Нерв — это замкнутый, похожий на кабель пучок нервных волокон (называемых аксонами ) в периферической нервной системе .
Нервы исторически считались основными единицами периферической нервной системы. Нерв обеспечивает общий путь для электрохимических нервных импульсов, называемых потенциалами действия , которые передаются по каждому из аксонов к периферическим органам или, в случае сенсорных нервов , с периферии обратно в центральную нервную систему . Каждый аксон внутри нерва является продолжением отдельного нейрона вместе с другими вспомогательными клетками, такими как некоторые шванновские клетки, которые покрывают аксоны миелином .
Внутри нерва каждый аксон окружен слоем соединительной ткани, называемым эндоневрием . Аксоны объединены в группы, называемые пучками , и каждый пучок обернут слоем соединительной ткани, называемым периневрием . Наконец, весь нерв обернут слоем соединительной ткани, называемым эпиневрием . Нервные клетки (часто называемые нейронами) далее классифицируются как чувствительные , двигательные или смешанные нервы .
В центральной нервной системе аналогичные структуры известны как нервные тракты . [1] [2]
Каждый нерв покрыт снаружи плотной оболочкой соединительной ткани , эпиневрием . Под ней находится слой жировых клеток, периневрием , который образует полный рукав вокруг пучка аксонов. Периневриальные перегородки простираются в нерв и подразделяют его на несколько пучков волокон. Окружает каждое такое волокно эндоневрий . Он образует непрерывную трубку от поверхности спинного мозга до уровня, где аксон синапсирует с его мышечными волокнами или заканчивается в сенсорных рецепторах . Эндоневрий состоит из внутреннего рукава из материала, называемого гликокаликсом, и внешней, тонкой, сети коллагеновых волокон. [2] Нервы объединены в пучки и часто перемещаются вместе с кровеносными сосудами , поскольку нейроны нерва имеют довольно высокие энергетические потребности.
Внутри эндоневрия отдельные нервные волокна окружены жидкостью с низким содержанием белка, называемой эндоневральной жидкостью . Она действует аналогично спинномозговой жидкости в центральной нервной системе и образует гематоэнцефалический барьер, аналогичный гематоэнцефалическому барьеру . [3] Таким образом, молекулы не могут проникнуть через кровь в эндоневральную жидкость. Во время развития отека нерва из-за раздражения нерва (или травмы) количество эндоневральной жидкости может увеличиться в месте раздражения. Это увеличение жидкости можно визуализировать с помощью магнитно-резонансной нейрографии , и, таким образом, МР-нейрография может идентифицировать раздражение нерва и/или травму.
Нервы делятся на три группы в зависимости от направления проведения сигналов:
Нервы можно разделить на две группы в зависимости от того, где они соединяются с центральной нервной системой:
Для описания нервов и их действий используются специальные термины. Нерв, который поставляет информацию в мозг из области тела или управляет действием тела, считается иннервирующим эту часть тела или органа. Другие термины относятся к тому, влияет ли нерв на ту же сторону («ипсилатеральный») или противоположную сторону («контралатеральный») тела, на часть мозга, которая его снабжает.
Рост нервов обычно заканчивается в подростковом возрасте, но его можно повторно стимулировать с помощью молекулярного механизма, известного как « сигнализация Notch ». [4]
Если аксоны нейрона повреждены , то при условии, что тело клетки нейрона не повреждено, аксоны могут регенерировать и заново создавать синаптические связи с нейронами с помощью направляющих клеток . Это также называется нейрорегенерацией . [5]
Нерв начинает процесс, разрушая нерв дистальнее места повреждения, позволяя шванновским клеткам, базальной пластинке и неврилемме вблизи повреждения начать производить регенерационную трубку. Вырабатываются факторы роста нервов, заставляя отпочковываться множество нервных отростков. Когда один из процессов роста находит регенерационную трубку, он начинает быстро расти к своему первоначальному месту назначения, все время направляемый регенерационной трубкой. Регенерация нерва происходит очень медленно и может занять до нескольких месяцев. Хотя этот процесс действительно восстанавливает некоторые нервы, все равно будет наблюдаться некоторый функциональный дефицит, поскольку восстановление не идеально. [6]
Нерв передает информацию в форме электрохимических импульсов (нервные импульсы, известные как потенциалы действия ), переносимых отдельными нейронами, составляющими нерв. Эти импульсы чрезвычайно быстры, некоторые миелинизированные нейроны проводят со скоростью до 120 м/с. Импульсы передаются от одного нейрона к другому, пересекая синапс , где сообщение преобразуется из электрического в химическое , а затем обратно в электрическое. [2] [1]
Нервы можно разделить на две группы в зависимости от функции:
Нервная система — это часть животного , которая координирует его действия, передавая сигналы в различные части его тела и из них. [7] У позвоночных она состоит из двух основных частей: центральной нервной системы (ЦНС) и периферической нервной системы (ПНС). ЦНС состоит из мозга , включая ствол мозга , и спинного мозга . ПНС состоит в основном из нервов, которые представляют собой замкнутые пучки длинных волокон или аксонов , которые соединяют ЦНС со всеми остальными частями тела.
Нервы, передающие сигналы из ЦНС, называются двигательными или эфферентными нервами, в то время как те нервы, которые передают информацию от тела к ЦНС, называются чувствительными или афферентными . Спинномозговые нервы выполняют обе функции и называются смешанными нервами. ПНС делится на три отдельные подсистемы: соматическую , автономную и энтеральную нервную систему. Соматические нервы опосредуют произвольные движения.
Автономная нервная система далее подразделяется на симпатическую и парасимпатическую нервные системы. Симпатическая нервная система активируется в случаях чрезвычайных ситуаций для мобилизации энергии, в то время как парасимпатическая нервная система активируется, когда организм находится в расслабленном состоянии. Энтеральная нервная система функционирует для управления желудочно-кишечной системой. Как автономная, так и энтеральная нервная система функционируют непроизвольно. Нервы, которые выходят из черепа, называются черепными нервами, а те, которые выходят из спинного мозга, называются спинномозговыми нервами .
Рак может распространяться, проникая в пространство вокруг нервов. Это особенно распространено при раке головы и шеи , раке простаты и колоректальном раке .
Нервы могут быть повреждены в результате физической травмы, а также таких состояний, как синдром запястного канала (CTS) и повторяющиеся травмы от перенапряжения . Аутоиммунные заболевания , такие как синдром Гийена-Барре , нейродегенеративные заболевания , полинейропатия , инфекция, неврит , диабет или недостаточность кровеносных сосудов, окружающих нерв, вызывают повреждение нерва , которое может различаться по степени тяжести.
Рассеянный склероз — это заболевание, связанное с обширным повреждением нервов. Оно возникает, когда макрофаги собственной иммунной системы человека повреждают миелиновые оболочки, которые изолируют аксон нерва.
Защемление нерва происходит , когда на нерв оказывается давление, обычно из-за отека, вызванного травмой или беременностью, и может привести к боли , слабости, онемению или параличу, примером чего является синдром защемления нерва. Симптомы могут ощущаться в областях, далеких от фактического места повреждения, явление, называемое отраженной болью . Отраженная боль может возникнуть, когда повреждение вызывает измененную сигнализацию в других областях.
Неврологи обычно диагностируют расстройства нервов с помощью физического обследования , включая проверку рефлексов , ходьбы и других направленных движений, мышечной слабости , проприоцепции и осязания . Этот начальный осмотр может сопровождаться такими тестами, как исследование нервной проводимости , электромиография (ЭМГ) и компьютерная томография (КТ). [8]
Нейрон называется идентифицированным, если он обладает свойствами, отличающими его от любого другого нейрона того же животного — такими свойствами, как местоположение, нейротрансмиттер, паттерн экспрессии генов и связность — и если каждый отдельный организм, принадлежащий к тому же виду, имеет ровно один нейрон с тем же набором свойств. [9] В нервной системе позвоночных очень немногие нейроны «идентифицированы» в этом смысле. Исследователи полагают, что у людей их нет, но в более простых нервных системах некоторые или все нейроны могут быть, таким образом, уникальными. [10]
У позвоночных наиболее известными идентифицированными нейронами являются гигантские клетки Маутнера рыб. [11] : 38–44 У каждой рыбы есть две клетки Маутнера, расположенные в нижней части ствола мозга, одна с левой стороны и одна с правой. Каждая клетка Маутнера имеет аксон, который пересекается, иннервируя (стимулируя) нейроны на том же уровне мозга, а затем перемещается вниз по спинному мозгу, создавая многочисленные связи по мере своего продвижения. Синапсы, генерируемые клеткой Маутнера, настолько мощны, что одиночный потенциал действия вызывает серьезную поведенческую реакцию: в течение миллисекунд рыба изгибает свое тело в С-образную форму , затем выпрямляется, тем самым быстро продвигаясь вперед. Функционально это быстрая реакция побега, запускаемая наиболее легко сильной звуковой волной или волной давления, падающей на орган боковой линии рыбы. Клетки Маутнера — не единственные идентифицированные нейроны у рыб — существует еще около 20 типов, включая пары «аналогов клеток Маутнера» в каждом сегментарном ядре спинного мозга. Хотя клетка Маутнера способна сама по себе вызывать реакцию избегания, в контексте обычного поведения другие типы клеток обычно способствуют формированию амплитуды и направления реакции.
Клетки Маутнера были описаны как командные нейроны . Командный нейрон — это особый тип идентифицированного нейрона, определяемый как нейрон, который способен управлять определенным поведением сам по себе. [11] : 112 Такие нейроны чаще всего появляются в системах быстрого побега различных видов — гигантский аксон кальмара и гигантский синапс кальмара , используемые для пионерских экспериментов в нейрофизиологии из-за их огромного размера, оба участвуют в схеме быстрого побега кальмара. Однако концепция командного нейрона стала спорной из-за исследований, показывающих, что некоторые нейроны, которые изначально, казалось, соответствовали описанию, на самом деле были способны вызывать ответ только в ограниченном наборе обстоятельств. [12]
У организмов с радиальной симметрией нервные сети служат для нервной системы. Мозга или централизованной области головы нет, вместо этого есть взаимосвязанные нейроны, разбросанные в нервных сетях. Они встречаются у Cnidaria , Ctenophora и Echinodermata .
Герофил (335–280 до н. э.) описал функции зрительного нерва в зрении и глазодвигательного нерва в движении глаз. Анализ нервов в черепе позволил ему дифференцировать кровеносные сосуды и нервы ( древнегреческий : νεῦρον (neûron) «струна, растительное волокно, нерв»).
Современные исследования не подтвердили гипотезу Уильяма Каллена 1785 года, связывающую психические состояния с физическими нервами, [13] хотя популярная или светская медицина все еще может ссылаться на «нервы» при диагностике или обвинении любого вида психологического беспокойства или нерешительности, как в обычных традиционных фразах «мои бедные нервы», [14] «возбужденный» и « нервный срыв ». [15]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )[...] Уильям Каллен [...] еще в 1785 г. [...] постулировал, что некоторые психические расстройства являются результатом неизвестных физических изменений в нервах, для чего он придумал термин невроз. Этот термин с тех пор довольно сильно изменил свое значение, поскольку теперь он относится не к состоянию нервов, а к нервному состоянию.
«Мистер Беннет, как вы можете так обращаться со своими детьми? Вам доставляет удовольствие раздражать меня. Вы не испытываете сострадания к моим бедным нервам». [...] «Вы ошибаетесь, моя дорогая. Я испытываю большое уважение к вашим нервам. Они мои старые друзья. Я слышал, как вы упоминали о них с уважением, по крайней мере, в течение последних двадцати лет».
[...] в повседневном английском языке мы встречаем [...] простые термины, такие как «нервный срыв», которые относятся к психическому заболеванию в целом [...]
Нервная система в Wikibooks (человек)Нервная система в Wikibooks (нечеловеческая)