Celice v človeškem telesu se razlikujejo glede na njihovo vrsto. Pravzaprav so strukturni elementi različnih tkiv. Vsaka je maksimalno prilagojena določeni vrsti dejavnosti. Struktura nevrona je jasna potrditev tega.

Živčni sistem

Večina celic v telesu ima podobno zgradbo. Imajo kompaktno obliko, zaprto v lupini. V notranjosti je jedro in niz organelov, ki opravljajo sintezo in presnovo potrebnih snovi. Vendar so struktura in funkcije nevrona drugačne. Je strukturna enota živčnega tkiva. Te celice zagotavljajo komunikacijo med vsemi telesnimi sistemi.

Osnova centralnega živčnega sistema so možgani in hrbtenjača. V teh dveh središčih siva in belo snov. Razlike so povezane z opravljenimi funkcijami. En del sprejme signal od dražljaja in ga obdela, drugi pa je odgovoren za izvedbo potrebnega odzivnega ukaza. Zunaj glavnih središč živčno tkivo tvori snope grozdov (vozlišč ali ganglijev). Razvejajo se in širijo signalnoprevodno mrežo po telesu (periferni živčni sistem).

Živčne celice

Za zagotavljanje več povezav ima nevron posebno strukturo. Poleg telesa, v katerem so koncentrirani glavni organeli, obstajajo procesi. Nekateri od njih so kratki (dendriti), običajno jih je več, drugi (akson) je en sam, njegova dolžina v posameznih strukturah pa lahko doseže 1 meter.

Zgradba živčne celice nevrona je zasnovana tako, da zagotavlja najboljšo izmenjavo informacij. Dendriti so zelo razvejani (kot krošnja drevesa). S svojimi končnicami sodelujejo s procesi drugih celic. Mesto, kjer se srečata, se imenuje sinapsa. Tu se impulz sprejema in prenaša. Njegova smer: receptor - dendrit - telo celice (soma) - akson - reagirajoči organ ali tkivo.

Notranja zgradba nevrona je po sestavi podobna organelom drugim strukturnim enotam tkiva. Vsebuje jedro in citoplazmo, ki ju omejuje membrana. V notranjosti so mitohondriji in ribosomi, mikrotubuli, endoplazmatski retikulum in Golgijev aparat.

V večini primerov se več debelih vej (dendritov) razteza iz celične some (baze). Nimajo jasne meje s telesom in so prekrite s skupno membrano. Z oddaljevanjem se debla tanjšajo in razvejajo. Zaradi tega so njihovi najtanjši deli videti kot koničaste niti.

Posebna zgradba nevrona (tanek in dolg akson) pomeni potrebo po zaščiti njegovih vlaken po celotni dolžini. Zato je na vrhu prekrit z ovojom Schwannovih celic, ki tvorijo mielin, med njimi pa so Ranvierjeva vozlišča. Ta struktura zagotavlja dodatno zaščito, izolira prehajajoče impulze ter dodatno neguje in podpira niti.

Akson izhaja iz značilnega hriba (hribčka). Proces se sčasoma tudi razveji, vendar se to ne zgodi po vsej dolžini, ampak bližje koncu, na mestih povezave z drugimi nevroni ali tkivi.

Razvrstitev

Nevroni so razdeljeni na vrste glede na vrsto mediatorja (mediatorja prevodnega impulza), ki se sprošča na aksonskih terminalih. To je lahko holin, adrenalin itd. Glede na njihovo lokacijo v delih centralnega živčnega sistema se lahko nanašajo na somatske ali avtonomne nevrone. Obstajajo receptivne celice (aferentne) in prenosne povratne signale (eferentne) kot odziv na draženje. Med njimi so lahko internevroni, odgovorni za izmenjavo informacij znotraj centralnega živčnega sistema. Odvisno od vrste odziva lahko celice zavirajo vzbujanje ali ga, nasprotno, povečajo.

Glede na stanje pripravljenosti jih ločimo: »tihe«, ki začnejo delovati (prenašajo impulz) le ob prisotnosti določene vrste draženja, in ozadja, ki nenehno spremljajo (neprekinjeno ustvarjanje signalov). Glede na vrsto informacij, ki jih zaznajo senzorji, se spremeni tudi struktura nevrona. Glede na to jih delimo na bimodalne, z razmeroma preprostim odzivom na draženje (dve medsebojno povezani vrsti občutkov: vbod in posledično bolečina, in polimodalne. To je bolj zapletena struktura - polimodalni nevroni (specifični in dvoumni). reakcija).

Lastnosti, struktura in funkcije nevrona

Površina nevronske membrane je prekrita z majhnimi štrlinami (konicami), da se poveča kontaktna površina. Skupaj lahko zasedejo do 40% površine celice. Jedro nevrona, tako kot jedro drugih vrst celic, nosi dedne informacije. Živčne celice se ne delijo z mitozo. Če je povezava med aksonom in telesom prekinjena, proces odmre. Če pa soma ni bila poškodovana, lahko ustvari in zraste nov akson.

Krhka struktura nevrona kaže na prisotnost dodatne "oskrbe". Zaščitne, podporne, sekretorne in trofične (prehranske) funkcije zagotavlja nevroglija. Njegove celice zapolnjujejo ves prostor naokoli. Do neke mere pomaga obnoviti pretrgane povezave, poleg tega pa se bori proti okužbam in nasploh »skrbi« za nevrone.

Celična membrana

Ta element zagotavlja pregradno funkcijo, ki ločuje notranje okolje od nevroglije, ki se nahaja zunaj. Najtanjši film je sestavljen iz dveh plasti beljakovinskih molekul in fosfolipidov, ki se nahajajo med njimi. Struktura nevronske membrane kaže na prisotnost specifičnih receptorjev v njeni strukturi, ki so odgovorni za prepoznavanje dražljajev. Imajo selektivno občutljivost in se po potrebi "vklopijo" v prisotnosti nasprotne stranke. Povezava med notranjim in zunanjim okoljem poteka skozi tubule, ki omogočajo prehod kalcijevih ali kalijevih ionov. Hkrati se odpirajo ali zapirajo pod vplivom proteinskih receptorjev.

Zahvaljujoč membrani ima celica svoj potencial. Ko se prenaša vzdolž verige, se vzdražljivo tkivo inervira. Do stika med membranami sosednjih nevronov pride v sinapsah. Ohranjanje stalnega notranjega okolja je pomembna sestavina življenja katere koli celice. In membrana subtilno uravnava koncentracijo molekul in nabitih ionov v citoplazmi. V tem primeru se prepeljejo v zahtevane količine da se presnovne reakcije odvijajo na optimalni ravni.

Človeško telo je precej zapleten in uravnotežen sistem, ki deluje v skladu z jasnimi pravili. Poleg tega se navzven zdi, da je vse precej preprosto, v resnici pa je naše telo neverjetna interakcija vsake celice in organa. Celoten »orkester« vodi živčni sistem, sestavljen iz nevronov. Danes vam bomo povedali, kaj so nevroni in kako pomembno vlogo imajo v človeškem telesu. Konec koncev so oni tisti, ki so odgovorni za naše duševno in fizično zdravje.

Vsak šolar ve, da nas nadzorujejo možgani in živčni sistem. Ta dva bloka našega telesa predstavljajo celice, od katerih se vsaka imenuje živčni nevron. Te celice so odgovorne za sprejemanje in prenos impulzov od nevrona do nevrona in drugih celic človeških organov.

Da bi bolje razumeli, kaj so nevroni, jih lahko predstavimo kot pomemben element živčni sistem, ki opravlja ne samo dirigentsko vlogo, ampak tudi funkcionalno. Presenetljivo je, da nevroznanstveniki še vedno preučujejo nevrone in njihovo delo pri prenosu informacij. Seveda so dosegli velik uspeh v svojih znanstvenih raziskavah in uspeli razkriti številne skrivnosti našega telesa, vendar še vedno ne morejo enkrat za vselej odgovoriti na vprašanje, kaj so nevroni.

Živčne celice: značilnosti

Nevroni so celice in so v mnogih pogledih podobni svojim drugim »bratom«, ki sestavljajo naše telo. Imajo pa številne lastnosti. Zaradi svoje zgradbe takšne celice v človeškem telesu, ko so povezane, ustvarijo živčni center.

Nevron ima jedro in je obdan z zaščitno membrano. Zaradi tega je podobna vsem drugim celicam, a tu se podobnost konča. Druge značilnosti živčna celica naj bo resnično edinstven:

• Nevroni se ne delijo

Nevroni v možganih (možgani in hrbtenjača) se ne delijo. To je presenetljivo, vendar se prenehajo razvijati skoraj takoj po pojavu. Znanstveniki verjamejo, da določena predhodna celica zaključi delitev, še preden je nevron popolnoma razvit. V prihodnosti povečuje samo povezave, ne pa tudi njegove količine v telesu. S tem dejstvom so povezane številne bolezni možganov in centralnega živčnega sistema. S starostjo nekateri nevroni odmrejo, preostale celice pa zaradi nizke aktivnosti osebe same ne morejo vzpostaviti povezav in nadomestiti svojih "bratov". Vse to vodi do neravnovesja v telesu in v nekaterih primerih do smrti.

• Živčne celice prenašajo informacije

Nevroni lahko prenašajo in sprejemajo informacije s pomočjo procesov - dendritov in aksonov. Sposobni so zaznati določene podatke z uporabo kemične reakcije in ga pretvori v električni impulz, ki nato prehaja skozi sinapse (povezave) do potrebnih telesnih celic.

Znanstveniki so dokazali edinstvenost živčnih celic, vendar dejansko zdaj o nevronih vedo le 20% tega, kar dejansko skrivajo. Potencial nevronov še ni razkrit, v znanstveni svet Obstaja mnenje, da razkritje ene skrivnosti delovanja živčnih celic postane začetek druge skrivnosti. In ta proces se trenutno zdi neskončen.

Koliko nevronov je v telesu?

Ta podatek ni zagotovo znan, vendar nevrofiziologi domnevajo, da je v človeškem telesu več kot sto milijard živčnih celic. Poleg tega lahko ena celica tvori do deset tisoč sinaps, kar ji omogoča hitro in učinkovito komunikacijo z drugimi celicami in nevroni.

Zgradba nevronov

Vsaka živčna celica je sestavljena iz treh delov:

• telo nevrona (soma);
• dendriti;
• aksonov.

Še vedno ni znano, kateri od procesov se najprej razvije v telesu celice, vendar je porazdelitev odgovornosti med njimi precej očitna. Aksonski proces nevrona je običajno oblikovan v enem izvodu, vendar je lahko veliko dendritov. Njihovo število včasih doseže več sto; več kot ima živčna celica dendritov, z več celicami se lahko poveže. Poleg tega vam obsežna mreža procesov omogoča prenos veliko informacij v najkrajšem možnem času.

Znanstveniki verjamejo, da se pred nastankom procesov nevron razširi po telesu in od trenutka, ko se pojavijo, je že na enem mestu, ne da bi se spremenil.

Prenos informacij po živčnih celicah

Da bi razumeli, kako pomembni so nevroni, je treba razumeti, kako opravljajo svojo funkcijo prenosa informacij. Nevronski impulzi lahko potujejo v kemični in električni obliki. Dendritni podaljšek nevrona sprejema informacijo kot dražljaj in jo prenaša v telo nevrona, akson pa jo kot elektronski impulz prenaša na druge celice. Dendriti drugega nevrona prejmejo elektronski impulz takoj ali s pomočjo nevrotransmiterjev (kemičnih prenašalcev sporočil). Nevrotransmiterje ujamejo nevroni in jih nato uporabijo kot svoje.

Vrste nevronov po številu procesov

Znanstveniki, ki so opazovali delo živčnih celic, so razvili več vrst njihove klasifikacije. Eden od njih deli nevrone po številu procesov:

• unipolarni;
• psevdounipolarni;
• bipolarni;
• multipolarni;
• brez aksonov.

Klasičen je multipolarni nevron, ki ima en kratek akson in mrežo dendritov. Najbolj slabo raziskane so brezaksonske živčne celice, znanstveniki poznajo le njihovo lokacijo - hrbtenjačo.

Refleksni lok: definicija in kratek opis

V nevrofiziki obstaja izraz "nevroni refleksnega loka". Brez tega je precej težko dobiti popolno razumevanje dela in pomena živčnih celic. Dražljaje, ki vplivajo na živčni sistem, imenujemo refleksi. To je glavna dejavnost našega centralnega živčnega sistema, ki se izvaja s pomočjo refleksnega loka. Lahko si ga predstavljamo kot nekakšno cesto, po kateri prehaja impulz od nevrona do izvedbe dejanja (refleksa).

To pot lahko razdelimo na več stopenj:

• zaznavanje draženja z dendriti;
• prenos impulza v celično telo;
• pretvorba informacije v električni impulz;
• prenos impulza v organ;
• sprememba aktivnosti organa (fizični odziv na dražljaj).

Refleksni loki so lahko različni in so sestavljeni iz več nevronov. Na primer, preprost refleksni lok nastane iz dveh živčnih celic. Eden od njih sprejema informacije, drugi pa prisili človeške organe, da izvedejo določena dejanja. Običajno se takšna dejanja imenujejo brezpogojni refleks. Pojavi se ob udarcu, na primer po kolenski kapici, in ob dotiku vroče površine.

Večinoma preprosto refleksni lok vodi impulze skozi procese hrbtenjača, zapleten refleksni lok vodi impulz neposredno v možgane, ki ga nato obdelajo in shranijo. Pozneje, ko prejmejo podoben impulz, možgani pošljejo potreben ukaz organom za izvedbo določenega niza dejanj.

Razvrstitev nevronov po funkcionalnosti

Nevrone lahko razvrstimo glede na njihov neposredni namen, saj je vsaka skupina živčnih celic namenjena določena dejanja. Vrste nevronov so predstavljene na naslednji način:

1. Občutljivo

Te živčne celice so zasnovane tako, da zaznajo draženje in ga pretvorijo v impulz, ki se preusmeri v možgane.

Zaznavajo informacije in prenašajo impulze v mišice, ki premikajo dele telesa in človeške organe.

3. Vstavite

Ti nevroni opravljajo kompleksno delo, so v središču verige med senzoričnimi in motoričnimi živčnimi celicami. Takšni nevroni sprejemajo informacije, izvajajo predhodno obdelavo in prenašajo ukazni impulz.

4. Sekretorni

Sekretorne živčne celice sintetizirajo nevrohormone in imajo posebno zgradbo z velikim številom membranskih vrečk.

Motorični nevroni: značilnosti

Eferentni nevroni (motorični) imajo strukturo, ki je enaka drugim živčnim celicam. Njihova mreža dendritov je najbolj razvejana, aksoni pa segajo do mišičnih vlaken. Zaradi njih se mišica skrči in zravna. Najdaljši akson v človeškem telesu je akson motoričnega nevrona, ki gre v palec noge iz ledveni predel. V povprečju je njegova dolžina približno en meter.

Skoraj vsi eferentni nevroni se nahajajo v hrbtenjači, saj je ta odgovorna za večino naših nezavednih gibov. To ne velja samo za brezpogojne reflekse (na primer utripanje), ampak tudi za vsa dejanja, o katerih ne razmišljamo. Ko pokukamo v neki predmet, se pošljejo impulzi optični živec možgani. Ampak gibanje zrklo levo in desno se izvaja prek ukazov iz hrbtenjače, to nezavedni gibi. Zato se s staranjem in kopičenjem nezavednih navadnih dejanj pomen motoričnih nevronov pokaže v novi luči.

Vrste motoričnih nevronov

Po drugi strani imajo eferentne celice določeno klasifikacijo. Razdeljeni so v naslednji dve vrsti:

• a-motonevroni;
• y-motonevroni.

Prva vrsta nevronov ima gostejšo strukturo vlaken in se pripenja na različna mišična vlakna. En tak nevron lahko vključuje različno število mišic.

Y-motonevroni so nekoliko šibkejši od svojih »bratov«, ne morejo uporabljati več mišičnih vlaken hkrati in so odgovorni za mišično napetost. Lahko rečemo, da sta obe vrsti nevronov nadzorni organ motorične aktivnosti.

S katerimi mišicami se povezujejo motorični nevroni?

Aksoni nevronov so povezani z več vrstami mišic (so delovne mišice), ki jih delimo na:

• žival;
• vegetativno.

Prvo skupino mišic predstavljajo skeletne mišice, druga pa spada v kategorijo gladkih mišic. Načini pritrditve na mišična vlakna. Skeletne mišice Na mestu stika z nevroni tvorijo svojevrstne plošče. Avtonomni nevroni komunicirajo z gladkimi mišicami preko majhnih oteklin ali veziklov.

Zaključek

Nemogoče si je predstavljati, kako bi naše telo delovalo brez živčnih celic. Vsako sekundo opravljajo neverjetno težko delo, saj so odgovorni za naše čustveno stanje, okusne preference in telesna aktivnost. Nevroni še niso razkrili veliko svojih skrivnosti. Navsezadnje tudi najpreprostejša teorija o ne-obnovi nevronov sproža veliko sporov in vprašanj med nekaterimi znanstveniki. Pripravljeni so dokazati, da so v nekaterih primerih živčne celice sposobne ne samo oblikovati nove povezave, ampak se tudi samoreproducirat. Seveda je to zaenkrat le teorija, ki pa se lahko izkaže za uresničljivo.

Delo na delovanju centralnega živčnega sistema je izjemno pomembno. Zahvaljujoč odkritjem na tem področju bodo farmacevti namreč lahko razvili nova zdravila za aktiviranje možganske aktivnosti, psihiatri pa bodo bolje razumeli naravo številnih bolezni, ki se zdaj zdijo neozdravljive.

Nevrone delimo na receptorske, efektorske in interkalarne.

Kompleksnost in raznolikost funkcij živčnega sistema določajo interakcije med nevroni. Ta interakcija je zbirka različnih signalov, ki se prenašajo med nevroni ali mišicami in žlezami. Signali se oddajajo in širijo z uporabo ionov. Ustvarjajo ione električni naboj(akcijski potencial), ki se premika vzdolž telesa nevrona.

Znanstvenega pomena je bil izum metode Golgi leta 1873, ki je omogočila barvanje posameznih nevronov. Izraz "nevron" (nemško Neuron) za označevanje živčnih celic je uvedel G. V. Waldeyer leta 1891.

Zgradba nevronov

Celično telo

Telo živčne celice je sestavljeno iz protoplazme (citoplazme in jedra), ki je zunaj omejena z lipidno dvoslojno membrano. Lipidi so sestavljeni iz hidrofilnih glav in hidrofobnih repov. Lipidi so razporejeni s hidrofobnimi repi, ki so obrnjeni drug proti drugemu in tvorijo hidrofobno plast. Ta plast prepušča le v maščobi topne snovi (npr. kisik in ogljikov dioksid). Na membrani so beljakovine: v obliki globul na površini, na katerih lahko opazimo izrastke polisaharidov (glikokaliksa), zaradi katerih celica zazna zunanje draženje, in integralne beljakovine, ki prodrejo skozi membrano, v katerih so ionski kanalčki. se nahajajo.

Nevron je sestavljen iz telesa s premerom od 3 do 130 mikronov. Telo vsebuje jedro (z velikim številom jedrskih por) in organele (vključno z visoko razvitim grobim ER z aktivnimi ribosomi, Golgijev aparat), pa tudi procese. Obstajata dve vrsti procesov: dendriti in aksoni. Nevron ima razvit citoskelet, ki prodira v njegove procese. Citoskelet ohranja obliko celice, njegove niti služijo kot "tirnice" za transport organelov in snovi, zapakiranih v membranske vezikle (na primer nevrotransmiterjev). Citoskelet nevrona je sestavljen iz fibril različnih premerov: Mikrotubule (D = 20-30 nm) - sestavljene so iz proteina tubulina in se raztezajo od nevrona vzdolž aksona, vse do živčnih končičev. Nevrofilamenti (D = 10 nm) - skupaj z mikrotubuli zagotavljajo znotrajcelični transport snovi. Mikrofilamenti (D = 5 nm) - sestavljeni iz proteinov aktina in miozina, še posebej izraziti pri rasti živčni procesi in v nevrogliji.( Nevroglija, ali preprosto glia (iz stare grščine. νεῦρον - vlakno, živec + γλία - lepilo), - niz pomožnih celic živčnega tkiva. Sestavlja približno 40% prostornine centralnega živčnega sistema. Število glialnih celic v možganih je približno enako številu nevronov).

V telesu nevrona se odkrije razvit sintetični aparat; granularni endoplazmatski retikulum nevrona je obarvan bazofilno in je znan kot "tigroid". Tigroid prodre primarnih oddelkov dendritov, vendar se nahaja na opazni razdalji od začetka aksona, ki služi kot histološki znak aksona. Nevroni se razlikujejo po obliki, številu procesov in funkcijah. Glede na funkcijo ločimo senzitivne, efektorske (motorične, sekretorne) in interkalarne. Senzorični nevroni zaznavajo dražljaje, jih pretvarjajo v živčne impulze in prenašajo v možgane. Efektor (iz latinščine effectus - dejanje) - ustvarjanje in pošiljanje ukazov delovnim telesom. Interkalatorji – komunicirajo med senzoričnimi in motoričnimi nevroni, sodelujejo pri obdelavi informacij in generiranju ukazov.

Obstaja razlika med anterogradnim (stran od telesa) in retrogradnim (proti telesu) transportom aksonov.

Dendriti in aksoni

Mehanizem nastanka in izvajanja akcijskega potenciala

Leta 1937 je John Zachary Jr. ugotovil, da se lahko orjaški akson lignja uporabi za preučevanje električnih lastnosti aksonov. Aksoni lignjev so bili izbrani, ker so veliko večji od človeških. Če vstavite elektrodo v akson, lahko izmerite njen membranski potencial.

Membrana aksona vsebuje napetostno odvisne ionske kanale. Aksonu omogočajo ustvarjanje in vodenje električnih signalov, imenovanih akcijski potenciali, vzdolž njegovega telesa. Ti signali nastanejo in se širijo zaradi električno nabitih ionov natrija (Na +), kalija (K +), klora (Cl -), kalcija (Ca 2+).

Pritisk, raztezanje, kemični dejavniki ali spremembe membranskega potenciala lahko aktivirajo nevron. Do tega pride zaradi odpiranja ionskih kanalčkov, ki omogočajo prehod ionov skozi celično membrano in temu primerno spreminjanje membranskega potenciala.

Tanki aksoni porabijo manj energije in presnovnih snovi za vodenje akcijskega potenciala, debeli aksoni pa omogočajo hitrejše vodenje.

Za hitrejše in manj energijsko vodenje akcijskih potencialov lahko nevroni uporabljajo posebne glialne celice, imenovane oligodendrociti v centralnem živčnem sistemu ali Schwannove celice v perifernem živčnem sistemu, da pokrijejo svoje aksone. Te celice ne prekrivajo popolnoma aksonov, zaradi česar so vrzeli na aksonih odprte za zunajcelično snov. V teh vrzeli je povečana gostota ionskih kanalčkov. Imenujejo se Ranvierjeva vozlišča. Akcijski potencial prehaja skozi njih skozi električno polje med režami.

Razvrstitev

Strukturna klasifikacija

Glede na število in razporeditev dendritov in aksonov se nevroni delijo na nevrone brez aksonov, unipolarne nevrone, psevdounipolarne nevrone, bipolarne nevrone in multipolarne (številne dendritične gredice, običajno eferentne) nevrone.

Aferentni nevroni(senzitivna, senzorična, receptorska ali centripetalna). Nevroni te vrste vključujejo primarne celice čutil in psevdounipolarne celice, katerih dendriti imajo proste konce.

Eferentni nevroni(efektor, motor, motor ali centrifuga). Nevroni te vrste vključujejo končne nevrone - ultimate in predzadnje - neultimate.

Asociacijski nevroni(internevroni ali internevroni) – skupina nevronov komunicira med eferentnimi in aferentnimi.

• unipolarni (z enim procesom) nevrociti, prisotni na primer v senzoričnem jedru trigeminalni živec v srednjih možganih;
• psevdounipolarne celice, združene v bližini hrbtenjače v medvretenčnih ganglijih;
• bipolarni nevroni (imajo en akson in en dendrit), ki se nahajajo v specializiranih čutilnih organih - mrežnici, vohalnem epiteliju in čebulici, slušnih in vestibularnih ganglijih;
• multipolarni nevroni (imajo en akson in več dendritov), ​​ki prevladujejo v centralnem živčnem sistemu.

Razvoj in rast nevronov

Vprašanje delitve nevronov trenutno ostaja sporno. Po eni različici se nevron razvije iz majhne predhodne celice, ki se preneha deliti, še preden sprosti svoje odrastke. Najprej začne rasti akson, kasneje pa nastanejo dendriti. Na koncu razvojnega procesa živčne celice se pojavi zadebelitev, ki naredi pot skozi okoliško tkivo. To odebelitev imenujemo rastni stožec živčne celice. Sestavljen je iz sploščenega dela odrastka živčne celice s številnimi tankimi bodicami. Mikrospinusi so debeli od 0,1 do 0,2 µm in lahko dosežejo 50 µm v dolžino; široko in ravno območje rastnega stožca je približno 5 µm v širino in dolžino, čeprav se njegova oblika lahko spreminja. Prostori med mikrobodicami rastnega stožca so prekriti z nagubano membrano. Mikrobodice so v stalnem gibanju - nekatere so umaknjene v rastni stožec, druge se podaljšajo, odstopajo v različne smeri, se dotikajo podlage in se lahko nanjo držijo.

Rastni stožec je napolnjen z majhnimi, včasih povezanimi med seboj, membranskimi vezikli nepravilne oblike. Pod prepognjenimi predeli membrane in v bodicah je gosta masa prepletenih aktinskih filamentov. Rastni stožec vsebuje tudi mitohondrije, mikrotubule in nevrofilamente, podobne tistim v telesu nevrona.

Mikrotubuli in nevrofilamenti se podaljšajo predvsem zaradi dodajanja na novo sintetiziranih podenot na dnu nevronskega procesa. Premikajo se s hitrostjo približno milimetra na dan, kar ustreza hitrosti počasnega aksonskega transporta v zrelem nevronu. Ker je to približno Povprečna hitrost napredovanjem rastnega stožca je možno, da med rastjo nevronskega procesa na njegovem skrajnem koncu ne pride niti do sestavljanja niti do uničenja mikrotubulov in nevrofilamentov. Na koncu je dodan nov membranski material. Rastni stožec je območje hitre eksocitoze in endocitoze, kar dokazujejo številni vezikli, ki jih najdemo tukaj. Majhni membranski vezikli se prenašajo vzdolž nevronskega procesa od celičnega telesa do rastnega stožca s tokom hitrega aksonskega transporta. Membranski material se sintetizira v telesu nevrona, transportira do rastnega stožca v obliki veziklov in tu vključi v plazemska membrana z eksocitozo, s čimer se podaljša proces živčne celice.

Pred rastjo aksonov in dendritov običajno sledi faza nevronske migracije, ko se nezreli nevroni razpršijo in najdejo stalno domovanje.

Lastnosti in funkcije nevronov

Lastnosti:

• Prisotnost transmembranske potencialne razlike(do 90 mV), je zunanja površina elektropozitivna glede na notranjo površino.
• Zelo visoka občutljivost nekaterim kemikalije in električni tok.
• Zmogljivost nevrosekrecije, torej na sintezo in sproščanje posebnih snovi (nevrotransmiterjev), v okolju ali sinaptične špranje.

• Visoka poraba energije, visoka stopnja energetskih procesov, kar zahteva stalen dotok glavnih virov energije - glukoze in kisika, potrebnih za oksidacijo.

Funkcije:

• Funkcija prejemanja(sinapse so stične točke; informacijo sprejemamo v obliki impulza od receptorjev in nevronov).
• Integrativna funkcija(obdelava informacij, posledično se na izhodu nevrona ustvari signal, ki prenaša informacije iz vseh seštevanih signalov).
• Funkcija prevodnika(informacija teče od nevrona po aksonu v obliki električnega toka do sinapse).
• Prenosna funkcija(živčni impulz, ki doseže konec aksona, ki je že del strukture sinapse, povzroči sproščanje mediatorja - neposrednega prenašalca vzbujanja na drug nevron ali izvršilni organ).

Zadnja posodobitev: 10.10.2013

Poljudnoznanstveni članek o živčnih celicah: struktura, podobnosti in razlike med nevroni in drugimi celicami, princip prenosa električnih in kemičnih impulzov.

Nevron je živčna celica, ki je glavni gradnik živčnega sistema. Nevroni so v mnogih pogledih podobni drugim celicam, vendar obstaja ena pomembna razlika med nevronom in drugimi celicami: nevroni so specializirani za prenos informacij po telesu.

Te visoko specializirane celice so sposobne prenašati informacije tako kemično kot električno. Več jih je tudi različne vrste nevroni, ki opravljajo različne funkcije v človeškem telesu.

Senzorični nevroni prenašajo informacije iz celic senzoričnih receptorjev v možgane. Motorični (motorični) nevroni prenašajo ukaze iz možganov v mišice. Internevroni ( internevroni) lahko sporočajo informacije med različnimi nevroni v telesu.

Nevroni v primerjavi z drugimi celicami v našem telesu

Podobnosti z drugimi celicami:

• Nevroni imajo tako kot druge celice jedro, ki vsebuje genetske informacije
• Nevroni in druge celice so obdane z membrano, ki ščiti celico.
• Celična telesa nevronov in drugih celic vsebujejo organele, ki podpirajo celično življenje: mitohondrije, Golgijev aparat in citoplazmo.

Razlike, zaradi katerih so nevroni edinstveni

Za razliko od drugih celic se nevroni prenehajo razmnoževati kmalu po rojstvu. Zato imajo nekateri deli možganov ob rojstvu večje število nevronov kot kasneje, saj nevroni odmrejo, vendar se ne premikajo. Kljub temu, da se nevroni ne razmnožujejo, so znanstveniki dokazali, da se nove povezave med nevroni pojavljajo vse življenje.

Nevroni imajo membrano, ki je zasnovana za pošiljanje informacij drugim celicam. - To so posebne naprave, ki oddajajo in sprejemajo informacije. Medcelične povezave imenujemo sinapse. Nevroni sproščajo kemikalije (nevrotransmiterje ali nevrotransmiterje) v sinapsah za komunikacijo z drugimi nevroni.

Zgradba nevrona

Nevron ima samo tri glavne dele: akson, celično telo in dendriti. Vendar se vsi nevroni nekoliko razlikujejo po obliki, velikosti in značilnostih, odvisno od vloge in funkcije nevrona. Nekateri nevroni imajo le nekaj dendritičnih vej, drugi so zelo razvejani, da lahko sprejmejo veliko število informacije. Nekateri nevroni imajo kratke aksone, medtem ko imajo drugi lahko precej dolge aksone. Najdaljši akson v človeškem telesu poteka od dna hrbtenice do nožnega palca in meri približno 0,91 metra (3 čevlje) v dolžino!

Več o zgradbi nevrona

Akcijski potencial

Kako nevroni pošiljajo in sprejemajo informacije? Da nevroni komunicirajo, morajo prenašati informacije znotraj samega nevrona in od enega nevrona do naslednjega nevrona. Ta proces uporablja tako električne signale kot kemične oddajnike.

Dendriti prejemajo informacije od senzoričnih receptorjev ali drugih nevronov. Te informacije se nato pošljejo v telo celice in v akson. Ko ta informacija zapusti akson, potuje vzdolž celotne dolžine aksona z uporabo električnega signala, imenovanega akcijski potencial.

Komunikacija med sinapsami

Takoj ko električni impulz doseže akson, mora biti informacija poslana v dendrite sosednjega nevrona skozi sinaptično špranjo.V nekaterih primerih lahko električni signal skoraj v trenutku prečka špranjo med nevroni in nadaljuje svoje gibanje.

V drugih primerih morajo nevrotransmiterji prenašati informacije od enega nevrona do drugega. Nevrotransmiterji so kemični prenašalci sporočil, ki se sproščajo iz aksonov, da prečkajo sinaptično špranjo in dosežejo receptorje drugih nevronov. V procesu, imenovanem "ponovni privzem", se nevrotransmiterji pritrdijo na receptor in se absorbirajo v nevron za ponovno uporabo.

Nevrotransmiterji

Je sestavni del našega vsakodnevnega delovanja. Koliko nevrotransmiterjev je točno, še ni znano, so pa znanstveniki našli že več kot sto teh kemičnih prenašalcev.

Kakšen učinek ima vsak nevrotransmiter na telo? Kaj se zgodi, ko bolezen oz medicinske zaloge naleteli na te kemične prenašalce sporočil? Naštejmo nekaj glavnih nevrotransmiterjev, njihove znane učinke in z njimi povezane bolezni.

Izvaja se glede na tri glavne skupine značilnosti: morfološke, funkcionalne in biokemične.

1. Morfološka klasifikacija nevronov(glede na strukturne značilnosti). Po številu poganjkov nevrone delimo na unipolarni(z enim strelom), bipolarni ( z dvema vejama ) , psevdounipolarni(lažni unipolarni), multipolarno(imajo tri ali več procesov). (Slika 8-2). Slednjih je največ v živčnem sistemu.

riž. 8-2. Vrste živčnih celic.

1. Unipolarni nevron.

2. Psevdounipolarni nevron.

3. Bipolarni nevron.

4. Multipolarni nevron.

Nevrofibrile so vidne v citoplazmi nevronov.

(Po Yu. A. Afanasyev in drugi).

Psevdo-unipolarni nevroni se imenujejo zato, ker se akson in dendrit pri odmiku od telesa sprva tesno prilegata drug drugemu, kar ustvarja vtis enega procesa in se šele nato razhajata v obliki črke T (vključujejo vse receptorske nevrone hrbtenice). in kranialni gangliji). Unipolarne nevrone najdemo samo v embriogenezi. Bipolarni nevroni so bipolarne celice mrežnice, spiralnih in vestibularnih ganglijev. Po obliki Opisanih je do 80 variant nevronov: zvezdasti, piramidni, piriformni, fuziformni, pajkovni itd.

2. Funkcionalno(odvisno od opravljene funkcije in mesta v refleksnem loku): receptorski, efektorski, interkalarni in sekretorni. Receptor(občutljivi, aferentni) nevroni s pomočjo dendritov zaznavajo vplive zunanjega ali notranjega okolja, ustvarjajo živčni impulz in ga prenašajo na druge vrste nevronov. Najdemo jih samo v spinalni gangliji in senzorična jedra kranialnih živcev. Efektor(eferentni) nevroni prenašajo vzbujanje na delovne organe (mišice ali žleze). Nahajajo se v sprednjih rogovih hrbtenjače in avtonomnih živčnih ganglijih. Vstavi(asociativni) nevroni se nahajajo med receptorskimi in efektorskimi nevroni; številčno so najštevilčnejši predvsem v osrednjem živčevju. Sekretorni nevroni(nevrosekretorne celice) so specializirani nevroni, ki so po delovanju podobni endokrinim celicam. Sintetizirajo in sproščajo nevrohormone v kri in se nahajajo v hipotalamičnem delu možganov. Uravnavajo delovanje hipofize, preko nje pa številnih perifernih endokrinih žlez.

3. Mediator(glede na kemično naravo sproščenega mediatorja):

holinergični nevroni (transmiter acetilholin);

Aminergični (mediatorji - biogeni amini, na primer norepinefrin, serotonin, histamin);

GABAergična (mediator - gama-aminomaslena kislina);

Amino acidergični (mediatorji - aminokisline, kot so glutamin, glicin, aspartat);

Peptidergični (mediatorji - peptidi, na primer opioidni peptidi, snov P, holecistokinin itd.);

Purinergični (mediatorji - purinski nukleotidi, na primer adenin) itd.

Notranja struktura nevronov

Jedro nevron je običajno velik, okrogel, s fino razpršenim kromatinom, 1-3 velikimi nukleoli. To odraža visoko intenzivnost transkripcijskih procesov v nevronskem jedru.

Celična membrana Nevron je sposoben ustvarjati in prevajati električne impulze. To dosežemo s spreminjanjem lokalne prepustnosti njegovih ionskih kanalov za Na+ in K+, spreminjanjem električnega potenciala in njegovim hitrim premikanjem po citolemi (depolarizacijski val, živčni impulz).

Vsi splošni organeli so dobro razviti v citoplazmi nevronov. Mitohondrije so številni in zagotavljajo visoke energetske potrebe nevrona, povezane s pomembno aktivnostjo sintetičnih procesov, prevajanjem živčnih impulzov in delovanjem ionskih črpalk. Zanje je značilna hitra obraba in obnavljanje (Slika 8-3). Golgijev kompleks zelo dobro razvita. Ni naključje, da je bil ta organel prvič opisan in prikazan na tečaju citologije na nevronih. S svetlobno mikroskopijo ga zaznamo v obliki obročev, niti in zrn, ki se nahajajo okoli jedra (diktiosomi). Številne lizosomi zagotavljajo stalno intenzivno uničenje izrabljenih komponent nevronske citoplazme (avtofagija).

R
je. 8-3. Ultrastrukturna organizacija telesa nevrona.

D. Dendriti. A. Akson.

1. Jedro (nukleol, prikazan s puščico).

2. Mitohondriji.

3. Golgijev kompleks.

4. Kromatofilna snov (odseki zrnatega citoplazemskega retikuluma).

5. Lizosomi.

6. Aksonski hrib.

7. Nevrotubuli, nevrofilamenti.

(Po V.L. Bykovu).

Za normalno delovanje in obnovo nevronskih struktur mora biti aparat za sintezo beljakovin dobro razvit (slika 8-3). Zrnati citoplazemski retikulum v citoplazmi nevronov tvori skupke, ki so dobro obarvani z bazičnimi barvili in so vidni pod svetlobnim mikroskopom v obliki grudic. kromatofilna snov(bazofilna ali tigrasta snov, Nisslova snov). Izraz "Nisslova snov" se je ohranil v čast znanstvenika Franza Nissla, ki jo je prvi opisal. Grudice kromatofilne snovi se nahajajo v perikariji nevronov in dendritov, vendar jih nikoli ne najdemo v aksonih, kjer je aparat za sintezo beljakovin slabo razvit (slika 8-3). Pri dolgotrajnem draženju ali poškodbi nevrona te kopičenja zrnatega citoplazemskega retikuluma razpadejo na posamezne elemente, kar se na svetlobno-optični ravni kaže z izginotjem Nisslove snovi ( kromatoliza, tigroliza).

Citoskelet nevroni so dobro razviti in tvorijo tridimenzionalno mrežo, ki jo predstavljajo nevrofilamenti (debeline 6-10 nm) in nevrotubule (premera 20-30 nm). Nevrofilamenti in nevrotubuli so med seboj povezani s prečnimi mostički, pritrjeni so zlepljeni v snope debeline 0,5-0,3 mikronov, ki so obarvani s srebrovimi solmi.Na svetlobno-optični ravni jih opisujemo pod imenom nevrofibrile. Tvorijo mrežo v perikariji nevrocitov, v procesih pa ležijo vzporedno (slika 8-2). Citoskelet ohranja obliko celic in zagotavlja tudi transportno funkcijo – sodeluje pri transportu snovi iz perikariona v procese (aksonski transport).

Vključki v citoplazmi nevrona so lipidne kapljice, zrnca lipofuscin– “pigment staranja” – rumeno-rjava barva lipoproteinske narave. So ostanki teles (telolizosomi), ki vsebujejo produkte neprebavljenih nevronskih struktur. Očitno se lahko lipofuscin kopiči v mladosti, z intenzivnim delovanjem in poškodbami nevronov. Poleg tega obstajajo pigmentni vključki v citoplazmi nevronov v substantia nigra in locus coeruleus možganskega debla. melanin. Vključke najdemo v številnih nevronih možganov glikogen.

Nevroni niso sposobni delitve, s starostjo pa se njihovo število postopoma zmanjšuje zaradi naravne smrti. Pri degenerativnih boleznih (Alzheimerjeva bolezen, Huntingtonova bolezen, parkinsonizem) se intenzivnost apoptoze poveča in število nevronov v določenih predelih živčnega sistema močno upade.