Struktur histologis sistem saraf

Sistem saraf memiliki struktur histologis yang kompleks. Ini terdiri dari sel saraf (neuron) dengan pertumbuhan (serat), neuroglia dan elemen jaringan ikat. Unit struktural dan fungsional utama dari sistem saraf adalah neuron (neurosit). Bergantung pada jumlah proses yang meluas dari sel tubuh, ada 3 jenis neuron - multipolyles, bipolar dan unipolar. Sebagian besar neuron dalam sistem saraf pusat diwakili oleh sel bipolar yang memiliki satu akson dan sejumlah besar dendrit bercabang dikotomis. Klasifikasi mereka yang lebih rinci memperhitungkan fitur bentuk (berbentuk piramid, berbentuk spindle, berbentuk keranjang, berbentuk bintang) dan ukuran mulai dari yang sangat kecil hingga raksasa (misalnya, panjang neuron piramida raksasa (sel Betz) di korteks motor 4 120 μm]. Jumlah neuron tersebut hanya di korteks kedua belahan otak yang mencapai 10 miliar.

Sel bipolar yang memiliki akson dan satu dendrit juga ditemukan cukup sering di berbagai bagian sistem saraf pusat. Sel semacam itu bersifat karakteristik untuk sistem visual, auditori dan penciuman - sistem sensorik khusus.

Secara signifikan kurang umum adalah sel unipolar (pseudo-unipolar). Mereka berada di inti mesensfalika saraf trigeminal dan di nodus tulang belakang (ganglia pada akar posterior dan saraf kranial yang sensitif). Sel-sel ini menyediakan beberapa jenis kepekaan - rasa sakit, suhu, sentuhan, serta perasaan tekanan, getaran, stereoskopik dan persepsi jarak antara dua titik menyentuh kulit (perasaan dua dimensi). Sel semacam itu, meski disebut unipolar, sebenarnya memiliki 2 proses (axon dan dendrite) yang tergabung di dekat bodi sel. Untuk sel-sel jenis ini ditandai dengan adanya kapsul sel glial yang aneh dan sangat padat (sel satelit), yang melaluinya proses sitoplasma sel ganglion melewatinya. Kapsul luar di sekitar sel satelit dibentuk oleh elemen jaringan ikat. Sel-sel yang benar-benar unipolar hanya ditemukan di nukleus mesensfalus saraf trigeminal, yang melakukan impuls impulsif dari otot pengunyah pada sel thalamus.

Fungsi dendrit terdiri dalam melakukan impuls terhadap tubuh sel (aferen, selulopik) dari daerah reseptifnya. Secara umum, tubuh sel, termasuk bukit axon, dapat dianggap sebagai bagian dari daerah reseptor neuron, karena ujung akson sel lainnya membentuk kontak sinaptik pada struktur ini dan juga pada dendrit. Permukaan dendrit yang menerima informasi dari akson sel lain meningkat secara signifikan karena pertumbuhan kecil (tipicon).

Axon melakukan impuls eferen - dari tubuh sel dan dendrit. Dalam menggambarkan akson dan dendrit, seseorang melanjutkan dari kemungkinan melakukan pulsa hanya dalam satu arah - apa yang disebut hukum polarisasi dinamis neuron. Satu sisi melakukan karakteristik hanya untuk sinaps. Pada impuls serat saraf bisa menyebar ke dua arah. Pada bagian berwarna dari jaringan saraf, akson dikenali oleh tidak adanya zat harimau di dalamnya, sedangkan pada dendrit, paling tidak pada bagian awalnya, terungkap.

Tubuh sel (pericarion) dengan partisipasi RNA-nya berfungsi sebagai pusat trofik. Mungkin, itu tidak memiliki efek pengaturan pada arah gerak pulsa.

Sel saraf memiliki kemampuan untuk merasakan, melakukan dan mentransmisikan impuls saraf. Mereka mensintesis mediator yang terlibat dalam perilaku mereka (neurotransmiter): asetilkolin, katekolamin, serta lipid, karbohidrat dan protein. Beberapa sel saraf khusus memiliki kemampuan untuk melakukan neurokrinia (mensintesis produk protein - octapeptides, misalnya hormon antidiuretik, vasopresin, oksitosin pada paku keling inti supraoptik dan paraventrikular hipotalamus). Neuron lain yang membentuk bagian basal hipotalamus menghasilkan apa yang disebut faktor pelepasan, yang mempengaruhi fungsi adenohipofisis.

Untuk semua neuron ditandai dengan tingginya intensitas metabolisme, maka dibutuhkan suplai oksigen, glukosa dan lain-lain. Zat.

Tubuh sel saraf memiliki ciri struktural tersendiri, yang ditentukan oleh spesifisitas fungsinya.

Selain kulit terluar, tubuh neuron memiliki membran sitoplasma tiga lapis yang terdiri dari dua lapisan fosfolipid dan protein. Membran memenuhi fungsi penghalang, melindungi sel dari masuknya zat asing, dan transportasi, yang memberi masuk ke sel zat yang diperlukan untuk aktivitas vitalnya. Bedakan transport zat dan ion pasif dan aktif melalui membran.

Transportasi pasif adalah transfer zat ke arah penurunan potensial elektrokimia sepanjang gradien konsentrasi (difusi bebas melalui lapisan ganda lipid, difusi difusi - pengangkutan zat melalui membran).

Transportasi aktif - pengalihan zat melawan gradien potensi elektrokimia dengan menggunakan pompa ion. Sitosis juga merupakan mekanisme transfer zat melalui membran sel, yang disertai dengan perubahan reversibel pada struktur membran. Melalui membran plasma tidak hanya asupan dan keluaran zat yang diatur, namun informasi dipertukarkan antara sel dan lingkungan ekstraselular. Membran sel saraf mengandung berbagai reseptor, aktivasi yang menyebabkan peningkatan konsentrasi intraseluler siklik adenosin monofosfat (nAMP) dan siklik guanosin monofosfat (nGMP) yang mengatur metabolisme sel.

Neuron inti - adalah yang terbesar dari struktur selular yang terlihat dengan mikroskop cahaya. Sebagian besar neuron di dalam inti sel tubuh terletak di pusat. Sel-sel yang butiran kromatin plasma mewakili asam deoksiribonukleat kompleks (DNA) dari protein protozoa (histon), protein non-histon (nucleoproteins), protamin, lipid dan lain-lain. Kromosom menjadi terlihat hanya selama mitosis. Pusat inti dibuang endosome mengandung sejumlah besar protein dan RNA, RNA ribosom (rRNA) terbentuk di dalamnya.

Informasi genetik yang terkandung dalam DNA kromatin ditranskrip ke dalam RNA template (mRNA). Kemudian molekul mRNA menembus melalui pori-pori membran nuklir dan memasuki ribosom dan polyribosom dari retikulum endoplasma granular. Ada sintesis molekul protein; Pada saat bersamaan, asam amino yang dibawa oleh RNA pengangkutan khusus (tRNA) digunakan. Proses ini disebut penerjemahan. Beberapa zat (cAMP, hormon, dll) dapat meningkatkan kecepatan transkripsi dan translasi.

Amplop nuklir terdiri dari dua membran - internal dan eksternal. Pori-pori yang melaluinya pertukaran antara nukleoplasma dan sitoplasma berlangsung menempati 10% permukaan selubung nuklir. Selain itu, membran nuklir luar membentuk tonjolan dari mana untaian retikulum endoplasma dengan ribosom terlampir (retikulum granular) muncul. Membran nuklir dan membran retikulum endoplasma secara morfologis saling berdekatan.

Dalam tubuh dan dendrit besar sel saraf dengan mikroskop cahaya, benjolan zat basofilik (zat atau zat Nissl) terlihat jelas . Mikroskop elektron mengungkapkan bahwa zat basofilik adalah bagian dari sitoplasma, dijenuhkan dengan tangki terfragmentasi dari retikulum endoplasma granular yang mengandung banyak ribosom dan polifosom yang menempel pada membran. Kelimpahan rRNA pada ribosom menentukan warna basofilik dari bagian sitoplasma yang terlihat dengan mikroskop cahaya. Oleh karena itu, zat basofilik diidentifikasi dengan retikulum endoplasma granular (ribosom yang mengandung rRNA). Ukuran benjolan granularitas basofilik dan distribusinya pada neuron dari berbagai jenis berbeda. Itu tergantung pada keadaan aktivitas impuls neuron. Pada neuron motor besar, benjolan substansi basofilik besar dan tangki airnya kompak di dalamnya. Dalam retikulum endoplasma granular pada ribosom yang mengandung rRNA, protein baru sitoplasma disintesis secara terus-menerus. Protein ini termasuk protein yang terlibat dalam konstruksi dan perbaikan membran sel, enzim metabolik, protein spesifik yang terlibat dalam konduksi sinapsis, dan enzim yang menonaktifkan proses ini. Protein yang baru disintesis di sitoplasma neuron memasuki akson (dan juga ke dendrit) untuk menggantikan protein yang dikonsumsi.

Jika akson sel syaraf tidak dipotong terlalu dekat dengan perikaryon (sehingga tidak menyebabkan kerusakan ireversibel), redistribusi, reduksi dan penghilangan sementara zat basofilik (kromatolisis) terjadi dan nukleus bergerak ke samping. Ketika akson beregenerasi di dalam tubuh neuron, substansi basofilik dipindahkan ke akson, jumlah retikulum endoplasma granular dan mitokondria meningkat, sintesis protein meningkat dan tunas dapat muncul pada ujung proksimal akson yang dipotong.

Piring kompleks (Golgi) - sistem membran intraseluler, yang masing-masing mewakili serangkaian tank diratakan dan vesikula sekretori. Sistem ini disebut membran sitoplasma dari retikulum halus karena kurangnya keterikatan padanya tangki dan gelembung ribosom. Piring yang kompleks yang terlibat dalam transportasi sel dari zat-zat tertentu, protein dan polisakarida tertentu. Banyak protein disintesis oleh ribosom pada membran retikulum endoplasma granular, mendaftarkan kompleks pelat diubah menjadi glikoprotein yang dikemas dalam vesikel sekretorik dan kemudian dilepaskan ke media ekstraseluler. Hal ini menunjukkan bahwa ada hubungan yang erat antara piring dan membran kompleks kasar retikulum endoplasma.

Neurofilamen dapat dideteksi di sebagian besar neuron besar, di mana mereka berada dalam substansi basofilik, dan juga pada akson dan dendrit myelinated. Neurofilamen dalam strukturnya adalah protein fibrillar dengan fungsi yang tidak terdefinisi.

Neurotron hanya terlihat dalam mikroskop elektron. Peran mereka adalah menjaga bentuk neuron, terutama prosesnya, dan untuk berpartisipasi dalam pengangkutan zat axoplasma di sepanjang akson.

Lysosomes adalah vesikula yang dibatasi oleh selaput sederhana dan menyediakan fagositosis sel. Mereka mengandung satu set enzim hidrolitik yang mampu menghidrolisis zat yang terperangkap di dalam sel. Dalam kasus kematian sel, membran lisosom rusak dan autolisis dimulai - hidrolase dilepaskan ke dalam sitoplasma memecah protein, asam nukleat dan polisakarida. Sel yang berfungsi normal dapat dipercaya dilindungi oleh membran lisosomal dari tindakan hidrolase yang terkandung dalam lisosom.

Mitokondria adalah struktur di mana enzim fosforilasi oksidatif dilokalisasi. Mitokondria memiliki membran eksternal dan internal dan terletak di seluruh sitoplasma neuron, membentuk kelompok dalam ekstensi sinaptik terminal. Mereka adalah pembangkit listrik asli sel dimana adenosine triphosphate (ATP) disintesis - sumber energi utama dalam organisme hidup. Karena mitokondria, tubuh melakukan proses respirasi seluler. Komponen rantai respirasi jaringan, serta sistem sintesis ATP, dilokalisasi di membran dalam mitokondria.

Di antara berbagai inklusi lainnya sitoplasma (vakuola, glikogen, kristaloid, pelet besi, dll), Ada beberapa pigmen hitam atau gelap tsvega coklat mirip dengan melanin (sel-sel substansia nigra, locus coeruleus, dorsal bermotor nukleus dari saraf vagus, dll). Peran pigmen tidak sepenuhnya dipahami. Namun diketahui bahwa penurunan jumlah sel dalam substantia nigra berpigmen karena penurunan kadar dopamin dalam sel dan hvosgatom inti yang mengarah ke sindrom Parkinson.

Akson sel saraf tertutup dalam membran lipoprotein, yang dimulai pada jarak tertentu dari badan sel dan berakhir pada jarak 2 μm dari ujung sinapsis. Cangkangnya terletak di luar membran perbatasan akson (axolemma). Ini, seperti kulit sel tubuh, terdiri dari dua lapisan padat elektron yang dipisahkan oleh lapisan padat elektron. Serabut saraf yang dikelilingi oleh selaput lipoprotein semacam itu disebut myelinated. Dengan mikroskop cahaya, tidak selalu mungkin untuk melihat lapisan "isolasi" semacam itu di sekitar serat saraf perifer, yang oleh karena itu diklasifikasikan sebagai non- myelinized (non-confluent). Namun, penelitian mikroskop elektron telah menunjukkan bahwa serat ini juga tertutup dalam kulit myelin tipis (lipoprotein) (serat tipis myelinated).

Selubung myelin mengandung kolesterol, fosfolipid, beberapa serebrosida dan asam lemak, serta zat protein yang terjalin dalam bentuk jaringan (neuroceratin). Sifat kimia mielin dari serabut saraf perifer dan mielin dari sistem saraf pusat agak berbeda. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pada sistem saraf pusat mielin terbentuk oleh sel oligodendroglia, dan di perifer - oleh lemosit. Kedua jenis myelin ini juga memiliki sifat antigenik yang berbeda, yang terungkap dalam sifat alergi menular dari penyakit ini. Selubung myelin dari serabut saraf tidak kokoh, namun terputus di sepanjang serat dengan celah, yang disebut penyadapan simpul (Ranvier intercepts). Pencegatan seperti itu ada pada serabut saraf dari sistem saraf pusat dan perifer, walaupun struktur dan periodisitasnya di berbagai bagian sistem saraf berbeda. Cabang cabang dari serat saraf biasanya terjadi di tempat intersepsi simpul, yang sesuai dengan lokasi penutupan dua lemmosit. Di tempat akhir selubung mielin pada tingkat intersepsi nodus, penyempitan kecil akson diamati, diameternya berkurang 1/3.

Myelinasi serat saraf perifer dilakukan oleh lemocytes. Sel-sel ini membentuk pertumbuhan selaput sitoplasma, yang secara spiral membungkus serat saraf. Sampai dengan 100 lapisan spiral myelin dapat membentuk struktur yang benar. Dalam proses pembungkus di sekitar akson, sitoplasma lemosit dipindahkan ke nukleusnya; Ini memastikan kedekatan dan kontak dekat membran yang berdekatan. Elektron mikroskopis mielin dari amplop yang terbentuk terdiri dari pelat padat kira-kira 0,25 nm dengan ketebalan, yang diulang dalam arah radial dengan periode 1,2 nm. Di antara mereka adalah zona terang, sebuah divisi menjadi dua di pelat perantara yang kurang rapat, yang memiliki kontur tidak teratur. Zona cahaya adalah ruang jenuh air antara dua komponen lapisan lipid bimolekuler. Ruang ini tersedia untuk sirkulasi ion. Serabut unmanuelin yang disebut "beemyakotnye" dari sistem saraf otonom ditutupi dengan satu spiral membran lemosit.

Selubung mielin menyediakan amplitudo yang terisolasi, tidak dilepas (tanpa amplitudo potensial) dan eksitasi yang lebih cepat di sepanjang serat saraf. Ada hubungan langsung antara ketebalan cangkang ini dan kecepatan impuls. Serat dengan lapisan tebal myelin melakukan denyut nadi pada kecepatan 70-140 m / s, sedangkan konduktor dengan selubung myelin tipis dengan kecepatan sekitar 1 m / s dan bahkan lebih lambat dari 0,3-0,5 m / s - serat "non-tubuh" .

Selubung myelin di sekitar akson di sistem saraf pusat juga berlapis-lapis dan dibentuk oleh pertumbuhan oligodendrosit. Mekanisme perkembangan mereka di sistem saraf pusat mirip dengan pembentukan selubung myelin di pinggiran.

Dalam sitoplasma akson (axoplasma), ada banyak mitokondria berserabut, vesikula sumbuoplasma, neurofilamen dan neurotropika. Ribosom pada axoplasma sangat jarang terjadi. Retikulum endoplasma granular tidak ada. Hal ini mengarah pada fakta bahwa tubuh neuron memasok akson dengan protein; Oleh karena itu, glikoprotein dan sejumlah zat makromolekul, serta beberapa organel, seperti mitokondria dan berbagai vesikula, harus bergerak sepanjang akson dari tubuh sel.

Proses ini disebut axon, atau axoplasmic, transport.

Protein sitoplasma tertentu dan organel bergerak sepanjang akson oleh beberapa aliran pada tingkat yang berbeda. Antegrade transport bergerak dengan dua kecepatan: aliran lambat mengikuti akson pada kecepatan 1-6 mm / hari (inilah bagaimana lisosom bergerak dan beberapa enzim diperlukan untuk sintesis neurotransmiter pada tip akson), dan aliran cepat dari tubuh sel pada kecepatan sekitar 400 mm / hari. (aliran ini mengangkut komponen yang diperlukan untuk fungsi sinaptik - glikoprotein, fosfolipid, mitokondria, dopamin hidroksilase untuk sintesis adrenalin). Ada juga gerakan retrograde axoplasma. Kecepatannya sekitar 200 mm / hari. Hal ini didukung oleh kontraksi jaringan sekitarnya, pulsasi pembuluh darah yang berdekatan (ini adalah semacam terapi akson) dan sirkulasi darah. Kehadiran transport axo retrograde memungkinkan beberapa virus masuk ke tubuh neuron di sepanjang akson (misalnya, virus tick-borne encephalitis dari situs gigitan kutu).

Dendrit biasanya jauh lebih pendek daripada akson. Berbeda dengan akson, cabang dendrit keluar secara dikotomis. Dalam sistem saraf pusat, dendrit tidak memiliki selubung mielin. Dendrit besar berbeda dari akson karena mengandung ribosom dan tangki retikulum endoplasma granular (zat basofilik); Ada juga banyak neurotransmiter, neurofilamen dan mitokondria. Dengan demikian, dendrit memiliki organoids yang sama dengan badan sel syaraf. Permukaan dendrit sangat meningkat karena pertumbuhan kecil (duri), yang berfungsi sebagai tempat kontak sinaptik.

Parenkim jaringan otak tidak hanya mencakup sel saraf (neuron) dan prosesnya, tetapi juga neuroglia dan unsur sistem vaskular.

Sel saraf terhubung satu sama lain hanya dengan kontak - sinapsis (sinapsis Yunani - kontak, pegang, koneksi). Sinapsis dapat diklasifikasikan menurut lokasinya pada permukaan neuron postsinaptik. Bedakan: sinapsis axodendritik - akson berakhir dengan dendrit; Sinapsis sumbu simultan - kontak terbentuk antara akson dan badan neuron; axo-axonal - kontak terbentuk antara akson. Dalam kasus ini, akson dapat membentuk sinaps hanya pada bagian tak beradab dari akson lain. Hal ini dimungkinkan baik di bagian proksimal akson, atau di daerah kantong axon terminal, karena di tempat-tempat ini selubung mielin tidak ada. Ada varian sinaps lainnya: dendro-dendritik dan dendrosomatik. Sekitar setengah dari keseluruhan permukaan tubuh neuron dan hampir seluruh permukaan dendritnya dihiasi dengan kontak sinaptik dari neuron lain. Namun, tidak semua sinapsis menularkan impuls saraf. Beberapa di antaranya menghambat reaksi neuron yang dengannya mereka terhubung (sinapsis penghambat), sementara yang lainnya, yang berada di neuron yang sama, menggairahkannya (sinapsis menarik). Efek total dari kedua jenis sinapsis per neuron pada setiap momen tertentu menyebabkan keseimbangan antara dua jenis efek sinaptik yang berlawanan. Sinapsis rangsang dan hambat disusun secara identik. Efek kebalikannya dijelaskan oleh pelepasan ujung sinaptik berbagai neurotransmiter kimia yang memiliki kemampuan berbeda untuk mengubah permeabilitas membran sinaptik untuk ion potassium, natrium dan klorin. Selain itu, sinapsis menarik sering membentuk kontak axodendritik, dan sinapsis penghambat bersifat axosomatic dan axo-axonal.

Daerah neuron, di mana impuls sampai di sinaps, disebut ujung presinaptik, dan situs yang menerima impuls disebut penghentian postsynaptic. Di sitoplasma ujung presinaptik, ada banyak mitokondria dan vesikula sinaptik yang mengandung neurotransmiter. The axolemma dari situs presynaptic akson, yang secara dekat mendekati neuron postsynaptic, membentuk membran presinaptik pada sinaps. Daerah membran plasmatik neuron postsinaps yang paling dekat dengan membran presinaptik disebut membran postsynaptic. Ruang interselular antara membran pra dan postinaptik disebut celah sinaptik.

Struktur tubuh neuron dan prosesnya sangat beragam dan bergantung pada fungsinya. Membedakan neuron reseptor (sensorik, otonom) efektor (motor, otonom) dan asosiatif (asosiatif). Dari rantai neuron tersebut dibangun busur refleks. Di jantung masing-masing refleks adalah persepsi rangsangan, prosesnya dan transfer ke organ-performer yang merespons. Set neuron yang diperlukan untuk pelaksanaan refleks disebut busur refleks. Strukturnya bisa sederhana atau sangat kompleks, termasuk sistem aferen dan eferen.

Sistem aferen - adalah konduktor ascending sumsum tulang belakang dan otak, yang melakukan impuls dari semua jaringan dan organ tubuh. Sistem yang mencakup reseptor spesifik, konduktor dari mereka dan proyeksi mereka di korteks serebral, didefinisikan sebagai penganalisis. Ini melakukan fungsi untuk menganalisis dan mensintesis rangsangan, yaitu dekomposisi utama keseluruhan menjadi beberapa bagian, unit dan kemudian secara bertahap menambahkan seluruh unit, elemen.

Sistem eferen dimulai dari banyak bagian otak: korteks belahan otak besar, nodus subkortikal, wilayah subbugin, otak serebelum, struktur batang (terutama, dari bagian-bagian dari pembentukan retikular yang mempengaruhi aparatus segmental sumsum tulang belakang). Sejumlah konduktor turunan dari formasi otak ini mendekati neuron aparatus segmental sumsum tulang belakang dan kemudian mengikuti organ eksekutif: otot lurik, kelenjar endokrin, pembuluh darah, organ dalam dan kulit.

[1], [2], [3], [4], [5]