности, сокращаются они помимо усилий воли, их функции находятся под контролем автономной (вегетативной) части нервной системы. Гладкие мышцы объединяются в пучки, в образовании которых участвуют коллагеновые и эластические волокна.
Нервная ткань
Нервная ткань является основным структурным элементом нервной системы и состоит из нервных клеток (нейроцитов или нейронов) и связанных с ними клеток глии, обеспечивающих их питание и защиту. Нейроны способны воспринимать раздражение, перерабатывать, хранить и проводить импульс к другой клетке (нервной или мышечной).
Особенности нервных клеток состоят в том, что каждая из них имеет короткие (воспринимающие) и длинные (передающие) отростки. Нейроны имеют разную форму и располагаются в центральной нервной системе – головном и спинном мозге. В теле клетки находятся ядро и ядрышко, а также мембранные органеллы (эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы) и немембранные органеллы (микротрубочки и другие включения). Для нейронов характерно наличие специальных включений хроматофилъного вещества (субстанция Ниссля) и нейрофибрилл. Хроматофилъное вещество состоит из скопления зернистой эндоплазматической сети, присутствие которых свидетельствует о высоком уровне синтеза белка Нейрофибриллы представляют собой пучки микротрубочек и нейрофиламентов, участвующих в транспорте различных веществ. Нейрофибриллы переносят импульс от одной клетки к другой по длинному отростку (аксону).
Короткие, ветвистые отростки нервных клеток называются дендритами. По ним приходит импульс от других нервных клеток. У нервной клетки один длинный отросток – аксон, по которому идет переработанный импульс от одной клетки к другой (рис. 9).
Аксон заканчивается разветвлением – метелочкой, соединяющейся с дендритами другой клетки. Место соединения клеток называется «синапс». Здесь происходит химическая и электрическая передача импульса. Отростки нервных клеток, покрытых оболочками, называются нервным волокном. Нервные волокна, покрытые миелином (жироподобным веществом), называются мякотными; волокна, не имеющие в своей оболочке миелина, называются безмякотными. Аксон, связывающий нервную систему со скелетной мускулатурой, состоит из осевого цилиндра, заполненного нейрофибриллами, покрыт двумя оболочками: миелиновой и нейролеммой. Миелин – жировое вещество, обеспечивает ускорение прохождения нервного импульса. Через нейролемму проходят питательные вещества к нервному волокну. Безмякотные волокна, покрытые неврилеммой, переносят импульс к внутренним органам.
Все нервные волокна подразделяются на две группы: 1) эфферентная (центробежная или двигательная) проводит возбуждение из центральной нервной системы к работающим органам; 2) афферентная (центростремительная или чувствительная) проводит возбуждение с разных участков нашего тела и от разных органов в центральную нервную систему. Оба вида нервных волокон часто идут в одном стволе, поэтому большинство наших нервов являются смешанными. Окончания эфферентных нервных волокон являются концевыми аппаратами нейронов в органах и тканях (мотонейроны в мышечной ткани), при участии которых нервный импульс передается тканям рабочих органов.
Рис. 9. Нервные клетки: А. 1 – нервное окончание; 2 – дендриты; 3 – аксон; 4 – тело нейрона; Б. 1 – нервное окончание; 2 – дендриты; 3 – аксон; 4 – тело нейрона.
Совокупность нейронов, по которым осуществляется передача нервного импульса, формирует рефлекторную дугу. Рефлекторная дуга представляет собой цепь нейронов, соединенных между собой синапсами. Первый нейрон – чувствительный и последний – двигательный. Между ними находится один или несколько вставочных нейронов (ассоциативных). Синапс передает возбуждение только в одном направлении.
Необходимо подчеркнуть, что нервное волокно обладает особыми свойствами: возбудимостью и проводимостью. Для проведения возбуждения необходима анатомическая целостность нервного волокна. При его повреждении (на уровне клетки или на протяжении всего волокна), нарушаются возбудимость и проводимость нервного импульса.
Проведение возбуждения по нерву подчиняется двум основным законам:
