Neuron: määratlus, struktuur, funktsioon ja tüübid

The inimese närvisüsteem on üks põhiline, kuid uskumatult eluline funktsioon: suhelda keha erinevate osadega ja saada neist teavet ning tekitada sellele teabele olukorrapõhiseid vastuseid.

Erinevalt teistest keha süsteemidest saab enamiku närvisüsteemi komponentide funktsiooni hinnata ainult mikroskoopia abil. Ehkki aju ja seljaaju saab põhjaliku uuringu käigus piisavalt hõlpsasti visualiseerida, ei õnnestu see pakuvad isegi murdosa närvisüsteemi ja selle elegantsi ja keerukuse ulatusest ülesandeid.

Närviline kude on üks neljast peamisest keha koest, ülejäänud lihased, epiteelid ja sidekuded. Närvisüsteemi funktsionaalne üksus on neuronvõi närvirakk.

Ehkki neuronid, nagu peaaegu kõik eukarüootsed rakud, sisaldavad tuumasid, tsütoplasmat ja organelle, on nad spetsialiseerunud ja mitmekesine, mitte ainult rakkude suhtes erinevates süsteemides, vaid ka võrreldes erinevat tüüpi rakkudega närvirakud.

Inimese närvisüsteemi saab jagada kahte kategooriasse: kesknärvisüsteem (CNS), mis hõlmab inimese aju ja seljaaju ning

Närvisüsteem koosneb kahest peamisest rakutüübist: neuronid, mis on "mõtlevad" rakud, ja glia, mis toetavad rakke.

Peale anatoomiline närvisüsteemi jagunemine kesknärvisüsteemi ja PNS-i, võib närvisüsteemi jagada ka funktsionaalseteks jagunemisteks: somaatiline ja autonoomne. "Somaatiline" tähendab selles kontekstis "vabatahtlikku", samas kui "autonoomne" tähendab sisuliselt "automaatset" või tahtmatut.

Autonoomset närvisüsteemi (ANS) saab funktsiooni alusel edasi jagada sümpaatne ja parasümpaatiline närvisüsteem.

Esimene neist on pühendatud peamiselt "tempo" tegevustele ja selle käiguks muutmist nimetatakse sageli reageerimiseks "võitle või põgene". Parasümpaatiline närvisüsteem seevastu tegeleb "alla tempo" tegevustega nagu seedimine ja sekretsioon.

Neuronid erinevad oma struktuuri poolest suuresti, kuid kõigil neil on neli olulist elementi: rakukeha ise, dendriidid, an akson, ja aksoni klemmid.

"Dendrite" pärineb ladinakeelsest sõnast "puu" ja kontrollimisel on põhjus ilmne. Dendriidid on närviraku pisikesed harud, mis saavad signaale ühelt või mitmelt (sageli palju rohkem) muud neuronid.

Dendriidid koonduvad rakukehale, mis närviraku spetsialiseeritud komponentidest eraldatuna sarnaneb lähedalt "tüüpilise" rakuga.

Rakukehast jooksmine on üks akson, mis kannab integreeritud signaale sihtnärvi või koe suunas. Aksonitel on tavaliselt mitu oma haru, ehkki neid on vähem kui dendriite; neid nimetatakse aksoniterminalideks, mis toimivad enam-vähem signaalijagajatena.

Kui reeglina kannavad dendriidid signaale rakukeha poole ja aksonid kannavad signaale sellest eemale, siis sensoorsetes neuronites on olukord erinev.

Sellisel juhul ühinevad nahalt või muust sensoorse innervatsiooniga elundist jooksvad dendriidid otse a perifeerne akson, mis liigub raku kehasse; a keskne akson seejärel lahkub rakukehast seljaaju või aju suunas.

Lisaks neljale peamisele anatoomilisele tunnusele on neuronitel mitmeid spetsiaalseid elemente, mis hõlbustavad nende edastamise tööd elektrilised signaalid nende pikkuses.

The müeliini kest mängib neuronites sama rolli kui isolatsioonimaterjal elektrijuhtmetes. (Enamiku sellest, mida iniminsenerid on välja mõelnud, arendas loodus juba väga ammu, sageli endiselt paremate tulemustega.) Müeliin on vahajas aine, mis koosneb peamiselt lipiididest (rasvadest), mis ümbritseb aksonid.

Müeliinikest katkestab aksonit kulgedes hulk tühimikke. Need Ranvieri sõlmed lubage midagi, mida nimetatakse tegevuspotentsiaal piki aksonit levitada suurel kiirusel. Müeliini kaotus põhjustab mitmesuguseid närvisüsteemi degeneratiivseid haigusi, sealhulgas sclerosis multiplex.

Närvirakkude ja teiste närvirakkude ning pluss sihtrakkude vahelisi ristmikke, mis võimaldavad elektriliste signaalide edastamist, nimetatakse sünapsid. Nagu auk sõõrikus, tähistavad need pigem olulist füüsilist puudumist kui kohalolekut.

Aktsioonipotentsiaali suunal vabastab neuroni aksonaalne ots ühe erinevat tüüpi neurotransmitter kemikaalid, mis edastavad signaali üle väikese sünaptilise pilu ja kaugemal asuva ootava dendriidi või muu elemendini.

Tegevuspotentsiaalid, vahendid, mille kaudu närvid suhtlevad omavahel ja mitte-närviliste sihtkudedega, nagu lihased ja näärmed, esindavad evolutsioonilise neurobioloogia üht põnevamat arengut. Tegevuspotentsiaali täielik kirjeldus nõuab pikemat kirjeldust, kui võib siin esitada, kuid kokkuvõtteks:

Naatriumioonid (Na +) säilitatakse ATPaasipump neuronaalses membraanis kõrgemal kontsentratsioonil väljaspool neuroni kui selle sees, samas kui kontsentratsioon kaaliumioonid (K +) hoitakse sama mehhanismi abil neuroni sees kõrgemal kui väljaspool seda.

See tähendab, et naatriumioonid "tahavad" alati voolata neuronisse, nende kontsentratsioonigradienti mööda, samas kui kaaliumioonid "tahavad" voolata väljapoole. (Ioonid on aatomid või molekulid, millel on elektriline netolaeng.)

Erinevad stiimulid, näiteks neurotransmitterid või mehaanilised moonutused, võivad avada ainespetsiifilisi ioonikanaleid rakumembraan aksoni alguses. Kui see juhtub, tungivad Na + ioonid sisse, häirides raku tööd puhke membraani potentsiaal -70 mV (millivoltides) ja muutes selle positiivsemaks.

Vastuseks tormavad K + ioonid väljapoole, et taastada membraani potentsiaal puhkeseisundis.

Selle tulemusel levib või levib depolarisatsioon aksonil väga kiiresti alla. Kujutage ette, et kaks inimest hoiavad köit pingul nende vahel ja üks neist nihutab otsa ülespoole.

Näeksite, kuidas "laine" kiiresti köie teise otsa poole liigub. Neuronites koosneb see laine elektrokeemilisest energiast ja see stimuleerib neurotransmitteri vabanemist sünapsi aksoniterminalidest.

Peamised neuronitüübid hõlmavad järgmist:

• Motoorsed neuronid (või motoneuronid) kontrollliikumine (tavaliselt vabatahtlik, kuid mõnikord autonoomne).
  
• Sensoorsed neuronid sensoorse teabe tuvastamine (nt haistmismeel haistmises süsteemis).
• Interneuronid toimivad signaali edastamise ahelas "kiiruse muhkudena", et moduleerida neuronite vahel saadetud teavet.
  
• Erinevad spetsialiseerunud neuronid aju erinevates piirkondades, näiteks Purkinje kiud ja püramiidrakud.

Müeliniseeritud neuronites liigub tegevuspotentsiaal Ranvieri sõlmede vahel sujuvalt, kuna müeliinikest takistab sõlmede vahelise membraani depolarisatsiooni. Põhjus, miks sõlmed paiknevad sellises asendis, on see, et tihedam vahemaa aeglustaks ülekannet kuni -. - ülemäära suur kiirus, suurem vahekaugus ohustaks "potentsiaali välja suremist", enne kui see jõuab järgmine sõlm.

Hulgiskleroos (SM) on haigus, mis mõjutab kogu maailmas 2–3 miljonit inimest. Hoolimata sellest, et see on tuntud alates 1800. aastate keskpaigast, on MS 2019. aastast ilma ravimita, peamiselt seetõttu, et pole teada, mis põhjustab selles haiguses nähtud patoloogiat. Kuna müeliini kaotus kesknärvisüsteemi neuronites aja jooksul progresseerub, domineerib neuronite funktsiooni kaotus.

Haigust saab ravida steroidide ja teiste ravimitega; see ei ole iseenesest surmav, kuid on äärmiselt nõrgestav ning intensiivse meditsiinilise uuringu all on MS-le ravi otsimine.