Часть дипломной работы на тему Исследование спектрально оптических и морфологических свойств клеток нервной ткани

Введение:

Значение нервной ткани в организме определяется основными свойствами нервных клеток (нейронов, нейроцитов) воспринимать раздражение, приходить в состояние возбуждения, генерировать импульс и передавать его. Нервная ткань регулирует деятельность тканей и органов, их взаимосвязь и связь с окружающей средой.
Нервная ткань состоит из нейронов (нейронов), которые выполняют определенную функцию, и нейроглии (нейроглии), которые обеспечивают существование нервных клеток и выполняют поддерживающие, трофические, демаркационные, секреторные и защитные функции.
Признание нейрона в качестве основного элемента нервной ткани является главным достижением нейроанатомов начала 20-го века. Физиологи определили, какими электрическими и химическими методами нейрон передает свои сигналы. Эти два достижения не раскрывают, как работает мозг, но они обеспечивают необходимую основу для этого.
Электронно-микроскопические исследования выявили тесные структурные отношения между нейронами и глией, показывая, что нейроны редко вступают в контакт с кровеносными сосудами и что между этими структурами находятся глиальные клетки, которые могут служить связующим звеном между нейроном и капиллярами, которые обеспечивают питательные вещества и удаляют конечные продукты метаболизма — это дополняет обмен, проходящий через внеклеточное пространство. Однако использование таких пространств ограничено, по-видимому, многочисленными «плотными стыками» между клетками. Кроме того, глиальные клетки, соединяющие нейроны и капилляры, могут выполнять несколько более сложные функции, чем пассивный перенос различных веществ.
Другие формы нейронглиальных взаимоотношений известны. Итак, показана реакция глиальных клеток на повреждение головного мозга (нейроны). Глиевые клетки, окружающие нейрон, реагируют на увеличение функциональной активности этого нейрона, а также на его раздражение. Эти и некоторые другие наблюдения можно рассматривать как свидетельство того, что глиальные клетки участвуют, по крайней мере, в поддержании активности нервных клеток.
Микрохимические методы выявили несколько других аспектов взаимоотношений между нейронами и глиальными клетками.
Дальнейшие исследования показали, что общую массу глиальных клеток можно разделить на клетки, в основном локализованные вокруг капилляров (где обычно больше астроцитов), и клетки, расположенные в основном вокруг нейронов. Хотя астроциты, по-видимому, связаны как с нейронами, так и с капиллярами, олигодендроциты, как сателлитные клетки, больше связаны с нейронами. Так, среди глиальных клеток, окружающих нейроны, было обнаружено около 90% олигодендроцитов и 10% астроцитов. Капиллярная глия содержит 70% олигодендроцитов и 30% астроцитов [8]. Эти данные были получены с помощью светового микроскопа. Исследования структурных связей между глией и нейронами с использованием электронного микроскопа показали, что в областях, где преобладают тела олигодендроцитов, существует много астроцитарных процессов, которые в большинстве случаев «вклиниваются» между олигодендроглией и нейронами с механизмами синтеза.
Эти данные и предположения не могут считаться убедительным доказательством наличия своего рода метаболических отношений между нейронами и глией. В то же время вполне возможно, что существуют некоторые важные связи между нейронами и глией, которые освобождают нейрон от необходимости быть полностью независимой метаболической единицей, которая полностью поддерживает свою структуру [3]. Полученные к настоящему времени данные о метаболических отношениях между нейронами и глией наиболее убедительны в синтезе белка и нуклеиновых кислот.
Целью данной работы является изучение спектрально-оптических методов исследования клеток нервной ткани.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
— выявить необходимость изучения нервной ткани;
— рассмотреть функциональные свойства клеток нервной ткани.
Научная новизна. Результаты, представленные в работе, имеют фундаментальное и прикладное значение и могут быть использованы для создания новых подходов и методы многофункциональной спектрально-оптической визуализации клеток нервной системы.
Практическая значимость. Результаты работы можно использовать в качестве лекционного материала по данной теме.
Основными свойствами нейрона является способность возбуждать и способность проводить это возбуждение через нервные волокна. В нервной ткани эти свойства особенно хорошо выражены, хотя они также характерны для мышц и желез. Возбуждение передается через нейрон и может передаваться другим нейронам или мышцам, связанным с ним, вызывая его сокращение. Значение нервной ткани, которая формирует нервную систему, огромно. Нервная ткань является не только частью тела, но и обеспечивает интеграцию функций всех других частей тела [8].
Таким образом, передача информации в нервной системе происходит через два механизма — электрический (ВПСП, ТПСП, потенциалы действия) и химический (медиаторы) [11].
Функции нервной клетки могут выполняться непрерывно, из-за обилия в организме «силовых установок», вырабатывающих АТФ, хондрасом. Цитоскелет, представленный нейрофиламентами и микротрубочками, играет ключевую роль. В процессе потери мембранных структур синтезируется липофусциновый пигмент, количество которого увеличивается с возрастом нейрона. Мелатониновый пигмент образуется в стволовых нейронах. Ядро состоит из белка и РНК, ядра ДНК. Онтогенез ядрышка и базофилов определяет первичные поведенческие реакции людей, так как они зависят от активности и частоты контактов. Под нервной тканью подразумевается основная структурная единица — нейрон, хотя существуют и другие виды вспомогательных тканей.

Заключение:

Нервная ткань состоит из нейронов (нейроцитов), которые выполняют основную функцию, и нейроглии, которые обеспечивают специфическое микроокружение для нейронов. Она также владеет эпендимой (некоторые ученые выделяют ее из глии) и, согласно некоторым источникам, стволовыми клетками (они разворачиваются в области третьего желудочка мозга, откуда они мигрируют в обонятельную луковицу и зубчатую извилину гиппокампа ).
Нейроны — нервные клетки, структурные и функциональные единицы нервной системы, имеют процессы, которые формируют нейроны в форме звезды. Существуют дендриты — процессы, которые получают сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или непосредственно от внешних раздражителей и аксонов — процессы, которые передают нервные сигналы от тела клетки к иннервированным органам и другим нервным клеткам.
Основными свойствами нейрона является способность возбуждать и способность проводить это возбуждение через нервные волокна. В нервной ткани эти свойства особенно хорошо выражены, хотя они также характерны для мышц и желез. Значение нервной ткани, которая формирует нервную систему, огромно. Нервная ткань является не только частью тела, но и обеспечивает интеграцию функций всех других частей тела.
Таким образом, сама по себе нервная система представляет собой сложную целостную структуру, которая регулирует деятельность всех систем организма. Основой этой сложной разветвленной структуры является центральная нервная система (ЦНС), образованная головным и спинным мозгом. Центральная нервная система связана со всеми органами и тканями через периферическую нервную систему (ПНС), которая в свою очередь состоит из черепных и спинномозговых нервов, а также нервов и сплетений вегетативной нервной системы. Ткани нервной системы образуют два типа клеток: нейроны, которые в зависимости от их типа формируют процессы различной формы, и глиальные клетки, которые в зависимости от их типа различаются по форме и происхождению.

Фрагмент текста работы:

1. Структурно-морфологические, физиологические, функциональные свойства клеток нервной ткани. Аналитический обзор литературы

В этой главе представлен обзор литературы о существующих методах анализа состояния и функций мозга. Особое внимание уделяется оптическим свойствам биологических тканей, в частности тканей головного мозга.
В последние несколько лет активно проводились спектрально-оптические исследования различных биологических клеток, в том числе нервных. Известны как стимулирующие, так и ингибирующие эффекты спектрально-оптических методов воздействия на рост клеток, которые зависят от интенсивности и продолжительности воздействия.
Анализ литературы показывает, что, несмотря на многочисленные исследования, проблема контроля спектрально-оптических параметров нервных тканей все еще очень далека от ее решения. Таким образом, существует острая необходимость в дальнейших исследованиях в этом направлении.
Нервная ткань является основной тканью нервной системы и ее основными свойствами являются возбудимость и проводимость.
Нервная ткань состоит из нейроцитов, которые выполняют определенную функцию, и нейроглии, которые обеспечивают существование и специфическую функцию нервных клеток и выполняют поддерживающие, трофические, демаркационные, секреторные и защитные функции. Особенностью нервной ткани является полное отсутствие межклеточного вещества.
Нервная ткань развивается из дорсального утолщения эктодермы, нервной пластинки. Края пластинки утолщаются и поднимаются по мере нервных отростков, образуя нервную бороздку между ними. Затем нервные гребни приближаются и сливаются, при этом нервная пластинка закрывается в нервной трубке и отделяется от эпидермальной эктодермы, лежащей над ней. Часть клеток нервной пластинки расположена между эпидермальной эктодермой и нервной трубкой, в виде рыхлого скопления клеток — нервного гребня [5]. Клетки головного отдела головного отдела участвуют в формировании ядер черепных нервов, вторым источником развития которых являются нервные плакоды. В области туловища гребневые клетки распадаются на два клеточных потока. Один из них, поверхностный, простирается между эктодермой и мезодермой и вызывает образование пигментных клеток кожи. Другой направлен глубже и вентрально, проходя между сомитом и нервной трубкой, а также между мезенхимальными клетками, которые выселяются из сомита. Из этих клеток образуются нейроны позвоночных ганглиев и ганглиев вегетативной нервной системы, а также нейроглия — леммоциты.
Нервные плакоды называют утолщением эктодермы по бокам головы. Они участвуют в формировании ганглиев 5, 7, 9, 10 пар черепных нервов [12].
Нервная трубка на ранних стадиях эмбриогенеза представляет собой многорядный нейроэпителий, представленный желудочковыми и нейроэпителиальными клетками. Морфологически сходные клетки желудочков неоднородны по своей способности дифференцироваться в различные типы клеток зрелой нервной ткани. Некоторые из них дают начало нейробластам, другие глиальные клетки: эпендимоциты, астроциты и олигодендроглиоциты. Глиальные клетки на протяжении всей своей жизни, в отличие от нейроцитов, сохраняют высокую пролиферативную активность.