Какова структура дендрита кратко

Обновлено: 07.07.2024

ДЕНДРИТНОЕ СТРОЕНИЕ (стали и других сплавов), строение, при котором наблюдается расположение кристаллов металла в виде елочных веточек (дендритов). Дендриты рассматриваются то как недоразвившиеся крупные кристаллы, то как друзы мелких кристалликов. Эти кристаллы ясно видимы невооруженным глазом в усадочных раковинах медленно остывших слитков чистых металлов, или на их наружных поверхностях, а в сплавах - и на их полированных и протравленных поверхностях сечения. Это различие объясняется тем, что дендриты в чистых металлах совершенно однородны и поэтому не обнаруживаются травлением; в сплавах же, вследствие особого характера их застывания, сопровождающегося сегрегацией, дендриты неоднородны, причем оси дендритов состоят из более тугоплавких составных частей, а междуосные пространства - из более легкоплавких. В стали эта неоднородность вызывается присутствующими в ней примесями, главным образом углеродом и фосфором, которые вследствие сегрегации накопляются в междуосных пространствах. Дендритное строение отчетливо наблюдается во всякой литой стали (см. эскизы), причем величина дендритов, их расположение и резкость их очертаний зависят от условий отливки и охлаждения стали и от содержания в ней примесей.

Дендритное строение мало изменяется термической обработкой - закалкой и отжигом, вследствие крайней медленности происходящих при высоких температурах диффузии примесей и выравнивания химического состава дендритов. Механическая же обработка - ковка, прокатка и штамповка - сильно деформирует металл, причем строение его переходит в неясно-дендритное или спутанно-волокнистое. К такому строению и стремятся при изготовлении ответственных стальных изделий, т. к. оно отвечает более высоким механическим качествам, чем ясно выраженное дендритное строение.

Изображений дендритной структуры металлов в Интернете очень мало, не считая известной фотографии кристалла Чернова, да еще схемы из учебника А.П. Гуляева. Но уже если заниматься структурами металлов, то надо знать, как они выглядят. В таком деле, как металловедение, никакое описание не заменит реальных изображений структур, их рассмотрения, осмысления, анализа.
Итак, дендриты в металлах. Прежде всего надо сказать, что дендритные структуры формируются, как правило, при кристаллизации из расплава.

дендрит в системе Ni-Ti-O, СВС-процесс

Рисунок 1. Истинный дендрит.

Дендрит является монокристаллом (т.е. одним кристаллом). Схема формирования дендрита представлена на рисунке 2. Сначала формируются оси первого порядка, потом на них зарождаются и растут оси второго порядка. Далее – третьего.

Схема формирования дендрита

Рисунок 2. Схема формирования дендрита.

Дендриты в сплаве АЛ25
Дендриты в сплаве АК12
Сплав АЛ25 Сплав АК12

Рисунок 3. Дендриты в алюминиевые сплавах: дендриты алюминиевого твердого раствора и эвтектика Al-Si.

Дендриты в аустенитном чугуне ЧН15Д7
Дендриты в сером доэвтектическом чугуне
Аустенитный чугун ЧН15Д7 Доэвтектический чугун

Рисунок 4. Дендриты в чугуне.

В реальном кристалле обычно видны оси первого и второго порядков, третьего – реже (в сущности, на их формирование просто не хватает времени – кристаллизация заканчивается). В общем, чем больше порядков видно, тем медленнее кристаллизовался сплав. Ниже на рисунке 5 показан дендрит, содержащий оси трех порядков. Третий порядок сформирован не полностью, в некоторых местах оси третьего порядка только намечаются. Ось первого порядка –зеленая стрелка, второго – синяя, третьего – красная.

Оси дендритов разных порядков в силумине

Рисунок 5. Дендриты разных порядков в силумине.

Дендритные структуры различных сплавов подобны. По виду литой структуры не всегда можно понять, какой это сплав, в особенности при небольшом увеличении. Например, дендриты в стали, чугуне, меди и оксидной системе.

Дендриты в литой стали
Дендритная структура кислородной меди
Сталь Кислородная медь
Дендриты в чугуне
Дендриты в оксидной системе Ni-Ti
Доэвтектический чугун Оксидная система на основе Ni-Ti

Рисунок 6. Дендритная структура в различных сплавах при увеличении от 100 х до 200 х .

Рисунок 7. Кристаллы кремния в заэвтектическом силумине.

При большем увеличении сплав легче определить: легированный силумин (дендрит кремнистой фазы), ферритный чугун (дендриты феррита), баббит (дендрит сурьмы). Четвертый рисунок идентифицировать не просто – это структура, полученная самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (возможно, дендрит интерметаллида на фоне эвтектики).

Дендрит кремниевой фазы в легированном силумине
Дендриты в феррито-перлитном чугуне
Легированный силумин Феррито-перлитный чугун
Кристалл сурьмы в баббите
Структура оксидного материала; СВС-процесс
Баббит Система Ni-Ti-O

Рисунок 8. Характерные дендриты в различных сплавах.

Можно было бы спросить: зачем так много о дендритах?

Дело в том, что каждому материалу придают определенную структуру, исходя из практических целей. Например, чугуны "работают" в литом состоянии (их можно и деформировать, но это не является темой настоящей статьи). Сталь, как правило, поставляется в деформированном состоянии. Лист, пруток, полоса, лента - все это формы поставки стальных полуфабрикатов. Для получения таких полуфабрикатов исходно литая сталь проходит специальную обработку давлением при повышенных температурах. Литой структуры после такой обработки быть не должно. Поэтому, если она сохранилась, то это брак. Это показано на рис.9. Окружностью отмечен литой "скелетик" в стали. Мы еще вернемся к этой теме в разделе "Антипродукция".

Остатки литой структуры в стали Р18

Рисунок 9. Остатки литой структуры в стали Р18 (изделие - метчик).

Дендриты должны быть узнаваемы не только непосредственно в сплавах, но и во вспомогательных материалах, например в сплаве Вуда. Вид структуры сплава Вуда бывает разным. Это зависит от состава, а также "свежий" это сплав, или же многократно использованный. На рисунке 10 показаны дендриты в сплаве Вуда, многократно переплавленном. Естественно, что в таком сплаве достаточно много "грязи", попавшей в сплав при переплавах.

wood3
wood4
а б
wood5
wood6
в г

Ледяные узоры узнаваемы всегда. Лед – это твердая форма существования воды, которая образуется в процессе кристаллизации (замерзания). Формы ее разнообразны. Кстати, дендриты льда можно видеть в каждой замерзающей луже (следует помнить, что вода в интервале температур от 0 до 100 0 С представляет собой расплав льда).

Дендриты льда
Дендриты льда

Рисунок 11. Дендриты льда различной морфологии (фото со стекла).

Снежинки – это тоже дендриты, только в форме звездочек.

А вот ниже показаны дендриты, которые мы, к сожалению, не столько видим, сколько чувствуем. Это кристаллы льда на поверхности тротуарной плитки. всерху - вода. После мороза наступила оттепель, пошел дождь. Плитка нагреться не успела по причине своей недостаточной теплопроводности. Вот часть дождевой воды и закристаллизовалась.

лед

Рисунок 11. Дендриты льда на поверхности плитки, на которой все падают.

Следующие фотографии - это "дендриты на металлах". На рисунке 13 представлены результаты промывки шлифа бериллиевой бронзы этиловым спиртом (вместо воды) после травления насыщенным раствором бихромата калия в серной кислоте. Промывка спиртом не удалась, реактив остался на поверхности и высох. При различных увеличениях на поверхности можно видеть кристаллы бихромата калия. Они имеют свой характерный цвет.

dendr1
dendr2
а б

Рисунок 13. Дендриты бихромата калия на образце бериллиевой бронзы БрБ2.

структура нейрона

Что такое нейрон? Определение

Тело нейрона, аксон и дендриты

Нейрон является клеткой, совокупность которых образует нервную систему. Его основные функции заключаются в принятии, обработке и передаче информации через химические и электрические сигналы, благодаря специфической чувствительности его плазматической мембраны. Нейроны принимают и передают электрические импульсы между собой благодаря специальному соединению, которое называется синапс. Кроме того, они передают сигнал и другим клеткам, например, мышечным, что приводит последние в действие, заставляя сокращаться. Особенностью нейронных клеток является то, что большинство из них, достигнув зрелого состояния, не делится.

Что входит в состав нейрона? Аксон и дендрит являются его главными составными частями. Нейрон представляет собой типичное центральное клеточное тело, которое называется сома. Несколько коротких отростков сомы представляют собой дендриты, ответственные за прием электрических возбуждений, а один длинный отросток сомы называется аксоном, на него возлагается функция передачи принятого импульса другим клеткам.


Обучение и шипики

Дендритные шипики отвечают за возможность обучения и формирования памяти. Благодаря шипикам и их пластичности, нейрон легко может подключаться к тем или другим соседям и быстро от них отсоединяться, контролируя возможность получения сигнала.

Логично было бы предположить, что если синаптические связи ответственны за воспоминания, то их пластичность — проблема для сохранения памяти о прошлом. В 2009 году в Nature вышла публикация, в которой авторы исследовали, как опыт обучения влияет на синаптические связи мышей.


В работе показано, что большое количество новых шипиков, образующихся от нового опыта, исчезало со временем, если опыт не повторялся периодически. Но те, что сохранялись, скорее всего, и отвечали за приобретенные навыки.

При этом если тренировка повторялась в течение длительного времени, происходило удаление шипиков, по-видимому, удаленные отвечали за неверные действия. Обучение и ежедневный сенсорный опыт оставляют постоянные пометы в виде немногочисленной группы шипиков, сформированных на разных этапах обучения.

Что такое дендриты, если не огромная библиотека воспоминаний? Но основная проблема дендритных шипиков в том, что они очень чувствительны к любым механическим и химическим воздействиям. Поэтому травмы мозга, даже если и локализованы в одном месте, обычно оказывают влияние на всю нейронную сеть.

Длинный отросток аксон

Различные виды нейронов

Как было сказано выше, аксон, тело и дендриты — это основные части нейрона. Аксон у взрослой нервной клетки всегда один. Как правило, он начинается от сомы, однако в некоторых случаях он может расти от одного из дендритов. Аксон имеет конусообразную форму, то есть постепенно сужается к своему концу. Вдоль всего отростка имеются перетяжки, которые называются узлами Ранвьера. Внутри отростка находится цитоплазма, которая имеет набор органоидов, отличный от сомы.

Говоря о длине аксона, следует отметить, что большинство нейронов обладают отростками всего в несколько миллиметров длиной, однако, аксоны спинного мозга могут достигать метровой длины. Главная его функция — передача нервного импульса, которую он выполняет со скоростью более 27 м/с.

Сон и обучение

В исследовании (Z.G. Yang) 2014 года было показано, как после обучения и сна, спустя 24 часа, появляются новые дендритные шипики у мышей, а некоторые из существующих исчезают. Авторы отмечают, что скорость образования новых шипиков у мышей, прошедших обучение новому поведению, была значительно выше в течение 6 часов после обучения по сравнению с нетренированными мышами.



Соединение синапс

Модельное изображение синапса

Синапс представляет собой соединение между нейроном и другой принимающей электрический импульс клеткой, которой может быть другой нейрон или мышечная клетка. Это своего рода электрический контакт между пресинаптической и постсинаптической структурными единицами. Передача нервного импульса через синапс происходит следующим образом: как только импульс доходит до конца аксона, то пресинаптическая клетка выделяет в пространство синапса химические вещества (в их состав входят норадреналин и ацетилхолин). Эти химические соединения, в свою очередь, заставляют реагировать постсинаптическую структурную единицу, возбуждая ее, или подавляя возбуждение.

Строение нейрона и синапса

Нейроны — главные кирпичики нервной системы. Их основная функция — передача сигналов по маленьким соединениям (синапсам). Хотя нейроны бывают разных видов, их строение и функции в целом схожи между собой.
Наш мозг — это приблизительно полтора килограмма ткани, которая содержит порядка 1,1 триллиона клеток, в том числе 100 миллиардов нейронов. В среднем каждый нейрон образует около пяти тысяч соединений с другими нейронами — так называемых синапсов.

Клеточное тело нейрона выпускает отростки, которые называются дендритами. Они получают нейромедиаторы от других нейронов (некоторые нейроны взаимодействуют друг с другом через электрические импульсы.)

Давайте представим один типичный нейрон. Он выделяет нейромедиатор под названием серотонин.

Этот маленький нейрон является частью нервной системы, но и сам по себе он — сложная система, для работы которой требуется взаимодействие нескольких подсистем. Когда нейрон возбуждается, усики на кончиках его аксонов вбрасывают молекулы на синапсы — соединения, которые наш нейрон создал с другими нейронами.

Если же это синапсы-получатели, то через них нейрон получает от других нейронов сигналы (обычно в форме химических элементов, которые называют нейротрансмиттерами). Сигнал указывает нейрону, возбуждаться или нет.

Обычный нейрон возбуждается 5–50 раз в секунду. За время, которое потребуется вам на прочтение этого текста, у вас в голове будут переданы в буквальном смысле квадриллионы сигналов.

На каждом нейроне порядка двухсот небольших пузырьков, везикул, полных серотонина. Каждый раз, когда нейрон возбуждается, открываются от пяти до десяти везикул. Если в среднем нейрон возбуждается десять раз в секунду, каждый усик опустошается раз в несколько секунд.

Как следствие, маленькие молекулярные машинки должны либо производить новый серотонин, либо перерабатывать свободный серотонин, который плавает вокруг нейрона. После этого им нужно построить везикулы, наполнить их серотонином, довести до места действия на кончике каждого отростка.

Согласитесь, здесь не обойтись без поддержания баланса между многими процессами, а значит, многие процессы могут пойти не так. И не будем забывать, что метаболизм серотонина — это лишь одна система из тысяч, функционирующих в вашем теле.

Сильно упрощая, можно сказать, что общее возбуждение нейрона зависит от суммы всех возбуждающих и тормозящих сигналов, которые он получает в каждую миллисекунду.

Когда нейрон возбуждается, по его аксону (отростку, по которому передаются сигналы) проходит электрохимическая волна. Она высвобождает нейротрансмиттеры, которые попадают на синапсы к нейронам-получателям и вызывают либо торможение, либо возбуждение.

Скорость передачи нервных сигналов увеличивается благодаря миелину — жировой субстанции, изолирующей аксоны.

Серое вещество мозга по большей части состоит из клеточных тел нейронов. В состав белого вещества входят аксоны и глиальные клетки.

Глиальные клетки осуществляют метаболическую поддержку — способствуют образованию миелиновой оболочки на аксонах и перерабатывают неиспользованные нейромедиаторы.

Каждый нервный сигнал — это бит информации. Нервная система перемещает информацию по вашему организму так же, как сердце качает кровь.

Сознательные психические события основываются на временных комбинациях синапсов, которые формируются и распадаются (обычно в течение пары секунд), как вихри в потоке. Также нейроны способны создавать долгосрочные нервные цепи, соединения в которых усиливаются каждый раз, когда происходит определенная психическая активность.

Richard Mendius, Rick Hanson. The Practical Neuroscience of Happiness, Love & Wisdom. 2010

Что такое дендрит?

Аксон и дендриты нейрона

Дендриты — это важная часть любого нейрона, поскольку на них возлагается функция приема электрического сигнала от аксона соседней клетки через соединение синапс, и передача этого сигнала к соме данного нейрона.


Дендритные шипики

На дендритах образуются маленькие наросты — шипики. Последние могут принимать множество форм, но наиболее устойчивая — это форма грибка.

Количество дендритных шипиков колеблется от 20 до 50 на 10 мкм длины дендрита. Шипики очень изменчивы по форме и объему.

В мозге 86 миллиардов нейронов. Аксоны, дендриты и тела нейронов образуют огромные нейронные сети.

Дендриты отвечают за обучение и память, а также контролируют равновесие в системе. Когда происходит локальное усиление связей между определенными нейронами, именно в дендритах возрастает производство белка, регулирующего снижение активности других синапсов.


Отростки дендрита — это важные приемники нервного импульса

Дендритное дерево вместе с телом нейрона (перикарионом) является принимающей электрические импульсы частью нервной клетки. Во время приема этого импульса важную роль играет изменение электрического потенциала мембраны в зоне синаптического соединения. Существует понятие порогового изменения потенциала, и все импульсы, которые меньше этого порогового значения, не будут переданы должным образом дендритом телу нейрона.

Если электрический импульс, который приходит от аксона, будет слабым, тогда он не сможет привести к достаточному изменению потенциала мембраны, и сигнал затухнет. Однако дендриты являются очень чувствительными частями нейрона, поскольку они обладают так называемыми дендритными шипами — маленькими продолговатыми участками цитоплазмы, которые приводят к значительному увеличению функциональной площади. Благодаря этой особенности система коротких отростков способна собирать информацию о десятках тысяч слабых импульсов и передавать их далее по нейронной сети.

Если в процессе роста и развития нервной клетки произойдет какой-либо сбой, в результате которого дендриты нейронов не разовьют свою сеть шипов достаточным образом, тогда у человека может возникнуть дефицит восприятия, то есть будет нарушена функция приема нервных импульсов.

Общие сведения

Нейрон – основная структурно-функциональная единица нервной ткани. Нервная клетка – образование с многочисленными отростками размером 4-130 мкм. От нейрона отходят несколько (реже один) дендритов и единственный аксон. Дендрит в биологии – это такой отросток, который передает возбуждение от периферических рецепторов к телу нейрона, что обуславливает его ведущую роль в восприятии внешних стимулов. Особенности дендритных ответвлений, которые наблюдаются в ходе микроскопических исследований:

  • Система микротрубочек.
  • Наличие шипиков, отходящих от общей оси.
  • Присутствие узлов ветвления.
  • Наличие эндоплазматического ретикулума (внутриклеточный органоид, представленный системой канальцев, полостей, пузырьков, окруженных мембраной).

Отростки, находящиеся рядом с сомой (телом), утолщенные, образуют большое число синаптических контактов. Мембрана отростка наподобие мембраны самого нейрона состоит из большого количества белковых молекул, которые играют роль химических рецепторов. Рецепторные образования наделены специфической чувствительностью к определенным химическим соединениям.

Обозначенные химические вещества – нейромедиаторы торможения и возбуждения, активно участвуют в процессе, когда импульсы распространяются по нервной ткани и поступают к соме. Строение дендрита предполагает наличие шипиков, которые образуют синаптические контакты с терминалями – концевыми участками сотен тысяч нервных клеток. Огромное количество шипиков располагается на отростках нервных клеток, образующих корковый слой больших полушарий.

Дендритный шипик сформирован из тела и головки. Размеры и форма структурных компонентов шипика существенно варьируются. Благодаря шипикам значительно увеличивается площадь постсинаптической мембраны. Шипики в дендритной структуре – лабильные образования, которые под воздействием внешних стимулов изменяют конфигурацию, дегенерируют (разрушаются), регенерируют (появляются вновь).

Количество синапсов определяет качество передачи импульсов и скорость, с которой они распространяются. Несколько дендритных ответвлений образуют единую ветку. Совокупность всех дендритов является дендритным деревом – поверхностью, воспринимающей сторонние раздражители. Исследования показывают, дендритные деревья составляют 90% мозгового вещества.

нейронные связи

Нервная система

Модель нейрона

Каждый нейрон соединяется с помощью аксона с порядка 1000 других нейронов, а информацию может принимать с помощью своих дендритов от 10 000 нейронов. Такие свойства нервных клеток организуют их в огромную нервную сеть или систему. По общим оценкам мозг взрослого человека содержит около 1014 синаптических соединений, причем у ребенка это число в несколько (5-10) раз больше. С возрастом число синаптических соединений уменьшается и становится постоянным, когда человек достигает зрелого возраста.

Благодаря организации нейронов в сеть, появляется способность воспринимать внешние сигналы, думать и контролировать поведение всех частей тела и систем организма.

Синапс — что это такое, их виды и функции

Нервная система, как известно, состоит из нейронов. Эти особые клетки умеют принимать, хранить и обрабатывать информацию, они отвечают за связь организма с внешним миром и за работу всех систем этого организма. Память, внимание, мышление, воображение, творчество – всё это результаты работы нейронов. Однако вся эта многообразная деятельность не могла бы осуществиться, не будь у нейрона такого важного элемента, как синапс. В определённом смысле именно синапсы, а не сами нейроны, являются основой нервной системы.


Волокна

  • Внутренний слой нервных клеток (миелиновый). Он считается основным. На некоторых участках между слоями цитолеммы присутствуют расширения, образующие миелиновые насечки.
  • Периферический слой. В нем присутствуют органеллы и ядро – нейрилемма.
  • Толстая базальная мембрана.

Классификация

Нейроны разделяют на виды в зависимости от типа медиатора (посредника проводящего импульса) выделяемого на окончаниях аксона. Это может быть холин, адреналин и пр. От места расположения в отделах ЦНС они могут относиться к соматическим нейронам или к вегетативным. Различают воспринимающие клетки (афферентные) и передающие обратные сигналы (эфферентные) в ответ на раздражение. Между ними могут находиться итернейроны, отвечающие за обмен информацией внутри ЦНС. По типу ответной реакции клетки могут тормозить возбуждение или, наоборот, повышать его.

Дендрит, аксон и синапс, строение нервной клетки

Нейроглия

Дендрит, аксон и синапс, строение нервной клетки

Эти мелкие клетки отделяют нейроны друг от друга, удерживают их на своем месте. У них длинный список функций. Благодаря нейроглии сохраняется постоянная система установленных связей, обеспечивается расположение, питание и восстановление нейронов, выделяются отдельные медиаторы, фагоцитируется генетически чужое.

Таким образом, нейроглия выполняет ряд функций:

  1. опорную;
  2. разграничительную;
  3. регенераторную;
  4. трофическую;
  5. секреторную;
  6. защитную и т.д.

В ЦНС нейроны составляют серое вещество, а за границами мозга они скапливаются в специальные соединения, узлы – ганглии. Дендриты и аксоны создают белое вещество. На периферии именно благодаря этим отросткам строятся волокна, из которых и состоят нервы.

Клеточная мембрана

Благодаря мембране клетка имеет свой потенциал. При передаче его по цепочке происходит иннервация возбудимой ткани. Контакт мембран соседствующих нейронов происходит в синапсах. Поддержание постоянства внутренней среды – это важная составляющая жизнедеятельности любой клетки. И мембрана тонко регулирует концентрацию в цитоплазме молекул и заряженных ионов. При этом происходит транспорт их в необходимых количествах для протекания реакций метаболизма на оптимальном уровне.

структура нейрона

Общие сведения

Нейрон – основная структурно-функциональная единица нервной ткани. Нервная клетка – образование с многочисленными отростками размером 4-130 мкм. От нейрона отходят несколько (реже один) дендритов и единственный аксон. Дендрит в биологии – это такой отросток, который передает возбуждение от периферических рецепторов к телу нейрона, что обуславливает его ведущую роль в восприятии внешних стимулов. Особенности дендритных ответвлений, которые наблюдаются в ходе микроскопических исследований:

  • Система микротрубочек.
  • Наличие шипиков, отходящих от общей оси.
  • Присутствие узлов ветвления.
  • Наличие эндоплазматического ретикулума (внутриклеточный органоид, представленный системой канальцев, полостей, пузырьков, окруженных мембраной).

Отростки, находящиеся рядом с сомой (телом), утолщенные, образуют большое число синаптических контактов. Мембрана отростка наподобие мембраны самого нейрона состоит из большого количества белковых молекул, которые играют роль химических рецепторов. Рецепторные образования наделены специфической чувствительностью к определенным химическим соединениям.

Обозначенные химические вещества – нейромедиаторы торможения и возбуждения, активно участвуют в процессе, когда импульсы распространяются по нервной ткани и поступают к соме. Строение дендрита предполагает наличие шипиков, которые образуют синаптические контакты с терминалями – концевыми участками сотен тысяч нервных клеток. Огромное количество шипиков располагается на отростках нервных клеток, образующих корковый слой больших полушарий.

Дендритный шипик сформирован из тела и головки. Размеры и форма структурных компонентов шипика существенно варьируются. Благодаря шипикам значительно увеличивается площадь постсинаптической мембраны. Шипики в дендритной структуре – лабильные образования, которые под воздействием внешних стимулов изменяют конфигурацию, дегенерируют (разрушаются), регенерируют (появляются вновь).

Количество синапсов определяет качество передачи импульсов и скорость, с которой они распространяются. Несколько дендритных ответвлений образуют единую ветку. Совокупность всех дендритов является дендритным деревом – поверхностью, воспринимающей сторонние раздражители. Исследования показывают, дендритные деревья составляют 90% мозгового вещества.

нейронные связи

Отличия от аксонов

Аксон служит для передачи нервных импульсов от тела нервной клетки, которое по-другому называется сома, к исполнительным органам. Окончание аксона является элементом синапса, через который осуществляется синаптическая передача сигналов между отдельными клетками нервной ткани.

Дендритные клетки обладают разветвленной структурой. Дендритные отростки ветвятся на всем протяжении в отличие от аксона, который разветвляется только в конечном сегменте, образуя терминали. В отличие от аксона, длина которого может превышать 1 метр, дендрит – короткий отросток (около 700 мкм). Другие различия между дендритом и аксоном:

  1. Разнонаправленное проведение импульсов (дендриты – к телу нейрона, аксон – от тела нейрона).
  2. Разная толщина (дендрит истончается по мере удаления от тела, аксон сохраняет одинаковые значения диаметра сечения по всей протяженности). Диаметр аксонов разных клеток составляет около 0,3-16 мкм. Чем толще аксон, тем выше скорость распространения по нему импульсов.
  3. Наличие миелиновой оболочки (у дендритов ЦНС миелиновая оболочка отсутствует, у аксонов – присутствует).

Дендритный транспорт предусматривает движение по стволу отростка белковых веществ и ферментов от сомы к конечным сегментам. В отличие от дендритного транспорта, аксональный транспорт предполагает непрерывный ток аксоплазмы в обоих направлениях. Механизм транспорта поддерживается благодаря микротрубочкам и белкам (кинезин – движение внутри микротрубочек, динеин – движение по поверхности микротрубочек).

Движение веществ по стволу осуществляется посредством затрат АТФ. Размеры дендритных отростков коррелируют с активностью нейронов. Стимулы, поступающие из внешней среды, преобразуются в биоэлектрические сигналы. Нервный импульс представляет собой волну возбуждения, распространяющуюся по отростку. Процесс образования энергии, необходимой для поддержания дендритного транспорта, происходит в митохондриях.

нервный импульс

Функции

Аксон и дендрит несмотря на разное морфологическое строение обладают схожими функциями – служат связующими элементами, благодаря которым поддерживается взаимодействие между всеми клетками организма, происходит интеграция всех физиологических процессов. Основная функция дендрита – восприятие сигналов от других нервных клеток и рецепторов внутренних органов. Дендритные ответвления также воспринимают внешние раздражители.

В результате образуются синаптические связи нескольких видов – аксонодендритические (контакт дендрит-аксон), дендро-дендритические (контакт дендрит-дендрит), аксошипиковые (контакт аксон-дендритный шипик). Полученные импульсы поступают к телу нейрона. Конечные сегменты дендритных отростков служат участком синаптического контакта, откуда к соме поступают тормозные и возбуждающие стимулы. Благодаря синаптическим контактам один нейрон связан с многочисленными (свыше 20 тысяч) нервными клетками.

Последние исследования показывают, что дендритные отростки способны самостоятельно генерировать сигналы. Ранее считалось, что импульсы генерирует только тело клетки, роль отростков сводится к передаче сигналов. Ученые выяснили, что активность дендритных отростков намного выше, чем сомы, когда изучали характер и силу сигналов, передающихся в пределах нервной ткани. Сигнал, проходящий по стволу отростка, может меняться.

Патологии

Функции дендритов и аксонов сводятся к проведению импульсов. При изменении морфологического строения отростков передача нарушается. Дендритные отростки и шипики относятся к структурам, подверженным влиянию неблагоприятных внешних воздействий. Обозначенные элементы повреждаются в результате патологических процессов:

  1. Гипоксия (кислородная недостаточность).
  2. Ишемия (ухудшение кровоснабжения нервной ткани).
  3. Интоксикации (острые, хронические).
  4. Черепно-мозговые травмы.
  5. Стрессовые воздействия.

стресс

Возрастные изменения в нервной ткани, в частности, нарушение трофики (питания), сопровождаются процессом редукции (переход от сложной структуры к простой) шипиков. Дегенерация шипиков приводит к ухудшению мозговой деятельности. В ходе нейровизуализации шипики не обнаруживаются у пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера, сенильной деменцией и другими нейродегенеративными заболевания.

Возбудимость клетки отражает ее способность отвечать возбуждением на внешний стимул. Сигнал, поступающий из внешней среды или внутреннего пространства, представляет собой модификацию энергии. Стимул повышает проницаемость мембраны клетки, что ассоциируется с ее деполяризацией и возникновением потенциала действия.

Возбудимость в количественном выражении представляет собой минимальное значение сигнала, способное спровоцировать возбуждение. Нарушение возбудимости клеток связано с повреждением мембраны, обусловленным ионизирующим, механическим, электрическим, температурным воздействием. В патогенезе могут участвовать биологические факторы, например, токсины.

В числе эндогенных факторов стоит отметить нарушение метаболизма и перфузии (прохождение крови сквозь ткань) мозга. В результате патологических воздействий образуется энергетический дефицит, которые отражает понижение концентрации АТФ в клетке. Недостаток энергии приводит к другим нарушениям – расстройство деятельности ионных насосов, увеличение концентрации ионов натрия и кальция, устойчивая деполяризация мембраны.

В результате происходит деполяризационное торможение. При ишемии в патогенезе участвует переизбыток глутамата, что запускает каскад реакций, итогом которых становится гибель нейронов. Патологии нервных клеток и их отростков связаны с активацией процесса окисления липидных фракций. Липидные пероксиды вызывают сбои в механизме инактивации (потеря активности) нейромедиаторов, которая происходит под воздействием ферментов.

нейромедиаторы

Нарушение аксонального и дендритного транспорта происходит на фоне разрушения микротрубочек, которые участвуют в процессе распространения импульсов. Разрушение микротрубочек нередко взаимосвязано с применением анестетиков, колхицина (алкалоид трополоновой группы), воздействием протеолитических ферментов – веществ класса гидролаз, которые расщепляют пептидную связь, образованную между аминокислотами в белковых структурах.

Дендритный отросток – один из основных элементов нервной клетки, который участвует в восприятии и распространении нервных импульсов. Распространяясь от рецепторных клеток по стволу отростка, импульсы поступают к соме.

Читайте также: