Žmogaus kūno ląstelės skiriasi priklausomai nuo jų rūšies. Tiesą sakant, jie yra įvairių audinių struktūriniai elementai. Kiekvienas iš jų yra maksimaliai pritaikytas konkrečiai veiklos rūšiai. Neurono struktūra yra aiškus to patvirtinimas.

Nervų sistema

Dauguma kūno ląstelių turi panašią struktūrą. Jie turi kompaktišką formą, uždengtą apvalkalu. Viduje yra branduolys ir organelių rinkinys, kuris atlieka reikalingų medžiagų sintezę ir metabolizmą. Tačiau neurono struktūra ir funkcijos skiriasi. Tai nervinio audinio struktūrinis vienetas. Šios ląstelės užtikrina ryšį tarp visų kūno sistemų.

Centrinės nervų sistemos pagrindas yra smegenys ir nugaros smegenys. Šiuose dviejuose centruose pilka ir baltoji medžiaga. Skirtumai susiję su atliekamomis funkcijomis. Viena dalis gauna signalą iš dirgiklio ir jį apdoroja, o kita yra atsakinga už būtinos atsako komandos vykdymą. Už pagrindinių centrų nervinis audinys sudaro sankaupų (mazgų ar ganglijų) ryšulius. Jie šakojasi, visame kūne (periferinėje nervų sistemoje) paskleisdami signalą laidų tinklą.

Nervų ląstelės

Norint užtikrinti kelis ryšius, neuronas turi specialią struktūrą. Be kūno, kuriame susitelkę pagrindiniai organeliai, vyksta procesai. Vieni jų yra trumpi (dendritai), dažniausiai būna keli, kiti (aksonas) – vienas, o jo ilgis atskirose struktūrose gali siekti 1 metrą.

Neurono nervinės ląstelės struktūra sukurta taip, kad būtų užtikrintas geriausias informacijos mainai. Dendritai yra labai šakoti (kaip medžio vainikas). Savo galūnėmis jie sąveikauja su kitų ląstelių procesais. Vieta, kur jie susitinka, vadinama sinapse. Čia priimamas ir perduodamas impulsas. Jo kryptis: receptorius – dendritas – ląstelės kūnas (soma) – aksonas – reaguojantis organas ar audinys.

Vidinė neurono struktūra yra panaši į kitų audinių struktūrinių vienetų organelius. Jame yra branduolys ir citoplazma, apriboti membrana. Viduje yra mitochondrijos ir ribosomos, mikrovamzdeliai, endoplazminis tinklas ir Golgi aparatas.

Daugeliu atvejų iš ląstelės somos (pagrindo) tęsiasi kelios storos šakos (dendritai). Jie neturi aiškios ribos su kūnu ir yra padengti bendra membrana. Jiems tolstant kamienai plonėja ir išsišakoja. Dėl to jų ploniausios dalys atrodo kaip smailūs siūlai.

Ypatinga neurono struktūra (plonas ir ilgas aksonas) reiškia, kad reikia apsaugoti jo pluoštą per visą jo ilgį. Todėl viršuje jis yra padengtas Schwann ląstelių, kurios sudaro mieliną, apvalkalu, o tarp jų yra Ranvier mazgai. Ši konstrukcija suteikia papildomą apsaugą, izoliuoja praeinančius impulsus, papildomai maitina ir palaiko siūlus.

Aksonas kilęs iš būdingos kalvos (piliakalnio). Procesas ilgainiui taip pat šakojasi, tačiau tai vyksta ne per visą jo ilgį, o arčiau pabaigos, jungties su kitais neuronais ar audiniais taškuose.

klasifikacija

Neuronai skirstomi į tipus, priklausomai nuo tarpininko (laidaus impulso tarpininko), išsiskiriančio aksono gnybtuose, tipo. Tai gali būti cholinas, adrenalinas ir kt. Priklausomai nuo jų vietos centrinės nervų sistemos dalyse, jie gali būti susiję su somatiniais arba autonominiais neuronais. Yra imlios ląstelės (aferentinės) ir perduodančios grįžtamojo ryšio signalus (eferentinės), reaguodamos į dirginimą. Tarp jų gali būti interneuronai, atsakingi už informacijos mainus centrinėje nervų sistemoje. Priklausomai nuo atsako tipo, ląstelės gali slopinti sužadinimą arba, atvirkščiai, jį padidinti.

Pagal pasirengimo būseną jie išskiriami: „tyli“, kurie pradeda veikti (perduoda impulsą) tik esant tam tikram dirginimui, ir fonas, kuris nuolat stebi (nuolat generuojami signalai). Priklausomai nuo informacijos, suvokiamos iš jutiklių, tipo, keičiasi ir neurono struktūra. Šiuo atžvilgiu jie skirstomi į bimodalinius, kurių reakcija į dirginimą yra gana paprasta (du tarpusavyje susiję pojūčių tipai: dūris ir dėl to skausmas, ir polimodaliniai. Tai sudėtingesnė struktūra – polimodaliniai neuronai (specifiniai ir dviprasmiški). reakcija).

Neurono savybės, struktūra ir funkcijos

Neuronų membranos paviršius padengtas mažomis iškyšomis (spygliais), kad padidėtų kontaktinis plotas. Iš viso jie gali užimti iki 40% ląstelės ploto. Neurono branduolys, kaip ir kitų tipų ląstelės, turi paveldimos informacijos. Nervų ląstelės nesidalija mitozės būdu. Jei ryšys tarp aksono ir kūno nutrūksta, procesas miršta. Tačiau jei soma nebuvo pažeista, ji gali sukurti ir užauginti naują aksoną.

Trapi neurono struktūra rodo, kad reikia papildomos „priežiūros“. Apsauginę, atraminę, sekrecinę ir trofinę (mitybos) funkcijas atlieka neuroglija. Jo ląstelės užpildo visą erdvę aplink. Tam tikru mastu jis padeda atkurti nutrūkusius ryšius, taip pat kovoja su infekcijomis ir apskritai „rūpinasi“ neuronais.

Ląstelės membrana

Šis elementas atlieka barjerinę funkciją, atskirdamas vidinę aplinką nuo neuroglijos, esančios lauke. Ploniausia plėvelė susideda iš dviejų baltymų molekulių ir tarp jų esančių fosfolipidų sluoksnių. Neuronų membranos struktūra rodo, kad jos struktūroje yra specifinių receptorių, atsakingų už dirgiklių atpažinimą. Jie turi selektyvų jautrumą ir, jei reikia, „įsijungia“ dalyvaujant kitai šaliai. Ryšys tarp vidinės ir išorinės aplinkos vyksta per kanalėlius, pro kuriuos prasiskverbia kalcio arba kalio jonai. Tuo pačiu metu jie atsidaro arba užsidaro veikiami baltymų receptorių.

Dėl membranos ląstelė turi savo potencialą. Kai jis perduodamas išilgai grandinės, jaudinantis audinys yra inervuojamas. Kontaktas tarp gretimų neuronų membranų vyksta sinapsėse. Nuolatinės vidinės aplinkos palaikymas yra svarbus bet kurios ląstelės gyvenimo komponentas. O membrana subtiliai reguliuoja molekulių ir įkrautų jonų koncentraciją citoplazmoje. Tokiu atveju jie vežami į reikiamus kiekius kad metabolinės reakcijos vyktų optimaliu lygiu.

Žmogaus kūnas yra gana sudėtinga ir subalansuota sistema, kuri veikia pagal aiškias taisykles. Be to, išoriškai atrodo, kad viskas yra gana paprasta, tačiau iš tikrųjų mūsų kūnas yra nuostabi kiekvienos ląstelės ir organo sąveika. Nervų sistema, susidedanti iš neuronų, vadovauja visam „orkestrui“. Šiandien mes jums pasakysime, kas yra neuronai ir kokį svarbų vaidmenį jie atlieka žmogaus organizme. Juk jie yra atsakingi už mūsų psichinę ir fizinę sveikatą.

Kiekvienas moksleivis žino, kad mus valdo smegenys ir nervų sistema. Šiuos du mūsų kūno blokus vaizduoja ląstelės, kurių kiekviena vadinama nerviniu neuronu. Šios ląstelės yra atsakingos už impulsų priėmimą ir perdavimą iš neurono į neuroną ir kitas žmogaus organų ląsteles.

Norint geriau suprasti, kas yra neuronai, jie gali būti pavaizduoti kaip svarbus elementas nervų sistema, kuris atlieka ne tik dirigavimo, bet ir funkcinį vaidmenį. Keista, kad neurologai vis dar tiria neuronus ir jų darbą perduodant informaciją. Žinoma, jie pasiekė didžiulės sėkmės savo moksliniuose tyrimuose ir sugebėjo atskleisti daugybę mūsų kūno paslapčių, tačiau jie vis tiek negali kartą ir visiems laikams atsakyti į klausimą, kas yra neuronai.

Nervų ląstelės: savybės

Neuronai yra ląstelės ir daugeliu atžvilgių yra panašūs į kitus savo „brolius“, sudarančius mūsų kūną. Tačiau jie turi keletą savybių. Dėl savo sandaros tokios žmogaus kūno ląstelės, susijungusios, sukuria nervų centrą.

Neuronas turi branduolį ir yra apsuptas apsaugine membrana. Dėl to jis panašus į visas kitas ląsteles, tačiau tuo panašumas ir baigiasi. Kitos charakteristikos nervinė ląstelė padaryti jį tikrai unikaliu:

• Neuronai nesiskiria

Smegenų neuronai (smegenys ir nugaros smegenys) nesiskiria. Tai stebina, tačiau jie nustoja vystytis beveik iškart po pasirodymo. Mokslininkai mano, kad tam tikra pirmtako ląstelė užbaigia dalijimąsi dar prieš tai, kai neuronas visiškai išsivysto. Ateityje jis padidina tik ryšius, bet ne jo kiekį organizme. Daugelis smegenų ir centrinės nervų sistemos ligų yra susijusios su šiuo faktu. Su amžiumi dalis neuronų miršta, o likusios ląstelės dėl žemo paties žmogaus aktyvumo negali užmegzti ryšių ir pakeisti savo „brolius“. Visa tai sukelia pusiausvyros sutrikimą organizme, o kai kuriais atvejais ir mirtį.

• Nervų ląstelės perduoda informaciją

Neuronai gali perduoti ir priimti informaciją naudodami procesus – dendritus ir aksonus. Jie gali suvokti tam tikrus duomenis naudodami cheminės reakcijos ir paverčia jį elektriniu impulsu, kuris, savo ruožtu, per sinapses (jungtis) patenka į reikalingas kūno ląsteles.

Mokslininkai įrodė nervų ląstelių unikalumą, tačiau iš tikrųjų dabar apie neuronus jie žino tik 20% to, ką jie iš tikrųjų slepia. Neuronų potencialas dar nebuvo atskleistas mokslo pasaulis Yra nuomonė, kad vienos nervų ląstelių veikimo paslapties atskleidimas tampa kitos paslapties pradžia. Ir šis procesas šiuo metu atrodo begalinis.

Kiek neuronų yra kūne?

Ši informacija nėra tiksliai žinoma, tačiau neurofiziologai teigia, kad žmogaus kūne yra daugiau nei šimtas milijardų nervų ląstelių. Be to, viena ląstelė turi galimybę sudaryti iki dešimties tūkstančių sinapsių, leidžiančių greitai ir efektyviai bendrauti su kitomis ląstelėmis ir neuronais.

Neuronų sandara

Kiekviena nervinė ląstelė susideda iš trijų dalių:

• neuronų kūnas (soma);
• dendritai;
• aksonai.

Kol kas nežinoma, kuris iš procesų pirmiausia vystosi ląstelės kūne, tačiau atsakomybės pasiskirstymas tarp jų yra gana akivaizdus. Neurono aksoninis procesas dažniausiai susidaro vienu egzemplioriumi, tačiau dendritų gali būti daug. Jų skaičius kartais siekia kelis šimtus, kuo daugiau dendritų turi nervinė ląstelė, tuo daugiau ląstelių ji gali būti prijungta. Be to, platus procesų tinklas leidžia perduoti daug informacijos per trumpiausią įmanomą laiką.

Mokslininkai mano, kad prieš susiformuojant procesams neuronas išplinta po visą organizmą, o nuo jų atsiradimo momento jau yra vienoje vietoje nesikeičiantis.

Informacijos perdavimas nervinėmis ląstelėmis

Norint suprasti, kokie svarbūs yra neuronai, būtina suprasti, kaip jie atlieka informacijos perdavimo funkciją. Neuronų impulsai gali keliauti cheminėmis ir elektrinėmis formomis. Neurono dendritinis tęsinys priima informaciją kaip dirgiklį ir perduoda ją neurono kūnui aksonas kaip elektroninį impulsą kitoms ląstelėms. Kito neurono dendritai elektroninį impulsą gauna iš karto arba neurotransmiterių (cheminių pasiuntinių) pagalba. Neurotransmiteriai yra užfiksuoti neuronų ir vėliau naudojami kaip savi.

Neuronų tipai pagal procesų skaičių

Mokslininkai, stebėdami nervų ląstelių darbą, sukūrė keletą jų klasifikavimo tipų. Vienas iš jų padalija neuronus iš procesų skaičiaus:

• vienpolis;
• pseudounipolinis;
• bipolinis;
• daugiapolis;
• be aksonų.

Daugiapolis neuronas laikomas klasikiniu, jis turi vieną trumpą aksoną ir dendritų tinklą. Labiausiai ištirtos yra nervinės ląstelės be ašių, mokslininkai žino tik jų vietą – nugaros smegenis.

Reflekso lankas: apibrėžimas ir trumpas aprašymas

Neurofizikoje yra toks terminas kaip „refleksiniai lanko neuronai“. Be jo gana sunku visiškai suprasti nervų ląstelių darbą ir reikšmę. Nervų sistemą veikiantys stimulai vadinami refleksais. Tai pagrindinė mūsų centrinės nervų sistemos veikla, ji atliekama refleksinio lanko pagalba. Tai gali būti laikoma tam tikru keliu, kuriuo impulsas pereina iš neurono į veiksmo (reflekso) įgyvendinimą.

Šį kelią galima suskirstyti į kelis etapus:

• dirginimo dendritais suvokimas;
• impulsų perdavimas į ląstelės kūną;
• informacijos pavertimas elektriniu impulsu;
• impulso perdavimas į organą;
• organų veiklos pokytis (fizinė reakcija į dirgiklį).

Reflekso lankai gali būti skirtingi ir susideda iš kelių neuronų. Pavyzdžiui, iš dviejų nervinių ląstelių susidaro paprastas refleksinis lankas. Vienas iš jų gauna informaciją, o kitas priverčia žmogaus organus atlikti tam tikrus veiksmus. Paprastai tokie veiksmai vadinami besąlyginiu refleksu. Tai atsitinka, kai žmogus susitrenkia, pavyzdžiui, į kelio girnelę ir paliečiant karštą paviršių.

Dažniausiai paprasta refleksinis lankas per procesus veda impulsus nugaros smegenys, sudėtingas refleksinis lankas nukreipia impulsą tiesiai į smegenis, kurios savo ruožtu jį apdoroja ir gali saugoti. Vėliau, gaudamos panašų impulsą, smegenys siunčia organams reikalingą komandą atlikti tam tikrą veiksmų rinkinį.

Neuronų klasifikacija pagal funkcionalumą

Neuronai gali būti skirstomi pagal jų tiesioginę paskirtį, nes kiekviena nervinių ląstelių grupė yra skirta tam tikrus veiksmus. Neuronų tipai pateikiami taip:

1. Jautrus

Šios nervinės ląstelės yra skirtos suvokti dirginimą ir paversti jį impulsu, kuris nukreipiamas į smegenis.

Jie suvokia informaciją ir perduoda impulsus raumenims, kurie judina kūno dalis ir žmogaus organus.

3. Įdėkite

Šie neuronai atlieka sudėtingą darbą, jie yra grandinės tarp jutimo ir motorinių nervų ląstelių centre. Tokie neuronai priima informaciją, atlieka išankstinį apdorojimą ir perduoda komandinį impulsą.

4. Sekretorė

Sekrecinės nervų ląstelės sintetina neurohormonus ir turi ypatingą struktūrą su daugybe membraninių maišelių.

Motoriniai neuronai: charakteristikos

Eferentinių neuronų (motorinių) struktūra yra identiška kitų nervinių ląstelių struktūrai. Jų dendritų tinklas yra labiausiai išsišakojęs, o aksonai tęsiasi iki raumenų skaidulų. Jie priverčia raumenis susitraukti ir ištiesinti. Ilgiausias aksonas žmogaus kūne yra motorinio neurono aksonas, kuris eina į nykštys kojos iš juosmens sritis. Vidutiniškai jo ilgis yra apie vieną metrą.

Beveik visi eferentiniai neuronai yra nugaros smegenyse, nes jos yra atsakingos už daugumą mūsų nesąmoningų judesių. Tai taikoma ne tik besąlyginiams refleksams (pavyzdžiui, mirksėjimui), bet ir bet kokiems veiksmams, apie kuriuos negalvojame. Kai žiūrime į kokį nors objektą, impulsai siunčiami regos nervas smegenys. Bet judėjimas akies obuolys kairė ir dešinė atliekama komandomis iš nugaros smegenų, tai nesąmoningi judesiai. Todėl mums senstant ir daugėjant nesąmoningų įpročių veiksmų, motorinių neuronų svarba išryškėja naujoje šviesoje.

Motorinių neuronų tipai

Savo ruožtu eferentinės ląstelės turi tam tikrą klasifikaciją. Jie skirstomi į du tipus:

• a-motoneuronai;
• y-motoneuronai.

Pirmojo tipo neuronai turi tankesnę skaidulų struktūrą ir prisitvirtina prie įvairių raumenų skaidulų. Vienas toks neuronas gali apimti skirtingą raumenų skaičių.

Y-motoneuronai yra šiek tiek silpnesni nei jų „broliai“, jie negali vienu metu naudoti kelių raumenų skaidulų ir yra atsakingi už raumenų įtampą. Galima sakyti, kad abiejų tipų neuronai yra motorinį aktyvumą kontroliuojantis organas.

Prie kokių raumenų jungiasi motoriniai neuronai?

Neuronų aksonai yra sujungti su kelių tipų raumenimis (tai yra dirbantys raumenys), kurie skirstomi į:

• gyvūnas;
• vegetatyvinis.

Pirmąją raumenų grupę atstovauja skeleto raumenys, o antroji priklauso lygiųjų raumenų kategorijai. Pritvirtinimo būdai prie raumenų skaidulos. Skeleto raumenys Sąlyčio su neuronais vietoje jie sudaro savotiškas plokšteles. Autonominiai neuronai bendrauja su lygiaisiais raumenimis per mažus patinimus ar pūsleles.

Išvada

Neįmanoma įsivaizduoti, kaip mūsų kūnas funkcionuotų, jei nebūtų nervinių ląstelių. Kas sekundę jie atlieka neįtikėtinai sunkų darbą, būdami atsakingi už mūsų emocinę būseną, skonio nuostatas ir fizinė veikla. Neuronai dar neatskleidė daugelio savo paslapčių. Juk net pati paprasčiausia teorija apie neuronų neatstatymą kai kuriems mokslininkams kelia daug ginčų ir klausimų. Jie pasiruošę įrodyti, kad kai kuriais atvejais nervinės ląstelės geba ne tik užmegzti naujus ryšius, bet ir savaime daugintis. Žinoma, kol kas tai tik teorija, bet gali pasirodyti, kad ji yra perspektyvi.

Darbas, susijęs su centrinės nervų sistemos funkcionavimu, yra nepaprastai svarbus. Iš tiesų, dėl atradimų šioje srityje vaistininkai galės sukurti naujus vaistus, suaktyvinančius smegenų veiklą, o psichiatrai geriau supras daugelio ligų, kurios dabar atrodo nepagydomos, prigimtį.

Neuronai skirstomi į receptorius, efektorius ir tarpkalnius.

Nervų sistemos funkcijų sudėtingumą ir įvairovę lemia neuronų sąveika. Ši sąveika yra įvairių signalų, perduodamų tarp neuronų arba raumenų ir liaukų, rinkinys. Signalai skleidžiami ir sklinda naudojant jonus. Jonai generuoja elektros krūvis(veiksmo potencialas), kuris juda palei neurono kūną.

Moksliškai reikšmingas buvo 1873 m. išrastas Golgi metodas, kuris leido nudažyti atskirus neuronus. Terminą „neuronas“ (vok. Neuron) nervinėms ląstelėms įvardijo G. V. Waldeyeris 1891 m.

Neuronų sandara

Ląstelės kūnas

Nervinės ląstelės kūną sudaro protoplazma (citoplazma ir branduolys), išoriškai ribojamos lipidų dvisluoksnės membranos. Lipidai susideda iš hidrofilinių galvučių ir hidrofobinių uodegų. Lipidai yra išdėstyti hidrofobinėmis uodegomis, kurios yra viena priešais kitą, sudarydamos hidrofobinį sluoksnį. Į šį sluoksnį patenka tik riebaluose tirpios medžiagos (pvz., deguonis ir anglies dioksidas). Ant membranos yra baltymų: rutuliukų pavidalu paviršiuje, ant kurių galima stebėti polisacharidų (glikokalikso) ataugas, kurių dėka ląstelė suvokia išorinį dirginimą, ir integruotų baltymų, kurie prasiskverbia pro membraną, kuriuose jonų kanalai. randasi.

Neuroną sudaro kūnas, kurio skersmuo svyruoja nuo 3 iki 130 mikronų. Kūne yra branduolys (su daugybe branduolinių porų) ir organelės (įskaitant labai išvystytą šiurkščią ER su aktyviomis ribosomomis, Golgi aparatą), taip pat procesai. Yra dviejų tipų procesai: dendritai ir aksonai. Neuronas turi išsivysčiusį citoskeletą, kuris prasiskverbia į jo procesus. Citoskeletas išlaiko ląstelės formą, jos gijos tarnauja kaip „bėgeliai“ organelėms ir membraninėse pūslelėse supakuotoms medžiagoms (pavyzdžiui, neuromediatoriams). Neurono citoskeletas susideda iš įvairaus skersmens fibrilių: Mikrovamzdeliai (D = 20-30 nm) - susideda iš baltymo tubulino ir tęsiasi nuo neurono išilgai aksono iki nervų galūnių. Neurofilamentai (D = 10 nm) – kartu su mikrotubuliais užtikrina medžiagų pernešimą į ląstelę. Mikrofilamentai (D = 5 nm) – susideda iš aktino ir miozino baltymų, ypač ryškūs augant nerviniai procesai ir sergant neuroglija. Neuroglija, arba tiesiog glia (iš senovės graikų k. νεῦρον - pluoštas, nervas + γλία - klijai), - pagalbinių ląstelių rinkinys nervinis audinys. Sudaro apie 40% centrinės nervų sistemos tūrio. Glijos ląstelių skaičius smegenyse yra maždaug lygus neuronų skaičiui).

Išvystytas sintetinis aparatas yra neurono kūne, nudažytas bazofiliškai ir žinomas kaip "tigroidas". Tigroidas prasiskverbia pirminiai skyriai dendritų, bet yra pastebimu atstumu nuo aksono pradžios, o tai tarnauja kaip histologinis aksono ženklas. Neuronai skiriasi forma, procesų skaičiumi ir funkcijomis. Priklausomai nuo funkcijos, skiriami jautrūs, efektoriniai (motoriniai, sekreciniai) ir tarpkaliniai. Jutimo neuronai suvokia dirgiklius, paverčia juos nerviniais impulsais ir perduoda į smegenis. Efektorius (iš lot. Effectus – veiksmas) – generuoja ir siunčia komandas darbo organams. Interkalatoriai – bendrauja tarp sensorinių ir motorinių neuronų, dalyvauja informacijos apdorojime ir komandų generavime.

Yra skirtumas tarp anterogradinio (nuo kūno) ir retrogradinio (link kūno) aksonų pernešimo.

Dendritai ir aksonas

Veikimo potencialo sukūrimo ir vykdymo mechanizmas

1937 m. Johnas Zachary jaunesnysis nustatė, kad kalmarų milžiniškas aksonas gali būti naudojamas tiriant elektrines aksonų savybes. Kalmarų aksonai buvo pasirinkti, nes jie yra daug didesni už žmogaus. Jei į aksono vidų įdedate elektrodą, galite išmatuoti jo membranos potencialą.

Aksono membranoje yra įtampa valdomų jonų kanalų. Jie leidžia aksonui generuoti ir perduoti elektrinius signalus, vadinamus veikimo potencialais, išilgai kūno. Šie signalai generuojami ir sklinda dėl elektriškai įkrautų natrio (Na +), kalio (K +), chloro (Cl -), kalcio (Ca 2+) jonų.

Slėgis, tempimas, cheminiai veiksniai arba membranos potencialo pokyčiai gali suaktyvinti neuroną. Taip atsitinka dėl to, kad atsidaro jonų kanalai, leidžiantys jonams pereiti ląstelės membraną ir atitinkamai pakeisti membranos potencialą.

Ploni aksonai naudoja mažiau energijos ir medžiagų apykaitos medžiagų veikimo potencialui atlikti, tačiau stori aksonai leidžia jį atlikti greičiau.

Kad veikimo potencialas būtų vykdomas greičiau ir mažiau energingai, neuronai gali panaudoti specialias glijos ląsteles, vadinamas oligodendrocitais centrinėje nervų sistemoje arba Schwann ląsteles periferinėje nervų sistemoje, kad padengtų savo aksonus. Šios ląstelės visiškai neuždengia aksonų, todėl ant aksonų atsiranda tarpų, atvirų tarpląstelinei medžiagai. Šiuose tarpuose yra padidėjęs jonų kanalų tankis. Jie vadinami Ranvier mazgais. Veiksmo potencialas praeina per juos per elektrinį lauką tarp tarpų.

klasifikacija

Struktūrinė klasifikacija

Remiantis dendritų ir aksonų skaičiumi ir išsidėstymu, neuronai skirstomi į neuronus be aksonų, vienpolius neuronus, pseudounipolinius neuronus, bipolinius neuronus ir daugiapolius (daug dendritinių pavėsinių, dažniausiai eferentinių) neuronus.

Aferentiniai neuronai(jautrus, sensorinis, receptorinis arba centripetinis). Šio tipo neuronai apima pirmines jutimo organų ląsteles ir pseudounipolines ląsteles, kurių dendritai turi laisvus galus.

Eferentiniai neuronai(efektorius, variklis, variklis arba išcentrinis). Šio tipo neuronai apima galutinius neuronus – ultimatumą ir priešpaskutinį – neultimatumą.

Asociacijos neuronai(interneuronai arba interneuronai) – neuronų grupė bendrauja tarp eferentinių ir aferentinių.

• unipoliniai (su vienu procesu) neurocitai, esantys, pavyzdžiui, jutimo branduolyje trišakis nervas vidurinėse smegenyse;
• pseudounipolinės ląstelės, sugrupuotos šalia nugaros smegenų tarpslanksteliniuose ganglijose;
• bipoliniai neuronai (turi vieną aksoną ir vieną dendritą), išsidėstę specializuotuose jutimo organuose – tinklainėje, uoslės epitelyje ir svogūnėlyje, klausos ir vestibuliariniuose ganglijose;
• daugiapoliai neuronai (turi vieną aksoną ir kelis dendritus), vyraujantys centrinėje nervų sistemoje.

Neuronų vystymasis ir augimas

Neuronų dalijimosi klausimas šiuo metu išlieka prieštaringas. Remiantis viena versija, neuronas išsivysto iš mažos pirmtakinės ląstelės, kuri nustoja dalytis dar prieš išleidžiant savo procesus. Pirmiausia pradeda augti aksonas, vėliau susidaro dendritai. Pasibaigus nervinės ląstelės vystymosi procesui, atsiranda sustorėjimas, kuris praeina per aplinkinius audinius. Šis sustorėjimas vadinamas nervinės ląstelės augimo kūgiu. Jis susideda iš suplotos nervinių ląstelių proceso dalies su daugybe plonų spygliuočių. Mikrospygliuočiai yra 0,1–0,2 µm storio ir gali siekti 50 µm ilgio, plati ir plokščia augimo kūgio sritis yra apie 5 µm pločio ir ilgio, nors jo forma gali skirtis. Tarpai tarp augimo kūgio mikrospyglių yra padengti sulankstyta membrana. Mikrospygliukai nuolat juda – vieni įsitraukia į augimo kūgį, kiti pailgėja, nukrypsta į skirtingas puses, liečia substratą ir gali prie jo prilipti.

Augimo kūgis užpildytas mažomis, kartais viena su kita sujungtomis netaisyklingos formos membraninėmis pūslelėmis. Po sulenktomis membranos vietomis ir spygliuočiais yra tanki susipynusių aktino gijų masė. Augimo kūge taip pat yra mitochondrijų, mikrotubulių ir neurofilamentų, panašių į tuos, kurie randami neuronų kūne.

Mikrovamzdeliai ir neurofilamentai pailgėja daugiausia dėl to, kad prie neurono proceso pagrindo pridedami naujai susintetinti subvienetai. Jie juda maždaug milimetro greičiu per dieną, o tai atitinka lėto aksoninio transportavimo greitį brandžiame neurone. Kadangi tai yra maždaug Vidutinis greitis augimo kūgio pažanga, gali būti, kad augant neuronų procesui tolimajame jo gale nevyksta nei mikrotubulių ir neurofilamentų surinkimas, nei sunaikinimas. Pabaigoje pridedama nauja membraninė medžiaga. Augimo kūgis yra greitos egzocitozės ir endocitozės sritis, kaip rodo daugybė čia esančių pūslelių. Mažos membranos pūslelės per neuronų procesą pernešamos iš ląstelės kūno į augimo kūgį greito aksoninio transportavimo srautu. Membraninė medžiaga sintetinama neurono kūne, pernešama į augimo kūgį pūslelių pavidalu ir čia įtraukiama į plazmos membrana egzocitozės būdu, taip pailgindamas nervinės ląstelės procesą.

Prieš aksonų ir dendritų augimą dažniausiai prasideda neuronų migracijos fazė, kai nesubrendę neuronai išsisklaido ir randa nuolatinius namus.

Neuronų savybės ir funkcijos

Savybės:

• Transmembraninio potencialo skirtumo buvimas(iki 90 mV), išorinis paviršius yra elektroteigiamas vidinio paviršiaus atžvilgiu.
• Labai didelis jautrumas kai kuriems chemikalai ir elektros srovė.
• Neurosekrecijos pajėgumas, tai yra, specialių medžiagų (neuromediatorių) sintezei ir išskyrimui aplinką arba sinapsinis plyšys.

• Didelis energijos suvartojimas, aukštas lygis energetiniai procesai, dėl kurių būtinas nuolatinis pagrindinių energijos šaltinių – gliukozės ir deguonies, reikalingų oksidacijai, antplūdis.

Funkcijos:

• Priėmimo funkcija(sinapsės yra sąlyčio taškai; informaciją gauname impulso pavidalu iš receptorių ir neuronų).
• Integracinė funkcija(informacijos apdorojimas, dėl to neurono išvestyje susidaro signalas, nešantis informaciją iš visų sumuojamų signalų).
• Laidininko funkcija(informacija teka iš neurono palei aksoną elektros srovės pavidalu į sinapsę).
• Perdavimo funkcija(nervinis impulsas, pasiekęs aksono galą, kuris jau yra sinapsės struktūros dalis, sukelia tarpininko – tiesioginio sužadinimo perdavėjo kitam neuronui ar vykdomajam organui – išsiskyrimą).

Paskutinį kartą atnaujinta: 2013-10-10

Populiarus mokslinis straipsnis apie nervines ląsteles: neuronų ir kitų ląstelių sandara, panašumai ir skirtumai, elektrinių ir cheminių impulsų perdavimo principas.

Neuronas yra nervų ląstelė, kuri yra pagrindinė nervų sistemos statybinė medžiaga. Neuronai daugeliu atžvilgių yra panašūs į kitas ląsteles, tačiau yra vienas svarbus skirtumas tarp neurono ir kitų ląstelių: neuronai specializuojasi informacijos perdavimu visame kūne.

Šios labai specializuotos ląstelės gali perduoti informaciją tiek chemiškai, tiek elektra. Taip pat yra keletas įvairių tipų neuronai, kurie atlieka įvairių funkcijųžmogaus kūne.

Sensoriniai neuronai perneša informaciją iš jutimo receptorių ląstelių į smegenis. Motoriniai (motoriniai) neuronai perduoda komandas iš smegenų į raumenis. Interneuronai ( interneuronai) gali perduoti informaciją tarp skirtingų kūno neuronų.

Neuronai, palyginti su kitomis mūsų kūno ląstelėmis

Panašumai su kitomis ląstelėmis:

• Neuronai, kaip ir kitos ląstelės, turi branduolį, kuriame yra genetinės informacijos
• Neuronai ir kitos ląstelės yra apsuptos membrana, kuri apsaugo ląstelę.
• Neuronų ir kitų ląstelių kūnuose yra organelių, palaikančių ląstelių gyvybę: mitochondrijas, Golgi aparatą ir citoplazmą.

Skirtumai, dėl kurių neuronai yra unikalūs

Skirtingai nuo kitų ląstelių, neuronai nustoja daugintis netrukus po gimimo. Todėl kai kurios smegenų dalys gimimo metu turi didesnį neuronų skaičių nei vėliau, nes neuronai miršta, bet nejuda. Nepaisant to, kad neuronai nesidaugina, mokslininkai įrodė, kad nauji ryšiai tarp neuronų atsiranda visą gyvenimą.

Neuronai turi membraną, kuri yra skirta siųsti informaciją kitoms ląstelėms. – Tai specialūs įrenginiai, perduodantys ir priimantys informaciją. Tarpląsteliniai ryšiai vadinami sinapsėmis. Neuronai sinapsėse išskiria chemines medžiagas (neurotransmiterius arba neurotransmiterius), kad galėtų bendrauti su kitais neuronais.

Neuronų struktūra

Neuroną sudaro tik trys pagrindinės dalys: aksonas, ląstelės kūnas ir dendritų. Tačiau visi neuronai šiek tiek skiriasi savo forma, dydžiu ir savybėmis, priklausomai nuo neurono vaidmens ir funkcijos. Kai kurie neuronai turi tik keletą dendritinių šakų, kiti yra labai išsišakoję, kad galėtų priimti didelis skaičius informacija. Kai kurie neuronai turi trumpus aksonus, o kiti gali turėti gana ilgus aksonus. Ilgiausias aksonas žmogaus kūne eina nuo stuburo apačios iki didžiojo piršto, jo ilgis yra maždaug 0,91 metro (3 pėdos).

Daugiau apie neurono sandarą

Veiksmo potencialas

Kaip neuronai siunčia ir priima informaciją? Kad neuronai galėtų bendrauti, jie turi perduoti informaciją tiek pačiame neurone, tiek iš vieno neurono į kitą neuroną. Šiame procese naudojami ir elektriniai signalai, ir cheminiai siųstuvai.

Dendritai informaciją gauna iš jutimo receptorių ar kitų neuronų. Tada ši informacija siunčiama į ląstelės kūną ir aksoną. Kai ši informacija palieka aksoną, ji keliauja per visą aksono ilgį, naudodama elektrinį signalą, vadinamą veikimo potencialu.

Ryšys tarp sinapsių

Kai tik elektrinis impulsas pasiekia aksoną, informacija per sinapsinį plyšį turi būti siunčiama į gretimo neurono dendritus Kai kuriais atvejais elektrinis signalas gali beveik akimirksniu kirsti plyšį tarp neuronų ir tęsti judėjimą.

Kitais atvejais neurotransmiteriai turi perduoti informaciją iš vieno neurono į kitą. Neurotransmiteriai yra cheminiai pasiuntiniai, kurie išsiskiria iš aksonų, kad peržengtų sinapsinį plyšį ir pasiektų kitų neuronų receptorius. Procese, vadinamame „pakartotiniu įsisavinimu“, neurotransmiteriai prisijungia prie receptoriaus ir absorbuojami į neuroną pakartotiniam naudojimui.

Neurotransmiteriai

Tai yra neatsiejama mūsų kasdienio veikimo dalis. Kol kas tiksliai nežinoma, kiek yra neurotransmiterių, tačiau mokslininkai jau rado daugiau nei šimtą šių cheminių siųstuvų.

Kokį poveikį organizmui daro kiekvienas neuromediatorius? Kas atsitinka, kai liga ar medicinos reikmenys susidurti su šiais cheminiais pasiuntiniais? Išvardinkime kai kuriuos pagrindinius neurotransmiterius, žinomus jų poveikius ir su jais susijusias ligas.

Jis atliekamas pagal tris pagrindines charakteristikų grupes: morfologinę, funkcinę ir biocheminę.

1. Morfologinė neuronų klasifikacija(pagal konstrukcines ypatybes). Pagal ūglių skaičių neuronai skirstomi į vienpolis(su vienu šūviu), bipolinis ( su dviem šakomis ) , pseudounipolinis(klaidingas vienpolis), daugiapolis(turi tris ar daugiau procesų). (8-2 pav.). Pastarųjų daugiausiai yra nervų sistemoje.

Ryžiai. 8-2. Nervų ląstelių tipai.

1. Vienapolis neuronas.

2. Pseudounipolinis neuronas.

3. Bipolinis neuronas.

4. Daugiapolis neuronas.

Neurofibrilės matomos neuronų citoplazmoje.

(Pagal Yu. A. Afanasjevą ir kitus).

Pseudounipoliniai neuronai vadinami todėl, kad tolstant nuo kūno aksonas ir dendritas iš pradžių tvirtai priglunda vienas prie kito, sudarydami vieno proceso įspūdį, o tik po to išsiskiria T forma (tai apima visus stuburo receptorius. ir kaukolės ganglijos). Unipoliniai neuronai randami tik embriogenezės metu. Bipoliniai neuronai yra bipolinės tinklainės, spiralinių ir vestibuliarinių ganglijų ląstelės. Pagal formą Buvo aprašyta iki 80 neuronų variantų: žvaigždiniai, piramidiniai, piriforminiai, fusiforminiai, voragiškiai ir kt.

2. Funkcinis(priklausomai nuo atliekamos funkcijos ir vietos reflekso lanke): receptorius, efektorius, tarpkalarinis ir sekrecinis. Receptorius(jautrūs, aferentiniai) neuronai dendritų pagalba suvokia išorinės ar vidinės aplinkos įtaką, generuoja nervinį impulsą ir perduoda jį kitų tipų neuronams. Jie randami tik stuburo ganglijos ir galvinių nervų jutiminiai branduoliai. Efektorius(eferentiniai) neuronai perduoda sužadinimą darbo organams (raumenims ar liaukoms). Jie yra priekiniuose nugaros smegenų raguose ir autonominiuose nervų ganglijose. Įdėti(asociaciniai) neuronai yra tarp receptorių ir efektorinių neuronų; jų yra daugiausia, ypač centrinėje nervų sistemoje. Sekreciniai neuronai(neurosekrecinės ląstelės) yra specializuoti neuronai, kurie savo funkcija primena endokrinines ląsteles. Jie sintetina ir išskiria į kraują neurohormonus ir yra smegenų pagumburio srityje. Jie reguliuoja hipofizės, o per ją ir daugelio periferinių endokrininių liaukų veiklą.

3. Tarpininkas(atsižvelgiant į išsiskyrusio mediatoriaus cheminę prigimtį):

Cholinerginiai neuronai (acetilcholino siųstuvas);

Aminerginiai (tarpininkai – biogeniniai aminai, pvz., norepinefrinas, serotoninas, histaminas);

GABAerginis (tarpininkas – gama-aminosviesto rūgštis);

Aminorūgštis (mediatoriai – aminorūgštys, pvz., glutaminas, glicinas, aspartatas);

Peptiderginiai (mediatoriai – peptidai, pavyzdžiui, opioidiniai peptidai, medžiaga P, cholecistokininas ir kt.);

Purinerginiai (tarpininkai - purino nukleotidai, pavyzdžiui, adeninas) ir kt.

Vidinė neuronų struktūra

Šerdis neuronas dažniausiai yra didelis, apvalus, su smulkiai išsklaidytu chromatinu, 1-3 dideliais branduoliais. Tai atspindi didelį transkripcijos procesų intensyvumą neurono branduolyje.

Ląstelės membrana Neuronas gali generuoti ir vykdyti elektrinius impulsus. Tai pasiekiama keičiant jo jonų kanalų vietinį pralaidumą Na+ ir K+, keičiant elektrinį potencialą ir jo greitą judėjimą išilgai citolemos (depoliarizacijos banga, nervinis impulsas).

Visos bendrosios paskirties organelės yra gerai išvystytos neuronų citoplazmoje. Mitochondrijos yra daug ir užtikrina didelius neurono energijos poreikius, susijusius su reikšmingu sintetinių procesų aktyvumu, nervinių impulsų laidumu ir jonų siurblių veikimu. Jiems būdingas greitas susidėvėjimas ir atsinaujinimas (8-3 pav.). Golgi kompleksas labai gerai išvystyta. Neatsitiktinai ši organelė pirmą kartą buvo aprašyta ir parodyta citologijos kursuose neuronuose. Šviesos mikroskopu jis atskleidžiamas žiedų, siūlų, grūdelių, esančių aplink branduolį, pavidalu (diktiosomos). Gausus lizosomos užtikrinti nuolatinį intensyvų susidėvėjusių neuronų citoplazmos komponentų naikinimą (autofagija).

R
yra. 8-3. Ultrastruktūrinė neuronų kūno organizacija.

D. Dendritas. A. Aksonas.

1. Branduolys (branduolis parodytas rodykle).

2. Mitochondrijos.

3. Golgi kompleksas.

4. Chromatofilinė medžiaga (granuliuoto citoplazminio tinklo pjūviai).

5. Lizosomos.

6. Aksono kalvelė.

7. Neurovamzdeliai, neurofilamentai.

(Pagal V.L. Bykovą).

Normaliam neuronų struktūrų funkcionavimui ir atsinaujinimui turi būti gerai išvystytas baltymų sintezės aparatas (8-3 pav.). Granuliuotas citoplazminis tinklas neuronų citoplazmoje formuoja klasterius, kurie gerai nusidažę pagrindiniais dažais ir yra matomi šviesos mikroskopu gumulėlių pavidalu chromatofilinė medžiaga(bazofilinė arba tigrinė medžiaga, Nissl medžiaga). Terminas „Nissl substancija“ buvo išsaugotas mokslininko Franzo Nisslo, kuris pirmą kartą jį aprašė, garbei. Chromatofilinės medžiagos gabalėliai yra neuronų ir dendritų perikarijose, bet niekada nerandami aksonuose, kur baltymus sintezuojantis aparatas yra silpnai išvystytas (8-3 pav.). Ilgai dirginant ar pažeidžiant neuroną, šios granuliuoto citoplazminio tinklo sankaupos suyra į atskirus elementus, o tai šviesos optiniu lygmeniu pasireiškia Nissl medžiagos išnykimu ( chromatolizė, tigrolizė).

Citoskeletas neuronai yra gerai išvystyti, sudarydami trimatį tinklą, kurį vaizduoja neurofilamentai (6–10 nm storio) ir neurovamzdeliai (20–30 nm skersmens). Neurofilamentai ir neurovamzdeliai sujungiami tarpusavyje kryžminiais tilteliais, suklijuojami į 0,5-0,3 mikronų storio ryšulius, kurie yra nudažyti sidabro druskomis neurofibrilių. Jie sudaro tinklą neurocitų perikarijoje, o procesuose yra lygiagrečiai (8-2 pav.). Citoskeletas išlaiko ląstelių formą, taip pat atlieka transportavimo funkciją – dalyvauja medžiagų pernešime iš perikariono į procesus (aksoninis transportavimas).

Inkliuzai neurono citoplazmoje yra lipidų lašeliai, granulės lipofuscinas– „senėjimo pigmentas“ – gelsvai ruda lipoproteinų prigimties spalva. Tai liekamieji kūnai (telolizosomos) su nesuvirškintų neuronų struktūrų produktais. Matyt, lipofuscinas gali kauptis jauname amžiuje, intensyviai funkcionuojant ir pažeidžiant neuronus. Be to, smegenų kamieno juodosios medžiagos ir locus coeruleus neuronų citoplazmoje yra pigmentinių intarpų. melanino. Inkliuzai randami daugelyje smegenų neuronų glikogeno.

Neuronai nesugeba dalytis, o su amžiumi jų skaičius palaipsniui mažėja dėl natūralios mirties. Sergant degeneracinėmis ligomis (Alzheimerio liga, Hantingtono liga, Parkinsonizmu) padidėja apoptozės intensyvumas ir smarkiai sumažėja neuronų skaičius tam tikrose nervų sistemos srityse.