Najveće dostignuće evolucije je mozak i razvijeni nervni sistem organizama, sa sve složenijom informacijskom mrežom zasnovanom na hemijskim reakcijama. Nervni impuls koji prolazi duž procesa neurona je kvintesencija složene ljudske aktivnosti. U njima se javlja impuls, kreće se duž njih, a neuroni su ti koji ih analiziraju. Procesi neurona su glavni funkcionalni dio ovih specifičnih ćelija nervnog sistema i o njima ćemo govoriti.
Porijeklo neurona
Pitanje porijekla specijalizovanih ćelija i danas je otvoreno. Postoje najmanje tri teorije o ovoj temi - Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), braća Hertwig (Hertwig, 1878) i Zavarzin (Zavarzin, 1950). Svi se oni svode na činjenicu da su neuroni nastali iz primarno osjetljivih ektodermalnih stanica, a njihovi prethodnici su bili globularni proteini koji su se spajali u snopove. Proteini koji su naknadno dobili staničnimembrana, ispostavilo se da je sposobna da percipira iritaciju, generira i provodi ekscitaciju.
Moderne ideje o strukturi neurona i procesima
Specijalizovana ćelija nervnog tkiva sastoji se od:
- Soma ili tijelo neurona, koje sadrži organele, neurofibrile i jezgro.
- Mnogi kratki procesi neurona koji se nazivaju dendriti. Njihova funkcija je da percipiraju uzbuđenje.
- Jedan dug proces neurona - aksona, prekriven poput "kvačila" mijelinskom ovojnicom. Glavna funkcija aksona je sprovođenje ekscitacije.
Sve strukture neurona imaju različitu strukturu membrana i sve su potpuno različite. Među brojnim neuronima (u našem mozgu ih ima oko 25 milijardi) nema apsolutnih blizanaca ni po izgledu, ni po strukturi i, što je najvažnije, po specifičnostima funkcionisanja.
Kratki procesi neurona: struktura i funkcije
Tijelo neurona ima mnogo kratkih i razgranatih procesa, koji se nazivaju dendritično drvo ili dendritska regija. Svi dendriti imaju mnogo grana i dodirnih tačaka sa drugim neuronima. Ova mreža percepcije povećava nivo prikupljanja informacija iz okoline koja okružuje neuron. Svi dendriti imaju sljedeće karakteristike:
- Relativno su kratke - do 1 milimetar.
- Nemaju mijelinsku ovojnicu.
- Ove neuronske procese karakteriše prisustvo ribonukleotida, endoplazmatskog retikuluma i ekstenzivne mreže mikrotubula, koja imajedinstvenost.
- Imaju specifične procese - bodlje.
Dendritne bodlje
Ovi izrasline dendritske membrane mogu se naći na cijeloj njihovoj površini u velikom broju. To su dodatne kontaktne točke (sinapse) neurona, koje uvelike povećavaju površinu interneuronskih kontakata. Osim što proširuju receptivnu površinu, igraju važnu ulogu u situacijama iznenadnih ekstremnih efekata (na primjer, u slučaju trovanja ili ishemije). Njihov broj se u takvim slučajevima dramatično mijenja u smjeru povećanja ili smanjenja i stimulira tijelo da poveća ili smanji brzinu i broj metaboličkih procesa.
Provođenje procesa
Dugi proces neurona naziva se akson (ἀξον - osovina, grčki), naziva se i aksijalni cilindar. Na mjestu formiranja aksona na tijelu neurona nalazi se nasip koji igra važnu ulogu u formiranju nervnog impulsa. Ovdje se sumira akcioni potencijal primljen od svih dendrita neurona. Struktura aksona sadrži mikrotubule, ali gotovo da nema organele. Ishrana i rast ovog procesa u potpunosti zavise od tela neurona. Kada je akson oštećen, njihov periferni dio odumire, dok tijelo i preostali dio ostaju vitalni. A ponekad neuron može izrasti novi akson. Promjer aksona je samo nekoliko mikrometara, ali dužina može doseći 1 metar. Takvi su, na primjer, aksoni neurona kičmene moždine koji inerviraju ljudske udove.
Mielinacija aksona
Oklop dugih procesa neurona formiraju Schwannove ćelije. Ove ćelije se obavijaju oko delova aksona, a njihova uvula se obavija oko njega. Citoplazma Schwannovih stanica je gotovo potpuno izgubljena i ostala je samo membrana lipoproteina (mijelin). Svrha mijelinske ovojnice dugih procesa neuronskih tijela je da obezbijedi električnu izolaciju, što dovodi do povećanja brzine nervnog impulsa (sa 2 m/s na 120 m/s). Školjka ima rupture - suženja Ranviera. Na tim mjestima impuls, poput struje galvanske prirode, slobodno ulazi u medij i ulazi nazad. A u Ranvierovim suženjima se javlja akcioni potencijal. Dakle, impuls se kreće duž aksona u skokovima - od stezanja do suženja. Mijelin je bijeli, to je služilo kao kriterij za podelu nervne supstance na sivu (neuronska tijela) i bijelu (putevi).
Axon bushes
Na svom kraju, akson se grana mnogo puta i formira žbun. Na kraju svake grane nalazi se sinapsa - mjesto kontakta aksona sa drugim aksonom, dendritom, tijelom neurona ili somatskim stanicama. Ovo višestruko grananje omogućava višestruku inervaciju i dupliciranje prijenosa impulsa.
Sinapsa je mjesto prijenosa nervnih impulsa
Sinapse su jedinstvene formacije neurona u kojima se signal prenosi putem supstanci koje se nazivaju medijatori. Akcioni potencijal (nervni impuls) dolazi do kraja procesa - zadebljanja aksona, koji se naziva presinaptički region. Postoji više vezikula sa medijatorima (vezikule). Neurotransmiteri su biološki aktivne molekule dizajnirane da prenose nervni impuls (na primjer, acetilkolin u mišićnim sinapsama). Kada transmembranska struja u obliku akcionog potencijala dođe do sinapse, ona stimulira membranske pumpe, a ioni kalcija ulaze u ćeliju. Pokreću rupturu vezikula, medijator ulazi u sinaptičku pukotinu i vezuje se za receptore postsinaptičke membrane prijemnika impulsa. Ova interakcija pokreće natrijum-kalijumove pumpe membrane i nastaje novi akcioni potencijal, identičan prethodnom.
Axon i ciljna ćelija
U procesu embriogeneze i post-embriogeneze tijela, neuroni rastu aksone do onih stanica koje treba da budu inervirane. I ovaj rast je strogo usmjeren. Mehanizmi rasta neurona otkriveni su ne tako davno, a često se upoređuju s vlasnikom koji vodi psa na povodcu. U našem slučaju, domaćin je tijelo neurona, povodac je akson, a pas je tačka rasta aksona sa pseudopodijama (pseudopodijama). Orijentacija i smjer rasta aksona ovisi o mnogim faktorima. Ovaj mehanizam je složen i uglavnom još nije u potpunosti shvaćen. Ali činjenica ostaje - akson dopire tačno do svoje ciljne ćelije, a procesi motornog neurona, koji je odgovoran za mali prst, urast će u mišiće malog prsta.
Axon zakoni
Kada se provodi nervni impuls duž aksona, funkcionišu četiri glavna zakona:
- Zakon anatomskog i fiziološkog integriteta. Provođenje je moguće samo duž intaktnih procesa neurona. Oštećenja uzrokovana promjenama propusnosti membrane (pod utjecajem lijekova ili otrova) također se odnose na ovo pravilo.
- Zakon izolacije ekscitacije. Jedan akson - provođenje jedne ekscitacije. Aksoni ne dijele nervne impulse jedni s drugima.
- Zakon jednostranog držanja. Akson provodi impuls bilo centrifugalno ili centripetalno.
- Zakon bez gubitka. Ovo je svojstvo nedekrementa - kada se provodi impuls, on se ne zaustavlja i ne mijenja.
Varieties of neurons
Neuroni su zvezdasti, piramidalni, zrnasti, u obliku korpe - mogu biti takvi u obliku tela. Po broju procesa neuroni su: bipolarni (po jedan dendrit i akson) i multipolarni (jedan akson i mnogo dendrita). Po funkcionalnosti neuroni su senzorni, priključni i izvršni (motorni i motorni). Razlikuju se neuroni Golgijevog tipa 1 i Golgijevog tipa 2. Ova klasifikacija se zasniva na dužini neuronskog procesa aksona. Prvi tip je kada se akson proteže daleko izvan lokacije tijela (piramidalni neuroni moždane kore). Drugi tip - akson se nalazi u istoj zoni kao i tijelo (cerebelarni neuroni).
