תאים בגוף האדם מובחנים בהתאם למינם. למעשה, הם אלמנטים מבניים של רקמות שונות. כל אחד מהם מותאם בצורה מקסימלית לסוג פעילות ספציפי. המבנה של נוירון הוא אישור ברור לכך.

מערכת עצבים

לרוב התאים בגוף יש מבנה דומה. יש להם צורה קומפקטית סגורה במעטפת. בפנים יש גרעין ומערכת של אברונים המבצעים סינתזה ומטבוליזם של חומרים נחוצים. עם זאת, המבנה והתפקודים של הנוירון שונים. זוהי יחידה מבנית של רקמת עצבים. תאים אלו מספקים תקשורת בין כל מערכות הגוף.

הבסיס של מערכת העצבים המרכזית הוא המוח וחוט השדרה. בשני מרכזים אלו אפור ו חומר לבן. ההבדלים קשורים לפונקציות שבוצעו. חלק אחד מקבל אות מהגירוי ומעבד אותו, ואילו השני אחראי על ביצוע פקודת התגובה הדרושה. מחוץ למרכזים העיקריים, רקמת העצבים יוצרת צרורות של אשכולות (צמתים או גנגליונים). הם מסתעפים, מפיצים רשת מוליכת אותות בכל הגוף (מערכת העצבים ההיקפית).

תאי עצבים

כדי לספק מספר חיבורים, לנוירון יש מבנה מיוחד. בנוסף לגוף, שבו מרוכזים האברונים העיקריים, ישנם תהליכים. חלקם קצרים (דנדריטים), בדרך כלל יש כמה מהם, השני (אקסון) הוא אחד, ואורכו במבנים בודדים יכול להגיע למטר אחד.

מבנה תא העצב של הנוירון מתוכנן באופן שיבטיח את חילופי המידע הטובים ביותר. הדנדריטים מסועפים מאוד (כמו כתר עץ). עם הקצוות שלהם הם מקיימים אינטראקציה עם תהליכים של תאים אחרים. המקום בו הם נפגשים נקרא סינפסה. זה המקום שבו הדחף מתקבל ומשודר. הכיוון שלו: קולטן - דנדריט - גוף התא (סומא) - אקסון - איבר או רקמה מגיבים.

המבנה הפנימי של נוירון דומה בהרכבו לאברונים ליחידות מבניות אחרות של רקמה. הוא מכיל גרעין וציטופלזמה התחום על ידי ממברנה. בפנים יש מיטוכונדריה וריבוזומים, מיקרוטובולים, הרשת האנדופלזמית ומנגנון הגולגי.

ברוב המקרים, מספר ענפים עבים (דנדריטים) משתרעים מהסומה (בסיס) התא. אין להם גבול ברור עם הגוף והם מכוסים בקרום משותף. כשהם מתרחקים, הגזעים נעשים דקים יותר ומתפצלים. כתוצאה מכך, החלקים הדקים ביותר שלהם נראים כמו חוטים מחודדים.

המבנה המיוחד של הנוירון (האקסון הדק והארוך) מרמז על הצורך להגן על הסיב שלו לכל אורכו. לכן, למעלה הוא מכוסה במעטפת של תאי שוואן היוצרים מיאלין, עם צמתים של Ranvier ביניהם. מבנה זה מספק הגנה נוספת, מבודד דחפים חולפים ובנוסף מזין ותומך בחוטים.

מקורו של האקסון מגבעה (תל) אופיינית. התהליך מסתעף בסופו של דבר גם, אבל זה לא מתרחש לכל אורכו, אלא קרוב יותר לסוף, בנקודות החיבור עם נוירונים או רקמות אחרות.

מִיוּן

נוירונים מחולקים לסוגים בהתאם לסוג המתווך (מתווך הדחף המוליך) המשתחרר במסופי האקסון. זה יכול להיות כולין, אדרנלין וכו'. בהתאם למיקומם בחלקים של מערכת העצבים המרכזית, הם יכולים להתייחס לנוירונים סומטיים או אוטונומיים. ישנם תאים קולטיים (אפרנטיים) ומשדרים אותות משוב (efferent) בתגובה לגירוי. ביניהם עשויים להיות אינטרנוירונים האחראים לחילופי מידע בתוך מערכת העצבים המרכזית. בהתאם לסוג התגובה, תאים יכולים לעכב עירור או להיפך, להגביר אותה.

על פי מצב המוכנות שלהם, הם נבדלים: "שקטים", שמתחילים לפעול (לשדר דחף) רק בנוכחות סוג מסוים של גירוי, ורקע, המנטרים כל הזמן (יצירת אותות מתמשך). בהתאם לסוג המידע הנקלט מהחיישנים, גם מבנה הנוירון משתנה. בהקשר זה, הם מסווגים לבימודאליים, עם תגובה פשוטה יחסית לגירוי (שני סוגי תחושה הקשורים זה בזה: דקירה וכתוצאה מכך כאב ופולימודאלי. זהו מבנה מורכב יותר - נוירונים פולימודליים (ספציפיים ומעורפלים). תְגוּבָה).

תכונות, מבנה ותפקודים של נוירון

פני השטח של קרום הנוירון מכוסים בהקרנות קטנות (קוצים) כדי להגדיל את שטח המגע. בסך הכל, הם יכולים לתפוס עד 40% משטח התא. הגרעין של נוירון, כמו זה של סוגים אחרים של תאים, נושא מידע תורשתי. תאי עצב אינם מתחלקים על ידי מיטוזה. אם הקשר בין האקסון לגוף נשבר, התהליך מת. עם זאת, אם הסומא לא ניזוק, הוא מסוגל ליצור ולגדל אקסון חדש.

המבנה השביר של הנוירון מרמז על נוכחות של "טיפול" נוסף. פונקציות הגנה, תומכות, הפרשות וטרופיות (תזונה) מסופקות על ידי נוירוגליה. התאים שלו ממלאים את כל החלל מסביב. במידה מסוימת, זה עוזר לשחזר קשרים שבורים, וגם נלחם בזיהומים ובאופן כללי "דואג" לנוירונים.

קרום תא

אלמנט זה מספק פונקציית מחסום, המפריד את הסביבה הפנימית מהנוירוגליה הממוקמת בחוץ. הסרט הדק ביותר מורכב משתי שכבות של מולקולות חלבון ופוספוליפידים הממוקמים ביניהן. המבנה של קרום הנוירון מרמז על נוכחות במבנה שלו של קולטנים ספציפיים האחראים על זיהוי גירויים. יש להם רגישות סלקטיבית ובמידת הצורך "נדלקים" בנוכחות צד שכנגד. החיבור בין הסביבה הפנימית והחיצונית מתרחש דרך צינוריות המאפשרות מעבר יוני סידן או אשלגן. במקביל, הם נפתחים או נסגרים בהשפעת קולטני חלבון.

הודות לממברנה, לתא יש את הפוטנציאל שלו. כאשר הוא מועבר לאורך השרשרת, רקמה מעוררת עצבנית. מגע בין הממברנות של נוירונים שכנים מתרחש בסינפסות. שמירה על סביבה פנימית קבועה היא מרכיב חשוב בחייו של כל תא. והממברנה מווסתת בעדינות את ריכוז המולקולות והיונים הטעונים בציטופלזמה. במקרה זה, הם מועברים אל כמויות נדרשותלתגובות מטבוליות להתרחש ברמה אופטימלית.

גוף האדם הוא מערכת מורכבת ומאוזנת למדי המתפקדת בהתאם לכללים ברורים. יתרה מכך, כלפי חוץ נראה שהכל די פשוט, אבל למעשה הגוף שלנו הוא אינטראקציה מדהימה של כל תא ואיבר. כל ה"תזמורת" הזו מנוהלת על ידי מערכת העצבים, המורכבת מנוירונים. היום נספר לכם מהם נוירונים וכמה תפקיד חשוב להם בגוף האדם. אחרי הכל, הם האחראים לבריאותנו הנפשית והפיזית.

כל תלמיד בית ספר יודע שאנחנו נשלטים על ידי המוח ומערכת העצבים. שני הגושים הללו של הגוף שלנו מיוצגים על ידי תאים, שכל אחד מהם נקרא נוירון עצבי. תאים אלה אחראים על קליטה והעברת דחפים מנוירון לנוירון ותאי אחרים של איברים אנושיים.

כדי להבין טוב יותר מה זה נוירונים, ניתן לייצג אותם בתור אלמנט חשוב מערכת עצבים, שמבצע לא רק תפקיד מנצח, אלא גם פונקציונלי. באופן מפתיע, מדעני מוח עדיין ממשיכים לחקור נוירונים ועבודתם בהעברת מידע. כמובן, הם השיגו הצלחה רבה במחקר המדעי שלהם והצליחו לחשוף סודות רבים של הגוף שלנו, אבל הם עדיין לא יכולים לענות אחת ולתמיד על השאלה מה זה נוירונים.

תאי עצב: תכונות

נוירונים הם תאים ודומים במובנים רבים ל"אחיהם" האחרים המרכיבים את גופנו. אבל יש להם מספר תכונות. בשל המבנה שלהם, תאים כאלה בגוף האדם, כאשר הם מחוברים, יוצרים מרכז עצבים.

לנוירון יש גרעין והוא מוקף בקרום מגן. זה הופך אותו לדומה לכל שאר התאים, אבל שם מסתיים הדמיון. דמויות אחרות תא עצבלהפוך אותו לייחודי באמת:

• נוירונים לא מתחלקים

נוירונים של המוח (מוח וחוט שדרה) אינם מתחלקים. זה מפתיע, אבל הם מפסיקים להתפתח כמעט מיד לאחר הופעתם. מדענים מאמינים שתא מבשר מסוים משלים חלוקה עוד לפני שהנוירון מפותח במלואו. בעתיד, הוא מגדיל רק קשרים, אבל לא את הכמות שלו בגוף. מחלות רבות של המוח ומערכת העצבים המרכזית קשורות לעובדה זו. עם הגיל, חלק מהנוירונים מתים, והתאים הנותרים, בגלל הפעילות הנמוכה של האדם עצמו, לא יכולים לבנות קשרים ולהחליף את "אחיהם". כל זה מוביל לחוסר איזון בגוף ובמקרים מסוימים למוות.

• תאי עצב מעבירים מידע

נוירונים יכולים להעביר ולקבל מידע באמצעות תהליכים - דנדריטים ואקסונים. הם מסוגלים לתפוס נתונים מסוימים באמצעות תגובה כימיתולהמיר אותו לדחף חשמלי, אשר, בתורו, עובר דרך סינפסות (חיבורים) לתאי הגוף הנחוצים.

מדענים הוכיחו את הייחודיות של תאי עצב, אבל למעשה הם יודעים כיום על נוירונים רק 20% ממה שהם בעצם מסתירים. הפוטנציאל של נוירונים עדיין לא נחשף, ב עולם מדעיישנה דעה שגילוי סוד אחד של תפקוד תאי עצב הופך להתחלה של סוד אחר. והתהליך הזה נראה כרגע אינסופי.

כמה נוירונים יש בגוף?

מידע זה אינו ידוע בוודאות, אך נוירופיזיולוגים מציעים שיש יותר ממאה מיליארד תאי עצב בגוף האדם. יתרה מכך, לתא אחד יש את היכולת ליצור עד עשרת אלפים סינפסות, מה שמאפשר לו לתקשר במהירות וביעילות עם תאים ונוירונים אחרים.

מבנה של נוירונים

כל תא עצב מורכב משלושה חלקים:

• גוף נוירון (סומה);
• דנדריטים;
• אקסונים.

עדיין לא ידוע איזה מהתהליכים מתפתח ראשון בגוף התא, אבל חלוקת האחריות ביניהם ברורה למדי. תהליך האקסון של נוירון נוצר בדרך כלל בעותק בודד, אבל יכולים להיות הרבה דנדריטים. מספרם מגיע לפעמים לכמה מאות; ככל שיש לתא עצב יותר דנדריטים, כך ניתן לחבר אליו יותר תאים. בנוסף, רשת נרחבת של תהליכים מאפשרת להעביר מידע רב בזמן הקצר ביותר.

מדענים מאמינים שלפני היווצרותם של תהליכים, הנוירון מתפשט בכל הגוף, ומרגע הופעתם הוא כבר נמצא במקום אחד מבלי להשתנות.

העברת מידע על ידי תאי עצב

כדי להבין עד כמה חשובים הנוירונים, יש צורך להבין כיצד הם מבצעים את תפקידם של העברת מידע. דחפים של נוירונים יכולים לנוע בצורות כימיות וחשמליות. שלוחת הדנדריטים של נוירון קולטת מידע כגירוי ומעבירה אותו לגוף הנוירון; האקסון מעביר אותו כדחף אלקטרוני לתאים אחרים. הדנדריטים של נוירון אחר מקבלים את הדחף האלקטרוני מיד או בעזרת נוירוטרנסמיטורים (שליחים כימיים). נוירוטרנסמיטורים נלכדים על ידי נוירונים ומשמשים לאחר מכן כשלהם.

סוגי נוירונים לפי מספר תהליכים

מדענים, שצופים בעבודתם של תאי עצב, פיתחו כמה סוגים של סיווג שלהם. אחד מהם מחלק נוירונים במספר התהליכים:

• חד קוטבי;
• פסאודווניפולארי;
• דו קוטבי;
• רב קוטבי;
• חסר אקסונים.

נוירון רב קוטבי נחשב לקלאסי; יש לו אקסון קצר אחד ורשת של דנדריטים. התאים הנחקרים ביותר הם תאי עצב חסרי אקסון; מדענים יודעים רק את מיקומם - חוט השדרה.

קשת רפלקס: הגדרה ותיאור קצר

בנוירופיזיקה יש מונח כזה "נוירוני קשת רפלקס". בלעדיו, די קשה לקבל הבנה מלאה של העבודה והמשמעות של תאי עצב. גירויים המשפיעים על מערכת העצבים נקראים רפלקסים. זוהי הפעילות העיקרית של מערכת העצבים המרכזית שלנו, היא מתבצעת בעזרת קשת רפלקס. אפשר לחשוב עליו כמעין דרך שלאורכה עובר דחף מנוירון לביצוע פעולה (רפלקס).

ניתן לחלק את המסלול למספר שלבים:

• תפיסה של גירוי על ידי דנדריטים;
• העברת דחף לגוף התא;
• הפיכת מידע לדחף חשמלי;
• העברת דחף לאיבר;
• שינוי בפעילות האיברים (תגובה פיזית לגירוי).

קשתות רפלקס יכולות להיות שונות ולהכיל מספר נוירונים. לדוגמה, קשת רפלקס פשוטה נוצרת משני תאי עצב. אחד מהם מקבל מידע, והשני מאלץ איברים אנושיים לבצע פעולות מסוימות. בדרך כלל פעולות כאלה נקראות רפלקס בלתי מותנה. זה מתרחש כאשר אדם נפגע, למשל על פיקת הברך, וכאשר נוגעים במשטח חם.

לרוב פשוט קשת רפלקסמוליך דחפים באמצעות תהליכים עמוד שדרה, קשת רפלקס מורכבת מוליכה את הדחף ישירות אל המוח, שבתורו מעבד אותו ויכול לאחסן אותו. לאחר מכן, כאשר הוא מקבל דחף דומה, המוח שולח את הפקודה הדרושה לאיברים לבצע קבוצה מסוימת של פעולות.

סיווג של נוירונים לפי פונקציונליות

נוירונים יכולים להיות מסווגים לפי ייעודם הישירה, מכיוון שכל קבוצה של תאי עצב מיועדת פעולות מסוימות. סוגי הנוירונים מוצגים כדלקמן:

1. רָגִישׁ

תאי עצב אלו נועדו לתפוס גירוי ולהפוך אותו לדחף המופנה למוח.

הם קולטים מידע ומעבירים דחפים לשרירים שמניעים חלקים בגוף ואיברים אנושיים.

3. הכנס

נוירונים אלה מבצעים עבודה מורכבת; הם נמצאים במרכז השרשרת בין תאי עצב תחושתיים ומוטוריים. נוירונים כאלה קולטים מידע, מבצעים עיבוד מקדים ומשדרים דחף פקודה.

4. מזכירה

תאי עצב מפרשים מסנתזים נוירו-הורמונים ויש להם מבנה מיוחד עם מספר רב של שקיות ממברנות.

נוירונים מוטוריים: מאפיינים

לנוירונים אפרנטיים (מוטוריים) יש מבנה זהה לתאי עצב אחרים. רשת הדנדריטים שלהם היא המסועפת ביותר, והאקסונים משתרעים על סיבי השריר. הם גורמים לשריר להתכווץ ולהתיישר. האקסון הארוך ביותר בגוף האדם הוא האקסון של הנוירון המוטורי, שמגיע אליו אֲגוּדָלרגליים מ אזור המותני. בממוצע, אורכו כמטר אחד.

כמעט כל הנוירונים היוצאים ממוקמים בחוט השדרה, מכיוון שהוא אחראי לרוב התנועות הלא מודעות שלנו. זה חל לא רק על רפלקסים בלתי מותנים (למשל, מצמוץ), אלא גם על כל פעולה שאיננו חושבים עליהן. כאשר אנו מציצים באובייקט כלשהו, ​​נשלחים אליו דחפים עצב אופטימוֹחַ. אבל התנועה גַלגַל הָעַיִןשמאל וימין מתבצע באמצעות פקודות מחוט השדרה, זה תנועות לא מודעות. לכן, ככל שאנו מתבגרים והצטברות של פעולות הרגליות לא מודעות גוברת, חשיבותם של נוירונים מוטוריים מופיעה באור חדש.

סוגי נוירונים מוטוריים

בתורו, לתאים efferent יש סיווג מסוים. הם מחולקים לשני הסוגים הבאים:

• א-מוטונורונים;
• y-מוטונוירונים.

לסוג הראשון של נוירונים יש מבנה סיבים צפוף יותר והוא נצמד לסיבי שריר שונים. נוירון אחד כזה יכול לערב מספר שונה של שרירים.

מוטונאורוני Y מעט חלשים יותר מ"אחיהם"; הם אינם יכולים להשתמש במספר סיבי שריר בו זמנית והם אחראים על מתח השרירים. אנו יכולים לומר ששני סוגי הנוירונים הם האיבר השולט בפעילות המוטורית.

לאילו שרירים נוירונים מוטוריים מתחברים?

אקסונים נוירונים מחוברים למספר סוגים של שרירים (הם שרירים עובדים), המסווגים כ:

• בעל חיים;
• וגטטיבי.

קבוצת השרירים הראשונה מיוצגת על ידי שרירי השלד, והשנייה שייכת לקטגוריה של שרירים חלקים. שיטות ההתקשרות ל סיב שריר. שרירי שלדבנקודת המגע עם נוירונים, הם יוצרים לוחות מוזרים. נוירונים אוטונומיים מתקשרים עם שריר חלק דרך נפיחות קטנות או שלפוחיות.

סיכום

אי אפשר לדמיין איך הגוף שלנו יתפקד בהיעדר תאי עצב. בכל שנייה הם מבצעים עבודה קשה להפליא, אחראים למצב הרגשי שלנו, להעדפות הטעם ו פעילות גופנית. נוירונים עדיין לא חשפו הרבה מהסודות שלהם. אחרי הכל, אפילו התיאוריה הפשוטה ביותר על אי שחזור של נוירונים מעוררת מחלוקות ושאלות רבות בקרב כמה מדענים. הם מוכנים להוכיח שבמקרים מסוימים תאי עצב מסוגלים לא רק ליצור קשרים חדשים, אלא גם להתרבות עצמית. כמובן, זו רק תיאוריה לעת עתה, אבל בהחלט עשויה להתברר שהיא בת קיימא.

עבודה על תפקוד מערכת העצבים המרכזית חשובה ביותר. ואכן, הודות לתגליות בתחום זה, רוקחים יוכלו לפתח תרופות חדשות להפעלת פעילות המוח, ופסיכיאטרים יבינו טוב יותר את טיבן של מחלות רבות שנראות כעת חשוכות מרפא.

נוירונים מחולקים לקולטן, אפקטור ואינטרקלורי.

המורכבות ומגוון התפקודים של מערכת העצבים נקבעים על ידי האינטראקציות בין נוירונים. אינטראקציה זו היא אוסף של אותות שונים המועברים בין נוירונים או שרירים ובלוטות. אותות נפלטים ומתפשטים באמצעות יונים. יונים יוצרים מטען חשמלי(פוטנציאל פעולה) שנע לאורך גוף הנוירון.

חשיבות מדעית הייתה להמצאת שיטת גולגי ב-1873, שאפשרה לצבוע נוירונים בודדים. המונח "נוירון" (נוירון גרמני) לציון תאי עצב הוצג על ידי G.V. Waldeyer בשנת 1891.

מבנה של נוירונים

גוף התא

הגוף של תא עצב מורכב מפרוטופלזמה (ציטופלזמה וגרעין), התחום מבחוץ על ידי ממברנה של דו-שכבה שומנית. ליפידים מורכבים מראשים הידרופיליים וזנבות הידרופוביים. הליפידים מסודרים עם זנבות הידרופוביים הפונים זה לזה, ויוצרים שכבה הידרופוביה. שכבה זו מאפשרת רק חומרים מסיסים בשומן (כגון חמצן ו פחמן דו חמצני). יש חלבונים על הממברנה: בצורת כדוריות על פני השטח, שעליהן ניתן להבחין בגידולים של פוליסכרידים (glycocalyx), שבזכותם התא קולט גירוי חיצוני, וחלבונים אינטגרליים החודרים לממברנה דרכם, בהם מתעלים יונים. נמצאים.

נוירון מורכב מגוף בקוטר שנע בין 3 ל-130 מיקרון. הגוף מכיל גרעין (עם מספר רב של נקבוביות גרעיניות) ואברונים (כולל ER מחוספס מפותח מאוד עם ריבוזומים פעילים, מנגנון גולגי), וכן תהליכים. ישנם שני סוגים של תהליכים: דנדריטים ואקסונים. לנוירון יש ציטושלד מפותח שחודר לתהליכים שלו. השלד הציטו שומר על צורת התא; חוטיו משמשים כ"מסילות" להובלת אברונים וחומרים ארוזים בשלפוחיות ממברנות (לדוגמה, נוירוטרנסמיטורים). שלד הציטוס של נוירון מורכב מסיבים בקטרים ​​שונים: מיקרוטובולים (D=20-30 ננומטר) - מורכבים מהחלבון טובולין ונמתחים מהנוירון לאורך האקסון, עד לקצות העצבים. נוירופילמנטים (D = 10 ננומטר) - יחד עם מיקרוטובולים מספקים הובלה תוך תאית של חומרים. מיקרופילמנטים (D = 5 ננומטר) - מורכבים מחלבוני אקטין ומיוזין, בולט במיוחד בגידול תהליכים עצבייםובנוירוגליה.( נוירוגליה, או פשוט גליה (מיוונית עתיקה. νεῦρον - סיבים, עצב + γλία - דבק), - קבוצה של תאי עזר רקמת עצב. מהווה כ-40% מנפח מערכת העצבים המרכזית. מספר תאי הגליה במוח שווה בערך למספר הנוירונים).

מנגנון סינתטי מפותח מתגלה בגוף הנוירון; הרטיקולום האנדופלזמי הגרגירי של הנוירון מוכתם בצורה בזופילית ומכונה "טיגרואיד". טיגרואיד חודר מחלקות ראשוניותדנדריטים, אך נמצא במרחק ניכר מתחילת האקסון, המשמש כסימן היסטולוגי של האקסון. נוירונים משתנים בצורה, מספר תהליכים ותפקודים. בהתאם לתפקוד, רגישים, אפקטורים (מוטוריים, מפרשים) ואינטרקלוריים מובחנים. נוירונים תחושתיים קולטים גירויים, ממירים אותם לדחפים עצביים ומעבירים אותם למוח. Effector (מלטינית effectus - פעולה) - יוצר ושולח פקודות לגופים העובדים. אינטרקלטורים - מתקשרים בין נוירונים תחושתיים ומוטוריים, משתתפים בעיבוד מידע ויצירת פקודות.

קיימת הבחנה בין הובלת אקסון אנטרוגרדית (הרחק מהגוף) לבין העברת אקסון רטרוגרדית (לכיוון הגוף).

דנדריטים ואקסון

מנגנון יצירה והובלת פוטנציאל פעולה

בשנת 1937, ג'ון זכארי ג'וניור קבע שניתן להשתמש באקסון הענק של דיונונים כדי לחקור את התכונות החשמליות של האקסונים. אקסונים של דיונונים נבחרו מכיוון שהם הרבה יותר גדולים מאלה של בני אדם. אם תכניס אלקטרודה לתוך האקסון, תוכל למדוד את פוטנציאל הממברנה שלו.

קרום האקסון מכיל תעלות יונים מוגנות במתח. הם מאפשרים לאקסון ליצור ולהוליך אותות חשמליים הנקראים פוטנציאל פעולה לאורך גופו. אותות אלו נוצרים ומתפשטים עקב יונים טעונים חשמלית של נתרן (Na+), אשלגן (K+), כלור (Cl -), סידן (Ca 2+).

לחץ, מתיחה, גורמים כימיים או שינויים בפוטנציאל הממברנה יכולים להפעיל את הנוירון. זה מתרחש עקב פתיחת תעלות יונים המאפשרות ליונים לחצות את קרום התא ובהתאם לשנות את פוטנציאל הממברנה.

אקסונים דקים משתמשים בפחות אנרגיה וחומרים מטבוליים כדי לנהל פוטנציאל פעולה, אבל אקסונים עבים מאפשרים לו להתנהל מהר יותר.

על מנת לנהל פוטנציאל פעולה מהר יותר ופחות אנרגטית, נוירונים יכולים להשתמש בתאי גליה מיוחדים הנקראים אוליגודנדרוציטים במערכת העצבים המרכזית או בתאי שוואן במערכת העצבים ההיקפית כדי לכסות את האקסונים שלהם. תאים אלה אינם מכסים לחלוטין את האקסונים, ומשאירים פערים על האקסונים פתוחים לחומר חוץ תאי. בפערים אלו יש צפיפות מוגברת של תעלות יונים. הם נקראים צמתים של Ranvier. פוטנציאל הפעולה עובר דרכם דרך השדה החשמלי שבין הפערים.

מִיוּן

סיווג מבני

בהתבסס על המספר והסידור של דנדריטים ואקסונים, נוירונים מחולקים לנוירונים חסרי אקסון, נוירונים חד-קוטביים, נוירונים פסאודווניפולאריים, נוירונים דו-קוטביים ונוירונים רב-קוטביים (סוכות דנדריטיות רבות, בדרך כלל efferent).

נוירונים אפרנטיים(רגיש, חושי, קולטן או צנטריפטלי). נוירונים מסוג זה כוללים תאים ראשוניים של איברי החישה ותאים פסאודוניפולאריים, שלדנדריטים שלהם יש קצוות חופשיים.

נוירונים אפרנטיים(אפקטור, מנוע, מנוע או צנטריפוגלי). נוירונים מסוג זה כוללים את הנוירונים הסופיים - אולטימטום ולפני אחרון - לא אולטימטום.

נוירונים של האגודה(interneurons או internurons) - קבוצה של נוירונים מתקשרת בין efferent ל-afferent.

• נוירוציטים חד-קוטביים (עם תהליך אחד), המצויים, למשל, בגרעין החושי העצב הטריגמינליבמוח האמצעי;
• תאים פסאודווניפולאריים מקובצים ליד חוט השדרה בגרעיני הבין חולייתיים;
• נוירונים דו-קוטביים (יש להם אקסון אחד ודנדריט אחד), הממוקמים באיברי חישה מיוחדים - הרשתית, אפיתל חוש הריח והפקעת, גרעיני שמיעתי וסטיבולרי;
• נוירונים רב קוטביים (בעלי אקסון אחד וכמה דנדריטים), השולטים במערכת העצבים המרכזית.

התפתחות וגדילה של נוירונים

סוגיית החלוקה הנוירונית עדיין שנויה במחלוקת. לפי גרסה אחת, נוירון מתפתח מתא מבשר קטן, שמפסיק להתחלק עוד לפני שהוא משחרר את התהליכים שלו. האקסון מתחיל לגדול ראשון, ודנדריטים נוצרים מאוחר יותר. בסוף תהליך ההתפתחות של תא העצב מופיעה התעבות, שעושה נתיב דרך הרקמה שמסביב. עיבוי זה נקרא קונוס הגדילה של תא העצב. הוא מורכב מחלק פחוס של תהליך תאי העצב עם קוצים דקים רבים. עובי המיקרו-ספינוסים הוא 0.1 עד 0.2 מיקרומטר ואורכם יכול להגיע ל-50 מיקרומטר; האזור הרחב והשטוח של חרוט הצמיחה הוא כ-5 מיקרומטר רוחב ואורך, אם כי צורתו יכולה להשתנות. המרווחים בין המיקרו-עמודים של חרוט הצמיחה מכוסים בקרום מקופל. מיקרוספינים נמצאים בתנועה מתמדת - חלקם נסוגים לתוך חרוט הגדילה, אחרים מתארכים, סוטים לכיוונים שונים, נוגעים במצע ויכולים להיצמד אליו.

חרוט הגדילה מלא בשלפוחיות קרום קטנות, לפעמים מחוברות זו לזו, בעלות צורה לא סדירה. מתחת לאזורים המקופלים של הממברנה ובעמודי השדרה יש מסה צפופה של חוטי אקטין סבוכים. חרוט הגדילה מכיל גם מיטוכונדריה, מיקרוטובולים ונוירופילמנטים, בדומה לאלו המצויים בגוף הנוירון.

מיקרוטובולים ונוירופילמנטים מתארכים בעיקר בשל תוספת של יחידות משנה שסונתזו לאחרונה בבסיס תהליך הנוירון. הם נעים במהירות של כמילימטר ליום, התואמת את המהירות של הובלה אקסונלית איטית בנוירון בוגר. מכיוון שזה בערך מהירות ממוצעתהתקדמות של חרוט הגדילה, ייתכן שבמהלך הצמיחה של תהליך הנוירון, לא ההרכבה או ההרס של מיקרוטובולים ונוירופילמנטים מתרחשים בקצהו הרחוק. חומר ממברנה חדש מתווסף בסוף. חרוט הגדילה הוא אזור של אקסוציטוזיס מהיר ואנדוציטוזיס, כפי שמעידים שלפוחיות רבות שנמצאו כאן. שלפוחיות ממברנות קטנות מועברות לאורך תהליך הנוירון מגוף התא אל חרוט הצמיחה עם זרם של הובלה אקסונלית מהירה. חומר הממברנה מסונתז בגוף הנוירון, מועבר אל חרוט הגדילה בצורת שלפוחית ​​ומשולב כאן לתוך קרום פלזמהעל ידי אקסוציטוזיס, ובכך מאריך את התהליך של תא העצב.

לצמיחה של אקסונים ודנדריטים קודמים בדרך כלל שלב של נדידת נוירונים, כאשר נוירונים לא בשלים מתפזרים ומוצאים בית קבוע.

תכונות ותפקודים של נוירונים

נכסים:

• נוכחות של הבדל פוטנציאל טרנסממברני(עד 90 mV), המשטח החיצוני הוא אלקטרופוזיטיבי ביחס למשטח הפנימי.
• רגישות גבוהה מאודלחלקם כימיקליםוזרם חשמלי.
• יכולת הפרשת עצבים, כלומר לסינתזה ושחרור של חומרים מיוחדים (נוירוטרנסמיטורים), ב סביבהאו שסע סינפטי.

• צריכת חשמל גבוהה, רמה גבוההתהליכי אנרגיה, המחייבים זרימה מתמדת של מקורות אנרגיה עיקריים - גלוקוז וחמצן, הנחוצים לחמצון.

פונקציות:

• פונקציית קבלה(הסינפסות הן נקודות מגע; אנו מקבלים מידע בצורה של דחף מקולטנים ונוירונים).
• פונקציה אינטגרטיבית(עיבוד מידע, כתוצאה מכך, נוצר אות בפלט של הנוירון, הנושא מידע מכל האותות המסוכמים).
• פונקציית מנצח(מידע זורם מהנוירון לאורך האקסון בצורה של זרם חשמלי לסינפסה).
• פונקציית העברה(דחף עצבי, שהגיע לקצה האקסון, שהוא כבר חלק ממבנה הסינפסה, גורם לשחרור מתווך - משדר ישיר של עירור לנוירון אחר או איבר ביצוע אחר).

עדכון אחרון: 10/10/2013

מאמר מדעי פופולרי על תאי עצב: מבנה, קווי דמיון והבדלים בין נוירונים לתאים אחרים, עקרון העברת דחפים חשמליים וכימיים.

עֲצָבוֹןהוא תא עצב המהווה את אבן הבניין העיקרית למערכת העצבים. נוירונים דומים לתאים אחרים במובנים רבים, אך יש הבדל אחד חשוב בין נוירון לתאים אחרים: נוירונים מתמחים בהעברת מידע בכל הגוף.

תאים מיוחדים מאוד אלה מסוגלים להעביר מידע הן כימית והן חשמלית. יש גם כמה סוגים שוניםנוירונים שמבצעים פונקציות שונותבגוף האדם.

נוירונים תחושתיים נושאים מידע מתאי קולטן תחושתיים אל המוח. נוירונים מוטוריים (מוטוריים) מעבירים פקודות מהמוח לשרירים. אינטרנוירונים ( עצבים פנימיים) מסוגלים לתקשר מידע בין נוירונים שונים בגוף.

נוירונים בהשוואה לתאים אחרים בגופנו

קווי דמיון עם תאים אחרים:

• לנוירונים, כמו לתאים אחרים, יש גרעין המכיל מידע גנטי
• נוירונים ותאים אחרים מוקפים בממברנה המגנה על התא.
• גופי התא של נוירונים ותאים אחרים מכילים אברונים התומכים בחיי התא: מיטוכונדריה, מנגנון גולגי וציטופלזמה.

הבדלים שהופכים נוירונים לייחודיים

בניגוד לתאים אחרים, נוירונים מפסיקים להתרבות זמן קצר לאחר הלידה. לכן, בחלקים מסוימים של המוח יש מספר גדול יותר של נוירונים בלידה מאשר מאוחר יותר, כי נוירונים מתים, אך אינם זזים. למרות העובדה שהנוירונים אינם מתרבים, מדענים הוכיחו כי קשרים חדשים בין נוירונים מופיעים לאורך כל החיים.

לנוירונים יש ממברנה שנועדה לשלוח מידע לתאים אחרים. - מדובר במכשירים מיוחדים המשדרים ומקבלים מידע. קשרים בין-תאיים נקראים סינפסות. נוירונים משחררים כימיקלים (נוירוטרנסמיטורים או נוירוטרנסמיטורים) בסינפסות כדי לתקשר עם נוירונים אחרים.

מבנה נוירונים

לנוירון יש רק שלושה חלקים עיקריים: האקסון, גוף התאודנדריטים. עם זאת, כל הנוירונים משתנים מעט בצורתם, בגודלם ובמאפיינים בהתאם לתפקידו ותפקודו של הנוירון. לחלק מהנוירונים יש רק כמה ענפים דנדריטים, אחרים מסועפים מאוד כדי לקבל מספר גדול שלמֵידָע. לחלק מהנוירונים יש אקסונים קצרים, בעוד שלאחרים יש אקסונים ארוכים למדי. האקסון הארוך ביותר בגוף האדם עובר מהחלק התחתון של עמוד השדרה אל הבוהן הגדולה, באורך של כ-0.91 מטר (3 רגל)!

עוד על המבנה של נוירון

פוטנציאל פעולה

כיצד נוירונים שולחים ומקבלים מידע? כדי שנוירונים יתקשרו, הם צריכים להעביר מידע הן בתוך הנוירון עצמו והן מנוירון אחד לנוירון הבא. תהליך זה משתמש הן באותות חשמליים והן במשדרים כימיים.

הדנדריטים מקבלים מידע מקולטנים תחושתיים או נוירונים אחרים. מידע זה נשלח לאחר מכן לגוף התא ואל האקסון. ברגע שמידע זה עוזב את האקסון, הוא נע לכל אורכו של האקסון באמצעות אות חשמלי הנקרא פוטנציאל פעולה.

תקשורת בין סינפסות

ברגע שהדחף החשמלי מגיע לאקסון, יש לשלוח מידע לדנדריטים של הנוירון הסמוך דרך השסע הסינפטי.במקרים מסוימים האות החשמלי יכול לחצות את השסע בין נוירונים כמעט מיד ולהמשיך בתנועתו.

במקרים אחרים, נוירוטרנסמיטורים צריכים להעביר מידע מנוירון אחד למשנהו. נוירוטרנסמיטורים הם שליחים כימיים המשתחררים מהאקסונים כדי לחצות את השסע הסינפטי ולהגיע לקולטנים של נוירונים אחרים. בתהליך שנקרא "ספיגה חוזרת", נוירוטרנסמיטורים מתחברים לקולטן ונספגים בנוירון לשימוש חוזר.

נוירוטרנסמיטורים

זה חלק בלתי נפרד מהתפקוד היומיומי שלנו. עדיין לא ידוע בדיוק כמה נוירוטרנסמיטורים יש, אבל מדענים כבר מצאו יותר ממאה מהמשדרים הכימיים האלה.

איזו השפעה יש לכל נוירוטרנסמיטר על הגוף? מה קורה כאשר מחלה או ציוד רפואילהיתקל בשליחים הכימיים האלה? הבה נרשום כמה מהנוירוטרנסמיטורים העיקריים, השפעותיהם הידועות ומחלות הקשורות אליהם.

זה מתבצע על פי שלוש קבוצות עיקריות של מאפיינים: מורפולוגי, פונקציונלי וביוכימי.

1. סיווג מורפולוגי של נוירונים(לפי מאפיינים מבניים). לפי מספר הצילומיםנוירונים מחולקים ל חד קוטבי(עם יריה אחת), דו קוטבי (עם שני סניפים ) , פסאודוני קוטבי(שקר חד קוטבי), רב קוטבי(יש שלושה תהליכים או יותר). (איור 8-2). האחרונים נמצאים בשפע ביותר במערכת העצבים.

אורז. 8-2. סוגי תאי עצב.

1. נוירון חד קוטבי.

2. נוירון Pseudounipolar.

3. נוירון דו קוטבי.

4. נוירון רב קוטבי.

נוירופיברילים נראים בציטופלזמה של נוירונים.

(לפי יו. א. אפאנאסייב ואחרים).

נוירונים פסאודו-חד-קוטביים נקראים כי, בהתרחקות מהגוף, האקסון והדנדריט מתאימים בתחילה בחוזקה זה לזה, יוצרים רושם של תהליך אחד, ורק אז מתפצלים בצורת T (אלה כוללים את כל הנוירונים הקולטנים של עמוד השדרה וגרעיני גולגולת). נוירונים חד-קוטביים נמצאים רק בעוברות. נוירונים דו-קוטביים הם תאים דו-קוטביים של הרשתית, הספירלה והגנגליונים הוסטיבולריים. לפי צורהתוארו עד 80 גרסאות של נוירונים: כוכבית, פירמידלית, פיריפורמית, פוספית, עכבישנית וכו'.

2. פונקציונלי(תלוי בתפקוד המבוצע ובמקום בקשת הרפלקס): קולטן, אפקטור, intercalary והפרשה. קוֹלֵטנוירונים (רגישים, אפרנטיים), באמצעות דנדריטים, קולטים את השפעות הסביבה החיצונית או הפנימית, מייצרים דחף עצבי ומעבירים אותו לסוגים אחרים של נוירונים. הם נמצאים רק ב גנגלי עמוד השדרהוגרעינים תחושתיים של עצבי גולגולת. מַפעִילנוירונים (עפרנטים) מעבירים עירור לאיברים עובדים (שרירים או בלוטות). הם ממוקמים בקרניים הקדמיות של חוט השדרה ובגרעיני העצבים האוטונומיים. לְהַכנִיסנוירונים (אסוציאטיביים) ממוקמים בין נוירונים קולטן ומשפיע; הם רבים ביותר במספרם, במיוחד במערכת העצבים המרכזית. נוירונים מפרשים(תאים עצביים) הם נוירונים מיוחדים הדומים לתאים אנדוקריניים בתפקודם. הם מסנתזים ומשחררים נוירו-הורמונים לדם וממוקמים באזור ההיפותלמוס של המוח. הם מווסתים את פעילות בלוטת יותרת המוח, ודרכה בלוטות אנדוקריניות היקפיות רבות.

3. מתווך(בהתאם לאופי הכימי של המתווך המשוחרר):

נוירונים כולינרגיים (משדר אצטילכולין);

אמנרגי (מתווכים - אמינים ביוגניים, למשל נוראדרנלין, סרוטונין, היסטמין);

GABAergic (מתווך - חומצה גמא-אמינובוטירית);

אמינו חומצה (מתווכים - חומצות אמינו, כגון גלוטמין, גליצין, אספרטאט);

Peptidergic (מתווכים - פפטידים, למשל פפטידים אופיואידים, חומר P, cholecystokinin וכו');

פורנרגי (מתווכים - נוקלאוטידים פורין, למשל אדנין) וכו'.

מבנה פנימי של נוירונים

הליבההנוירון הוא בדרך כלל גדול, עגול, עם כרומטין מפוזר דק, 1-3 נוקלאולים גדולים. זה משקף את העוצמה הגבוהה של תהליכי שעתוק בגרעין הנוירון.

קרום תאנוירון מסוגל לייצר ולהוליך דחפים חשמליים. זה מושג על ידי שינוי החדירות המקומית של תעלות היונים שלו עבור Na+ ו-K+, שינוי הפוטנציאל החשמלי ותנועתו המהירה לאורך הציטולמה (גל דפולריזציה, דחף עצבי).

כל האברונים למטרות כלליות מפותחים היטב בציטופלזמה של נוירונים. מיטוכונדריההם רבים ומספקים את צרכי האנרגיה הגבוהים של הנוירון, הקשורים לפעילות משמעותית של תהליכים סינתטיים, הולכת דחפים עצביים ופעולת משאבות יונים. הם מאופיינים בבלאי מהיר וחידוש (איור 8-3). מתחם גולגימפותח מאוד. לא במקרה אברון זה תואר והוכח לראשונה בקורס ציטולוגיה בנוירונים. עם מיקרוסקופ אור, הוא מזוהה בצורה של טבעות, חוטים וגרגרים הממוקמים סביב הגרעין (דיקטיוזומים). רַבִּים ליזוזומיםלספק הרס אינטנסיבי מתמיד של רכיבים שחוקים של ציטופלזמה של הנוירון (אוטופגיה).

ר
הוא. 8-3. ארגון אולטרה-סטרוקטורלי של גוף הנוירון.

ד דנדריטים. א. אקסון.

1. גרעין (גרעין מוצג בחץ).

2. מיטוכונדריה.

3. מתחם גולגי.

4. חומר כרומטופילי (חתכים של הרשת הציטופלזמית הגרנולרית).

5. ליזוזומים.

6. גבעת האקסון.

7. Neurotubules, neurofilaments.

(עפ"י וי"ל ביקוב).

לתפקוד נורמלי וחידוש של מבני נוירונים, מנגנון סינתזת החלבון חייב להיות מפותח היטב (איור 8-3). רטיקולום ציטופלזמי גרגיריבציטופלזמה של נוירונים נוצרים צבירים שנצבעים היטב בצבעים בסיסיים ונראים במיקרוסקופ אור בצורה של גושים חומר כרומטופילי(חומר בזופילי או נמר, החומר של ניסל). המונח "חומר ניסל" נשמר לכבודו של המדען פרנץ ניסל, שתיאר אותו לראשונה. גושים של חומר כרומטופילי ממוקמים בפריקריה של נוירונים ודנדריטים, אך לעולם אינם נמצאים באקסונים, שבהם מנגנון סינתזת החלבון מפותח בצורה גרועה (איור 8-3). עם גירוי ממושך או נזק לנוירון, הצטברויות אלה של רשת ציטופלזמה גרגירית מתפוררות ליסודות בודדים, אשר ברמה האור-אופטית מתבטאים בהיעלמות של חומר Nissl ( כרומטוליזה, טיגרוליזה).

שלד ציטוסנוירונים מפותחים היטב, ויוצרים רשת תלת מימדית המיוצגת על ידי נוירופילמנטים (6-10 ננומטר בעובי) ונוירוטובולים (20-30 ננומטר בקוטר). נוירופילמנטים ונוירוטובולים מחוברים זה לזה על ידי גשרים צולבים; כשהם מקובעים, הם מודבקים יחד לצרורות בעובי 0.5-0.3 מיקרון, המוכתמים במלחי כסף. ברמה האור-אופטית, הם מתוארים תחת השם נוירופיברילים.הם יוצרים רשת בפריקריה של נוירוציטים, ובתהליכים הם שוכבים במקביל (איור 8-2). שלד הציטוס שומר על צורת התאים ומספק גם פונקצית הובלה - הוא מעורב בהובלת חומרים מהפריקריון לתהליכים (הובלה אקסונלית).

תכליליםבציטופלזמה של נוירון מיוצגים על ידי טיפות שומנים, גרגירים ליפופוסין- "פיגמנט מזדקן" - צבע חום צהוב של טבע ליפופרוטאינים. הם גופים שיוריים (telolisosomes) המכילים תוצרים של מבני נוירונים לא מעוכלים. ככל הנראה, lipofuscin יכול להצטבר בגיל צעיר, עם תפקוד אינטנסיבי ונזק לנוירונים. בנוסף, ישנם תכלילים של פיגמנטים בציטופלזמה של נוירונים ב-substantia nigra וב-locus coeruleus של גזע המוח. מלנין. תכלילים נמצאים בתאי עצב רבים במוח גליקוגן.

נוירונים אינם מסוגלים להתחלק, ועם הגיל מספרם יורד בהדרגה עקב מוות טבעי. במחלות ניווניות (מחלת אלצהיימר, מחלת הנטינגטון, פרקינסוניזם), עוצמת האפופטוזיס עולה ומספר הנוירונים באזורים מסוימים במערכת העצבים יורד בחדות.