6. Нейрон – функциональная единица нервной ткани - строение и функция нейрона.

     Нейроны (нейроциты, собственно нервные клетки) – клетки различных размеров (которые варьируют от самых мелких в организме – у нейронов с диаметром тела 4-5мкм – до наиболее крупных с диаметром тела около 140 мкм). Их общее количество в нервной системе человека превышает 100 млрд. (10¹¹), а по некоторым оценкам достигает одного триллиона (10¹²). К рождению нейроны утрачивают способность к делению, поэтому в течение постнатальной жизни их количество не увеличивается, а, напротив, в силу естественной убыли клеток, постепенно снижается.

Гибель нейронов в физиологических условиях у взрослого человека сравнительно невелика и осуществляется механизмом апоптоза. Избыточной потере нейронов препятствует их относительно высокая устойчивость к развитию апоптоза, характерная для всех необновляемых клеток. Гибель нейронов значительно ускоряется в старости, приводя к потере 20-40% клеток в некоторых участках головного мозга.

Гибель нейронов при дегенеративных заболеваниях нервной системы (болезнях Альцгеймера, Гентингтона, Крейцфельда-Якоба, паркинсонизме, боковом амиотрофическом склерозе и др.) осуществляется вследствие ненормально высокой активности апоптоза, что приводит к резкому снижению их содержания в определенных участках ЦНС. Развитие неврологических нарушений, которые выявляются у 90% больных СПИДом, связано с потерей 40-50%нейронов в коре головного мозга, которые также погибают путем апоптоза.

В каждой нервной клетке выделяют тело нейрона и его отростки. Тело нейрона обеспечивает синтез макромолекул, которые транспортируются по отросткам, а также трофическую функцию. Отростки нейрона представляют собой большое количество дендритов и один аксон (рис. 20). Аксон начинается от тела клетки аксонным холмиком (место генерации потенциала действия).

К специфическим структурам нейрона относятся вещество Ниссля и нейрофиллменты.

Вещество Ниссля, или тигроидное вещество представляет собой скопление уплощённых цистерн гранулярной эндоплазматической сети, расположенных параллельно друг другу, которые при окрашивании специальными красителями выявляются в виде базофильных зёрен или глыбок. Характер распределения и размеры комплексов цистерн грЭПС варьируют в отдельных типах нейронов (наиболее крупные обнаруживаются в мотонейронах) и зависят от их функционального состояния. При длительном раздражении или повреждении нейрона комплексы цистерн грЭПС распадаются на отдельные элементы, что на светооптическом уровне проявляется исчезновением телец Ниссля.

Нейрофиламентами образуют трехмерную опорно-сократительную сеть, играющую важную роль в поддержании формы этих клеток и, в особенности, их длинного отростка – аксона. Нейрофибриллы составляют опорную и дренажную систему нейронов. Не проводят нервных импульсов (нервные импульсы проводит наружная мембрана).

Один нейрон в результате многократного ветвления аксона, может образовывать синаптические связи с 5 тыс. нейронов. На соме и дендритах заканчиваются синапсами аксоны от различных нейронов. Возбуждение в нейроне проводится только от дендрита к аксону. Диаметр тела нейрона составляет 10-100 мкм, аксона – 1-6 мкм, на периферии длина аксона может достигать одного метра и более. У человека, аксоны нейронов двигательной коры, так называемые клетки Беца, образующие кортикоспинальный тракт, имеют около  1 м.

         Потенциал покоя нейрона составляет 60-80 мв, потенциал действия – 80-100мв.

Нейрогенез (процесс рождения нейронов) начинается на пятой неделе внутриутробного развития человека. Первые нейроны появляются в результате несимметричного деления клеток радиальной глии. Нейроны мигрируют по отросткам этих глиальных клеток, направляемые химическими сигналами. Приблизительно на 18-й неделе нейроны коры формируют свои отростки. В итоге мозг взрослого человека содержит 100 миллиардов нейронов, из них 10 миллиардов – в коре. Каждый нейрон коры вступает примерно 7000 синаптических контактов, суммарная длина одних только миелинизированных отростков у нас около 150 тысяч километров.

Каждый день у человека в гиппокампе образуется около 1500 новых нейронов, однако только четвертьиз них выживает. Обогащенная среда, процессы обучения и физическая активность человека увеличивают число выживших нейронов. С возрастом число новых нейронов сокращается.

Наблюдения за животными показали, что снижение числа рожденных во взрослом организме нейронов (предположительно мы теряем тысячи нейронов ежедневно) приводит к ухудшению памяти, а увеличение числа таких нейронов – к ускорению процесса обучения. Однако ускорение нейрогенеза, в свою очередь, приводит к более быстрому истощению запаса стволовых клеток.

Определенный темп апоптической гибели нейронов является необходимым для развивающейся нервной системы. Резкое падение числа нейронов в коре головного мозга человека наблюдается в период около рождения. Повышенные темпы апоптоза нейронов наблюдается, например, в некоторых структурах мозга у людей с синдромом Дауна. При постоянном использовании биологически активных веществ (например, алкоголя или наркотиков) может происходить существенная гибель клеток в некоторых структурах мозга. Однако при хроническом алкоголизме или наркомании обычно наблюдается нарушение питания (в частности, дефицит витамина В1), что тоже может приводить к смерти нейронов.