Ткани нервная и мышечная: Мышечные и нервные ткани — урок. Биология, 9 класс.

Мышечные и нервные ткани — урок. Биология, 9 класс.

Мышечная ткань образована клетками, обладающими свойствами менять свои размеры — сокращаться.

Миоцит — мышечная клетка, являющаяся структурно-функциональной единицей мышечной ткани.

Различают три типа мышечной ткани: поперечно-полосатую (скелетную), сердечную и гладкую.

 

Поперечно полосатые мышцы обеспечивают движение тела и мимику лица. Их работа зависит от воли человека. Их клетки имеют несколько ядер.

Сердечная мышечная ткань находится только в сердце. Её поперечно полосатые волокна связаны с соседними волокнами. Их работа не зависит от воли человека.

Веретенообразные клетки гладкой мышечной ткани образуют внутренние органы. Их работа не зависит от воли человека.

 

Из клеток поперечно-полосатой мышечной ткани состоят скелетные мышцы. Задача скелетных мышц — перемещение частей (рук, ног и т. д.) или всего тела в пространстве. Поперечно-полосатые мышечные клетки (волокна) очень тонкие и длинные, в них расположено множество ядер. Кроме того, они имеют регулярно чередующиеся светлые и тёмные полоски поперёк волокна, хорошо различимые под микроскопом.

 

Похожее строение имеет сердечная мышечная ткань, но её волокна тесно связаны друг с другом, а в определенных участках они как бы сливаются (переплетаются). Благодаря этой особенности вся сердечная мышца способна быстро сокращаться.

 

В состав стенки внутренних органов (кишок, мочевого пузыря, кровеносных сосудов) входит гладкая мышечная ткань. Гладкие мышцы образованы маленькими одноядерными клетками, которые расположены пучками и не имеют поперечной исчерченности. Волокна этой ткани сокращаются очень медленно.

 

Мышечные ткани обладают свойствами возбудимости и сократимости.

 

Нервные ткани

 

Нервная ткань образует головной и спинной мозг и нервы. Нервная ткань образована двумя типами клеток: нервными (нейронами) и глиальными (клетками-спутниками). Нейроны состоят из тела и отростков.

 

 

Между собой и с другими клетками (чаще всего мышечными) нейроны сообщаются через особые контакты, которые называют синапсами. Нервные клетки воспринимают сигналы из внешней среды и от внутренних органов, передают их и анализируют.

 

Вокруг нервных клеток находятся клетки нейроглии (глиальные клетки), которые защищают и поддерживают нейроны, снабжают их питательными веществами (без постоянной помощи глиальных клеток нейроны существовать не могут).

 

Нервная ткань обладает свойствами возбудимости и проводимости.

§7. Мышечная и нервная ткани | 8 класс Учебник «Биология» «Атамура»

§7. Мышечная и нервная ткани

---

Мышечная ткань образует мышцы организма. Клетки мышц вы­тянутые. Они длинные и топкие. Именно поэтому мышечные клетки называют мышечными волокнами. При проведении к мышцам воз­буждения в виде нервного импульса мышечные клетки — миоциты сокращаются. Различают поперечнополосатую (скелетную и сердеч­ную) и гладкую мышечные ткани (рис. 11).

Поперечнополосатая мышечная ткань состоит из пучков мышеч­ных волокон. Иод микроскопом видно, что их клетки многоядерны,

Рис 11. Вилы мышечной ткани:

 

а)         поперечнополосатая скелетная; б) поперечнополосатая сердечная: в; гладкая; 1- клеточные ядра; 2 — поперечная исчерченность

а волокна имеют поперечную исчерченность. Это нити сократитель­ных белков, содержащиеся в цитоплазме мышечных клеток. Своими концами мышечные волокна связаны с костями. Поэтому мышцы, сокращаясь, осуществляют движения самого скелета. Отсюда другое название этой ткани — скелетная.

Сердечная мышечная ткань составляет большую часть массы сер­дца. По строению она похожа на скелетную (имеет поперечную ис­черченность), но волокна в нескольких местах срастаются между со­бой. Кроме того, в отличие от скелетной сердечная мышечная ткань сокращается непроизвольно.

В гладкой мышечной ткани клетки более мелкие, веретенообраз­ной формы. Их единственное ядро находится в центре, а волокна не имеют видимой исчерченности.

Гладкие мышцы располагаются слоями в стенках кровеносных сосудов, воздухоносных путей, мочевого пузыря, пищеварительного тракта и других полых внутренних органов.

Функции мышечной ткани приведение в движение отдельных органов и организма в целом.

Нервная ткань образована нервными клетками нейронами. Ней­рон состоит из тела и отходящих от него коротких и длинного отрост­ков (рис. 12). Длинный отросток аксон. Короткие отростки — ден- дриты. их может быть много. Аксоны образуют нервные волокна. Они проводят нервные импульсы (сигнал, информацию) от тела клетки к другим нейронам.

Аксоны покрыты жнроподобной оболочкой. Дснд- риты свое название получили за сходство с ветвлением дерева (по- греч. дендрон). По дендритам нервный импульс поступает в тело клет­ки. В одном нейроне бывает несколько дендритов и один аксон. В цент­ральной нервной системе из тел нейронов и дендритов образуется се­рое вещество мозга, а из аксонов белое вещество мозга.

Кроме нейронов нервная ткань содержит вспомогательные клет­ки-спутники нейроглию. Они окружают нейроны, защищают их и

Рис 12. Строение нервной клетки

а) б) в)

(neiipoHa)

Нервные импульсы передаются по аксону

к другим тканям или клеткам:

а)         мышечная ткань;

б)         эпителиальная ткань;

в)         нервная клетка

обеспечивают им опору, защиту и питание. В организме нейроглии в 10 раз больше, чем нейронов.

Основные функции нервной ткани — возбудимость и про­водимость. Возбуждение, появляющееся под воздействием различных раздражителей окружающей среды, передается центральной нервной си­стеме. Затем она обеспечивает реакцию организма на это раздражение.

Биоэлектрические явления. Все живые клетки обладают биоэлект­рической активностью, т. е. мембраны живых клеток имеют электри­ческий заряд. Это достигается за счет неравномерного распределения положительных и отрицательных ионов в цитоплазме и внутренней сре­де. В результате любая живая клетка в состоянии покоя заряжена сна­ружи положительно, а внутри (в цитоплазме) — отрицательно. Этот за­ряд называется потенциалом покоя, или мембранным (биологическим) потенциалом, и составляет 60-70 милливольт (мВ).

Вы уже встречались с понятием раздражимость. Более конкретное понятие возбудимость. Это способность живой системы воспринимать воздействия раздражителя и отвечать на них возбуждением (изменени­ем своего состояния).

Возбуждение — реакция на раздражение, переход от состояния покоя к состоянию деятельности. Не все клетки нашего организма отвечают на воздействие изменением заряда своих мембран. Те клетки, у которых на мембранах возникает изменение заряда, назы­ваются возбудимыми.

К возбудимым тканям относятся нервная, мышечная и железистый эпителий. При воздействии раздражителя заряд мембраны в этих клет­ках изменяется. На ее поверхности возникает электрический ток 90 120 мВ. он называется потенциалом действия. «Волна возбужде­ния* мышечных и эпителиальных клеток может распространяться и пе-

релаваться на соседние участки мембраны. Нервные клетки способны вырабатывать нервные импульсы. То есть они обеспечивают появление возбуждения, которое и передают в местах клеточных контактов г од­ной клетки на другую через синапсы (см. рис. 12). А в эпителии и в мышпах возбуждение возникает в ответ на нервные импульсы.

Сейчас эти процессы хорошо изучены с помощью приборов, способ­ных измерять самые малые значения электрического тока в живых клет­ках. Так, скорость распространения нервного импульса может состав­лять от2до 120 м/с в зависимости от типа нервного волокна. Именно на измерении биоэлектрических явлений основаны методы электрокардио­графии, электроэнцефалографии и т. д. (см. с. 68).

 Поперечнополосатая мышечная ткань, сердечная мышечная ткань, гладкая мышечная ткань, нейрон, аксон, дендрит, нервные волокна, серое вещество мола, белое вещество мозга, нейроглия.

А

1- В чем заключается значение мышечной ткани?

2. Где располагаются гладкие мышцы?

2.Расскажите о строении нервных клеток, образующих нервную ткань.

В

1.   Что такое мноциты?

2.  Какая ткань похожа но строению на скелетную? Какой орган она образует?

3.  Объясните разницу между длинными и коротким отростками ней­ронов.

С

1.   Какие ткани образуют те или иные органы? Приведите примеры.

2.   Что представляет собой нервный импульс?

3.   Из чего состоит серое и белое вещество мозга?

№ 1. Рассматривание под микроскопом и анализ микропрепаратов клетки и тканей.

Цель работы: знакомство со строением клеток и тканей готовых мик­ропрепаратов под микроскопом. (Обратить внимание на отличие от­дельных тканей.)

Оборудование: микроскоп, готовые микропрепараты клеток и тканей. Хо<) работы. Сначала рассмотрите строение клеток. Найдите в них бо­лее темно окрашенные ядра, более светлую цитоплазму и мембрану. Зарисуйте рассмотренные клетки, подпишите основные части клетки. Рассмотрите микропрепараты групп тканей (эпителиальной, соедини­тельной, мышечной, нервной). Сделайте вывод, в чем сходство и раз­личие в строении этих тканей. Найдите основные клетки этих тканей. Как клетки этих тканей прилегают друг к другу? «Зарисуйте рассмот­ренные ткани, подпишите их.

Выводы. Дайте характеристику особенностей каждого типа тканей. Запишите в тетради определение понятия «ткань».

Мышечная и нервные ткани животных

У животных, как и у растений, также есть особые ткани, характерные только для них. Это мышечная и нервная ткани.

Мышечные ткани

Движение животных, перемещение крови по сосудам, пищи в кишечнике, осуществление вдоха и выдоха и многие другие процессы невозможны без участия мышечной ткани. Мышечная ткань подразделяется на поперечно-полосатую и гладкую.

Поперечно-полосатая мышечная ткань состоит из вытянутых волокон. Каждое волокно содержит много ядер и имеет поперечную исчерченность за счет чередования темных и светлых полос. Волокна соединяются в пучки разного размера, образуя скелетные мышцы, прикрепленные к костям.

Каждое волокно может сокращаться. При одновременном сокращении волокон в пучках происходит сокращение всей мышцы. Поперечно-полосатые мышцы сокращаются быстро и быстро утомляются. Человек может управлять их работой, поэтому скелетную мускулатуру называют произвольной. Есть особая поперечно-полосатая мышечная ткань — сердечная.

Гладкая мышечная ткань состоит из вытянутых одноядерных клеток и не имеет поперечной исчерченность. Она выстилает стенки внутренних органов и кровеносных сосудов. Гладкие мышцы сокращаются медленно и медленно утомляются. Гладкая мускулатура (как и сердечная) называется непроизвольной, так как работает независимо от воли человека.

Мышечная ткань возникла в процессе исторического развития многоклеточных организмов на более поздних его стадиях. Ее появление связано с потребностью организмов в передвижении для поиска пищи, благоприятных условий обитания и спасения от врагов. По своему происхождению и функциям мышечная ткань тесно связана с нервной.

Нервная ткань

Другая характерная только для животных ткань — нервная. Ею образованы головной и спинной мозг и отходящие от них нервы. Она представлена нервными клетками — нейронами, состоящими из тела с ядром и коротких и длинных отростков.

Главные свойства нервной ткани — возбудимость и проводимость. Короткие отростки нервных клеток пронизывают различные части тела животных (кожу, мышцы, органы пищеварения). Они испытывают раздражение различными веществами и физическими факторами (пищей, высокой или низкой температурой) и возбуждаются. От коротких отростков возбуждение передается к телу клетки, далее по длинным отросткам — в мозг, а от него — ответное возбуждение к той части тела, которая получила раздражение.

Разница между мышечной и нервной тканями | Сравните разницу между похожими терминами — Наука

Разница между мышечной и нервной тканями — Наука

В ключевое отличие между мышечной тканью и нервной тканью заключается в том, что мышечная ткань — это ткань, специализированная для сокращения, а нервная ткань — это ткань, специализирующаяся на коммуникации.

Эпителиальная ткань, мышечная ткань, нервная ткань и соединительная ткань — это четыре типа тканей, присутствующих в теле животного. Мышечная ткань отвечает за передвижение и движения частей тела, а нервная ткань отвечает за прием сигналов и связь. Существует три типа мышечной ткани: скелетная мышца, сердечная мышца и гладкая мышца. Напротив, нервная ткань бывает двух типов: центральная нервная система и периферическая нервная система. Более того, мышечные волокна являются структурными единицами мышечной ткани, в то время как нервы и глиальные клетки являются двумя основными типами клеток нервной ткани.

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое мышечная ткань
3. Что такое нервная ткань
4. Сходства между мышечной и нервной тканями.
5. Сравнение бок о бок — мышечная ткань и нервная ткань в табличной форме
6. Резюме

Что такое мышечная ткань?

Мышечная ткань — это один из четырех основных типов тканей животных, отвечающих за сокращение. Мышечная ткань облегчает передвижение, движения частей тела, выделение тепла и защиту органов. Основная единица мышечной ткани — мышечные волокна. Кроме того, существует три основных типа мышечной ткани: гладкая мышца, скелетная мышца и сердечная мышца. Каждый тип мышц содержит уникальные структурные элементарные клетки со специальными свойствами.

Скелетная мышца — самая многочисленная и распространенная мышца, состоящая из многоядерных клеток скелетных мышц. Это поперечно-полосатая мышца, которая работает под произвольным контролем. Скелетные мышцы соединяются со скелетом сухожилиями. Сердечная мышца — это мышца, присутствующая в стенках сердца. Это тоже поперечно-полосатая мышца, но работает она непроизвольно. Более того, гладкие мышцы — это третий тип мышц, присутствующий в таких областях, как органы, кровеносные сосуды, бронхиолы дыхательных путей и т. Д. И состоящий из гладкомышечных клеток. Гладкая мышца — это не поперечно-полосатая мышца. Подобно сердечной мышце, она работает непроизвольно.

Что такое нервная ткань?

Нервная ткань — это ткань, специализирующаяся на приеме сигналов и передаче сообщений по всему телу. Нервные клетки — это клетки, из которых состоит нервная ткань. Он также состоит из глиальных клеток. Нервная ткань включает головной, спинной мозг и периферические нервы. Кроме того, нервная ткань реагирует на различные раздражители и действует в соответствии с ними. Нервные клетки контролируют различные виды деятельности организма. Кроме того, нервные клетки или нейроны участвуют в передаче сигналов по всему телу в форме координации. По типу сообщения нервные клетки можно разделить на разные типы. К ним относятся сенсорные нервные клетки, двигательные нервные клетки и связанные нервные клетки. Более того, сенсорные нервные клетки представляют собой тип нервных клеток, которые участвуют в передаче нервных импульсов, генерируемых различными стимулами, в центральную нервную систему.

Моторные нервные клетки передают информацию от центральной нервной системы непосредственно к органу, вызывая изменения в функционировании органов. Связанные или промежуточные нервные клетки помогают в коммуникации между сенсорными и двигательными нервными клетками. Более того, нервные клетки обеспечивают платформу для реакции на конкретный стимул и участвуют в передаче стимулов в центральную нервную систему, различные органы или также в разные нервные клетки. Форма и размер нервных клеток различаются. Все нейроны состоят из набора похожих частей клетки, даже если они различаются по размеру. Кроме того, они включают тело клетки, дендриты, аксон и пресинаптический терминал.

В чем сходство между мышечной и нервной тканями?

• Мышечная ткань и нервная ткань — это два типа тканей животных.
• Они состоят из ячеек.
• Причем оба присутствуют по всему телу.

В чем разница между мышечной и нервной тканями?

Мышечная ткань — это животная ткань, специализирующаяся на сокращении, в то время как нервная ткань — это животная ткань, специализирующаяся на коммуникации. Итак, это ключевое различие между мышечной тканью и нервной тканью. Более того, мышечные волокна являются основными структурными единицами мышечной ткани, а нейроны — основными структурными и функциональными единицами нервной ткани.

Кроме того, мышечная ткань состоит из гладких мышц, сердечной мышцы и скелетных мышц, в то время как нервная ткань состоит из мозга, спинного мозга и периферических нервов. Следовательно, это еще одно различие между мышечной и нервной тканями.

Резюме — мышечная ткань против нервной ткани

Мышечная ткань и нервная ткань — это два из четырех типов тканей животных. Волокна мышц образуют мышечную ткань, а нейроны и глиальные клетки — нервную ткань. Гладкая мышца, скелетная мышца и сердечная мышца — это три части мышечной ткани, а головной мозг, спинной мозг и периферические нервы — основные части нервной ткани. Мышечная ткань предназначена для сокращения, а нервная ткань — для общения. Итак, это резюмирует разницу между мышечной и нервной тканями.

Ткани. Мышечная, нервная ткань — презентация онлайн

1. УЧЕНИЕ О ТКАНЯХ

3. МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ
4. НЕРВНАЯ ТКАНЬ

2. Мышечные ткани

• – ткани, различные по строению и
происхождению, но сходные по
способности к выраженным
сокращениям.
• Они обеспечивают перемещения в
пространстве организма в целом,
движение его органов внутри организма
(сердце, язык, кишечник и др. )

3. Особенности строения

• Главная особенность – наличие
специальных органелл,
обеспечивающих сократимость –
• миофибриллы (сократимые нити).
• Они состоят из особых сократимых
белков – актина и миозина.

4. Виды мышечной ткани

• В зависимости от соотношения мышечных
белков различают гладкую и поперечнополосатую мышечные ткани.
Мышечные ткани
Гладкая
Сердечная
Поперечно-полосатая
Скелетная

5. Гладкая мышечная ткань

• 1. Состоит из отдельных мышечных
клеток миоцитов.
• 2. Миоциты имеют удлинённую
(веретенообразную) форму.
• 3. Сократимые белки в миофибриллах
расположены беспорядочно, поэтому
• их цитоплазма под микроскопом
выглядит однородно, без поперечной
исчерченности (гладкая).

6. Гладкая мышечная ткань

7. Гладкая мышечная ткань

• 4. Сокращается и расслабляется
медленно, обладает автоматией.
• 5. Управляется вегетативными нервами,
• поэтому является непроизвольной
(бессознательно).
• Входит в состав стенок внутренних
органов: сосудов, мочевыводящих
путей, пищеварительного тракта и др.

8. Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань

• 1. Состоит из клеток миоцитов
(мышечные волокна), имеющих
большую длину (до нескольких см).
• 2. Эти клетки многоядерные, содержат
до 100 и более ядер;
• 3. Ядра располагаются по периферии, а
вся основная часть цитоплазмы
заполнена миофибриллами.

9. Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань

• 4. Сократимые белки в миофибриллах
строго чередуются,
• поэтому под микроскопом цитоплазма
выглядит как чередование тёмных и
светлых полосок (поперечная
исчерченность).
1. Фрагмент миоцита
2. Миофибрилла
3. Саркомер
4. Z-линия
5. Белок миозин
5. Белок актин

11. Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань

• Благодаря такому сочетанию белков и
большой длине миоцитов,
• скелетные мышцы сокращаются
быстро, сильно и на большое
расстояние, но с большими затратами
энергии.
• 5. Миоциты окружены тонким слоем
соединительной ткани, в которой
проходят кровеносные сосуды и нервы.

12. Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань

• 6. Скелетные мышцы сокращаются только
под воздействием двигательных нервов и
подчиняются коре больших полушарий,
• т.е. являются произвольными (сокращаются
по воле и желанию человека).
• Эта мышечная ткань входит в состав
скелетных мышц, а также стенки глотки,
верхней части пищевода, ею образован язык,
глазодвигательные мышцы.

13. Сердечная мышечная ткань

• 1. Состоит из 1 или 2-х ядерных
кардиомиоцитов, имеющих
поперечную исчерченность.
• 2. Кардиомиоциты разветвлены и
образуют между собой соединения –
вставочные диски, за счёт которых
цитоплазма одной клетки отделяется от
другой.

14. Сердечная мышечная ткань

• 3. Сокращается быстро, сильно,
непроизвольно.
• Этот вид мышечной ткани образует
миокард сердца.

16. Нервная ткань

• – система взаимосвязанных нервных
клеток и нейроглии,
• обеспечивающих специфические функции
восприятия раздражений, возбуждения,
выработки нервного импульса и передачи
его.
• Является основой нервной системы,
обеспечивающих регуляцию всех тканей и
органов, и связь с окружающей средой.

17. Нервная ткань

• Нервные клетки (нейроны, нейроциты) –
основные структурные компоненты нервной
ткани, выполняющие специфическую
функцию.
• Нейроглия – обеспечивает существование и
функционирование нервных клеток,
осуществляя опорную, трофическую,
разграничительную, секреторную и защитную
функции.

18. Нейроны

• состоят из тела и отростков,
• среди которых выделяют дендриты и
аксон (нейрит). Дендритов может быть
множество, аксон всегда один.
• Аксон (нейрит) чаще всего длинный,
слабо ветвится или не ветвится. По
аксонам нервный импульс идёт от тела
нейрона к другим клеткам.

19. Нейроны

• Дендриты – короткие отростки, которые
сильно ветвятся. По дендритам
нервный импульс идёт от периферии к
телу клетки.
• У чувствительных нейронов дендрит
один, очень длинный (дендрон).

20. Нейроны

• В цитоплазме нейрона находятся все
необходимые органеллы: ЭПС,
комплекс Гольджи, митохондрии,
лизосомы.
• Специфичными для нейрона
структурами являются
хроматофильное вещество и
нейрофибриллы.

21. Нейроны

• Хроматофильное вещество цитоплазмы
(субстанция Ниссля, тигроид, базофильное
вещество)
• проявляется в виде зернистости цитоплазмы
в телах нейронов
• при окрашивании нервных клеток основными
красителями.
• Оно изменяется при различных
функциональных состояниях нейрона, что
может иметь определенное диагностическое
значение.

22. Нейроны

• Нейрофибриллы – это цитоскелет,
формирующих каркас нервной клетки.
• Имеют вид длинных нитей,
образованных фибриллярными
белками.
• Основной функцией этих элементов
цитоскелета является опорная – для
обеспечения стабильной формы
нейрона.

23. Классификация нейронов

• 1. По морфологии (по количеству отростков)
выделяют:
• — мультиполярные нейроны – с множеством
отростков (их большинство),
• — биполярные нейроны – с одним аксоном и одним
дендритом.
• — униполярные нейроны – с одним аксоном,
• — ложно- (псевдо-) униполярные нейроны –
дендрит и аксон отходят от нейрона в виде одного
отростка, а затем разделяются (в спинномозговом
ганглии). Это вариант биполярных нейронов.

24. Классификация нейронов

• 2. По функции (по расположению в рефлекторной
дуге) выделяют:
• — афферентные (чувствительные) нейроны –
воспринимают информацию и передают ее в
нервные центры. Типичными чувствительными
являются ложноуниполярные и биполярные нейроны
спинномозговых и черепно-мозговых узлов;
• — ассоциативные (вставочные) нейроны
осуществляют взаимодействие между нейронами, их
большинство в ЦНС;
• — эфферентные (двигательные) нейроны передают
возбуждение другим нейронам или клеткам других
видов тканей: мышечным, секреторным клеткам.

25. Нейроглия

• – группа клеток нервной ткани, находящиеся
между нейронами, различают микроглию и
макроглию.
• К клеткам макроглии относятся:
• астроциты (звездчатые клетки,
многочисленные отростки которых ветвятся и
окружают другие структуры мозга),
• олигодендроциты и эпендимоциты,
леммоциты (шванновские клетки) и др.
• Функции макроглии: защитная, опорномеханическая, трофическая, секреторная.

26. Нейроглия

• Микроглия:
• — Микроглиоциты, или нейральные
макрофаги – клетки небольших
размеров, способные к амёбовидному
движению и фагоцитозу.
• Функции микроглии: защитная (в том
числе иммунная).

27. Нервные волокна

• – это отростки нервных клеток, покрытые
специальными оболочками.
• В зависимости от строения подразделяются
на миелиновые и безмиелиновые.
• Внешняя оболочка состоит из клеток
нейроглии – леммоцитов (Шванновские
клетки), которые многократно оборачиваются
вокруг осевого цилиндра (т. е. нервного
отростка).
• В миелиновых волокнах – ещё
дополнительная внутренняя оболочка из
особого вещества – миелина.

28. Нервные окончания

• терминали, специализированные
образования в концевой части длинного
отростка нервной клетки.
• Служат для передачи или приёма
информации.
• Их 3 вида:
• 1. Рецепторы – окончания на дендронах
чувствительных нервных
клеток.Воспринимают информацию о
состоянии внешней и внутренней среды.

29. Нервные окончания

• 2. Межнейронные синапсы окончания на
аксонах нейронов, с помощью которых
передаётся нервный импульс на дендриты
или тела других нейронов.
• 3. Эффекторные нервные окончания (напр.
– мотонейронные синапсы) – окончания на
аксонах нейронов, с помощью которых
передаётся нервный импульс на клетки
органов (напр. на мышечное волокно).

30. Нервные волокна и окончания

Мышечная ткань. Нервная ткань. (Лекция 4)

1.

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Сочинский медицинский колледж» министерства здравоохранения К Государственное бюджетное профессиональное образовательное
учреждение «Сочинский медицинский колледж» министерства
здравоохранения Краснодарского края
Лекция № 4
Тема: «Мышечная ткань.
Нервная ткань»
2016 г.

2. Цель занятия:

Познакомить студентов с классификацией
мышечной и нервной тканей, с функциями
мышечной и нервной тканей,
расположением в организме, строением
мышечной и нервной тканей, со строением
нейрона, виды нейронов.

3. План лекции

1. Мышечная ткань – свойства, функции, виды.
2. Гладкая мышечная ткань.
3. Исчерченная скелетная мышечная ткань.
4. Сердечная мышечная ткань.
5. Нервная ткань.
6. Строение нейрона.
7. Виды нейронов.
8. Нервное волокно, строение, виды.
9. Нервные окончания: рецепторы, эффекторы.

4. Мышечная ткань

осуществляет двигательные
процессы в организме
человека
при помощи специальных
сократительных
структур —
миофибрилл.

6. Свойства мышечной ткани:

Возбудимость – отвечает
на действие раздражителя
Проводимость – возбуждение распространяется
по всему мышечному волокну
Сократимость – изменяет длину
при возбуждении
Эластичность – после сокращения принимает
первоначальную форму

7. признаки элементов мышечных тканей:

удлиненная форма, наличие продольно
расположенных миофибрилл.
Мышечная ткань
гладкая
поперечнополосатая
скелетная
поперечнополосатая
сердечная

9. Гладкая мышечная ткань

— длительно
сокращается;
— долго находится
в сокращённом
состоянии;
— сокращается
непроизвольно.

10. Гладкая мышечная ткань

состоит из
веретенообразных
клеток
(неисчерченные
миоциты,
лейомиоциты). Эти
клетки имеют одно
ядро и не имеют
поперечной
исчерченности.

11. Исчерченная скелетная мышечная ткань

Состоит из миоцитов,
имеющих
большую длину
(до нескольких
см), клетки
многоядерные; в
световом
микроскопе
цитоплазма
выглядит как
чередование
тёмных и светлых
полосок.

12. Мышечная ткань входит в состав:

1.скелетных мышц,
2. стенки глотки,
3. верхней части
пищевода,
4. ею образован язык,
5.глазодвигательные
мышцы.

14. Нервная ткань

выполняет функции:
1. восприятия,
2. проведения,
3.
передачи возбуждения,
полученного из внешней
среды и внутренних
органов,
4. анализ, сохранение
полученной информации,
5. интеграцию органов и
систем,
6. взаимодействие
организма с внешней
средой.
Глиоциты или глиальные клетки,
название которых происходит от
греческого слова «glía»,
означающего «клей», скрепляют
нейроны головного мозга между
собой
Макроглия, клетки в
мозге, заполняющие
пространства между
нервными клетками
— нейронами — и
окружающими их
капиллярами.

19. Классификация нейронов

I по количеству отростков

20. II по функции

21. Нервное волокно

А, Б – безмиелиновые;
В, Г — миелиновые

22.

Виды синапсовЦентральные синапсы

23. периферические синапсы

нервно-мышечные
нейросекреторные

24. Строение синапса

25. Спасибо за внимание

Мышечная, нервная и соединительная ткани | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Раздел:

Строение животных

Мышечная ткань (рис. 5.2) обеспечивает разные виды движений животного. Ее клетки имеют удлиненную форму, они способны сокра­щаться, уменьшаясь в длину и утолщаясь. Наблюдая за прыжком кош­ки или взмахом крыла голубя, мы должны понимать, что эти движения являются следствием работы мышечной ткани. Эта работа требует больших затрат энергии, поэтому в клетках мышечной ткани содержится много митохондрий.

Нервная ткань состоит из нейронов — клеток с множеством отрост­ков (рис. 5.3). Благодаря нейронам организм воспринимает влияние окружающей среды, изменения собственного состояния и реагирует на них. Сигналом, возникающим в нейроне в ответ на воздействия, являет­ся слабый электрический ток. Он распространяется по цепи нейронов, соединенных между собой отростками. В состав нервной ткани входят и другие клетки, помогающие нейронам выполнять их функцию.

Рис. 5.2. Мышечная ткань

Рис. 5.3. Нервная ткань

Соединительная ткань. У многих видов животных она находится под эпителием, покрывающим тело. Эта ткань вместе с эпителием вхо­дит в состав кожи, соединяя его с мышечной тканью (рис. 5.4 а). К это­му типу ткани относят и кровь (рис. 5.1 б): она соединяет между собой все другие ткани, обеспечивая обмен веществами внутри организма. И хрящи, и связки, и сухожилия образованы соединительной тканью. Из этой ткани состоят и кости (рис. 5.4 в).

Таким образом, существует несколько видов соединительной ткани. отличающихся функциями и строением. Но у всех них есть общее свойство — в соединительных тканях всех видов содержится много межклеточного вещества. Его состав обусловлен функцией тканей. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 5.4. Соединительные ткани: кожа (а), кровь (б), костная ткань (в)

В костной ткани межклеточное вещество твердое, поскольку эта ткань является основой опорной системы животных. Межклеточное вещество соединительной ткани, входящей в состав кожи, содержит органические вещества, придающие ей эластичность и упругость. А вот межкле­точное вещество крови жидкое — эта ткань должна легко перемещаться по организму.

На этой странице материал по темам:

• Краткое содержание ткани животного организма мышечная и нервная ткани

• Соединительная ткань тесты

• Краткое сообщение по биологии на тему ткани

• Доклад о мышечной ткани животных

• Типы мышечной ткани кратко

Вопросы по этому материалу:

• Какова роль многочисленных отростков нейронов?

• В каких органах кота есть соединительные ткани? Какие функции они выполняют?

• Какое свойство соединительной ткани обусловливает твердость костей животного?

Разница между мышечной тканью и нервной тканью

Ключевое различие между мышечной тканью и нервной тканью заключается в том, что мышечная ткань является тканью, специализированной для сокращения, а нервная ткань является тканью, специализированной для коммуникации .

Эпителиальная ткань, мышечная ткань, нервная ткань и соединительная ткань представляют собой четыре типа тканей, присутствующих в организме животного. Мышечная ткань отвечает за передвижение и движения частей тела, а нервная ткань отвечает за получение сигналов и общение.Существует три типа мышечной ткани: скелетные мышцы, сердечная мышца и гладкие мышцы. Напротив, нервная ткань имеет два типа: центральную нервную систему и периферическую нервную систему. Более того, мышечные волокна являются структурными единицами мышечной ткани, тогда как нервы и глиальные клетки являются двумя основными типами клеток нервной ткани.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и ключевые отличия
2. Что такое мышечная ткань
3. Что такое нервная ткань
4. Сходства между мышечной тканью и нервной тканью
5.Сравнение бок о бок – мышечная ткань и нервная ткань в табличной форме
6. Резюме

Что такое мышечная ткань?

Мышечная ткань является одним из четырех основных типов тканей животных, специализирующихся на сокращении. Мышечная ткань обеспечивает передвижение, движения частей тела, теплообразование и защиту органов. Основной единицей мышечной ткани является мышечное волокно. Кроме того, существует три основных типа мышечных тканей: гладкие мышцы, скелетные мышцы и сердечная мышца. Каждый тип мышц содержит уникальные структурные элементарные клетки со специфическими свойствами.

Рисунок 01: Мышечная ткань

Скелетная мышца — самая многочисленная и распространенная мышца, состоящая из многоядерных клеток скелетных мышц. Это поперечно-полосатая мышца, которая работает под произвольным контролем. Скелетные мышцы прикрепляются к скелету с помощью сухожилий. Сердечная мышца — это мышца, присутствующая в стенках сердца. Это тоже поперечно-полосатая мышца, но работает она непроизвольно. Кроме того, гладкие мышцы являются третьим типом мышц, присутствующих в таких областях, как органы, кровеносные сосуды, бронхиолы дыхательных путей и т. д.и состоит из гладкомышечных клеток. Гладкая мышца – это не поперечнополосатая мышца. Подобно сердечной мышце, она работает непроизвольно.

Что такое нервная ткань?

Нервная ткань — это ткань, предназначенная для приема сигналов и передачи сообщений по всему телу. Нервные клетки – это клетки, из которых состоит нервная ткань. Он также состоит из глиальных клеток. Нервная ткань имеет головной, спинной мозг и периферические нервы. Кроме того, нервная ткань реагирует на различные раздражители и действует в соответствии с ними.Нервные клетки контролируют различные виды деятельности организма. Кроме того, нервные клетки или нейроны участвуют в передаче сигналов по всему телу в виде координации. В зависимости от типа сообщения нервные клетки можно разделить на разные типы. К ним относятся сенсорные нервные клетки, моторные нервные клетки и ассоциированные нервные клетки. Более того, сенсорные нервные клетки представляют собой тип нервных клеток, которые участвуют в передаче нервных импульсов, генерируемых различными раздражителями, в центральную нервную систему.

Рисунок 02: Нервная ткань

Двигательные нервные клетки передают информацию от центральной нервной системы непосредственно к органу, чтобы вызвать изменение в функционировании органов. Связанные или промежуточные нервные клетки помогают в общении между сенсорными и двигательными нервными клетками. Кроме того, нервные клетки обеспечивают платформу для реагирования на конкретный стимул и участвуют в передаче стимулов в центральную нервную систему, различные органы или также к различным нервным клеткам.Форма и размер нервных клеток различаются. Все нейроны состоят из набора одинаковых частей клеток, даже если они различаются по размеру. Кроме того, к ним относятся тело клетки, дендриты, аксон и пресинаптическое окончание.

Каковы сходства между мышечной тканью и нервной тканью?

• Мышечная ткань и нервная ткань представляют собой два типа тканей животных.
• Они состоят из клеток.
• Более того, и то, и другое присутствует по всему телу.

В чем разница между мышечной тканью и нервной тканью?

Мышечная ткань — это ткань животного происхождения, предназначенная для сокращения, а нервная ткань — ткань животного происхождения, предназначенная для общения.Итак, в этом ключевое отличие мышечной ткани от нервной ткани. При этом мышечные волокна являются основными структурными единицами мышечной ткани, а нейроны — основными структурными и функциональными единицами нервной ткани.

Кроме того, мышечная ткань состоит из гладких мышц, сердечной мышцы и скелетных мышц, а нервная ткань состоит из головного мозга, спинного мозга и периферических нервов. Следовательно, это еще одно различие между мышечной тканью и нервной тканью.

Резюме

— Мышечная ткань против нервной ткани

Мышечная ткань и нервная ткань являются двумя из четырех типов тканей животных. Мышечные волокна образуют мышечную ткань, а нейроны и глиальные клетки образуют нервную ткань. Гладкая мышца, скелетная мышца и сердечная мышца являются тремя частями мышечной ткани, в то время как головной мозг, спинной мозг и периферические нервы являются основными частями нервной ткани. Мышечная ткань специализируется на сокращении, тогда как нервная ткань специализируется на общении.Итак, это резюмирует разницу между мышечной тканью и нервной тканью.

Артикул:

1. «33.2D: Мышечные ткани и нервные ткани». Biology LibreTexts, Libretexts, 9 сентября 2019 г., доступно здесь.
2. «Нервная ткань – определение, функция и типы». Биологический словарь, 29 апреля 2017 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «414 Skeletal Smooth Cardiac», OpenStax College — Anatomy & Physiology, веб-сайт Connexions, 19 июня 2013 г. (CC BY 4.0) через Commons Wikimedia
1. «Периферический нерв, поперечное сечение» (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia

Основная структура и функции нервной системы – анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определите анатомические и функциональные отделы нервной системы
• Свяжите функциональные и структурные различия между структурами серого и белого вещества нервной системы со структурой нейронов
• Перечислите основные функции нервной системы

Картина нервной системы, которую вы представляете себе, вероятно, включает в себя головной мозг, нервную ткань, содержащуюся внутри черепа, и спинной мозг, расширение нервной ткани внутри позвоночного столба. Это говорит о том, что он состоит из двух органов — и вы можете даже не думать о спинном мозге как об органе, — но нервная система представляет собой очень сложную структуру. Внутри мозга множество разных и отдельных областей отвечают за множество разных и отдельных функций. Как будто нервная система состоит из множества органов, которые выглядят одинаково и могут быть дифференцированы только с помощью таких инструментов, как микроскоп или электрофизиология. В сравнении легко увидеть, что желудок отличается от пищевода или печени, поэтому вы можете представить пищеварительную систему как совокупность определенных органов.

Центральная и периферическая нервная система

Нервную систему можно разделить на две основные области: центральную и периферическую нервную систему. Центральная нервная система (ЦНС) — это головной и спинной мозг, а периферическая нервная система (ПНС) — все остальное ((Рисунок)). Головной мозг содержится в черепной полости черепа, а спинной мозг содержится в позвоночной полости позвоночного столба. Было бы немного упрощением сказать, что ЦНС — это то, что находится внутри этих двух полостей, а периферическая нервная система — снаружи, но это один из способов начать думать об этом.На самом деле некоторые элементы периферической нервной системы находятся в полости черепа или позвоночника. Периферическая нервная система названа так потому, что находится на периферии, то есть за пределами головного и спинного мозга. В зависимости от различных аспектов нервной системы разделительная линия между центральной и периферической не обязательно универсальна.

Центральная и периферическая нервная система

Структуры ПНС называются ганглиями и нервами, которые можно рассматривать как отдельные структуры.Эквивалентные структуры в ЦНС не очевидны с этой общей перспективы и лучше всего исследуются в подготовленной ткани под микроскопом.

Нервная ткань, присутствующая как в ЦНС, так и в ПНС, содержит два основных типа клеток: нейроны и глиальные клетки. Глиальная клетка является одной из множества клеток, которые обеспечивают основу ткани, которая поддерживает нейроны и их активность. Нейрон является более важным из двух с точки зрения коммуникативной функции нервной системы.Для описания функциональных отделов нервной системы важно понимать строение нейрона. Нейроны являются клетками и, следовательно, имеют сому, или тело клетки, но они также имеют продолжение клетки; каждое расширение обычно называется процессом. Есть один важный процесс, который каждый нейрон называет аксоном, то есть волокном, соединяющим нейрон с его мишенью. Другой тип отростков, ответвляющихся от сомы, — это дендрит. Дендриты отвечают за получение большей части входных данных от других нейронов.Глядя на нервную ткань, можно выделить области, преимущественно содержащие клеточные тела, и области, состоящие в основном только из аксонов. Эти две области в структурах нервной системы часто называют серым веществом (области с множеством клеточных тел и дендритов) или белым веществом (области с множеством аксонов). (Рисунок) демонстрирует появление этих областей в головном и спинном мозге. Цвета, приписываемые этим областям, соответствуют цветам «свежей» или неокрашенной нервной ткани. Серое вещество не обязательно серое. Он может быть розоватым из-за содержания крови или даже слегка желтовато-коричневым, в зависимости от того, как долго сохранилась ткань. Но белое вещество белое, потому что аксоны изолированы богатым липидами веществом, называемым миелином. Липиды могут выглядеть как белый («жирный») материал, очень похожий на жир на сыром куске курицы или говядины. На самом деле серому веществу может быть приписан такой цвет, потому что рядом с белым веществом оно просто темнее — следовательно, серое.

Различие между серым и белым веществом чаще всего применяется к центральной нервной ткани, которая имеет большие участки, видимые невооруженным глазом.При осмотре периферических структур часто используют микроскоп и ткань окрашивают искусственными красителями. Это не означает, что ткань центральной нервной системы нельзя окрасить и рассмотреть под микроскопом, но неокрашенная ткань, скорее всего, происходит из ЦНС, например, из лобного среза головного мозга или поперечного среза спинного мозга.

Серое вещество и белое вещество

Мозг, извлеченный во время вскрытия, с удаленным частичным срезом, показывает белое вещество, окруженное серым веществом.Серое вещество составляет внешнюю кору головного мозга. (кредит: модификация работы Suseno/Wikimedia Commons)

Независимо от внешнего вида окрашенной или неокрашенной ткани тела нейронов или аксонов могут располагаться в дискретных анатомических структурах, которым необходимо дать название. Эти имена зависят от того, является ли структура центральной или периферийной. Локализованное скопление тел нейронов в ЦНС называется ядром. В ПНС скопление тел нейронов называется ганглием.(Рисунок) показывает, как термин «ядро» имеет несколько различных значений в анатомии и физиологии. Это центр атома, где находятся протоны и нейтроны; это центр клетки, где находится ДНК; и это центр некоторой функции в ЦНС. Существует также потенциально запутанное использование слова ганглий (множественное число = ганглии), которое имеет историческое объяснение. В центральной нервной системе есть группа ядер, которые связаны друг с другом и когда-то назывались базальными ганглиями до того, как термин «ганглий» стал использоваться в качестве описания периферической структуры.Некоторые источники называют эту группу ядер «базальными ядрами», чтобы избежать путаницы.

Что такое ядро?

(а) Ядро атома содержит его протоны и нейтроны. б) Ядро клетки – это органелла, содержащая ДНК. (c) Ядро в ЦНС представляет собой локализованный функциональный центр с клеточными телами нескольких нейронов, которые здесь обведены красным. (кредит c: «Was a bee»/Wikimedia Commons)

Терминология, применяемая к пучкам аксонов, также различается в зависимости от их местоположения.Пучок аксонов или волокон, обнаруженный в ЦНС, называется трактом, тогда как то же самое в ПНС можно было бы назвать нервом. В отношении этих терминов следует отметить важный момент: они оба могут использоваться для обозначения одного и того же пучка аксонов. Когда эти аксоны находятся в ПНС, термин называется нервом, но если они находятся в ЦНС, термин называется трактом. Наиболее очевидным примером этого являются аксоны, которые проецируются из сетчатки в мозг. Эти аксоны называются зрительным нервом, поскольку они покидают глаз, но когда они находятся внутри черепа, они называются зрительным трактом.Есть особое место, где меняется название, это перекрест зрительных нервов, но это все еще те же аксоны ((Рисунок)). Аналогичная ситуация вне науки может быть описана для некоторых дорог. Представьте себе дорогу под названием «Брод-стрит» в городе под названием «Энивилль». Дорога выходит из Энивилля и ведет к соседнему городу, который называется «Родной город». Когда дорога пересекает линию между двумя городами и находится в Родном городе, ее название меняется на «Главная улица». Это идея, стоящая за названием аксонов сетчатки.В ПНС они называются зрительным нервом, а в ЦНС — зрительным трактом. (Рисунок) помогает уточнить, какой из этих терминов относится к центральной или периферической нервной системе.

Зрительный нерв в сравнении со зрительным трактом

На этом рисунке соединений глаза с мозгом показан зрительный нерв, идущий от глаза к хиазме, где структура продолжается в виде зрительного тракта. Через эти два пучка волокон от глаза к мозгу идут одни и те же аксоны, но хиазма представляет собой границу между периферическим и центральным.

В 2003 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена Полу С. Лаутербуру и сэру Питеру Мэнсфилду за открытия, связанные с магнитно-резонансной томографией (МРТ). Это инструмент, позволяющий увидеть структуры тела (а не только нервной системы), которые зависят от магнитных полей, связанных с определенными атомными ядрами. Полезность этого метода для нервной системы заключается в том, что жировая ткань и вода выглядят как разные оттенки между черным и белым. Поскольку белое вещество является жировым (из миелина), а серое вещество — нет, их можно легко различить на изображениях МРТ.Посетите веб-сайт Нобелевской премии, чтобы сыграть в интерактивную игру, демонстрирующую использование этой технологии и сравнивающую ее с другими типами технологий обработки изображений. Также результаты сеанса МРТ сравнивают со снимками, полученными с помощью рентгена или компьютерной томографии. Как методы визуализации, показанные в этой игре, указывают на разделение белого и серого вещества по сравнению со свежерассеченной тканью, показанной ранее?

Структуры ЦНС и ПНС
	ЦНС	ПНС
Группа тел нейронов (т.д., серое вещество)	Ядро	Ганглий
Пучок аксонов (т. е. белое вещество)	Тракт	Нерв

Функциональные отделы нервной системы

Нервную систему также можно разделить на основе ее функций, но анатомические и функциональные подразделения различаются. И ЦНС, и ПНС участвуют в одних и тех же функциях, но эти функции могут быть отнесены к разным областям мозга (таким как кора головного мозга или гипоталамус) или к разным ганглиям на периферии. Проблема с попытками вписать функциональные различия в анатомические подразделения состоит в том, что иногда одна и та же структура может быть частью нескольких функций. Например, зрительный нерв несет сигналы от сетчатки, которые используются либо для сознательного восприятия зрительных стимулов, что происходит в коре головного мозга, либо для рефлекторных реакций гладкой мышечной ткани, которые обрабатываются через гипоталамус.

Есть два способа рассмотреть функциональное деление нервной системы.Во-первых, основными функциями нервной системы являются ощущение, интеграция и реакция. Во-вторых, контроль над телом может быть соматическим или вегетативным — подразделениями, которые в значительной степени определяются структурами, участвующими в ответной реакции. Существует также область периферической нервной системы, называемая энтеральной нервной системой, которая отвечает за определенный набор функций в области вегетативного контроля, связанного с желудочно-кишечными функциями.

Основные функции

Нервная система участвует в получении информации об окружающей нас среде (ощущения) и формировании реакции на эту информацию (двигательные реакции).Нервную систему можно разделить на области, отвечающие за ощущения (сенсорные функции) и за реакцию (двигательные функции). Но есть и третья функция, которую необходимо включить. Сенсорный ввод должен быть интегрирован с другими ощущениями, а также с воспоминаниями, эмоциональным состоянием или обучением (познанием). Некоторые области нервной системы называются областями интеграции или ассоциации. Процесс интеграции объединяет сенсорное восприятие и высшие когнитивные функции, такие как память, обучение и эмоции, для получения ответа.

Сенсация. Первой основной функцией нервной системы является ощущение — получение информации об окружающей среде для получения информации о том, что происходит вне тела (или, иногда, внутри тела). Сенсорные функции нервной системы регистрируют наличие изменения гомеостаза или определенного события в окружающей среде, известного как стимул. Чувства, о которых мы чаще всего думаем, — это «большая пятерка»: вкус, обоняние, осязание, зрение и слух. Раздражителями вкуса и обоняния являются как химические вещества (молекулы, соединения, ионы и т.), осязание — это физические или механические раздражители, которые взаимодействуют с кожей, зрение — это световые раздражители, а слух — это восприятие звука, который является физическим раздражителем, сходным с некоторыми аспектами осязания. На самом деле есть больше чувств, чем просто эти, но этот список представляет основные чувства. Все эти пять органов чувств воспринимают раздражители из внешнего мира и имеют сознательное восприятие. Дополнительные сенсорные стимулы могут быть вызваны внутренней средой (внутри тела), например, растяжением стенки органа или концентрацией определенных ионов в крови.

Ответ. Нервная система вырабатывает ответ на основе раздражителей, воспринимаемых сенсорными структурами. Очевидным ответом было бы движение мышц, например, отдергивание руки от горячей плиты, но есть и более широкое использование этого термина. Нервная система может вызвать сокращение всех трех типов мышечной ткани. Например, скелетные мышцы сокращаются, чтобы перемещать скелет, сердечная мышца находится под влиянием увеличения частоты сердечных сокращений во время физических упражнений, а гладкие мышцы сокращаются, когда пищеварительная система продвигает пищу по пищеварительному тракту.Ответы также включают нервный контроль желез в организме, например, производство и секрецию пота эккриновыми и мерокриновыми потовыми железами, обнаруженными в коже, для снижения температуры тела.

Реакции можно разделить на произвольные или осознанные (сокращение скелетных мышц) и непроизвольные (сокращение гладких мышц, регуляция сердечной мышцы, активация желез). Произвольные реакции регулируются соматической нервной системой, а непроизвольные реакции регулируются вегетативной нервной системой, которые обсуждаются в следующем разделе.

Интеграция. Стимулы, полученные сенсорными структурами, передаются в нервную систему, где эта информация обрабатывается. Это называется интеграция. Стимулы сравниваются или интегрируются с другими стимулами, воспоминаниями о предыдущих стимулах или состоянием человека в определенное время. Это приводит к конкретному ответу, который будет сгенерирован. Вид бейсбольного мяча, брошенного отбивающему, не заставит отбивающего автоматически раскачиваться. Необходимо учитывать траекторию полета мяча и его скорость.Может быть, на счету три мяча и один страйк, и отбивающий хочет пропустить эту подачу в надежде добраться до первой базы. Или, может быть, команда отбивающего настолько далеко впереди, что было бы забавно просто отмахнуться.

Управление телом

Нервную систему можно разделить на две части в основном на основе функциональных различий в реакциях. Соматическая нервная система (СНС) отвечает за сознательное восприятие и произвольные двигательные реакции. Произвольная двигательная реакция означает сокращение скелетных мышц, но эти сокращения не всегда являются произвольными в том смысле, что вы должны хотеть их выполнить. Некоторые соматические двигательные реакции являются рефлексами и часто происходят без сознательного решения их выполнить. Если ваш друг выскакивает из-за угла и кричит «Бу!» вы будете поражены и можете закричать или отпрыгнуть назад. Вы не решались на это и, возможно, не хотели давать своему другу повод посмеяться над вашим счетом, но это рефлекс, связанный с сокращением скелетных мышц. Другие двигательные реакции становятся автоматическими (другими словами, бессознательными) по мере того, как человек осваивает двигательные навыки (так называемое «обучение привычкам» или «процедурная память»).

Вегетативная нервная система (ВНС) отвечает за непроизвольный контроль тела, обычно ради гомеостаза (регуляция внутренней среды). Сенсорный ввод для вегетативных функций может исходить от сенсорных структур, настроенных на внешние или внутренние стимулы окружающей среды. Двигательная мощность распространяется на гладкие и сердечные мышцы, а также на железистую ткань. Роль вегетативной системы заключается в регулировании систем органов тела, что обычно означает контроль гомеостаза. Потовые железы, например, контролируются вегетативной системой. Когда вам жарко, потоотделение помогает охладить тело. Это гомеостатический механизм. Но когда вы нервничаете, вы также можете начать потеть. Это не гомеостатический, это физиологический ответ на эмоциональное состояние.

Существует еще один отдел нервной системы, описывающий функциональные реакции. Энтеральная нервная система (ENS) отвечает за контроль гладкой мускулатуры и железистой ткани в пищеварительной системе.Это большая часть ПНС, не зависящая от ЦНС. Однако иногда справедливо рассматривать энтеральную систему как часть вегетативной системы, потому что нейронные структуры, составляющие энтеральную систему, являются компонентом вегетативной продукции, регулирующей пищеварение. Между ними есть некоторые различия, но для наших целей здесь будет много совпадений. См. (Рисунок) примеры того, где можно найти эти отделы нервной системы.

Соматические, вегетативные и кишечные структуры нервной системы

Соматические структуры включают спинномозговые нервы, как двигательные, так и чувствительные волокна, а также чувствительные ганглии (ганглии задних корешков и ганглии черепных нервов). Вегетативные структуры также обнаруживаются в нервах, но включают симпатические и парасимпатические ганглии. Энтеральная нервная система включает нервную ткань в органах пищеварительного тракта.

Посетите этот сайт, чтобы прочитать о женщине, которая заметила, что ее дочь с трудом поднимается по лестнице. Это приводит к открытию наследственного заболевания, поражающего головной и спинной мозг. Электромиография и МРТ показали дефекты в спинном мозге и мозжечке, которые отвечают за контроль скоординированных движений.К какому функциональному отделу нервной системы относятся эти структуры?

Повседневная связь

Какую часть своего мозга вы используете? Вы когда-нибудь слышали утверждение, что люди используют только 10 процентов своего мозга? Возможно, вы видели на веб-сайте рекламу, в которой говорится, что существует секрет раскрытия полного потенциала вашего разума, как если бы 90 процентов вашего мозга сидели без дела, просто ожидая, когда вы им воспользуетесь. Если вы видите такое объявление, не нажимайте. Это неправда.

Простой способ узнать, какую часть мозга использует человек, — измерить активность мозга во время выполнения задачи. Примером такого измерения является функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), которая создает карту наиболее активных областей и может быть создана и представлена ​​в трех измерениях ((рисунок)). Эта процедура отличается от стандартной методики МРТ, поскольку она измеряет изменения в ткани во времени с экспериментальным состоянием или событием.

фМРТ

Эта фМРТ показывает активацию зрительной коры в ответ на зрительные стимулы.(кредит: «Суперборсук»/Wikimedia Commons)

Основное предположение состоит в том, что активная нервная ткань будет иметь больший кровоток. Попросив субъекта выполнить визуальную задачу, можно измерить активность всего мозга. Рассмотрим такой возможный эксперимент: испытуемому предлагается посмотреть на экран с черной точкой посередине (точкой фиксации). Фотография лица проецируется на экран в стороне от центра. Испытуемый должен посмотреть на фотографию и расшифровать, что это такое.Субъекту было приказано нажать кнопку, если на фотографии изображен кто-то, кого он узнает. На фотографии может быть знаменитость, поэтому испытуемый нажимает на кнопку, или это может быть фотография случайного человека, неизвестного испытуемому, поэтому испытуемый не нажимает на кнопку.

В этом задании будут активны зрительно-сенсорные области, будут активны интегрирующие области, будут активны моторные области, отвечающие за движение глаз, и будут активны моторные области, отвечающие за нажатие кнопки пальцем.Эти области распределены по всему мозгу, и изображения фМРТ показывают активность более чем в 10 % мозга (некоторые данные свидетельствуют о том, что около 80 % мозга использует энергию — в зависимости от притока крови к тканям — во время хорошей физической активности). определенные задачи, аналогичные предложенной выше). Эта задача даже не включает в себя все функции, которые выполняет мозг. Языковой ответ отсутствует, тело в основном неподвижно лежит в аппарате МРТ, и он не учитывает вегетативные функции, которые выполнялись бы в фоновом режиме.

Обзор главы

Нервную систему можно разделить на отделы на основе анатомии и физиологии. Анатомические отделы – это центральная и периферическая нервная система. ЦНС – это головной и спинной мозг. ПНС это все остальное. Функционально нервную систему можно разделить на те области, которые отвечают за ощущение, те, которые отвечают за интеграцию, и те, которые отвечают за формирование ответов. Все эти функциональные области находятся как в центральной, так и в периферической анатомии.

Принимая во внимание анатомические области нервной системы, существуют определенные названия для структур внутри каждого отдела. Локализованное скопление тел нейронов называется ядром в ЦНС и ганглием в ПНС. Пучок аксонов называется трактом в ЦНС и нервом в ПНС. В то время как ядра и ганглии находятся конкретно в центральных или периферических отделах, аксоны могут пересекать границу между ними. Один аксон может быть частью нерва и тракта.Название этой конкретной структуры зависит от ее местоположения.

Нервная ткань также может быть описана как серое и белое вещество на основании ее внешнего вида в неокрашенной ткани. Эти описания чаще используются в ЦНС. В сером веществе находятся ядра, а в белом веществе — тракты. В ПНС ганглии в основном представлены серым веществом, а нервы — белым веществом.

Нервную систему также можно разделить на основе того, как она управляет телом. Соматическая нервная система (СНС) отвечает за функции, которые приводят к движению скелетных мышц.Любые сенсорные или интегративные функции, которые приводят к движению скелетных мышц, будут считаться соматическими. Вегетативная нервная система (ВНС) отвечает за функции, влияющие на сердечную или гладкую мышечную ткань или заставляющие железы вырабатывать свой секрет. Вегетативные функции распределяются между центральными и периферическими отделами нервной системы. Ощущения, которые приводят к вегетативным функциям, могут быть теми же ощущениями, которые являются частью инициации соматических реакций. Соматические и вегетативные интегративные функции также могут перекрываться.

Особым отделом нервной системы является энтеральная нервная система, отвечающая за управление органами пищеварения. Части вегетативной нервной системы пересекаются с энтеральной нервной системой. Энтеральная нервная система находится исключительно на периферии, потому что это нервная ткань в органах пищеварительной системы.

Вопросы по интерактивной ссылке

В 2003 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена Полу С. Лаутербуру и сэру Питеру Мэнсфилду за открытия, связанные с магнитно-резонансной томографией (МРТ).Это инструмент, позволяющий увидеть структуры тела (а не только нервной системы), которые зависят от магнитных полей, связанных с определенными атомными ядрами. Полезность этого метода для нервной системы заключается в том, что жировая ткань и вода выглядят как разные оттенки между черным и белым. Поскольку белое вещество является жировым (из миелина), а серое вещество — нет, их можно легко различить на изображениях МРТ. Посетите веб-сайт Нобелевской премии, чтобы сыграть в интерактивную игру, демонстрирующую использование этой технологии и сравнивающую ее с другими типами технологий обработки изображений.Также результаты сеанса МРТ сравнивают со снимками, полученными с помощью рентгена или компьютерной томографии. Как методы визуализации, показанные в этой игре, указывают на разделение белого и серого вещества по сравнению со свежерассеченной тканью, показанной ранее?

МРТ использует относительное количество воды в ткани, чтобы различать различные области, поэтому на этих изображениях можно четко увидеть серое и белое вещество в нервной системе.

Посетите этот сайт, чтобы прочитать о женщине, которая заметила, что ее дочь с трудом поднимается по лестнице.Это приводит к открытию наследственного заболевания, поражающего головной и спинной мозг. Электромиография и МРТ показали дефекты в спинном мозге и мозжечке, которые отвечают за контроль скоординированных движений. К какому функциональному отделу нервной системы относятся эти структуры?

Они являются частью соматической нервной системы, которая отвечает за произвольные движения, такие как ходьба или подъем по лестнице.

Контрольные вопросы

Какая из следующих полостей содержит компонент центральной нервной системы?

1. абдоминальный
2. таз
3. черепной
4. грудной отдел

Какая структура преобладает в белом веществе головного мозга?

1. миелинизированные аксоны
2. тела нейронов
3. ганглии парасимпатических нервов
4. пучки дендритов кишечной нервной системы

Какая часть нейрона передает электрический сигнал к клетке-мишени?

1. дендриты
2. сома
3. корпус ячейки
4. аксон

Какой термин описывает пучок аксонов в периферической нервной системе?

1. ядро ​​
2. ганглий
3. тракт
4. нерв

Какой функциональный отдел нервной системы отвечает за физиологические изменения, наблюдаемые во время физической нагрузки (например,г. , учащение пульса и потоотделение)?

1. соматический
2. автономный
3. кишечнорастворимая
4. центральный

Вопросы критического мышления

Какие реакции генерирует нервная система, когда вы бегаете на беговой дорожке? Включите пример каждого типа ткани, которая находится под контролем нервной системы.

Бег на беговой дорожке вызывает сокращение скелетных мышц ног, усиление сокращения сердечной мышцы, а также выработку и выделение пота через кожу, чтобы сохранять прохладу.

При приеме пищи какие анатомические и функциональные отделы нервной системы участвуют в процессе восприятия?

Ощущение вкуса, связанное с едой, воспринимается нервами на периферии, которые участвуют в сенсорных и соматических функциях.

Глоссарий

вегетативная нервная система (ВНС)

функциональный отдел нервной системы, отвечающий за гомеостатические рефлексы, координирующие управление сердечной и гладкой мускулатурой, а также железистой тканью

аксон

один отросток нейрона, передающий электрический сигнал (потенциал действия) от тела клетки к клетке-мишени

мозг

большой орган центральной нервной системы, состоящий из белого и серого вещества, расположенный внутри черепа и переходящий в спинной мозг

центральная нервная система (ЦНС)

анатомический отдел нервной системы, расположенный в полости черепа и позвоночника, а именно головной и спинной мозг

дендрит

один из многих ветвящихся отростков, отходящих от тела нейрона и функционирующих как контакт для входящих сигналов (синапсов) от других нейронов или сенсорных клеток

кишечная нервная система (ЭНС)

нервная ткань, связанная с пищеварительной системой, которая отвечает за нервный контроль через вегетативные связи

ганглий

локализованное скопление тел нейронов в периферической нервной системе

глиальная клетка

один из различных типов клеток нервной ткани, ответственный за поддержание ткани и в основном отвечающий за поддержку нейронов

серое вещество

областей нервной системы, содержащих тела нейронов с небольшим количеством миелинизированных аксонов или без них; на самом деле может быть более розового или коричневого цвета, но называется серым в отличие от белого вещества

интеграция

функция нервной системы, объединяющая сенсорные восприятия и высшие когнитивные функции (память, обучение, эмоции и т. ) для получения ответа

миелин

богатое липидами изолирующее вещество, окружающее аксоны многих нейронов и обеспечивающее более быструю передачу электрических сигналов

нерв

шнуровидный пучок аксонов, расположенный в периферической нервной системе, передающий сенсорный ввод и ответный вывод в центральную нервную систему и из нее

нейрон

клетка нервной ткани, которая в первую очередь отвечает за генерацию и распространение электрических сигналов в нервную систему, внутрь и наружу

ядро ​​

в нервной системе, локализованное скопление тел нейронов, которые функционально связаны; «центр» нервной функции

периферическая нервная система (ПНС)

анатомический отдел нервной системы, выходящий в основном за пределы черепной и позвоночной полостей, а именно все части, кроме головного и спинного мозга

процесс

в клетках, продолжение тела клетки; в случае нейронов это включает аксон и дендриты

ответ

функция нервной системы, которая заставляет ткань-мишень (мышцу или железу) производить событие в результате воздействия раздражителей

ощущение

функция нервной системы, которая получает информацию из окружающей среды и переводит ее в электрические сигналы нервной ткани

сома

в нейронах, той части клетки, которая содержит ядро; тело клетки, в отличие от клеточных отростков (аксонов и дендритов)

соматическая нервная система (СНС)

функциональный отдел нервной системы, связанный с сознательным восприятием, произвольными движениями и рефлексами скелетных мышц

спинной мозг

орган центральной нервной системы, находящийся в полости позвонка и связанный с периферией через спинномозговые нервы; опосредует рефлекторное поведение

стимул

событие во внешней или внутренней среде, которое регистрируется как активность сенсорного нейрона

тракт

пучок аксонов в центральной нервной системе, имеющий ту же функцию и место происхождения

белое вещество

областей нервной системы, содержащих в основном миелинизированные аксоны, из-за чего ткань выглядит белой из-за высокого содержания липидов миелина

Чем мышечные клетки отличаются от нервных клеток?

Мышечные клетки и нервные клетки (нейроны) — это два совершенно разных типа клеток.

Мышечные клетки (миоциты) сокращаются, чтобы произвести движение, в то время как нервные клетки посылают сообщения от рецепторных клеток либо железистым клеткам, либо мышечным клеткам, передающим сообщения по всему телу.

В то время как нервные клетки участвуют в передаче нервных синапсов (отсюда и название), миоциты сокращаются, чтобы двигать кости скелета и перемещать тело. Мышечные клетки могут быть гладкими (висцеральными), сердечными или скелетными. Клетки гладкой мускулатуры составляют внутреннюю структуру органов, клетки скелетных мышц прикрепляются к костям, чтобы обеспечить движение, а сердечные мышцы обеспечивают непроизвольные «насосы», необходимые для циркуляции крови по телу.Ниже показаны гладкие мышцы (B.), сердечные мышцы (C.) и скелетные мышцы (A.).

Еще одно важное различие между нервными и мышечными клетками заключается в их анатомии. Нервные клетки состоят из ряда соматических клеток (основной приемник), соединенных друг с другом рядами аксонов (системой дорог, если хотите). Дендриты, прикрепленные к соматической клетке, получают электрические импульсы от других дендритов посредством электрических синапсов. По сути, синапсы представляют собой промежутки между телами клеток, которые связаны через щелевые соединения (маленькие каналы) или паракринную химическую передачу сигналов.Мышечные клетки, с другой стороны, состоят из полуструктурированных рядов специализированных клеток, которые вместе используют эндокринные и паракринные сигналы для одновременного сокращения.

Возможная путаница может заключаться в общности их внутренней клеточной структуры. Это связано с их происхождением из стволовых клеток эмбрионов в первом триместре. На этом этапе развития неспециализированные клетки получают химические «обозначения», определяющие их специальность и функцию в организме.По сути, ранний орган похож на деспотическое правительство, где «граждане» назначаются на работу основным органом (без каламбура). Ваш вопрос вполне разумен в отношении клеточной функции, и теперь вы сможете легко различать два типа клеток с новыми знаниями о происхождении мышечных и нервных клеток.

На вопрос, который вы задаете, нельзя дать простой ответ, однако, мы надеемся, что совместные усилия некоторых из нас в этой статье охватывают основные различия между нервными и мышечными клетками.

Нервно-мышечная система | healthdirect

Нервно-мышечная система включает в себя все мышцы тела и обслуживающие их нервы.

Каждое движение тела требует связи между мозгом и мышцами. Нервная система обеспечивает связь между мыслями и действиями, передавая сообщения от мозга к другим частям тела.

Нервы и мышцы, работая вместе как нервно-мышечная система, заставляют тело двигаться так, как вам хочется, а также контролируют такие функции, как дыхание.

Как работает нервно-мышечная система?

В нервах есть клетки, называемые нейронами. Нейроны передают сообщения от головного мозга через спинной мозг. Нейроны, передающие эти сообщения мышцам, называются двигательными нейронами.

Каждое окончание мотонейрона расположено очень близко к мышечному волокну. Место, где они сидят вместе, называется нервно-мышечным соединением. Двигательные нейроны выделяют химическое вещество, которое улавливается мышечным волокном. Это заставляет мышечное волокно сокращаться, что заставляет мышцы двигаться.

Нейроны передают сообщения от головного мозга через спинной мозг. Эти сообщения передаются мышцам, которые приказывают мышечным волокнам сокращаться, что заставляет мышцы двигаться.

Заболевания нервно-мышечной системы

Многие различные заболевания поражают нервно-мышечную систему, и вместе они известны как нервно-мышечные заболевания.

Некоторые примеры нервно-мышечных заболеваний:

При некоторых нервно-мышечных заболеваниях нервы повреждаются и не передают сообщения от мозга должным образом.У других мышцы повреждены, и они либо не могут получать сообщения от двигательных нейронов, либо не могут реагировать должным образом.

В любом случае у пострадавшего могут возникнуть проблемы с усталостью, слабостью, мышечными болями, истощением и спазмами. Часто симптомы поражают руки и ноги больше, чем другие части тела.

В тяжелых случаях нервно-мышечные заболевания могут привести к затруднениям при глотании, речи и дыхании.

Лечение нервно-мышечных заболеваний обычно направлено на облегчение симптомов и улучшение качества жизни, но во многих случаях эффективных лекарств не существует.К сожалению, большинство нервно-мышечных расстройств в настоящее время не поддается лечению.

Duke DPT Гистология – мышечная и нервная ткань

Gartner & Hiatt Atlas (5-е издание):		Плиты 6-1, -6, -8
Текст (12-е изд. Хункейры):		Глава 10, Мышечная ткань , стр. 167-84
УЧЕБНЫЕ РЕСУРСЫMuscle Lecture FileMuscle Lecture Video (indexed)Muslce Lecture Video (.mp4)ПОМОЩЬ НА САЙТЕИспользование Aperio ImageScopeИспользование Aperio WebScope
I. Мышечная ткань При просмотре этих слайдов обращайтесь к этому схематическому рисунку, на котором показаны основные структурные особенности и относительные размеры скелетных, гладких и сердечных мышц, как если бы вы наблюдали их с объективом 40X. А. СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ Веб-слайд 0013_N: Скелетная мышца , примат, c.s., H&E [ImageScope] [WebScope] При низком увеличении обратите внимание на диапазон диаметров и форм волокон; обратите внимание на несколько , периферических ядер , связанных с каждым волокном (напомним, что каждое мышечное волокно представляет собой отдельную клетку) и многочисленные кровеносные сосуды в соединительной ткани, окружающей каждое волокно. На большом увеличении обратите внимание на размеры и форму миофибрилл в каждом мышечном волокне. Электронная микроскопия внутри фибрилл показала бы упорядоченную решетку шестиугольных нитей, заполняющую множество странных форм. Научитесь отличать ядра волокон скелетных мышц от более удлиненных ядер капилляров и фибробластов, обнаруженных в окружающей соединительной ткани.   ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ Слайд УМич 58л: Скелетная мышца, человек, л.с., H&E [ImageScope] [WebScope] В этом разделе показано, как выглядит скелетная мышца в продольном разрезе. Обратите внимание, что клетки представляют собой длинные неразветвленные цилиндры с периферически расположенными ядрами и заметной поперечной исчерченностью.   Slide UMich 58thin: Скелетная мышца , кролик, прод. разр., H&E, 83x [ImageScope] [WebScope] Этот тонкий срез является идеальным образцом для наблюдения полос A и I полос и линий Z. Также посмотрите, сможете ли вы различить миофибриллы в каждой клетке (шатание и продольное расщепление поперечнополосатого вещества).     II. СЕРДЕЧНАЯ МЫШЦА Webslide 0036_S: Сердечная мышца , человек, H&E. [ImageScope] [WebScope] Сердечная мышца устроена в виде разветвленной сети волокон, поэтому на предметных стеклах они часто появляются как на поперечных, так и на продольных срезах.Обратитесь к этому ориентационному изображению, чтобы увидеть, где искать каждое из них на этом слайде, и сначала сосредоточьтесь на области, где волокна в основном видны в поперечном сечении. Обратите внимание на центрально расположенные ядра кардиомиоцитов, окруженные толстыми миофибриллами, что придает цитоплазме пунктирный или точечный вид. Может быть особенно поучительно сравнить этот слайд рядом (при том же увеличении) с веб-слайдом 13 . Обратите внимание также на более многочисленные кровеносные сосуды, заполненные эритроцитами, между волокнами сердечной мышцы. Затем сосредоточьтесь на областях, где могут быть обнаружены продольные срезы волокон сердечной мышцы. Обратите внимание на мелкие детали, такие как митохондрии рядом с ядрами миокарда. Исчерченность, вставочные диски и разветвления клеток также видны — последние две особенности уникальны для сердечной мышцы и поэтому особенно полезны при ее идентификации при просмотре в продольном сечении. Вы также можете заметить гранулы коричневатого пигмента вокруг многих ядер.Этот пигмент — липофусцин — побочный продукт окисления липидов, который накапливается с возрастом. Поскольку большинство кардиомиоцитов сохраняются на протяжении всей жизни хозяина, количество накапливающегося пигмента может быть весьма значительным, но, как правило, оно совершенно безвредно. Альтернативным слайдом для просмотра является Slide UMich 98-1 [ImageScope] [WebScope], который немного толще, поэтому не так легко увидеть бороздки при просмотре в продольном сечении; однако в некоторых местах довольно заметны вставочные диски [пример]. Увеличенная толщина также делает точечный вид волокон на поперечном сечении более очевидным [пример].       III. ГЛАДКИЕ МЫШЦЫ Слайд UMich слайд 155: Соединение пищевода и желудка , человек, прод. разр., H&E [ImageScope] [WebScope] Типичный вид гладких мышц на парафиновых срезах Н и Е обнаруживается на этом продольном срезе кишки, в котором имеется наружный продольный слой мышц (так здесь он виден на продольном срезе) и внутренний круговой слой (так здесь это в разрезе).Кроме того, между клеточной соединительной тканью под выстилающим эпителием и более плотной соединительной тканью подслизистой оболочки находится тонкий слой продольно ориентированных мышц, называемый мышечной слизистой оболочкой. Желудок (виден на левой стороне слайда) на самом деле имеет дополнительный слой мышц (внутренний косой слой), помогающий расщеплять пищу для пищеварения. Обратитесь к этому ориентационному изображению, чтобы найти различные слои гладких мышц, которые можно увидеть. В пищеводе : muscosae muscosae (показана здесь в продольном разрезе) — это полоска гладкой мускулатуры, прилежащая к эпителию пищевода. внутренний круговой слой (показан здесь в разрезе). наружный продольный слой (показан здесь в продольном разрезе). В желудке : самый внутренний «косой» слой (здесь в основном в продольном сечении) — этот слой тонкий и плохо организованный, поэтому он выглядит скорее как полоски разноориентированных гладких мышц рядом с заметным средним круговым слоем . средний циркулярный слой (здесь в поперечном сечении) — это самый выступающий мышечный слой в желудке . наружный «продольный» слой (одни части в продольном сечении, другие в поперечном сечении) — этот слой также достаточно тонкий и плохо организован в желудке. В гладких мышцах плотные красные полосы указывают на то, где чрезмерное сокращение привело к скоплению сократительного материала в клетках гладких мышц. Обратите внимание, как четко видны ядра внутри волокон, и обратите внимание, что на поперечном срезе многие волокна лишены ядер (помните, почему?).Волокна коллагена , видимые здесь в подслизистой оболочке, на этом предметном стекле окрашиваются в более темный цвет. Это позволяет легче заметить контраст с гладкой мускулатурой. Обратите внимание, что коллагеновые волокна кажутся более грубыми, рыхло упакованными и более разнообразными по размеру и направлению , чем гладкомышечные волокна. Обратите внимание, что среди коллагеновых волокон ядра всегда меньше и лежат снаружи волокон. Гладкая мышца встречается в плотно прилегающих параллельных пучках, с еще ядром и с ядром, все они находятся внутри волокон . Этот слайд также является отличным образцом для проверки вашей способности различать гладкие мышцы от близлежащих соединительных тканей и периферических нервных волокон . Некоторые дополнительные слайды для проверки вашей способности различать ткани: Webslide 0098_N: мочевой пузырь, H&E (попробуйте отличить гладкую мускулатуру от соединительной ткани ) [ImageScope] [WebScope] Веб-слайд 0093_N: ректо-анальное соединение, млекопитающее, H&E (попытайтесь отличить гладкую мышцу от скелетной мышцы ) [ImageScope] [WebScope]     Gartner & Hiatt Atlas (5-е изд.): Пластины 7-1, -4, -5   Текст (12-е изд. Хункейры): Глава 9, Нервная ткань , стр. 140-66 Файл лекции о нервной тканиВидео лекции о нервной ткани (индексировано)Видео лекции о нервной ткани (.mp4)ПОМОЩЬ НА ОБУЧАЕМОМ РЕСУРСЕИспользование Aperio ImageScopeИспользование Aperio WebScope   Обзор: В этом разделе лаборатории вы будете исследовать нервы, тела нейронов и ганглии. Будет полезно начать с нескольких важных определений: Нервное волокно = многоклеточное, содержащее как аксон, так и окружающую миелиновую оболочку.Аксон исходит из одного нейрона, но миелиновая оболочка состоит из множества миелинизирующих шванновских клеток. В случае немиелинизированных аксонов немиелинизированное волокно делит каждую шванновскую клетку с несколькими другими немиелинизированными аксонами. Нерв = пучок или пучки нервных волокон. Ганглий = скопления тел нейронов в периферической и вегетативной нервной системе, а также связанные с ними глиальные клетки и аксоны. Следовательно, ганглии можно отличить от периферических нервов по наличию тел нейронов. Аксоны — нейронные отростки, специализирующиеся на проведении электрических импульсов. ЭМ показывают цитоскелет, богатый микротрубочками (нейротубулами) и промежуточными филаментами (нейрофиламентами). Органеллы, связанные с синтезом белка, редки в аксонах, но многочисленны в телах нейронов, где синтезируются мембранные каналы, ионные насосы и синаптические механизмы, необходимые для аксонов и дендритов.Аксоны могут быть длинными (от спинного мозга к стопе) или короткими (многие интернейроны ЦНС). Миелин образован шванновскими клетками в ПНС и производит сегментарную изоляцию, прерываемую между последовательными шванновскими клетками в перехватах Ранвье, где локализованы ионные каналы и ионные насосы, поддерживающие проведение скачкообразных импульсов.   I. Периферические нервы и миелиновая оболочка Webslide 0020_O: Седалищный нерв , CS, 1,5 мкм, TB-AF [ImageScope] [WebScope] Webslide 0021_O: Седалищный нерв , l. с., 1,5 мкм, TB-AF [ImageScope] [WebScope] Седалищный нерв представляет собой смешанный нерв, содержащий сенсорных аксона от тел нейронов в ганглиях задних корешков и двигательных аксона от нейронов в сером веществе спинного мозга. Как и все более крупные пучки периферических нервов, он также является смешанным в том смысле, что содержит соматических и вегетативных нервных волокон. Эти тонкие срезы дают прекрасную возможность увидеть более тонкие структуры нервов.Просканируйте эти слайды при малом увеличении, чтобы увидеть фасцикулярную организацию, идентифицируя эпиневрий (плотная соединительная ткань, окружающая нерв и заполняющая нервные пучки или пучки), периневрий (тонкие слои уплощенных клеток, непосредственно окружающие и определяющие каждый пучок), и эндоневрий (тонкая соединительная ткань внутри каждого пучка между нервными волокнами — см. ваш текст для ориентации). Вокруг меньших пучков эпиневрий становится очень тонким, оставляя поверхность пучка видимой как периферическое обертывание периневральных клеток .Обратите внимание, что периневрий дает нервным пучкам четко очерченные границы, что позволяет легко отличить их от сосудов, протоков, КТ и мышечных волокон . Ядра, видимые в каждом нервном пучке, включают серповидно-овальные ядра шванновских клеток , плотно прилегающие к нервным волокнам, и более мелкие и плотные ядра, принадлежащие эндоневральным фибробластам или эндотелию капилляров, проходящих через эндоневрий, обычно параллельно нервным волокнам . При большем увеличении вы можете увидеть неокрашенные кольца, представляющие отдельных миелиновых оболочек окружающих аксонов. Немиелинизированные нервные волокна (которые обычно занимают не менее 5% поперечного сечения нерва) можно визуализировать как аксоны без окружающих миелиновых оболочек.     Slide UMich 68: Периферический нерв , обезьяна, c.s., H&E [ImageScope] [WebScope] Слайд УМич 67: периферический нерв обезьяны, л.с., H&E [ImageScope] [WebScope] На этих слайдах показано, как нервы выглядят на типичных парафиновых срезах, окрашенных H&E. Эти срезы толще, поэтому мелкие детали (например, различение шванновских клеток и эндоневральных фибробластов) не так легко увидеть. Однако различие между периневрием и эпиневрием на слайде 68 совершенно очевидно. Слайд 67 — это нерв в продольном разрезе, поэтому вам следует попытаться найти несколько примеров перехватов Ранвье [пример].Вы также должны начать понимать, чем нервы отличаются от других «линейных» структур, которые вы встретите на предметных стеклах микроскопа, таких как кровеносные сосуды, соединительная ткань и мышечная ткань.       II. Основные типы клеток центральной нервной системы и вегетативной нервной системы Веб-слайд 0034_O (человек) :  Поясничный отдел спинного мозга , CS, H&E [ImageScope] [WebScope] Этот срез содержит поперечное сечение спинного мозга, несколько похожее на срез, показанный в вашем атласе (фото 7-1), хотя этот конкретный срез находится ниже в спинном мозге, где «центральный» канал представляет собой уже не один просвет, а вместо этого он разбит на несколько более мелких заполненных жидкостью каналов, каждый из которых выстлан столбчатыми эпендимальными клетками [пример].Сравните эпендимальные ядра с ядрами нейронов, которые вы наблюдали на предыдущих слайдах. Эпендимальные клетки также выстилают желудочки головного мозга, продолжающиеся в центральный канал спинного мозга. Во время развития новообразованные нейроны пролиферируют рядом с каналом, образуя мантийный слой , который становится серым веществом в центральной области зрелого спинного мозга. Это серое вещество занимает поперечное сечение в форме бабочки в этом зрелом спинном мозге.В сером веществе внимательно осмотрите большие двигательные тела нейронов вентрального рога [пример]. В зависимости от того, как разрезаны клетки, можно увидеть ядро ​​, ядрышко, и бугор аксона, , а также тельца Ниссля (шероховатый ЭР), заполняющие цитоплазму. Обратите также внимание на более мелкие ядра нейроглиальной клетки . Нейропил относится к областям серого вещества, лежащим между телами клеток, лишенным ядер, но сложным образом заполненным отростками нейронов и синапсами. Нейроны в сером веществе проецируют отростки, которые растут наружу, чтобы сформировать тракты волокон белого вещества , которые несут параллельные миелинизированные аксоны для дальних межнейронных контактов в ЦНС. Обратите внимание, что белое вещество спинного мозга 90 551 снаружи 90 552 по отношению к центральной области серого вещества в форме бабочки.       Слайд УМич 65-1Н: Спинной мозг и ганглий задних корешков , человек, трихром [ImageScope] [WebScope] На этом слайде показан спинной мозг (для сравнения с Веб-слайд 034 ) и, с правой стороны слайда, ганглий задних корешков.Присмотритесь к ганглию задних корешков, который состоит из псевдоуниполярных нейронов, которые передают сенсорную информацию с периферии (от сенсорных рецепторов в коже, суставах и мышцах, которые реагируют на прикосновение, температуру, боль, растяжение) в центральную нервную систему. В этом конкретном случае волокна ганглиозной клетки заднего корешка проецируются в задний рог спинного мозга и образуют синапс с нейронами заднего рога. На этом слайде вы увидите большие круглые клеточные тела этих первичных сенсорных нейронов, называемых ганглиозными клетками .Ядра крупные, слабо окрашиваются. Единственное ядрышко, если оно оказывается в плоскости разреза, окрашивается в темный цвет, придавая ядру типичный для многих нейронов вид «бычьего глаза». Вокруг каждой нейрональной сомы расположены более мелкие уплощенные клетки, чьи темные ядра образуют кольцо вокруг ганглиозных клеток. Это специализированные астроглиальные клетки, называемые сателлитными клетками (не путать с сателлитными клетками скелетных мышц). Поскольку эти нейроны являются псевдоуниполярными и, следовательно, почти идеально сферическими, сателлитные клетки почти всегда видны как полное кольцо вокруг каждого нейрона.     Слайд UMich слайд 155: Соединение пищевода и желудка , человек, прод. разр., H&E [ImageScope] [WebScope] Альтернативный слайд UMich 250: Влагалище , человек, H&E [ImageScope] [WebScope] На слайде 155 вы увидите вегетативных ганглиев , где аксоны (тела клеток которых находятся в спинном мозге) образуют синапс с собственными нейронами (тела клеток которых расположены здесь, в желудочно-кишечном тракте). Эти ганглии (называемые ауэрбаховскими или мышечно-кишечными сплетениями) находятся на всем протяжении желудочно-кишечного тракта между кольцевым и продольным слоями наружной гладкой мускулатуры [пример]. Ищите среди многочисленных нервных волокон, присутствующих в этом слое, типичные нейронных ядра бычьего глаза . Как и другие части периферической нервной системы, эти ганглии покрыты тонким слоем соединительной ткани, в основном периневрием, а нейроны поддерживаются окружающими глиальными (сателлитными) клетками.Однако, в отличие от ганглиозных клеток задних корешков, эти нейроны мультиполярны и имеют гораздо более неправильную форму, поэтому сателлитные клетки обычно НЕ образуют полное кольцо вокруг нейронов. На слайде УМич 250 представлены вегетативные ганглии, которые могут быть связаны со стенкой репродуктивного тракта, в данном конкретном случае со стенкой влагалища. Посмотрите на верхнюю 1/3 среза с правой стороны, и вы должны увидеть довольно заметные периферические нервные волокна и большое количество вегетативных ганглиозных клеток [пример]. Как и другие нейроны, эти клетки крупные, с эухроматическими ядрами и выраженными ядрышками. В некоторых случаях вы можете увидеть полное кольцо сателлитных клеток вокруг нейрона, но общая организация более хаотична и нерегулярна по сравнению с тем, что вы увидите в ганглиях задних корешков.   III. Нервно-мышечные соединения и мышечные веретена Слайд 71-2A: Торцевые пластины двигателя , окрашивание коллоидным золотом по Гольджи [ImageScope] [WebScope] Слайд 71-1B: Мышцы и мышечные веретена , c.с., H&E) [ImageScope] [WebScope] Альфа-мотонейроны (соматические) вентральных рогов спинного мозга иннервируют мышечные волокна (их эффекторные клетки) в специализированных синапсах, называемых нервно-мышечными соединениями (или моторными концевыми пластинками скелетных мышц) [пример ]. Их лучше всего визуализировать с помощью специальных красителей, которые используют тяжелые металлы (золото) для маркировки нервных волокон или гистохимических методов для определения ацетилхолинэстеразы (фермента, который гидролизует нейротрансмиттер, используемый соматическими двигательными нейронами, ацетилхолин). На слайде № 71-2A показана аналогичная подготовка торцевых пластин двигателя. Также просмотрите диаграммы в вашем атласе (таблица 6-3 и рисунок 7-2). Терминальный бутон двигательного аксона имеет многочисленные синаптические везикулы, содержащие нейротрансмиттер ацетилхолин. Терминальный бутон лежит в углублении на поверхности мышечного волокна и отделен от него щелью — синаптической щелью одинаковой ширины. Плазматическая мембрана мышечного волокна сильно складчатая, а базальная пластинка (также называемая внешней пластинкой ) расположена между нервным волокном и мышечным волокном.Синаптическая передача нервных импульсов через синаптическую щель осуществляется высвобождением ацетилхолина из синаптических пузырьков ( экзоцитоз ) в синаптическую щель, где он диффундирует в мембрану мышечного волокна и активирует ацетилхолиновые рецепторы, которые вызывают деполяризацию мембраны и последующую деполяризацию. сокращение мышц. Нервно-мышечный веретена являются рецепторами растяжения, которые регулируют мышечный тонус посредством рефлекса растяжения позвоночника (Junquiera рис. 10-14, стр.179). Посмотрите на слайд № 71-1B и определите нервно-мышечное веретено в перимизии между пучками в брюшке мышцы [пример]. В этом препарате сенсорные нервные волокна веретена НЕ видны, но легко визуализируются модифицированные скелетные мышечные волокна ( интрафузальные волокна ), которые меньше, чем собственно мышечные волокна ( экстрафузальные волокна) — от 2 до 10 волокон содержатся в заполненном жидкостью пространстве внутри дискретной внешней соединительной ткани капсулы .Обратите внимание, что интрафузальные волокна связаны тонкой внутренней капсулой, которая не так заметна на этих срезах. Сенсорные рецепторы (нервные окончания) активируются за счет растяжения интрафузальных волокон, что вызывает рефлекторное сокращение экстрафузальных волокон, которое приводится в движение крупными (альфа) соматическими мотонейронами (расположенными в передних рогах) в виде двухнейронного спинномозгового рефлекса. дуга. Стоит отметить, что помимо того, что интрафузальные волокна являются рецепторами растяжения, они являются функциональными сократительными мышечными клетками . Они иннервируются специальными (гамма) моторными нейронами, которые задают тонус интрафузальным волокнам, модулируя тем самым чувствительность рецептора растяжения (сокращение веретенообразных клеток делает их более натянутыми и, следовательно, еще более чувствительными к растяжению). Это также позволяет веретенообразным клеткам сокращаться вместе с экстрафузальными волокнами, тем самым сохраняя чувствительность к растяжению во всем диапазоне движения мышцы [см. пояснительный рисунок].
Щелкните здесь, чтобы отправить вопросы или комментарии об этом сайте.

Интеграция нервных клеток в трехмерные биопечатные конструкции скелетных мышц ускоряет восстановление мышечной функции 46

. Все процедуры были одобрены протоколом, одобренным Институциональным наблюдательным советом Университета Уэйк Форест (IRB). Биоптаты донорской ткани (образцы в среднем 200 мг) промывали фосфатно-солевым буфером (PBS), после чего полностью удаляли жир и другие ткани.Ткани измельчали ​​до размера менее 1 ×1 мм ² , а затем расщепляли в растворе 0,2% коллагеназы типа I (Worthington Biochemical, Лейквуд, Нью-Джерси) и 0,4% диспазы (Gibco, Гранд-Айленд, Нью-Йорк) в DMEM в течение 2 ч при 37 °С. Расщепленные ткани промывали средой, состоящей из модифицированной Дульбекко среды Игла (DMEM)/питательной смеси F12 (1:1) (Gibco), 18% эмбриональной бычьей сыворотки (FBS, Vally Biomedical Inc., Винчестер, Вирджиния), 10 нг на мл эпидермального фактора роста человека (EGF) (Millipore Sigma, Сент-Луис, Миссури), 1 нг на мл основного фактора роста фибробластов человека (bFGF) (Millipore Sigma), 10 мкг на мл человеческого инсулина (Millipore Sigma) и 0.4 мкг на мл дексаметазона (Millipore Sigma). Полученные мышечные волокна аккуратно пипетировали, фильтровали через сито с размером пор 100 мкм и центрифугировали при 1500 об/мин в течение 5 мин. Осадки ресуспендировали в среде, а затем переносили в чашки для культивирования диаметром 35 мм, покрытые коллагеном I типа (1 мг на мл, BD, Clontech, Bedford, MA). После инкубации в течение ночи во влажном атмосферном воздухе (5% CO ₂ ) при 37°C неприлипшие клетки собирали и переносили в 35-мм чашки для культивирования, покрытые коллагеном I типа.После переноса среду меняли на 4 и 7 сутки. Как только клетки достигли 80% слияния через 8-10 дней, их пересевают в 10-сантиметровые чашки для культивирования (пассаж 1). Выделенные hMPC размножали в питательной среде, состоящей из DMEM/высокой глюкозы (Thermo Scientific Inc., Waltham, MA), 20% FBS, 2% экстракта куриных эмбрионов (Gemini Bio-Products, West Sacramento, CA) и 1% пенициллин/стрептомицин (P/S, Thermo Scientific). Для экспериментов hMPC расширяли до пассажа 4. НСК человека (ReNcell VM) были получены от EMD Millipore (Темекула, Калифорния) и размножены до пассажа 4–6 в поддерживающей среде ReNcell NSC, состоящей из 20 нг на мл EGF и 20 нг на мл bFGF, следуя инструкциям производителя.

Для совместного культивирования клеточные суспензии, содержащие как hMPC, так и hNSC в соотношении от 1:0 до 500:1, высевали на покрытые ламинином 8-луночные стеклянные камеры с плотностью hMPC 6 × 10 ⁴ на лунку, инкубировали в течение ночи и дифференцируются в среде совместного культивирования до 10 дней. Количество hMPC было одинаковым при различном соотношении с hNSC. Среда для дифференцировки состояла из DMEM/высокой концентрации глюкозы, 2% лошадиной сыворотки (Gibco), 1% ITS (Lonza, Базель, Швейцария), 250 нМ дексаметазона (Millipore Sigma) и 1% P/S.В качестве среды для дифференцировки чНСК использовали поддерживающую среду ReNcell без факторов роста. Среду меняли каждые 3 дня. Для набора факторов роста человека hMPC и hNSC (1,5 × 10 ⁶ на 15-сантиметровую чашку для культивирования) высевали в среду для выращивания соответственно. Через 1 день планшеты заменяли 20 мл DMEM, содержащей 1% P/S, и культивировали в течение 9 дней. Кондиционированную среду собирали и фильтровали через фильтр 0,22 мкм, а затем концентрировали (4 раза) с использованием центрифужных фильтрующих блоков с отсечкой по молекулярной массе (MWCO) 3 кДа (центробежные фильтрующие блоки Amicon Ultra-15, Merck Millipore, Дармштадт, Германия). ).Концентрированные кондиционированные среды анализировали на содержание факторов роста и цитокинов с использованием набора Human Cytokine Array (RayBiotech, Norcross, GA) ⁶².

Подготовка биочернил

Три типа биочернил применялись для биопечати конструкций скелетных мышц: биочернила с клеточным наполнением, бесклеточные биочернила и поддерживающие биочернила на основе поликапролактона (PCL). Для печати клеток готовили композитный гидрогель на основе фибриногена с 20 мг на мл фибриногена (Millipore Sigma), 35мг на мл желатина (Millipore Sigma), 3мг на мл гиалуроновой кислоты (HA, Millipore Sigma) и 10% глицерина. (Millipore Sigma) в среде DMEM/с высоким содержанием глюкозы ^2,25 .Вкратце, ГК растворяли в DMEM/высокой концентрации глюкозы при 37°С при перемешивании в течение ночи, а затем к раствору ГК добавляли глицерин и перемешивали в течение 1 часа. К раствору добавляли фибриноген и желатин и растворяли при 37°С в течение 1 ч. После фильтрации через шприцевые фильтры 0,45 мкм (Thermo Scientific) клетки осторожно перемешивали пипеткой. Бесклеточные биочернила для жертвоприношения готовили путем растворения 35 мг желатина на мл в среде DMEM/высокой концентрации глюкозы, содержащей 3 мг на мл ГК и 10% глицерина, с последующей фильтрацией.В качестве поддерживающей биочернил PCL для полимерной столбчатой ​​структуры использовался термопластичный полимер PCL (Mw; 43 000–50 000, Polysciences, Inc., Уоррингтон, Пенсильвания).

Трехмерная биопечать конструкций скелетных мышц

Модели скелетных мышц были изготовлены с использованием нашей специальной системы биопечати ^2,25 . Система состоит из четырех дозирующих модулей (в том числе блоков охлаждения и нагрева), пневматического регулятора давления, столика XYZ и контроллера , регулятора температуры и увлажнителя в закрытой камере.Для изготовления 3D-конструкций скелетных мышц использовали нагруженный клетками гидрогель, бесклеточный жертвующий гидрогель и поддерживающий полимер (рис. 2 и 3а). Нагруженные клетками и бесклеточные биочернила загружали в разные стерильные шприцы, которые соединяли с насадками из тефлона ^® диаметром 300 мкм. Шприцы в асептических условиях вставляли в дозирующие модули, которые были соединены с пневматическим регулятором давления. Полимер PCL загружали в шприц из нержавеющей стали, соединенный с металлическим соплом диаметром 300 мкм, и нагревали до 95 °C в процессе печати.Нагруженные клетками биочернила печатались со скоростью 90 мм в минуту при давлении 50–70 кПа. Жертвовавшие желатин биочернила дозировали со скоростью 160 мм в минуту и ​​давлением 50–80 кПа. Скорость подачи и давление биочернил PCL составляли 75 мм в минуту и ​​780 кПа соответственно. Нагруженные клетками биочернила печатались параллельным рисунком послойно. Структура столба PCL также была напечатана одновременно в каждом слое, который закрепляет напечатанные мышечные пучки, наполненные клетками. Жертвенные биочернила на основе желатина были напечатаны между напечатанными пучками мышц, а затем растворены при 37 ° C после печати для создания пустых микроканалов.Температуру закрытой асептической камеры поддерживали на уровне 18 °C в процессе печати. Напечатанные конструкции сшивали раствором тромбина (20 МЕ/мл, Millipore Sigma) в течение 30–60 мин. Конструкции культивировали в среде для выращивания в течение ночи, а затем переводили в среду для дифференцировки с добавлением апротинина (20 мкг на мл, Millipore Sigma). Среду меняли каждые 3 дня. Для оценки in vitro напечатанные конструкции, содержащие только hMPC (1:0) и hMPC и hNSC (MPC + NSC, 300:1), были биопечатаны (10 × 10 ⁶ на мл клеточной плотности и 10 × 7 × 3  мм ³  по размеру).Для имплантации in vivo биопринтированные конструкции скелетных мышц с плотностью клеток 30 × 10 ⁶ на мл готовили и культивировали in vitro в течение 4–5 дней в среде для дифференцировки перед имплантацией ² .

Биологическая оценка in vitro

Исследовали клеточную активность in vitro и миогенную дифференцировку hMPC и hNSC в двумерной совместной культуре и трехмерных биопечатных конструкциях. Для иммунофлуоресцентного окрашивания все 2D- и 3D-образцы фиксировали 4% параформальдегидом в течение 15–30 мин и пермеабилизировали в метаноле при -20°С в течение 10 мин. Образцы блокировали с помощью бессывороточного блокирующего агента (Dako, Carpentaria, CA) при комнатной температуре в течение 1 часа и инкубировали с первичными антителами в течение 1 часа и вторичными антителами в течение 40–60 минут. Для оценки миогенной дифференциации hMPC образцы окрашивали мышиными антителами против MF-20 (1 мкг на мл, Developmental Studies Hybridoma Bank, Айова-Сити, Айова), мышиными анти-myoD (разведение 1:200, Thermo Scientific ) и антимиогенин кролика (разведение 1:200, Abcam, Кембридж, Массачусетс). Нейрональную и глиальную дифференцировку чНСК также оценивали с помощью иммунофлуоресценции на кроличьи анти-βIIIT (разведение 1:100, Abcam), кроличьи анти-NF (разведение 1:80, Millipore Sigma) и кроличьи анти-GFAP (разведение 1:100, Abcam), соответственно, после пермеабилизации в 0.1% Triton X-100 в течение 20 мин. Скопления AChR на мышечной трубке визуализировали с помощью иммунофлуоресценции для крысиных антител против AChR (разведение 1:100, Abcam). Образование НМС было подтверждено двойной иммунофлуоресценцией для антител против MF-20/AChR/βIIIT или антител против MF-20/AChR/NF. Что касается вторичных антител, конъюгированные с Texas Red антимышиные, антикроличьи или антикрысиные IgG (разведение 1:200, Vector Labs, Burlingame, CA), конъюгированные с Alexa 488 антикроличьи или крысиные IgG (1 :разведение 200, Invitrogen, Eugene, OR) или Cy5-конъюгированный антимышиный IgG (разведение 1:200, Invitrogen).Образцы монтировали с помощью среды VECTASHEILD Mounting Medium с DAPI (Vector Labs) или Prolong® Gold Antifade Mountant (Life Technologies, Carlsbad, CA) с последующей обработкой DAPI (разведение 1:1000, Life Technologies) в течение 10 мин. Все антитела разбавляли разбавителем антител (Dako). Окрашенные ткани анализировали с помощью конфокальных микроскопов (FV10i, FV10-ASW 04.02., Olympus, Токио, Япония; Leica TCS LSI Macro Confocal, LAS-AF 3.1.8976.3, Leica, Microsystems, Wetzlar, Германия) или флуоресцентного микроскопа (DM4000, Имидж Про 6.3., CellSens Dimension 1.18, Leica). В 2D-культуре плотность миотрубочек MHC ⁺ в каждой группе измеряли с использованием иммунофлуоресцентных изображений для MF-20 (увеличение × 50), и значение нормализовали по таковому в группе только MPC слепым методом ( n = 3 на образец). Образование миотрубочек в биопечатных конструкциях оценивали по плотности миотрубочек MHC ⁺ (%) и средней длине миотрубочек MHC ⁺ (мкм) (увеличение × 100, n  = 3 на образец).Все изображения были проанализированы с помощью программного обеспечения Image J (Национальный институт здравоохранения, Bethesda, MD).

Жизнеспособность клеток определяли с использованием набора для анализа живых/мертвых клеток/цитотоксичности (Life Technologies) в соответствии с инструкциями производителя. Вкратце, биопечатные конструкции инкубировали в растворе для анализа (50 мкл на мл Cal-AM и 2 мкл на мл Et-D в среде DMEM/высокой концентрации глюкозы) при комнатной температуре в течение 40–60 мин. После осторожного промывания PBS живые и мертвые клетки визуализировали с помощью конфокального микроскопа (Leica TCS LSI Macro Confocal).Количество живых клеток (зеленые) и мертвых клеток (красные) подсчитывали вручную и рассчитывали жизнеспособность клеток (%) ( n  = 5). Чтобы изучить функциональность NMJs на биопечатных мышечных конструкциях, была выполнена визуализация поглощения кальция. Через 5 дней дифференцировки конструкции обрабатывали индикатором кальция (набор для визуализации кальция Fluo-4, Invitrogen) в соответствии с инструкциями производителя. Флуоресцентные изображения были получены после обработки 500 мМ ацетилхолина (АХ, Millipore Sigma) ^29,63,64,65 .

Модель дефекта мышц ТА крысы

Повреждения дефекта скелетных мышц были созданы у крыс RNU (самцы, возраст 10–12 недель, Лаборатория Чарльза Ривера, Уилмингтон, Массачусетс) ^2,41,42 в соответствии с протокол одобрен Институциональным комитетом по уходу и использованию животных (IACUC) Университета Уэйк Форест. Крыс анестезировали 3% изофлураном, делали длинный разрез кожи левой голени и отделяли мышцы от фасции. Мышцы EDL и EHL были удалены, чтобы исключить компенсаторную гипертрофию во время регенерации мышц, и примерно 40% средней трети TA мышцы было иссечено и взвешено. Массу мышц TA каждого животного рассчитывали по следующему уравнению: y (г) = 0,0017 × масса тела (г) – 0,0716 ⁴¹ . После удаления столбов ЗКС биопечатные конструкции (размером 10 × 7 × 3,6 мм ³  , которые соответствовали области дефекта в ТА-мышце) имплантировали в места мышечного дефекта и покрыли фасцией. Фасцию и кожу зашивали с помощью швов и хирургических скоб соответственно. В данном исследовании изучали 4 группы через 4 и 8 недель после имплантации (всего 24 крысы, n  = 3 в каждой группе и в каждый момент времени): (1) ложные (без дефекта), (2) нелеченые ( только дефект), (3) только MPC (биопечатная конструкция скелетных мышц, содержащая hMPC) и (4) MPC + NSC [биопечатная мышечная конструкция, содержащая hMPC и hNSCs (300:1)].

Функциональное исследование in vivo

Мышечная функция поврежденной ТА мышцы оценивалась через 4 и 8 недель после имплантации путем измерения тетанической силы ТА мышцы с помощью двухрежимной системы мышечных рычагов (Aurora Scientific, Inc. , Mod, 305b, MI-RAT 2.74, Аврора, Канада) вслепую ( n  = 3 на группу и момент времени, три повторных измерения на образец) ^2,42 . Под анестезией левую ногу каждой крысы прикрепляли к подножке, а колено и лодыжку стабилизировали под углом 90°.Два стерилизованных платиновых игольчатых электрода помещали в задний отдел голени по обе стороны от малоберцового нерва, и нерв стимулировали с помощью стимулятора Грасса (S88) на частоте 100 Гц и 10 В с шириной импульса 0,1 мс. Мышечная сила (Н·мм на кг) в ответ на электрическую стимуляцию рассчитывалась как (пиковый изометрический крутящий момент × длина стопы) на массу тела. После функциональной оценки ТА мышцы каждой голени изолировали и взвешивали, после чего рассчитывали процент массы ТА мышц (% от контралатеральной) ( n  = 3 на группу и момент времени).

Гистологический и иммунофлуоресцентный анализ

Для гистологической оценки образцов in vivo собранные мышечные ткани TA были свежезаморожены в жидком азоте и подвергнуты криосрезу на срезы толщиной 6 мкм. После фиксации 4% параформальдегидом в течение 10 мин проводили окрашивание H&E и трихромом по Массону. Для иммунофлуоресценции фиксированные срезы ткани обрабатывали метанолом при температуре -20°С в течение 15 мин, бессывороточным блокирующим агентом в течение 1 ч при комнатной температуре, а затем инкубировали с первичными антителами в течение 1 ч.Срезы тканей инкубировали со вторичными антителами, такими как конъюгированные с Texas Red антимышиные или антикрысиные или IgG, конъюгированные с Alexa 488 антикроличьи или куриные (разведение 1:200, Invitrogen) IgG или Cy5-конъюгированные анти-мышиный или анти-кроличий (разведение 1:200, Invitrogen) IgG на 40–60 мин и заливали монтажной средой с DAPI.

Для изучения вновь образованных мышечных волокон в областях имплантации срезы ткани подвергали двойному иммуноокрашиванию мышиными анти-MF-20 и кроличьими анти-HLA-A (разведение 1:100, Abcam).Площадь MHC ⁺ миофибрилл на поле (%) и HLA ⁺ миофибрилл (%) измеряли с помощью иммунофлуоресцентных изображений для MHC/HLA (увеличение ×400) слепым методом ( n  = 3 на образец и момент времени , 3–4 случайных поля в каждой выборке). Для оценки васкуляризации имплантированных конструкций срезы тканей окрашивали кроличьим анти-vWF (разведение 1:400, Dako) и мышиным анти-α-SMA (разведение 1:50, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA). Количество и площадь сосудов на поле (мкм ² ) измеряли с помощью иммунофлуоресцентных изображений для vWF/α-SMA (увеличение ×400, n  = 3 на образец и момент времени).Нейроны и образование НМС имплантированных конструкций визуализировали методом иммунофлуоресценции с кроличьими анти-NF/крысиными анти-AChR/мышиными анти-MF-20, куриными анти-NF (разведение 1:1000, Abcam)/крысиными анти-AChR/кроличьими анти- -HLA и мышиные анти-HNA (человеческий ядерный антиген, разведение 1:100, EMD Millipore)/кроличьи анти-βIIIT-антитела. Используя тройную иммунофлуоресценцию для NF/AChR/MHC (увеличение ×400), подсчитывали количество NMJ на поле и AChR на поле и NMJ ⁺ миофибрилл (%) ( n  = 3 на группу и момент времени, четыре случайных полей на выборку).

Статистический анализ

Результаты были проанализированы с помощью Origin Pro 8. 5 (OriginLab Co, Нортгемптон, Массачусетс), GraphPad Prism 8 (GraphPad Software, Сан-Диего, Калифорния) и программного обеспечения SPSS (SPSS, версия 19; IBM, Армонк, Нью-Йорк) . Для сравнения средних применялись односторонний или двусторонний дисперсионный анализ (ANOVA), апостериорные критерии Тьюки и критерий Стьюдента t . Переменные выражены как среднее ± стандартное отклонение (SD), а различия между экспериментальными группами считались статистически значимыми при p  < 0.05.

Сводка отчета

Дополнительную информацию о дизайне исследования можно найти в Сводке отчета об исследовании природы, связанной с этой статьей.

4.5 Нервная ткань – анатомия и физиология

Цели обучения

Описать характеристики нервной ткани и то, как они обеспечивают уникальные функции нервной ткани.

К концу этого раздела вы сможете:

• Определите классы клеток, из которых состоит нервная ткань
• Опишите характеристики нервной ткани

Нервная ткань характеризуется как возбудимая и способная посылать и получать электрохимические сигналы, которые обеспечивают тело информацией. Два основных класса клеток составляют нервную ткань: нейрона и нейроглии (рис. 4.5.1. Нейрон). Нейроны распространяют информацию посредством электрохимических импульсов, называемых потенциалами действия, которые биохимически связаны с высвобождением химических сигналов. Нейроглия играет важную роль в поддержке нейронов.

Рисунок 4.5.1 – Нейрон: Тело клетки нейрона, также называемое сома, содержит ядро ​​и митохондрии. Дендриты передают нервный импульс к соме.Аксон переносит потенциал действия к другой возбудимой клетке (LM × 1600). (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012 г.)

Внешний веб-сайт

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о нервной ткани. Каковы основные части нервной клетки?

Нейроны имеют отличительную морфологию, хорошо подходящую для их роли проводящих клеток, состоящую из трех основных частей. Тело клетки включает большую часть цитоплазмы, органелл и ядра. Дендриты, получающие информацию от других нейронов, отходят от тела клетки и выглядят как тонкие отростки.Длинный аксон отходит от тела клетки и может быть обернут изолирующим слоем, известным как миелин , который образован вспомогательными клетками. Аксоны передают электрические сигналы, уходящие от тела клетки. Синапс — это промежуток между нервными клетками или между нервной клеткой и ее мишенью. Сигнал передается через синапс химическими соединениями, известными как нейротрансмиттеры. Нейроны, классифицируемые как мультиполярные нейроны, имеют несколько дендритов и один выступающий аксон. Биполярные нейроны имеют один дендрит и аксон с телом клетки, в то время как униполярные нейроны имеют только один отросток, отходящий от тела клетки, который делится на функциональный дендрит и функциональный аксон.Когда нейрон достаточно возбужден, он генерирует потенциал действия, который распространяется вниз по аксону к синапсу. Если в синапсе высвобождается достаточно нейротрансмиттеров для стимуляции следующего нейрона (или мышцы, или железы), генерируется ответ.

Второй класс нервных клеток — это нейроглия или глиальные клетки, которые, как было охарактеризовано, выполняют простую вспомогательную роль. Слово «глия» происходит от греческого слова «клей». Недавние исследования проливают свет на более сложную роль нейроглии в функционировании мозга и нервной системы.Клетки Astrocyte , названные в честь их характерной звездообразной формы, широко распространены в центральной нервной системе. Астроциты выполняют множество функций, включая регуляцию концентрации ионов в межклеточном пространстве, поглощение и/или расщепление некоторых нейротрансмиттеров и формирование гематоэнцефалического барьера — мембраны, отделяющей кровеносную систему от головного мозга. Микроглия защищает нервную систему от инфекции и связана с макрофагами. Клетки олигодендроцита продуцируют миелин в центральной нервной системе (головной и спинной мозг), тогда как шванновская клетка продуцирует миелин в периферической нервной системе (рис. 4.5.2 Нервная ткань).

Рисунок 4.5.2 – Нервная ткань: Нервная ткань состоит из нейронов и нейроглии. Клетки нервной ткани специализируются на передаче и приеме импульсов (LM × 872). (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012 г.)

Обзор главы

Самая известная клетка нервной ткани, нейрон, характеризуется, главным образом, своей способностью получать стимулы и реагировать, генерируя электрический сигнал, известный как потенциал действия, который может быстро распространяться на большие расстояния в организме.Типичный нейрон имеет отличительную морфологию: большое тело клетки разветвляется на короткие отростки, называемые дендритами, которые получают химические сигналы от других нейронов, и длинный хвост, называемый аксоном, который передает сигналы от клетки к другим нейронам, мышцам или мышцам. железы. Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой, производной липидов, которая действует как изолятор и облегчает передачу потенциала действия. Другие клетки нервной ткани, нейроглии, включают астроциты, микроглию, олигодендроциты и шванновские клетки.

Вопросы по интерактивной ссылке

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о нервной ткани. Каковы основные части нервной клетки?

Дендриты, тело клетки и аксон.

Вопросы для критического мышления

Какие морфологические приспособления нейронов делают их пригодными для передачи нервного импульса?

Нейроны хорошо подходят для передачи нервных импульсов, потому что короткие отростки, дендриты, получают импульсы от других нейронов, а длинные хвостовые отростки, аксоны, переносят электрические импульсы от клетки к другим нейронам.

Каковы функции астроцитов?

Астроциты регулируют ионы и поглощение и/или расщепление некоторых нейротрансмиттеров и способствуют формированию гематоэнцефалического барьера.

Ссылки

Стерн, П.