Bioķīmija nervu sistēma pēta ķīmisko sastāvu nervu audi un tā metabolisma īpatnības. Nervu audu specifiku nosaka asins-smadzeņu barjera (BBB). Tas nodrošina dažādu metabolītu selektīvu caurlaidību un veicina atsevišķu vielu uzkrāšanos nervu audos, tāpēc tā iekšējā vide ķīmiskajā sastāvā būtiski atšķiras no citiem audiem. Nervu audu raksturīgās iezīmes nosaka to funkcijas visā organismā un izpausme tajā ķīmiskais sastāvs un tam raksturīgie vielmaiņas procesi.
Viņš sākotnēji identificēja visus neironu šūnu tipus, kas ir iesaistīti neironu arhitektūras atbalstā. Mūsdienās ar terminu "neiroglija" tiek grupēti šādi šūnu veidi: astrocīti, oligodendrocīti un omendemiocīti centrālajai nervu sistēmai, Švana šūnas perifērajai nervu sistēmai. Tomēr termins "vagināls" tiek lietots arvien retāk.
Ir arī makrofāgi, kas saistīti ar perifēro nervu sistēmu saistaudi, kas pavada periorālo nervu plūsmu. Starp šīm nišām galvenokārt ir saglabājusies hipokampa subventrikulārā zona un dentate gyrus. Neironu cilmes šūnas ir iesaistītas noteiktu kategoriju neironu pastāvīgā atjaunošanā un, atkarībā no apstākļiem, nervu audu reģenerācijā.
Smadzeņu pelēko vielu galvenokārt attēlo neironu ķermeņi, balto vielu - aksoni, tāpēc šīs sadaļas atšķiras pēc ķīmiskā sastāva.
Pelēkā viela satur vairāk ūdens. Sauso atlikumu daļa tajā ir 16%, puse ir olbaltumvielas, trešā daļa ir lipīdi. Smadzeņu baltajā vielā ir mazāk ūdens (70%) un augsts saturs sausais atlikums (30%), kurā ir divreiz vairāk lipīdu nekā olbaltumvielās.
Katram neironam ir šūnas ķermenis ar citoplazmas paplašinājumiem, neirītiem, kuriem ir divu veidu: dendrīti un aksons. To virsma ir neregulāra un bieži sastāv no sānu izvirzījumiem, dendrītiem muguriņiem, uz kuriem ir sinaptiskas pogas. Tādējādi dendrītiskie muguriņas ļauj palielināt sinaptiskās transmisijas laukumu.
Visbiežāk tas ir mielinēts. Aksons var sniegt nodrošinājumu, kas dažreiz atkārtojas. Aksoni pārraida informāciju depolarizācijas potenciālu veidā. Šī informācija ir vai nu eferenta, tas ir, prom no šūnas ķermeņa, vai aferenta, tas ir, pret šūnas ķermeni.
Nervu audu proteīni
Olbaltumvielu daudzums smadzenēs ir aptuveni 40%. Pēc šķīdības tos iedala:
a) šķīst ūdenī;
b) šķīst sāls šķīdumos;
c) nešķīstošs.
Pelēkā vielā ir vairāk ūdenī šķīstošo olbaltumvielu, bet baltajā vielā ir vairāk nešķīstošo olbaltumvielu. Izmantojot mūsdienu bioķīmisko pētījumu metodes, smadzeņu audos tika atrasti aptuveni 100 šķīstošie proteīni. Nervu audu olbaltumvielas ir sadalītas vienkāršās un sarežģītas.
Un atšķirībā no aksoniem dendriti var nodot tikai savienotu informāciju. kas nav darbības potenciāli, bet tikai inhibējoši vai ierosinoši potenciāli, kuru summēšana notiek līmenī šūnu ķermenis. Optiskajā mikroskopijā dažādi histoloģiski traipi ļauj atpazīt divas galvenās īpašības.
Turklāt daži ar mikrotubuliem saistīti proteīni ir specifiski neironiem. Sarežģītā aksonu tirdzniecības sistēma ļauj dažādiem intracelulāriem komponentiem, metabolītiem un katabolītiem pārvietot aksonus abos virzienos starp šūnas ķermeni un viena neirona aksonu galiem. Ātra aksonu pārnese atšķiras no lēnas aksonu pārneses.
Vienkāršie nervu audu proteīni
Pie vienkāršiem proteīniem pieder neiroalbumīns, kas veido 90% no visiem nervu audos šķīstošajiem proteīniem. Tie veido kompleksus ar lipīdiem, nukleīnskābēm, ogļhidrātiem, ir galvenās fosfoproteīna sastāvdaļas un praktiski nekad nav atrodamas brīvā stāvoklī. Neiroglobulīnu daudzums ir aptuveni 5% no visiem šķīstošajiem proteīniem. Galvenie nervu audu katjonu proteīnu pārstāvji ir histoni, kas ir sadalīti 5 frakcijās atkarībā no lizīna, arginīna un glicīna atlieku satura to sastāvā. Neiroskleroproteīni (neirokalagēni, neironelastīni, neirostromīni) ir strukturāli atbalsta proteīni, kas nervu audos veido 8-10% no vienkāršo proteīnu skaita. Tie ir lokalizēti perifērajā nervu sistēmā un smadzeņu baltajā vielā.
Tas ir iesaistīts vai nu citoplazmas, aksona plazmas membrānas atjaunošanā vai aksonu pagarināšanā, kas novērota nervu augšanas vai aksonu reģenerācijas procesos. Tas pats antegradu transporta mehānisms attiecas uz mitohondrijiem. Tās ir, piemēram, molekulas, kas ir ļoti svarīgas neironu izdzīvošanai, neirotrofīni. Neirotrofīni ir šķīstoši faktori, kas ir būtiski neironu izdzīvošanai, kā arī aksonu augšanai attīstības laikā. Tos uztver specifiski membrānas receptori, kas izteikti aksonu membrānas līmenī, un tas ir neirotrofīna kopums, kas saistīts ar tā receptoru. kas retrogrādā veidā tiek transportēts neironu šūnu ķermenī.
Nervu audu kompleksie proteīni
Proteīnus pārstāv nukleoproteīni, lipoproteīni, proteolipīdi, fosfoproteīni, glikoproteīni uc Smadzeņu audos ir arī sarežģīti supramolekulārie veidojumi - liponukleoproteīni, lipoglikoproteīni, glikoliponukleoproteīnu kompleksi.
Nukleoproteīni attiecas uz ribonukleoproteīniem vai dezoksiribonukleoproteīniem, kas izšķīst ūdenī, sāļos un pļavās.
Papildus neirotrofīniem šūnas ķermenī tiek transportētas arī daudzas molekulas, kuras ekstracelulārajā vidē uzņem aksonu termināli. Šīs molekulas var informēt neironu par ārpusšūnu vidi, un dažos gadījumos toksiskās molekulas tiek uztvertas un transportētas šūnas ķermenī. Šis mehānisms var būt saistīts ar dažām neirodeģeneratīvām patoloģijām. Turklāt infekcijas izraisītāji spēj arī izkliedēties aksiāli atpakaļ. Tas jo īpaši attiecas uz trakumsērgu un prionu vīrusiem.
Jaunizveidotie mitohondriji vienlaikus tiek transportēti caur anterogrāfa aktona plūsmu. Džins veido tiltu starp plurivisulārajiem vai daudzslāņu ķermeņiem vienā pusē un mikrotubulu galu otrā pusē. Katrai no šīm sinapšu kategorijām ir noteiktas ultrastrukturālas un funkcionālās īpašības. Šis kurss aptvers tikai starpneironu sinapses.
Lipoproteīni veido ievērojamu daļu no ūdenī šķīstošajiem proteīniem nervu audos. Viņu lipīdu sastāvdaļa- Tie galvenokārt ir fosfoglicerīdi un holesterīns.
Proteolipīdi ir proteīna-lipīdu kompleksi, kas nešķīst ūdenī, bet šķīst organiskajos šķīdinātājos. Proteolipīdi galvenokārt koncentrējas mielīnā, kas nelielos daudzumos ir atrodami sinaptiskajās membrānās un sinaptiskās pūslīšos.
Šīs olbaltumvielas ietver hromogranīnu, proteīnu, kas iesaistīts neirotransmiteru iepakojumā, un sinaptofizīnu, kas ir vezikulāras membrānas glikoproteīns. Sinaptiskās pūslīši ir sagrupēti klasteros, kas atrodas blakus trīsstūrveida telpās. Šīs telpas ierobežo invaginācijas plazmas membrāna kā kolonna. Šīs invaginācijas ir savienotas ar citoskeleta elementiem. Šo trīsstūrveida telpu kolekcija veido presinaptisko tīklu. To var salīdzināt ar olu kartonu, kurā ir salocītas sinaptiskās pūslīši.
Smadzeņu fosfoproteīni veido 2% no kopējais skaits kompleksi proteīni. Tās ir dažādu nervu audu morfoloģisko struktūru membrānu sastāvdaļas.
Glikoproteīni ir neviendabīga kompleksu olbaltumvielu grupa. Atkarībā no olbaltumvielu un ogļhidrātu komponentu attiecības tos iedala:
a) glikoproteīni, kas satur no 5 līdz 40% ogļhidrātu, to olbaltumvielu komponentu pārstāv albumīni un globulīni;
Attiecībā uz katru pūslīšu kaudzi plazmas membrāna ir sabiezējusi, un tās ārējā virsmā ir mazi ieplakas, ko sauc par sinaptoretēm. Šīs divas funkcijas ir saistītas, un, lai notiktu virkne secīgu notikumu. Klatrīna molekulas veido apvalku, kas pārklāj pūslīšus, un tad runā par apvalka pūslīšiem.
Faktiski tā ir sinaptisko pūslīšu saplūšana, izmantojot pārstrādes procesu, kā rezultātā veidojas endosomāls sinaptiskais nodalījums, kas atrodas pie sinaptiskās pogas. Tas satur arī brīvas neirotransmitera molekulas, kas saistās ar specifiskiem postsinaptiskās membrānas receptoriem. Alternatīvi, šīs molekulas atkārtoti uzņems konkrēti transportētāji un pārstrādās presinaptiskajā elementā. Visbeidzot, astrocīti var uzņemt noteiktas molekulas, izmantojot noteiktus transportētājus.
b) glikolipoproteīni, kuros ogļhidrātu īpatsvars svārstās no 40 līdz 80%, kā arī esošā lipīdu sastāvdaļa.
Specifiski nervu audu proteīni:
a) proteīns S100 (Moore proteīns) - pieder skābo zemmolekulāro proteīnu saimei ar augstu glutamīnskābes un asparagīnskābes atlieku saturu. Tas ir neironam specifisks proteīns, lai gan dažas izoformas rodas citos audos. Centrālajā nervu sistēmā ir identificētas 18 S100 proteīnu izoformas, kas koncentrējas galvenokārt neiroglijās, neironos to ir ne vairāk kā 10-15%. Mūra proteīni tiek klasificēti kā Ca, Zn, Cu saistoši kalmodulīna tipa proteīni ar dažādām funkcijām.
Attālumā no šī plazmas membrānas sabiezējuma tiks atrastas dažādas morfoloģiskas struktūras, kas grupētas zem termina postsinaptiskais aparāts. Postsinaptisko aparātu vislabāk raksturo kā lokalizētu dendritisko muguriņu līmenī. Tas sastāv no saplacinātu tvertņu kaudzes.
Biežuma samazināšanās secībā mēs izšķiram. Glutamaterģiskās sinapses: uzbudinošas, tās veido 50% no sinapsēm centrālajā nervu sistēmā. Gabaerģiskās sinapses: inhibējošas, tās veido 30% no sinapsēm centrālajā nervu sistēmā. Dopamīnerģiskās sinapses: daudzas bazālajos ganglijos ir iesaistītas kustību kontrolē.
Tie regulē:
— citu olbaltumvielu fosforilēšana un to fermentatīvā aktivitāte;
— intracelulārais un aksonālais transports;
— šūnu dalīšanās un transkripcija;
- mobilitāte un saraušanās aktivitātešūnas;
— proliferācijas un apoptozes procesi;
- šūnu vielmaiņa utt.
S100 saimes proteīni, būdami neirospecifiski, ir saistīti ar augstākajām smadzeņu funkcijām – domāšanu, atmiņu, uzmanību, intelektu. S100 proteīnu daudzuma palielināšanās asinīs liecina par vielmaiņas procesu pārkāpumiem smadzenēs, kas rodas Alcheimera slimības, šizofrēnijas, asinsvadu, ļaundabīgo slimību, alkoholisma, ar vecumu saistītu izmaiņu u.c.
Noradrenerģiskās sinapses būtībā atrodas perifērajā nervu sistēmā, kur tās piedalās autonomās nervu sistēmas darbībā. Tomēr tie nav liels skaits atrodams centrālajā nervu sistēmā. Šī ir vizualizācijas tehnika, ko izmanto kā diagnostikas rīks Priekš dažādas patoloģijas, piemēram, audzēji. Tas ir balstīts uz novērojumiem, izmantojot 3D attēli konkrēta pozitronus izstarojošā radionuklīda spēja pēc injekcijas uztvert pētāmo audu šūnas.
Tas sniedz ieskatu ķermeņa zonas fizioloģiskajā darbībā. Neirtiālās plāksnes Sārmu proteīnu uzkrāšanās un deģeneratīvas galotnes un atstarpēs starp neironu šūnu ķermeņiem apgabalos, kurus skārusi jo īpaši Alcheimera slimība.
b) proteīns 4312 ir skābs proteīns, kas nelielos daudzumos ir atrodams neironos un neiroglijās. Bioloģiskā loma tas nav noskaidrots;
c) proteīns 10B - piedalās atmiņas procesos;
d) sinaptisko pūslīšu membrānas proteīni - sinapsīns un sinaptīns, sinaptofizīns ir iesaistīti citoskeleta komponentu saistīšanā ar sinaptisko pūslīšu virsmu, regulējot neirotransmitera izdalīšanos no pūslīšiem sinaptiskajā membrānā.
Prions Prions ir olbaltumviela, kas ekspresēta daudzos zīdītāju audos, tostarp smadzenēs, kuros tam, šķiet, ir transmisijas funkcijas. nervu impulss un atmiņas veidošanās. Ņemot vērā tā spēju pārnest infekciju, kad tā mainās, tā ir saistīta ar vīrusiem, no kuriem tā atšķiras, lai nesastāvētu no ģenētiskā materiāla.
Kodolmagnētiskās rezonanses attēlveidošana, plaši izmantota medicīnā, kas ļauj pētīt audus mīksts ķermenis neinvazīvā veidā. Tas ir balstīts uz fiziska parādība atomu rezonanse, kad tie tiek pakļauti magnētiskais lauks, kas ir iekodēts datora attēlos.
Nervu audu enzīmi
Nervu audi satur nespecifiskus enzīmus, kas regulē galvenos ogļhidrātu, lipīdu un olbaltumvielu metabolisma metabolisma ceļus: laktāta dehidrogenāzes, aldolāzes, heksokināzes, malāta dehidrogenāzes, glutamāta dehidrogenāzes, skābes fosfatāzes, monoamīnoksidāzes un citus izoenzīmus.
Nervu audu neirospecifiskie enzīmi ir: enolāze, CK izoenzīmi (CPK), glutamāta dekarboksilāze, argināze, leicīna aminopeptidāze, acetilholīnesterāze.
Imūnās atbildes reakcija. Kad augšējo organismu imūnsistēma nonāk saskarē ar aģentu, kas to atpazīst kā svešu, tā īsteno vairākus reakcijas mehānismus, kas var būt nespecifiski, kas neitralizē invāziju neatkarīgi no tā, kas to stimulē, un kura specifika tādējādi tiek ņemta vērā. tikai un vienīgi aģents, kas pamudināja atbildēt. Lai gan neskaidra atbilde ir diezgan ātrā stadijā, vienam no konkrētajiem veidiem ir nepieciešamas vairākas darbības un šūnu diferenciācija, padarot to darbību lēnāku, lai gan daudz efektīvāku.
Nervu audu lipīdi
Nervu audu raksturīga iezīme ir augstais lipīdu saturs. Nervu audu lipīdus iedala divās grupās:
1) pelēkās vielas lipīdi, kas ir daļa no neironu membrānām;
2) lipīdi baltā viela, no kura uzbūvēts daudzslāņu mielīna apvalks.
Lielākā daļa pelēkās vielas lipīdu ir līdzīgi membrānas lipīdiem citos audos.
Amiotrofiskā laterālā skleroze. Vārds amiotrofisks sastāv no trim terminiem, kas manā trofiskajā stāvoklī norāda uz muskuļu uztura trūkumu; sānu īpašības vārds attiecas uz apgabalu muguras smadzenes, kas satur slimas šūnas, un termins skleroze attiecas uz šīs zonas sacietēšanu, ko izraisa slimība.
Neirotransmitera saistīšanās ar proteīnu receptoriem, kas atrodas uz postsinaptiskās membrānas, izraisa virkni bioloģisku ķīmiskās reakcijas, kas izraisa izmaiņas jonu strāvās, kas ģenerē elektrisku, ierosinošu vai inhibējošu signālu uztverošajā neironā. Tas sastāv no zonas, kas kavē kustību, un otra, kas atvieglo kustību. Tās var izpausties dažādos klīniskās formas, tostarp Alcheimera slimība, Kreicfelda-Jēkaba sindroms un dažādi demences veidi.
Mielīna struktūras ir raksturīgas tikai nervu audiem. Tipiski mielīna lipīdi ir: holesterīns, sfingolipīdi, fosfolipīdi. Embrionālajā attīstības periodā mielīna daudzums smadzenēs ir niecīgs, bet uzreiz pēc piedzimšanas mielīna sintēze ievērojami palielinās. Mielīna apvalks, kas veidojas ap nervu šķiedrām, saglabājas stabils visu mūžu. Nervu audu lipīdu specifiskais raksturs nosaka tā īpašības. Nervu audu lipīdos nav neitrālu tauku, zema koncentrācija taukskābes, ievērojams daudzums komplekso fosfo un glikolipīdu. Smadzeņu baltā un pelēkā viela atšķiras ar lipīdu kvalitatīvo sastāvu. IN Pelēkā viela Fosfolipīdi veido aptuveni 60% no kopējā lipīdu satura, baltā - 40%. Baltajā vielā holesterīna, sfingomielīna un cerebrozīdu daudzums ir lielāks nekā smadzeņu pelēkajā vielā.
Tas ir iesaistīts sistēmiskā iekaisumā un ir citokīnu grupas loceklis, kas stimulē akūtās fāzes reakciju, tas ir, ātru reakciju. imūnsistēma pēkšņai stimulācijai. Aksonu pārnešana. Tā ir sarežģīta sistēma, kas ļauj molekulām, kurām jāatbrīvojas tādā līmenī kā pūslīši, transportēt pa šūnu ķermeni visā “bināro” ceļu garumā, kas sastāv no maziem proteīna polimēriem, mikrotubulām.
Klīniskā izpēte Šī ir pacienta plānota eksperimenta forma, kas paredzēta, lai novērtētu visvairāk piemērota ārstēšana nākamajiem pacientiem ar noteiktiem patoloģisks stāvoklis. Trinukleotīdi. Nukleotīds ir nukleīnskābes struktūras pamatvienība. Tie sastāv no cukura, slāpekļa bāzes un fosfātu grupas. Gēnā kods, kas kodē ģenētisko proteīnu informāciju, sastāv no nukleotīdu tripleta, no kuriem katrs atbilst vienai no 20 aminoskābēm.
Neironi jeb neirocīti ir specializētas nervu sistēmas šūnas, kas ir atbildīgas par signālu saņemšanu, apstrādi un pārraidīšanu (uz citiem neironiem, muskuļu vai sekrēcijas šūnām). Neirons ir morfoloģiski un funkcionāli neatkarīga vienība, bet ar savu procesu palīdzību veido sinaptisko kontaktu ar citiem neironiem, veidojot refleksu lokus - ķēdes posmus, no kuriem veidota nervu sistēma. Atkarībā no funkcijas iekšā reflekss loks Ir trīs veidu neironi:
aferents
asociatīvs
eferents
Trinukleotīds ir mazs proteīns, kas atrodams visās šūnās un kura uzdevums ir saistīties ar citiem veciem vai bojātiem šūnu proteīniem un novest tos uz īpašs komplekss, kas tos iznīcina, proteasomu. Fizikālās ķīmijas izdevumi.
Ķīmisko reakciju kinētika un enerģija. Bioorganiskās ķīmijas izmaksas. Aminoskābes un bumbiņas. Fermentu molekulu augstākās struktūras. Izoenzīmi, intracelulāro enzīmu lokalizācija. Enzīmu inhibīcija, regulēšana fermentatīvā aktivitāte. Praktiska lietošana Enzimoloģija ārstēšanā.
Aferentie (vai receptoru, jutīgie) neironi uztver impulsu, eferentie (vai motoriskie) neironi to pārraida uz darba orgānu audiem, mudinot tos rīkoties, un asociatīvie (vai starpkalārie) neironi sazinās starp neironiem.
Lielākā daļa neironu (99,9%) ir asociatīvi.
Neironiem ir dažādas formas un izmēri. Piemēram, smadzenīšu garozas granulu šūnu ķermeņu diametrs ir 4-6 mikroni, un milzu piramīdveida neironi motora zona mizu lielas smadzenes- 130-150 mikroni. Neironi sastāv no ķermeņa (vai perikariona) un procesiem: viena aksona un mainīga skaita zarojošu dendrītu. Pamatojoties uz procesu skaitu, izšķir trīs veidu neironus:
vienpolārs,
bipolāri un
daudzpolāri neironi.
Unipolāriem neironiem ir tikai aksons (parasti augstākiem dzīvniekiem un cilvēkiem tas nav atrodams). Bipolāri - ir aksons un viens dendrīts. Daudzpolāriem neironiem (lielākajai daļai neironu) ir viens aksons un daudzi dendrīti. Bipolārā neirona veids ir pseido-unipolārs neirons, no kura ķermeņa izplešas viens kopīgs izaugums - process, kas pēc tam sadalās dendrītā un aksonā. Tajā atrodas pseidounipolāri neironi mugurkaula gangliji, bipolāri - sajūtās. Lielākā daļa neironu ir daudzpolāri. To formas ir ļoti dažādas. Aksons un tā blakuses beidzas, sazarojot vairākos zaros, ko sauc par telodendriem, pēdējie beidzas ar gala sabiezējumu.
Trīsdimensiju reģionu, kurā atrodas viena neirona atzarojuma dendriti, sauc par neirona dendrītu lauku.
Dendrīti ir īsti šūnas ķermeņa izvirzījumi. Tie satur tādas pašas organellas kā šūnas ķermenis: hromatofilas vielas kopas (t.i., granulēts endoplazmatiskais tīkls un polisomas), mitohondrijus, lielu skaitu neirotubulu (vai mikrotubulu) un neirofilamentus. Dendrītu dēļ neirona receptoru virsma palielinās 1000 vai vairāk reižu.
Aksons ir process, kurā impulss tiek pārraidīts no šūnas ķermeņa. Tas satur mitohondrijus, neirotubulas un neirofilamentus, kā arī gludu endoplazmas tīklu.
Lielākajā daļā cilvēka neironu ir viens apaļš, gaišas krāsas kodols, kas atrodas šūnas centrā. Divkodolu un, jo īpaši, daudzkodolu neironi ir ārkārtīgi reti.
Neirona plazmlemma ir uzbudināma membrāna, t.i. ir spēja radīt un vadīt impulsus. Tās integrālie proteīni ir proteīni, kas darbojas kā jonu selektīvi kanāli un receptoru proteīni, izraisot reakcijas neironiem specifiskiem stimuliem. Neironā miera stāvoklī esošās membrānas potenciāls ir -60 -70 mV. Atpūtas potenciālu rada Na+ izvadīšana no šūnas. Lielākā daļa Na+ un K+ kanālu ir slēgti. Kanālu pāreju no slēgta uz atvērtu stāvokli regulē membrānas potenciāls.
Aizraujoša impulsa ierašanās rezultātā šūnas plazmalemmā notiek daļēja depolarizācija. Kad tas sasniedz kritisko (sliekšņa) līmeni, atveras nātrija kanāli, ļaujot Na+ joniem iekļūt šūnā. Depolarizācija palielinās, un tajā pašā laikā atveras vēl vairāk nātrija kanālu. Atveras arī kālija kanāli, taču lēnāk un ilgāku laiku, kas ļauj K+ iziet no šūnas un atjaunot potenciālu iepriekšējā līmenī. Pēc 1-2 ms (tā sauktais ugunsizturīgais periods) kanāli atgriežas normālā stāvoklī, un membrāna atkal var reaģēt uz stimuliem.
Tātad darbības potenciāla izplatīšanos izraisa Na+ jonu iekļūšana neironā, kas var depolarizēt blakus esošo plazmlemmas zonu, kas savukārt rada darbības potenciālu jaunā vietā.
Nokrāsojot nervu audus ar anilīna krāsām, neironu citoplazmā atklājas hromatofīla viela dažāda lieluma un formas bazofīlu kunkuļu un graudu veidā (citi hromatofilo vielu nosaukumi ir tigroīds, Nissl ķermeņi). Bazofīlās puduras ir lokalizētas neironu perikarijā un dendritos, bet nekad nav atrodamas aksonos un to konusveida pamatnēs - aksonu paugurainos. Kaulu bazofilija ir izskaidrojama ar augsto ribonukleoproteīnu saturu. Katrs hromatofilās vielas kopums sastāv no granulētā endoplazmatiskā tīkla cisternām, brīvām ribosomām un polisomām. Neironiem ir nepieciešams milzīgs proteīnu daudzums, lai saglabātu neironu integritāti un pildītu savas funkcijas. Aksoniem, kuriem nav proteīnu sintēzes organellu, ir raksturīga pastāvīga citoplazmas plūsma no perikariona uz galiem ar ātrumu 1-3 mm dienā.
Ar vecumu saistītās izmaiņas neironos pavada lipofuscīna uzkrāšanās un mitohondriju kristālu iznīcināšana. Lipofuscīns - "novecošanās pigments" - ir lipoproteīna rakstura dzeltenbrūna krāsa, kas pārstāv atlikušos ķermeņus (t.i., telolizosomas) ar nesagremotu struktūru produktiem.
No citoskeleta elementiem neironu citoplazmā atrodas neirofilamenti un neirotubulas. Neirofilamentu saišķi uz preparātiem, kas piesūcināti ar sudrabu, ir redzami pavedienu veidā - neirofibrilus. Neirofibrili veido tīklu neirona ķermenī, un procesos tie atrodas paralēli. Neirotubulas un neirofilamenti ir iesaistīti šūnu formas uzturēšanā, procesu augšanā un aksonu transportēšanā.
Aksonālais (precīzāk, aksoplazmiskais) transports ir vielu pārvietošanās no ķermeņa uz procesiem un no procesiem uz neirona ķermeni. To virza neirotubulas, un transportēšanā ir iesaistīti proteīni - kinezīns un dyneīns. Vielu transportēšanu no šūnas ķermeņa uz procesiem sauc par tiešo jeb anterogrādā, vielu transportēšanu no procesiem uz organismu sauc par reverso jeb retrogrādā. Aksonu transportu attēlo divas galvenās sastāvdaļas: ātrais komponents (400-2000 mm dienā) un lēnais komponents (1-2 mm dienā). Abas transporta sistēmas atrodas gan aksonos, gan dendritos.
Anterograde ātra sistēma vada membrānas struktūras, tostarp membrānas komponentus, mitohondrijus, vezikulas, kas satur peptīdus, neirotransmiteru prekursorus un citus proteīnus. Retrogrādā ātrā sistēma vada izmantotos materiālus noārdīšanai lizosomās, sadalei un pārstrādei, kā arī, iespējams, nervu augšanas faktorus.
Neirotubulas ir organellas, kas atbild par ātru transportēšanu, ko sauc arī par neirotubulu atkarīgu. Katrā neirotubulā ir vairāki ceļi, pa kuriem pārvietojas dažādas daļiņas. Šīs kustības nodrošina ATP un Ca2+ joni. Vienā mikrotubulā burbuļi var apsteigt citus burbuļus, kas pārvietojas tajā pašā virzienā. Divi burbuļi vienlaikus var pārvietoties pretējos virzienos dažādos veidos viens neirotubulis.
Lēna transportēšana ir anterograda sistēma, kas vada olbaltumvielas un citas vielas, lai atjaunotu un uzturētu nobriedušu neironu aksoplazmu un nodrošinātu aksoplazmu aksonu un dendrītu augšanai attīstības un reģenerācijas laikā.
Atsevišķs neironu veids ir sekrēcijas neironi. Spēja sintezēt un izdalīt bioloģiski aktīvās vielas, jo īpaši neirotransmiterus, ir raksturīga visiem neirocītiem. Tomēr ir neirocīti, kas galvenokārt specializējas šīs funkcijas veikšanai - sekrēcijas neironi, piemēram, smadzeņu hipotalāma reģiona neirosekrēcijas kodolu šūnas. Šādu neironu citoplazmā un to aksonos ir dažāda lieluma neirosekrēcijas granulas, kas satur olbaltumvielas un dažos gadījumos lipīdus un polisaharīdus. Neirosekrēcijas granulas izdalās tieši asinīs (piemēram, izmantojot tā sauktās akso-vazālās sinapses) vai smadzeņu šķidrums. Neirosecrets darbojas kā neiroregulatori, piedalās nervu un humorālās integrācijas sistēmu mijiedarbībā.
Neiroglija
Neironi ir ļoti specializētas šūnas, kas pastāv un darbojas stingri noteiktā vidē. Neiroglijas nodrošina viņiem šādu vidi. Neiroglijas veic šādas funkcijas: atbalstoša, trofiska, norobežojoša, pastāvīgas vides uzturēšana ap neironiem, aizsargājoša, sekrēcijas. Ir centrālās un perifērās nervu sistēmas glia.
Centrālās nervu sistēmas glia šūnas ir sadalītas makroglijās un mikroglijās.
Makroglijas
Makroglijas attīstās no nervu caurules glioblastiem un ietver: ependimocītus, astrocītus un oligodendrogliocītus.
Ependimocīti veido smadzeņu kambarus un muguras smadzeņu centrālo kanālu. Šīs šūnas ir cilindriskas formas. Tie veido epitēlija slāni, ko sauc par ependīmu. Starp blakus esošajām ependimālajām šūnām ir spraugu savienojumi un līmjoslas, bet nav ciešu savienojumu, lai cerebrospinālais šķidrums varētu iekļūt starp ependimālajām šūnām nervu audos. Lielākajai daļai ependimocītu ir kustīgas skropstas, kas izraisa cerebrospinālā šķidruma plūsmu. Lielākajai daļai ependimocītu pamatvirsma ir gluda, bet dažām šūnām ir ilgs process, kas stiepjas dziļi nervu audos. Šādas šūnas sauc par tanycītiem. Tie ir daudz trešā kambara dibenā. Tiek uzskatīts, ka šīs šūnas pārraida informāciju par cerebrospinālā šķidruma sastāvu primārajai kapilārais tīkls hipofīzes portālu sistēma. Ependimālais epitēlijs dzīslenes pinumi Ventrikli ražo cerebrospinālo šķidrumu (CSF).
Astrocīti ir procesa formas šūnas, kurās nav daudz organellu. Tie veic galvenokārt atbalsta un trofiskās funkcijas. Ir divu veidu astrocīti - protoplazmas un šķiedraini. Protoplazmatiskie astrocīti ir lokalizēti centrālās nervu sistēmas pelēkajā vielā, un šķiedru astrocīti atrodas galvenokārt baltajā vielā.
Protoplazmas astrocītiem raksturīgi īsi, ļoti sazaroti procesi un viegls, sfērisks kodols. Astrocītu procesi stiepjas virzienā uz bazālās membrānas kapilāriem, neironu ķermeņiem un dendritiem, kas ieskauj sinapses un atdala (izolē) tos vienu no otra, kā arī mīkstajiem. smadzeņu apvalki, veidojot piogliālu membrānu, kas robežojas ar subarahnoidālo telpu. Tuvojoties kapilāriem, to procesi veido paplašinātas “kājas”, kas pilnībā ieskauj trauku. Astrocīti uzkrāj un pārnes vielas no kapilāriem uz neironiem, pēc intensīvas neironu aktivitātes no ekstracelulārās telpas uzņemot lieko ekstracelulāro kāliju un citas vielas, piemēram, neirotransmiterus.
Oligodendrocītiem ir mazāki un intensīvāk krāsoti kodoli nekā astrocītiem. Viņu procesi ir maz. Oligodendrogliocīti atrodas gan pelēkajā, gan baltajā vielā. Pelēkajā vielā tie ir lokalizēti perikarjas tuvumā. Baltajā vielā to procesi veido mielīna slāni mielīnā nervu šķiedras, un, atšķirībā no līdzīgām perifērās nervu sistēmas šūnām - neirolemmocītiem, viens oligodendrogliocīts var piedalīties vairāku aksonu mielinizēšanā vienlaikus.
Mikroglija
Mikroglijas ir fagocītu šūnas, kas pieder pie mononukleāro fagocītu sistēmas un kuru izcelsme ir hematopoētiskā cilmes šūna (iespējams, no sarkanajiem premonocītiem kaulu smadzenes). Mikroglia funkcija ir aizsargāt pret infekcijām un bojājumiem, kā arī noņemt nervu audu iznīcināšanas produktus. Mikroglia šūnām raksturīgi mazi izmēri un iegareni ķermeņi. Viņu īsi dzinumi uz to virsmas ir sekundāri un terciāri zari, kas šūnām piešķir "spicu" izskatu. Aprakstītā morfoloģija ir raksturīga pilnībā izveidotas centrālās nervu sistēmas tipiskām (sazarotām vai miera stāvoklī esošām) mikroglijām. Tam ir vāja fagocītiskā aktivitāte. Sazarotas mikroglijas ir atrodamas gan centrālās nervu sistēmas pelēkajā, gan baltajā vielā.
IN attīstošās smadzenes zīdītājiem tiek konstatēta īslaicīga mikroglijas forma - amēboīda mikroglija. Amēboīdu mikrogliju šūnas veido izaugumus – filopodijas un plazmlemmas krokas. Viņu citoplazmā ir daudz fagolizosomu un lamelāru ķermeņu. Amēboīdu mikrogliju ķermeņi ir atšķirīgi augsta aktivitāte lizosomu fermenti. Aktīvi fagocītiskas amēboīdas mikroglijas ir nepieciešamas agrīnā pēcdzemdību periodā, kad hematoencefālā barjera vēl nav pilnībā izveidojusies un vielas no asinīm viegli nonāk centrālajā nervu sistēmā. Tiek arī uzskatīts, ka tas palīdz noņemt šūnu atliekas, kas parādās pārmērīgu neironu ieprogrammētas nāves un to procesu rezultātā nervu sistēmas diferenciācijas laikā. Tiek uzskatīts, ka pēc nobriešanas amēboīdās mikroglijas šūnas pārvēršas par sazarotām mikroglijām.
Reaktīvās mikroglijas parādās pēc traumas jebkurā smadzeņu reģionā. Tai nav zarošanās procesu, piemēram, miera stāvoklī esošu mikrogliju, un nav pseidopodiju un filopodiju, piemēram, amēboīdu mikrogliju. Reaktīvo mikroglia šūnu citoplazmā ir blīvi ķermeņi, lipīdu ieslēgumi un lizosomas. Ir pierādījumi, ka reaktīvas mikroglijas veidojas miera stāvoklī esošo mikrogliju aktivācijas dēļ centrālās nervu sistēmas traumu laikā.
Iepriekš apspriestie glia elementi pieder pie centrālās nervu sistēmas.
Perifērās nervu sistēmas glijas, atšķirībā no centrālās nervu sistēmas makroglijām, rodas no nervu cekulas. Perifērā neiroglija ietver: neirolemmocītus (vai Švāna šūnas) un ganglija gliocītus (vai mantijas gliocītus).
Schwann neirolemmocīti veido procesa membrānas nervu šūnas perifērās nervu sistēmas nervu šķiedrās. Gangliju mantijas gliocīti ieskauj nervu gangliju neironu šūnu ķermeņus un piedalās vielu metabolismā.
