Сделай Сам Свою Работу на 5

Бланк графического отчёта по практическому занятию

(рисунки в альбоме)

 

 

Нервные волокна 1. Безмиелиновые нервные волокна (периферические). Расщипанный препарат. Окраска гематоксилином и эозином. 2. Миелиновые нервные волокна (периферические). Расщипанный препарат. Импрегнация осмиевой кислотой. 3. Нерв в поперечном разрезе. Импрегнация осмиевой кислотой. 4. Дегенерирующий нерв в продольном разрезе. Окраска гематоксилином и эозином. 5. Изменения после перерезки нервного волокна (схема). 6. Схема стадий дегенерации нервного волокна периферического отрезка седалищного нерва (по О.В.Александровской). Нервные окончания 7. Нервно-мышечное соединение. Импрегнация нитратом серебра. 8. Кожа пальца человека. Инкапсулированные нервные окончания. Тельце Фатер-Пачинни, тельце Мейснера. Окраска гематоксилином и эозином. 9. Рецепторы кожи (схема). 10. Свободное нервное окончание в эпидермисе кожи пальца. Импрегнация серебром. 11. Схема строения нервно-мышечного веретена. 12. Схема строения синапса. 13. Изменения синаптоархитектоники при ишемических состояниях ткани мозга (схема). 14. Различные варианты образования ассиметричных синапсов (схема).  
  выполнил  
принял  

 

 

Информационный блок

 

Синаптогенез.

Образование синапсов первично происходит в эмбриональном периоде, во время развития нервной ткани и вторично в постэмбриональном периоде, проявляясь в виде пластичности, а также при патологических процессах в нервной ткани.

В эмбриональном периоде по мере дифференцировки нейробласта в нейрон, в медиаторном периоде у юных нейронов появляются первые пузырьки с медиатором, затем развитие органелл синтеза и секреции (грЭПС, КГ), накопление медиаторов, поступление их в аксон, образование синапсов.

Рис.1. Стадии дифференцировки эфферентного нейрона внутри-сердечного ганглия человека (по В.Н.Швалёву).

I – нейробласт; II – нейробласт с формирующимися дендритами, III – юный нейрон с форми-рующимися синаптическими пу-зырьками и синапсами; IV – дифференцирующийся нейрон с растущим аксоном; V – зрелый нейрон с многочисленными си-напсами и сформированном нервно-мышечным окончанием на кардиомиоцитах; А1 – преганглионарные волокна; ЭФФ – эфферентное нервно-мышечное окончание; ас – аксосоматические синапсы; ад – аксодендритические синапсы; Г – глиоциты.



 

Пластичность в постэмбриональном периоде выражается в появлении новых терминалей (аксональное почкование) и появлении новых синапсов (синаптическое замещение), в их модификации, увеличении или уменьшении числа синапсов. Проявляется наиболее сильно в первые годы после рож-дения, при изменениях гормонального фона, обучении новым навыкам и др. При повреждениях мозга проявляется в неполном восстановлении функций.

 

Строение синапса.

 

 

Рис. 2. Схема ультраструктуры синап-сов мозга. 1 – аксолемма; 2 – цитоске-летные нити; 3 – синаптические пу-зырьки; 4 – утолщение пресинап-тической мембраны; 5 – синаптичес-кая щель и внутрисинаптические нити; 6 – постсинаптическая мембрана и утолщение.

 

 

Синаптическая передача.

 

Механизм – каскад событий:

1) синтез одного или нескольких нейромедиаторов в перикарионе;

2) его транспорт в синаптическую терминаль;

3) накопление в виде пузырьков (в пузырьке несколько тысяч молекул = квант) вместе с АТФ и катионами. Величина кванта зависит от активности ферментов синтеза медиатора;

4) секреция нейромедиатора в виде слияния пузырька с пресинаптической мембраной и выделения кванта в щель;

5) взаимодействие медиатора с рецептором постсинаптической мембраны (шизофрения – увеличение количества рецепторов дофамина в постсинаптической части, депрессия сопровождается увеличением количества рецепторов к норадреналину и серотанину, лекарственные препараты - антидепрессанты уменьшают число рецепторов к этим медиаторам);

6) изменение мембранного потенциала постсинаптической мембраны (деполяризация при возбуждающем синапсе, или гиперполяризация при тормозном);

7) удаление нейромедиатора двумя способами: либо инактивацией ферментом (напр. ацетилхолинэстеразой, моноаминоксидазой), или захватом пресинаптической терминалью, при этом захват осуществляют специальные белки-транспортёры, дефекты их синтеза в терминалях – причина психических заболеваний (например: дефекты транспортёров захвата норадреналина и серотанина лежат в основе шизофрении и маниакально-депрессивных психозов). Также на этот механизм влияют антидепрессанты и наркотики кокаин, амфетамин и др.

 

Трансплантация.

 

При болезни Паркинсона дегенерация нейронов чёрной субстанции (недостаточная секреция медиатора дофамина) вызывает дефицит дофамина в области стриатума и нарушения в двигательных центрах. Проводится интрацеребральная трансплантация содержащих дофамин клеток при неэффективности фармакотерапии.

 

Повреждение синапсов.

 

Патология мозга, вызванная инфекционным процессом, интоксикациями, травмами, кровоизлияниями, нарушение кровообращения приводят к ишемии нервной ткани. Морфологические изменения нейронов после повреждения: 1) дис-трофические обратимые, 2) некробиотические (необратимые), 3) компенсаторно-восстановительные.

Структурные изменения в синапсах нейронов коры наступают через 30 минут, наиболее повреждаются синапсы находящиеся в состоянии функциональной активности в момент повреждения.

В основе повреждения синапсов при ишемии лежит снижение содержания макроэргических соединений, нарушение ионного гомеостаза, образование свободных радикалов, активация перикисного окисления липидов, приводящая к повреждению синаптических мембран и ионных насосов. В первые минуты про-исходит дестабилизация синаптической мембраны, её «аноксическая» деполяри-зация, приводящая к резкому притоку в цитозоль ионов кальция из внеклеточной среды, конформация белковых проекций, отёк синаптической терминали и Са-зависимое выделение нейромедиатора в синаптическую щель с воздействием на постсинаптическую часть.

Последующие изменения в синапсах определяются нейромедиаторной специфичностью и типом организации постсинаптических рецепторов. Выделяют глутаматэргические синапсы, имеющие в постсинаптической части рецепторы, сопряжённые с кальций-зависимыми каналами, подобными NMDA – рецепторам возбуждающих аминокислот и неаминокислотные пептидергические (ГАМК, серотонин, пептиды).

Выделяют два типа токсического повреждения аминокислотными медиаторами: быстрый, с развитием острого отёка и набухания синапса в результате патологического перераспределения ионов и воды, в результате открытия ионных каналов (развивается в первые минуты) и второго медленного, с повышением концентрации свободных ионов кальция в перикарионе, которые активируют биохимические процессы, приводящие к гибели синапсов и нейрона в целом. Острые гидропические (отёк и набухание) изменения при быстром типе распространены и характерны для всех видов синапсов и нейронов, почти всегда обратимы. Первая (гидропическая) фаза повреждения длится 10 – 20 минут, возможно её прерывание введением препаратов антагонистов NMDA – рецепторов. Во второй фазе увеличивается приток из внеклеточной среды ионов кальция и в перикарионе активируются кальций-зависимые гидроолитические ферменты, повреждающие митохондрии, клеточную мембрану. Активация ферментов приводит к нарушению пресинаптической решётки, изменениям филаментозных белков системы субсинаптических единиц, нарушает их связь с синаптическими мембранами, блокируется передача нервного импульса, это является ведущим в повреждении синапса. Чем сильнее повреждение филамент, тем меньше возможность последующего восстановления синапсов.

В первые трое суток в нейропиле выявляются синапсы с повреждениями по светлому и очаговому типам. В них явления набухания, просветления цито-плазмы, нарушение распределения синаптических пузырьков, появляются осмиофильные нити, крупные вакуоли. Число синаптических пузырьков резко уменьшается, часть их агглютинируется. В области деструкции цитоплазма становится электронно-прозрачной, синаптическая мембрана искривляется. В нейропиле коры увеличивается плотность плоских контактов. В дальнейшем увеличивается число положительно искривлённых синапсов. Патологические изменения развиваются по гидропическому типу, выявляются в течении 30 суток после острой ишемии (необратимы). Параллельно идёт элиминация разрушенных синапсов, в неповреждённых синапсах происходит гипертрофия и компенсаторно-восстановительное образование новых контактов (рис.3, 4, 5).

Механизмы медленного типа более отдалённые по срокам (через 30 – 60 минут) и свойственны только определённым нейронам – пирамидным клеткам гиппокампа, таламуса, зубчатой фасции, париетальной коры.

В коре больших полушарий кроме синапсов аминокислотного типа имеется много синапсов использующих другие медиаторы: ГАМК, серотанин, норадреналин, ацетилхолин, гистамин и другие нейропептиды. Основное их отличие – отсутствие в составе постсинаптической мембраны рецепторов, сопряжённых с кальциевыми каналами. Это существенно влияет на степень повреждаемости таких синапсов при ишемии. Токсические повреждения менее выражены, а в ГАМК-ергическиех синапсах вообще не выражены.

Рис. 3.Электронная микрофотография. Гипертрофия пресинаптической части, шипикового аппарата, увеличение активной зоны контакта множественного перфорированного аксо-шипикового синапса. Первые сутки постишемического периода. Кора больших полушарий. Слой I. Ув. 59000.

СТ – синаптическая терминаль, СП – синаптические пузырьки, М – митохондрия, ША – шипиковый аппарат, (↓) –

Деструктивные изменения синапсов после асфиксии мозга

Рис №4. Электронная микрофотография. Простой перфорированный аксо-дендритический синапс. Кора большого мозга крысы, слой I. Спустя 6 часов постишемического периода (асфиксия).

Ув. 44 000.

Значительное просветление цитоплазмы терминали аксона, уменьшение числа синаптических пузырьков и их склеивание (агглютинация) , появление нитевидного материала и вакуолей в пресинаптической части. СТ – синаптическая терминаль, СП– синаптические пузырьки, Д – дендрит.

 

 

Рис. №5. Простой перфорированный аксо-шипиковый синапс с двумя активными зонами. Кора большого мозга крысы, слой I. Спустя 6 часов постишемического периода (асфиксия). Ув. 52 000.

Синаптическая терминаль содержит СП – синаптические пузырьки, показан шипик и стрелками (↓) активная зона контакта.

 

Репаративные процессы в синапсах.

 

Восстановление нейронов идёт через: усиление синтеза белка, репарацию повреждённых тел и синапсов, сильную реакцию глии, регенерацию кровеносных сосудов, внутриклеточную гиперплазию и пролиферацию, гипертрофию сохранившихся синапсов, образование новых синапсов. Наиболее пластичны апикальные дендриты пирамидных нейронов и синапсы дендритного дерева.

На 10 – 30 минуты после повреждения синапса, начинается восстановление ионного гомеостаза путём включения ионных насосов, выхода воды из синапса, восстановления потенциала покоя мембраны, инактивация или обратный захват нейромедиатора. Эти процессы происходят только в части синапсов и зависят от выраженности предшествующей быстрой фазы повреждения (гидропического отёка и накопления кальция).

Репаративные процессы в синапсах проявляются через два механизма: реорганизацию имеющихся синапсов и образование новых контактов (неосинаптогенез). Механизмы реорганизации синапса. Компенсаторно-восстановительные процессы более полно проявляются спустя 90 минут после ишемии. Ранние признаки:

а) увеличение положительно искривлённых контактов,

б) созревание сохранившихся контактов,

в) накопление крупных и очень крупных контактов,

г) возрастает число гипертрофированных синапсов,

д) расщепление на автономные синапсы.

В 1 сутки начинается расщепление системы субсинаптических единиц, затем расщепление терминали и постсинаптической зоны. Вначале из простого синапса образуется смешанный (имеющий зрелый участок системы субсинаптических единиц с плотными проекциями и незрелый десмосомоподобного типа). Затем незрелый участок приобретает плотные проекции и гипертрофируется. При его гипертрофии до 600-700 нм (≈ Через 3 суток) происходит инвагинация си-наптической мембраны и последующее его расщепление на простые и мно-жественные перфорированные синапсы, диаметром 200-300 нм, с тремя или четырьмя активными зонами контакта рис.

Биологический смысл расщепления в достижении оптимального функционирования автономных зон экзоцитоза синаптических пузырьков, повышение площади контактирующих нейронов, увеличение эффективности каналов передачи информации, вытеснение повреждённых нейронов из рабочего поля.

 

Неосинаптогенез. Кроме механизмов реорганизации синапсов, с 7 суток активируются механизмы образования новых незрелых синапсов с последующим их созреванием (рис.1). Начальной фазой образования синапсов является формирование постсинаптического уплотнения и десмосомоподобного контакта, затем происходит увеличение объёма синаптической части и синтез филаментозного материала, появляются синаптические пузырьки и плотные проекции. Происходит реорганизация контактов путём гипертрофии и расщепления.

Выделяют различные варианты образования синапсов в постишемическом периоде (рис.2). Десмосомоподобные контакты диффузно распределяются в нейропиле, могут формироваться вблизи зрелого контакта на этой же терминали или на вновь образованном отростке нейрона. Наиболее пластичны апикальные дендриты пирамидных нейронов. Дендритное дерево восстанавливается за счёт роста сохранившихся дендритов в длину, из разветвления и образования новых шипиков.

Даже в условиях значительного повреждения синапсов и отростков, в процессе взаимодействия нейроны сохраняют исходную общую площадь контактов, стремятся как можно быстрее восстановить исходный объём (например: через 7 суток периода асфиксии в 1 слое коры восстанавливается площадь контактов до исходного уровня за счет гипертрофии сохранившихся и образования новых). Скорость восстановления зависит от вида повреждения, например: при асфиксии - через 7 суток, при ишемии вызванной кровопотерей - через 30 суток. Также, на скорость неосинаптогенеза влияет послойная функциональная специализация ткани мозга. Например, лучше всего восстанавливаются синапсы I, V, VI слоев коры и больше всего происходит редукция функционально активных зрелых синапсов нейронов III и IV слоёв.

 

 

Зарисовать в альбоме схемы №1, №2.

 

 

Рис.№1 Схема механизмов реорганизации межнейронных синапсов в коре больших полушарий в постишемическом периоде. 1 – 2 – образование зрелых синапсов из функционально незрелых контактов; 3 – 11 – образование зрелых синапсов путём гипертрофии и расщепления; 3 – 5 – гипертрофия синапсов; 6 – 8 – расщепление пресинаптической части; 9 – 11 – расщепление постсинаптической части.

 

 

Рис.№2 Различные варианты образования ассиметричных синапсов при ишемии и в постишемическом периоде. А - одновременное появление плотных проекций пресинаптической решётки и синаптических пузырьков; Б – первоначально появление синаптических пузырьков; В– первоначальное появление парамембранных скоплений филаментов и образование симметричного контакта.

Дегенерация нервных волокон (Уоллеровская) и регенерация.

 

При повреждении нервного волокна происходят следующие изменения (рис.4): в центральном отрезке, связанным с перикарионом, сначала осевой цилиндр разрушается, происходит его фрагментация, демиелинизация и зернистый распад миелина, фрагменты поглощаются макрофагами (рис. 5,6,7). Через 3 дня в центральном отрезке появляется аксонный транспорт, обеспечивающий его регенерацию. Ретроградный аксонный транспорт – эффективное средство выживания нейронов. Глия начинает размножаться и образовывать ленты Бюгнера – цепоч-ки, по которым пойдёт рост и восстановление осевого цилиндра (рис. 3, 4). Шванновские клетки выделяют стимуляторы роста аксона – нейротрофические факторы. В теле нейрона наблюдаются набухание и тигролиз. На конце центрального отростка образуется конус роста - булавовидное утолщение (ламеллоподия), от которого отходят тонкие пальцевидные отростки – филоподии. Конус роста осуществляет направленный рост аксонов. Филоподии растут в различных направлениях и исследуют потенциальное пространство вокруг аксона. Существуют теории направленного роста: а) теория о хемотропизме (Кахаля), рост аксона по градиенту концентрации химических факторов, выделяемых мишенями. In vitro исследованы градиенты фактора роста нервов (NGF) и ацетилхолина, они влияют на направление роста аксонов; б) теория «меченых путей»:по мере своего роста пионерский аксон (посредством молекул узнавания – адгезии) последовательно считывает молекулярные метки в межклеточном пространстве или на поверхности клеток и растёт в нужном направлении.За первым аксоном вслед растут отростки других аксонов, образуя тракты (в ЦНС) и нервы на периферии.

Молекулы адгезии: а) мембранные (нейромодулин, нейрофизин), встроены в ламелло- и филоподии аксона, взаимодействуют с комплементарными молекулами в пространстве роста и обеспечивают фиксацию конуса роста на поверхности мишени (например, фиксацию аксона мотонейрона на участке скелетного волокна при регенерации мышцы, регенерации нейро-мышечного окончания), короткий растущий отросток нейрона накапливающий нейромодулин (GAP–43), впоследствии становится аксоном; б) молекулы внеклеточного матрикса (ламинин, фибронектин, коллаген), ламинин при исследовании In vitro влияет на рост аксонов, прикрепление конуса роста к субстрату.

В переферическом отростке аксон полностью дегенерирует, а клетки глии пролиферируют и формируют «ленту Бюгнера» - цепочку шванновских клеток, направляющую рост аксона, они продуцируют ФРН и выставляют на поверхности его рецепторы. Если филоподии находят периферический отросток, они прорастают в периферическую ленту Бюгнера, конус роста аксона перемещается по поверхности шванновских клеток, отслаивет покрывающую их мембрану и блокирует дальнейший синтез ФРН, происходит восстановление нервного волокна (рис.3, 4). Восстановление связей может происходить за счёт образования коллатеральных ветвей наз. «спраутинг» из области узловых перехватов от окружающих непов-реждённых волокон. Скорость роста аксона 0,25 мм/ сут, а после прохождения зоны травмы – 3 -4 мм/ сут.

 

 

Рис. 3. Взаимоотношения между шванновскими клетками и регенерирующим аксоном. А – здоровое волокно; Б – после перерезки, в периферическом отрезке шванновские клетки пролиферируют и начинают выделять нейротрофические факторы; В – регенерация центрального отростка и его врастание в ленту бюгнера; Г – дальнейший рост аксона, отслаивание клеточной мембраны, контакт со шванновскими клетками, блокирование выделения шванновскими клетками фактора роста нервов, восстановление волокна.

 

Таблица, образец рисунка для зарисовки в альбоме

Рис.4

 

 

Рис.5

Рис.6

 

 

Таблицы, рисунки в альбоме

Рис.7

 

Рис.8

Ампутационная невромаформируется тогда, когда между перерезанными отрезками нерва прорастает соединительная ткань. «Потерянные» отростки беспорядочно хаотично разрастаются образуя опухоль – неврому (рис.9).

 

Рис. 9. Внутриствольная неврома.

 

 

Для предупреждения её формирования центральный и периферический отрезки нерва максимально сближают и сшивают отдельные пучки (смотри рисунки 10, 11).

 

Также используют воздействие на область повреждения антимитотическими веществами – цитостатиками, тормозящими образование рубцовой ткани. И нейротрофическими препаратами – для стимуляции регенерации.

 

 

 

Рис. 10. Техника при соединении пери-ферических нервов. А – соединение эпиневральной оболочки, Б – соединение отдельных нервных пучков.

 

 

Рис.11. Репаративная тубулизация.

 

 

Миелинизация.

 

В организме протекает асинхронно, процесс долгий и не завершается к моменту рождения. Скорость миелинизации разных отделов разная. Происходит при помощи тонких отростков олигодендроцитов, они контактируют с отростками нейронов (рис.1). В ЦНС один олигодендроцит миелинизирует сразу несколько нервных отростков, а на периферии одна шванновская клетка миелинизирует только один. Окраска на миелин: осмий, ТЭМ, фазово-контрастная микроскопия (рис.3).

Рис. 1.

 

Демиелинизация.

 

Происходит при мутации генов, кодирующих белки миелина и щелевых контактов, а также при повреждении волокна: травмы, инфекции, гипоксия, склероз и другие патологические состояния и болезни. Миелин чувствителен к разным неблагоприятным факторам: а) ишемия; б) гипертермия; в) инфекции. Они вызывают его расслоение и распад, что ведёт к замедлению нервной передачи. В осевом цилиндре при этом происходит разволокнение нейрофибриллярного аппарата, варикозные расширения, он фрагментируется и подвергается зернистому распаду (рис.2).

Например, множественный склероз – наследственное демиелинизирующее заболевание, проявляется в виде склеротических бляшек в головном и спинном мозге, начинается рано, у молодых, приводит к параличам, парезам, нарушению речи, зрения и др. Энцефалиты – воспалительные инфекционные заболевания. Диабетическая нейропатия – накопление сорбитола в шванновских клетках с последующим их повреждением – замедление скорости нервной проводимости – сегментация, демиелинизация и деградация аксонов. Полиневропатии – дефицит витамина В 12, влияет на нервы периферии, мозжечка, спинного мозга. При болезни Альцгеймера происходит отложение амилоидного фибриллярного белка внутри и вне нейронов, аномалия синтеза микротрубочек приводит к формированию фибриллярных клубков, дегенерации нейронов, их отростков, синапсов.

 

 

Рис. 2.

Рис.3

 

Тестовые вопросы

Миелиновая оболочка нервных волокон образована …

§ цитоплазматической мембраной (нейролеммой)

§ белками, транспортируемыми из перикарионов

§ отростками астроцитов

§ эндоневрием

В аксоне нервной клетки отсутствуют…

§ митохондрии

§ микротрубочки

§ везикулы

§ хроматофильное вещество

Функция осевого цилиндра нервного волокна …

§ проведение нервного импульса.

§ обеспечение цитоплазматического тока.

§ генерация нервного импульса.

§ перемещение нейроцита.

 

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.