ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нервные клетки из "Химия жизни" Клетки нервной системы осуществляют связь между различными частями организма. Эти клетки передают сигналы, а характерная особенность их — способность раздражение превращать в электрический импульс. Химическое раздражение, действие яркого света, механическое давление, термический эффект (нагревание или охлаждение участка тела) — все воспринимается мозгом через нервные пути в виде серии электрических импульсов. [c.173] Почему в природе для кодирования различных воздействий внешнего мира приобрели такое большое значение именно электрические сигналы Вероятно, по тем же причинам, по которым их выбрали и люди, построившие телеграфные, телефонные линии и радиостанции. Сигналы распространяются в этом случае с очень большой скоростью, существенно не изменяют передающих аппаратов и позволяют легко кодировать даже очень слож-шле сообщения. Но в то время как в линиях телеграфно-телефонной связи по металлическим проводам бегут электроны, в радиосвязи через огромные пространства проходят электромагнитные волны, в нервной сети в передачу импульсов вмешивается химия и, хотя некоторые виды животных, по-видимому, обмениваются и радиосигналами, все же внутри организма нервные импульсы распространяются ионнохимическим путем. [c.173] Нервная клетка, или нейрон, состоит из небольшого тела клетки, длинного отростка — аксона — и коротких, тонких ответвлений — дендритов. Белки нервных клеток мозга содержат много фосфолипидов и но типу структуры относятся к фибриллярным белкам (рис. 50). [c.174] Ионы кальция облегчают образование соединений между фосфолипидами и белками. В рибосомах нейрона происходит синтез белков, а энергия в форме энергии связей АТФ доставляется митохондриями. [c.174] Процессы синтеза в нейронах идут интенсивно соответственно этому для нормальной работы такой мощной системы, как мозг, состоящий из многих миллиардов нервных клеток, требуется постоянный приток кислорода. При недостатке кислорода прежде всего нарушается деятельность мозга. [c.174] Механизм передачи нервного возбуждения довольно сложен и не во всех деталях выяснен. Мы обратим внимание, во-первых, на то, как возбуждение передается от одной нервной клетки — нейрона — к другой, а затем каким образом волна возбуждения распространяется вдоль нервного волокна. [c.174] Нервные окончания, осуществляющие связи между нейронами, граничат друг с другом, и на границе между ними разыгрываются процессы, позволяющие с большой точностью передавать всю азбуку Морзе нервных сигналов. На концах дендритов имеются бляшки и мембраны, причем в передаче импульса участвует бляшка одной клетки и мембрана другой. Непосредственного контакта между ними нет бляшка отделена от мембраны щелью толщиной около 200 нм (рис. 51). В передающей клетке в особых пузырьках, или в митохондриях, имеется запас знакомого нам вещества — ацетилхолина. Ацетилхолин синтезируется из холина и ацетата при участии АТФ, КоА и фермента (холинацетилаза). [c.174] Затем снова появляется ацетилхолин ( пусковое вещество ) — и система связанных нейронов передает еще один импульс. Так быстро, точно и слаженно работает эта удивительная связь, основанная на сочетании химических ферментных процессов с чисто ионными. Миэлиновые оболочки играют при этом роль изоляторов и гарантируют от случайных и беспорядочных нервных токов, которые могли бы нарушить работу телеграфной сети организма. [c.175] Однако в клетке ионы калия и натрия ведут себя по-разному в то время как ионы калия распределяются примерно по термодинамическим правилам, ионы натрия оказываются во внешней среде в большей концентрации, чем внутри клетки, словно какая-то сила выкачивает натрий из клетки во внешнюю среду. Упорное стремление натрия покинуть клетку дало повод говорить о натриевом насосе . До сих пор окончательно не установлено, за счет чего и как действует насос,— по-видимому, он работает с участием АТФ. На перенос ионов натрия против градиента концентрации (т. е. от меньших к большим концентрациям) надо, конечно, затратить работу, и поэтому клетка должна потреблять кислород, т. е., даже находясь в покое, дышать , причем около 40% ее работы будет расходоваться на поддержание этого ненормального распределения ионов. [c.176] Итогом перераспределения ионов с нарушением их термодинамического равновесия оказывается также и возникновение добавочных разностей потенциалов между внешней и внутренней стороной клеточной мембраны. [c.176] В заключение упомянем о тех интересных датчиках , которые воспринимают внешние раздражения и переводят их на язык нервных импульсов. В качестве примера рассмотрим, как передаются чисто механические сигналы, например давление, на поверхность тела. [c.177] Если клетка — рецептор, воспринимая раздражение, сама создает соответствующий нервный импульс, ее называют первич-ночувствующей, если же раздражение действует на одну клетку, а сигнал возникает в другой,— говорят о вторичночувствующем рецепторе. [c.177] На поверхности кожи и внутренней поверхности различных органов находятся маленькие тельца Паччини, состоящие из нервного окончания и капсулы, содержащей несколько десятков тонких пластин (0,1 мк). Это механорецепторы. Они сигнализируют мозгу о малейших смещениях поверхности, о любых даже очень слабых механических воздействиях (давлении, толчке, трении и т. д.), которым подвергается организм. Между пластинками телец Паччини находится жидкость сложного состава, и небольшое смещение этих пластинок в жидкой среде достаточно для возбуждения нервного окончания и увеличения проницаемости его мембраны для ионов натрия и возникновения волны нерв- юго возбуждения. [c.177] Вернуться к основной статье