Неврон: Определение, структура, функция и видове

The нервна система на човека има една основна, но невероятно жизнена функция: да комуникира и да получава информация от различни части на тялото и да генерира специфични за конкретната ситуация отговори на тази информация.

За разлика от други системи в тялото, функцията на повечето компоненти на нервната система може да бъде оценена само с помощта на микроскопия. Докато мозъкът и гръбначният мозък могат да бъдат визуализирани достатъчно лесно при груб преглед, това не успява осигуряват дори малка част от степента на елегантност и сложност на нервната система и нейната задачи.

Нервна тъкан е една от четирите основни тъкани на тялото, останалите са мускулна, епителна и съединителна тъкан. Функционалната единица на нервната система е неврон, или нервна клетка.

Въпреки че невроните, подобно на почти всички еукариотни клетки, съдържат ядра, цитоплазма и органели, те са силно специализирани и разнообразни, не само по отношение на клетките в различни системи, но и в сравнение с различни видове нервни клетки.

Нервната система на човека може да бъде разделена на две категории: Централна нервна система (CNS), което включва човешкия мозък и гръбначния мозък, както и периферна нервна система (PNS), който включва всички останали компоненти на нервната система.

Нервната система се състои от два основни типа клетки: неврони, които са "мислещите" клетки, и глия, които са поддържащи клетки.

Освен анатомичен разделянето на нервната система на ЦНС и ПНС, нервната система също може да бъде разделена на функционални отдели: соматична и автономна. "Соматично" в този контекст се превежда като "доброволно", докато "автономно" по същество означава "автоматично" или неволно.

Автономната нервна система (ANS) може да бъде допълнително разделена въз основа на функцията на симпатичен и парасимпатичен нервна система.

Първата е посветена главно на дейности с „ускорено темпо“ и нейното обороти често се нарича реакция „борба или бягство“. Парасимпатиковата нервна система, от друга страна, се занимава с дейности с понижаващо темпо като храносмилане и секреция.

Невроните се различават значително по своята структура, но всички те имат четири основни елемента: самото клетъчно тяло, дендрити, an аксон, и аксонови терминали.

"Дендрит" произлиза от латинската дума за "дърво" и при проверка причината е очевидна. Дендритите са мънички клонове на нервната клетка, които получават сигнали от един или повече (често много повече) други неврони.

Дендритите се сближават в клетъчното тяло, което, изолирано от специализираните компоненти на нервната клетка, наподобява много "типична" клетка.

От клетъчното тяло се движи един аксон, който носи интегрирани сигнали към целевия неврон или тъкан. Аксоните обикновено имат няколко собствени клона, макар че те са по-малко на брой от дендрите; те се наричат ​​аксонови терминали, които функционират повече или по-малко като разделители на сигнала.

Докато по правило дендритите носят сигнали към клетъчното тяло, а аксоните отдалечават сигнали от него, ситуацията в сензорните неврони е различна.

В този случай дендритите, изтичащи от кожата или друг орган със сензорна инервация, се сливат директно в a периферен аксон, който пътува до клетъчното тяло; а централен аксон след това напуска клетъчното тяло по посока на гръбначния мозък или мозъка.

В допълнение към четирите си основни анатомични характеристики, невроните имат редица специализирани елементи, които улесняват работата им по предаване електрически сигнали по дължината им.

The миелинова обвивка играе същата роля в невроните, както изолационният материал в електрическите проводници. (Повечето от измислените човешки инженери са разработени от природата много отдавна, често с все още по-добри резултати.) Миелинът е восъчно вещество, направено главно от липиди (мазнини), които заобикалят аксони.

Миелиновата обвивка се прекъсва от редица пропуски, докато тече по аксона. Тези възли на Ранвие позволяват нещо, наречено потенциал за действие да се разпространява по аксона с висока скорост. Загубата на миелин е отговорна за различни дегенеративни заболявания на нервната система, включително множествена склероза.

Извикват се кръстовищата между нервните клетки и други нервни клетки, плюс целевите тъкани, които позволяват предаване на електрически сигнали синапси. Подобно на дупката в поничка, те представляват по-скоро важно физическо отсъствие, отколкото присъствие.

Под ръководството на потенциала за действие аксоналният край на неврона освобождава един от най-различни видове невротрансмитер химикали, които предават сигнала през малката синаптична цепнатина и до чакащия дендрит или друг елемент от другата страна.

Потенциали за действие, средствата, чрез които нервите комуникират помежду си и с невронни целеви тъкани като мускули и жлези, представляват едно от най-завладяващите събития в еволюционната невробиология. Пълното описание на потенциала за действие изисква по-дълго описание, отколкото може да бъде представено тук, но за да обобщим:

Натриеви йони (Na +) се поддържат от Помпа ATPase в невронната мембрана при по-висока концентрация извън неврона, отколкото в него, докато концентрацията на калиеви йони (K +) се поддържа по-високо в неврона, отколкото извън него по същия механизъм.

Това означава, че натриевите йони винаги "искат" да текат в неврона, надолу по градиента на концентрацията им, докато калиевите йони "искат" да изтекат навън. (Йони са атоми или молекули, носещи нетен електрически заряд.)

Различни стимули, като невротрансмитери или механично изкривяване, могат да отворят специфични за веществото йонни канали в клетъчната мембрана в началото на аксона. Когато това се случи, Na + йони се втурват, нарушавайки клетките потенциал на мембраната в покой от -70 mV (миливолта) и го прави по-положителен.

В отговор йони K + се втурват навън, за да възстановят мембранния потенциал до стойността му в покой.

В резултат на това деполяризацията се разпространява или разпространява много бързо надолу по аксона. Представете си, че двама души държат опънато въже между тях и единият от тях премества края нагоре.

Ще видите „вълна“ да се движи бързо към другия край на въжето. В невроните тази вълна се състои от електрохимична енергия и стимулира освобождаването на невротрансмитер от аксонните терминали в синапса.

Основните видове неврони включват:

• Моторни неврони (или мотонейрони) контролират движението (обикновено доброволно, но понякога автономно).
  
• Сензорни неврони открива сензорна информация (напр. обонянието в обонятелната система).
• Интернейрони действат като „скоростни удари“ във веригата на предаване на сигнала, за да модулират информацията, изпратена между невроните.
  
• Разни специализирани неврони в различни области на мозъка, като напр Влакна на Purkinje и пирамидални клетки.

В миелинизираните неврони потенциалът за действие се движи плавно между възлите на Ranvier, тъй като миелиновата обвивка предотвратява деполяризацията на мембраната между възлите. Причината, поради която възлите са разположени на разстояние, е, че по-близкото разстояние ще забави предаването до забранителни скорости, докато по-голямото разстояние ще рискува потенциала за "изчезване" преди да достигне следващ възел.

Множествената склероза (МС) е заболяване, което засяга между 2 и 3 милиона души по целия свят. Въпреки че е известна от средата на 1800 г., MS не е излекувана от 2019 г., до голяма степен защото не е известно точно какво причинява патологията, наблюдавана при болестта. Тъй като загубата на миелин в невроните на ЦНС напредва с течение на времето, преобладава загубата на невронна функция.

Болестта може да бъде овладяна със стероиди и други лекарства; това не е фатално само по себе си, но е изключително изтощително и се провеждат интензивни медицински изследвания за търсене на лекарство за МС.