Современные представления о структурно-функциональной организации ЦНС. Физиологические свойства и функции нейронов. Гематоэнцефалический барьер.

ЦНС – совокупность нервных центрои проводящих путей, выполняющая определённые фун-и:

1) интегративная;

2) регуляторная;

3) координационная;

Обеспечение всех видов псих. деятельности и формирование целенаправленного поведения.

В нервной системе выделяют центральную часть - головной и спинной мозг - центральная нервная система и переферическую, представленную отходящими от головного и спинного мозга нервами, - переферическая нервная система. На разрезе мозга видно, что он состоит из серого и белого вещества.

Структура ЦНС:

Высший отдел

Нейроэндокринная ЦНС

3) Лимбическая - участвует в регуляции функций внутренних органов, обоняния, автоматической регуляции, эмоций, памяти, сна, бодрствования и др.

4) Вегетативная оказывает влияние на процессы так называемой растительной жизни, общие для животных и растений (обмен веществ, дыхание, выделение и др.).

5) Соматическая осуществляет преимущественно функции связи организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность и движение вызывая сокращение скелетной мускулатуры.

Вег. и сомат. системы тесно связаны между собой, однако вегетативная нервная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от нашей воли, вследствие чего ее также называют автономной нервной системой. Ее делят на две части симпатическую и парасимпатичесакую.

Нейрон явл. структурной единицей ЦНС. Он состоит из сомы (тела клетки с ядром) и отростков — многочисленных дендритов и обычно одного аксона. ПП = -60...-70 мВ,  ПД = -100 мВ, КП= -55 мВ.

Клеточные скопления образуют серое вещество мозга, отростки — белое вещество мозга. Между клетками проходят немиелинизированные и миелинизированные нервные волокна (дендриты и аксоны).

Функциями нервной клетки являются получение, переработка и хранение информации, передача сигнала другим нервным клеткам, регуляция деятельности эффекторных клеток различных органов и тканей организма. В нейроне различают следующие функциональные структуры.

1. Структуры, воспринимающие импульсы от других нервных клеток, — тело и дендриты с расположенными на них шипиками, занимающими до 40 % поверхности сомы нейрона и дендритов (последних может быть от одного до 1 500). Если шипики не получают импульсацию, они исчезают. У сенсорного нейрона воспринимающей структурой является окончание его дендрита — сенсорный рецептор.

2. Структура, где возникает ПД — тело (сома) нейрона. ПД начинает формироваться на аксонном холмике (генераторный пункт ПД).

3. Структура, проводящая возбуждение к другому нейрону или к эффектору, — аксон.

4. Структура, передающая импульсы на другие клетки, называется пресинаптической областью, синаптической колбой, пресинаптическим аппаратом.

В процессе натуральной деятельности нервной системы отдельные нейроны объединяются в ансамбли (модули) и нейронные сети. Совокупность нейронов, образующих модуль, обеспечивает появление у модуля новых свойств, которыми не обладают отдельные нейроны. Деятельность каждого нейрона в составе модуля становится функцией не только поступающих к нему сигналов, но и функцией процессов, обусловленных той или иной конструкцией модуля.

Глиальные клетки. К глиальным клеткам относятся астроциты, олигодендроциты, эпендимная глия, микроглия. Глиальные клетки окружают тела нейронов и их аксоны. Глиальные клетки более многочисленны, чем нейроны, и составляют около 50 % объема ЦНС. Они способны к делению в течение всей жизни. Размеры клеток в 3 — 4 раза меньше величины нейронов, а их число в 30—40 раз больше.

Функции глиальных клеток.

1) Опорная и защитная функции — выработка циггокинов, фагоцитоз, при повреждении нейронов — образование глиального рубца. Наиболее характерна для астроцитов.

2) Обменная функция — синтез белков памяти, снабжение нейронов питательными веществами, под­держание оптимальной концентрации ионов К⁺ в интерстиции.

3) Участие в формировании гематоэнцефалического барьера — астроциты охватывают снаружи капилляры ЦНС.

4) Электроизолирующая функция — олигодендроциты продуцируют миелин, который окутывает аксоны нейронов в виде своеобразного футляра.

5) Электрофизиологическое взаимодействие с нейронами ЦНС — электрические поля глиоцитов взаимодействуют с электрическими полями ВПСП и ПД нейронов. МП клеток нейро­глии -70...-90 мВ.

6) Продвижение аксоплазмы в нейронах и влия­ние на ток межклеточной жидкости. Выполняют микроглиальные клетки. Период «со­кращения» — 1,5 мин, «расслабления» — 4 мин.

Гемотоэнцефалический барьер объединяет совокупность физиологических механизмов и соответствующих ана­томических образований в центральной нервной системе, участвую­щих в регулировании состава цереброспинальной жидкости (ЦСЖ). В представлениях о гематоэнцефалическом барьере в качестве основных положений подчеркивается следующее:

1) проникновение веществ в мозг осуществляется главным образом не через ликворные пути, а через кровеносную систему на уровне капилляр — нервная клетка;

2) гематоэнцефалический барьер является в большей степени не анатомическим образованием, а функциональным понятием, ха­рактеризующим определенный физиологический механизм. Как лю­бой существующий в организме физиологический механизм, гема­тоэнцефалический барьер находится под регулирующим влиянием нервной и гуморальной систем;

3) среди управляющих гематоэнцефалическим барьером факторов ведущим является уровень деятельности и метаболизма нервной ткани. Гематоэнцефалический барьер регулирует проникновение из крови в мозг БАВ, метаболитов, химических веществ, воздействующих на чувствительные структуры мозга, препятствует поступлению в мозг чужеродных веществ, микроорганиз­мов, токсинов.

Основной функцией, характеризующей гематоэнцефалический барьер, является проницаемость клеточной стенки. Необходимый уровень физиологической проницаемости, адекватный функциональ­ному состоянию организма, обусловливает динамику поступления в нервные клетки мозга физиологически активных веществ.

Гистогематический барьер имеет двойную функцию: регуляторную и защитную.

1) Регуляторная функция обеспечивает относительное постоянство физи­ческих и физико-химических свойств, химического состава, физи­ологической активности межклеточной среды органа в зависимости от его функционального состояния.

2) Защитная функция заключается в защите органов от поступления чужеродных или токсичных веществ эндо- и экзогенной природы.

Существуют два механизма проникновения веще­ства в клетки мозга: через цереброспинальную жидкость, которая служит промежуточным звеном между кровью и нервной или глиальной клеткой, которая выполняет питательную функцию (так называемый ликворный путь), и через стенку капилляра. Проницаемость гематоэнцефалического барьера зависит от фун­кционального состояния организма, содержания в крови медиаторов, гормонов, ионов. Повышение их концентрации в крови приводит к снижению проницаемости гематоэнцефалического барьера для этих веществ.

Регуляция функций гематоэнцефалического барьера осуществ­ляется высшими отделами ЦНС и гуморальными факторами. Зна­чительная роль в регуляции отводится гипоталамо-гипофизарной адреналовой системе. В нейрогуморальной регуляции гематоэнце­фалического барьера важное значение имеют обменные процессы, в частности в ткани мозга. При различных видах церебральной патологии, например травмах, различных воспалительных пораже­ниях ткани мозга, возникает необходимость искусственного сниже­ния уровня проницаемости гематоэнцефалического барьера.