Neuronas: apibrėžimas, struktūra, funkcijos ir tipai

The žmogaus nervų sistema turi vieną pagrindinę, bet nepaprastai gyvybiškai svarbią funkciją: bendrauti ir gauti informaciją iš skirtingų kūno dalių ir generuoti konkrečiai situacijai atsakymus į šią informaciją.

Skirtingai nuo kitų organizmo sistemų, daugumos nervų sistemos komponentų funkciją galima įvertinti tik naudojant mikroskopiją. Nors smegenis ir nugaros smegenis galima pakankamai lengvai vizualizuoti atlikus bendrą tyrimą, to padaryti nepavyksta pateikti net dalį nervų sistemos ir jos elegancijos ir kompleksiškumo masto užduotys.

Nervinis audinys yra vienas iš keturių pagrindinių kūno audinių, kiti yra raumenų, epitelio ir jungiamojo audinio. Funkcinis nervų sistemos vienetas yra neuronasarba nervų ląstelė.

Nors neuronuose, kaip ir beveik visose eukariotinėse ląstelėse, yra branduolių, citoplazmos ir organelių, jie yra labai specializuoti ir įvairūs ne tik skirtingų sistemų ląstelių atžvilgiu, bet ir lyginant su skirtingomis ląstelėmis nervų ląstelės.

Žmogaus nervų sistemą galima suskirstyti į dvi kategorijas:

Nervų sistemą sudaro du pagrindiniai ląstelių tipai: neuronai, kurios yra „mąstančios“ ląstelės, ir glia, kurios palaiko ląsteles.

Be anatominis nervų sistemos padalijimas į CNS ir PNS, nervų sistemą taip pat galima suskirstyti į funkcinius padalijimus: somatinis ir autonominis. „Somatinis“ šiame kontekste reiškia „savanoriškas“, o „autonominis“ iš esmės reiškia „automatinis“ arba nevalingas.

Autonominė nervų sistema (ANS) pagal funkciją gali būti toliau suskirstyta į užjaučiantis ir parasimpatinis nervų sistemos.

Pirmoji skirta daugiausia „up-tempo“ veiklai, o jos pakeitimas į pavarą dažnai vadinamas „kovos arba bėgimo“ atsaku. Kita vertus, parasimpatinė nervų sistema užsiima „žemyn tempu“ atliekamomis veiklomis, tokiomis kaip virškinimas ir sekrecija.

Neuronai labai skiriasi savo struktūra, tačiau visi jie turi keturis esminius elementus: patį ląstelės kūną, dendritai, an aksonas, ir aksono gnybtai.

„Dendrite“ kilęs iš lotyniško žodžio „medis“, o patikrinus priežastis yra akivaizdi. Dendritai yra mažos nervinės ląstelės šakos, kurios gauna signalus iš vienos ar kelių (dažnai daugelis daugiau) kiti neuronai.

Dendritai susilieja ant ląstelės kūno, kuris, izoliuotas nuo specializuotų nervų ląstelės komponentų, labai primena „tipinę“ ląstelę.

Bėgimas iš ląstelės kūno yra vienas aksonas, kuris perduoda integruotus signalus link tikslinio neurono ar audinio. Aksonai paprastai turi keletą savo šakų, nors jų yra mažiau nei dendritų; jie vadinami aksono terminalais, kurie daugiau ar mažiau veikia kaip signalo skirstytuvai.

Nors dendritai paprastai perduoda signalus į ląstelės kūną, o aksonai - nuo jo, jutiminių neuronų padėtis skiriasi.

Šiuo atveju dendritai, bėgantys iš odos ar kito organo su sensorine inervacija, susilieja tiesiai į a periferinis aksonas, kuris keliauja į ląstelės kūną; a centrinis aksonas tada palieka ląstelės kūną nugaros smegenų ar smegenų kryptimi.

Be keturių pagrindinių anatominių ypatybių, neuronai turi daugybę specializuotų elementų, kurie palengvina jų perdavimą elektriniai signalai išilgai jų.

The mielino apvalkalas neuronuose vaidina tą patį vaidmenį, kaip izoliacinė medžiaga atlieka elektros laidus. (Daugumą žmonių inžinierių suprato gamta labai seniai, dažnai vis dar geresniais rezultatais.) Mielinas yra vaškinė medžiaga, pagaminta daugiausia iš lipidų (riebalų), kuri supa aksonai.

Mielino apvalkalą nutraukia aksonas, jį nutraukia daugybė spragų. Šie Ranviero mazgai leisti tai, kas vadinama Veiksmo potencialas turi būti skleidžiamas palei aksoną dideliu greičiu. Mielino praradimas yra atsakingas už įvairias degeneracines nervų sistemos ligas, įskaitant išsėtinė sklerozė.

Vadinamos nervų ląstelių ir kitų nervų ląstelių bei tikslinių audinių sandūros, leidžiančios perduoti elektrinius signalus sinapsės. Kaip spurgos skylė, tai yra svarbus fizinis nebuvimas, o ne buvimas.

Veikimo potencialo kryptimi neurono aksoninis galas išlaisvina vieną iš įvairių tipų neuromediatorius chemikalai, kurie perduoda signalą per mažą sinapsinį plyšį ir į laukiantį dendritą ar kitą tolimosios pusės elementą.

Veiksmo galimybės, priemonės, kuriomis nervai bendrauja tarpusavyje ir su neuroniniais tiksliniais audiniais, tokiais kaip raumenys ir liaukos, yra vienas patraukliausių evoliucinės neurobiologijos pokyčių. Norint išsamų veiksmų potencialo apibūdinimą, reikia pateikti ilgesnį aprašymą, nei galima pateikti čia, tačiau apibendrinant:

Natrio jonai (Na +) palaiko an ATPazės siurblys neuronų membranoje esant didesnei koncentracijai už neurono ribų nei jo viduje, tuo tarpu kalio jonai (K +) tas pats mechanizmas neurono viduje laikomas aukščiau nei už jo ribų.

Tai reiškia, kad natrio jonai visada „nori“ tekėti į neuroną, žemyn jų koncentracijos gradiente, o kalio jonai „nori“ tekėti į išorę. (Jonai yra atomai ar molekulės, turintys grynąjį elektrinį krūvį.)

Skirtingi dirgikliai, tokie kaip neuromediatoriai ar mechaniniai iškraipymai, gali atverti medžiagai būdingus jonų kanalus ląstelės membrana aksono pradžioje. Kai taip atsitinka, Na + jonai skuba, sutrikdydami ląstelės veikimą ramybės membranos potencialas -70 mV (milivoltai) ir daro jį teigiamą.

Reaguodami į tai, K + jonai veržiasi į išorę, kad atkurtų membranos potencialo ramybės vertę.

Dėl to depoliarizacija labai greitai plinta arba plinta aksonu. Įsivaizduokite, kad du žmonės tarp jų laiko įtemptą virvę ir vienas jų galą pakelia į viršų.

Pamatytumėte, kaip „banga“ greitai juda link kito virvės galo. Neuronuose ši banga susideda iš elektrocheminės energijos ir ji stimuliuoja neurotransmiterio išsiskyrimą iš aksono terminalo (-ų) sinapsėje.

Pagrindiniai neuronų tipai yra šie:

• Motoriniai neuronai (arba motoneuronai) kontrolinis judėjimas (dažniausiai savanoriškas, bet kartais autonomiškas).
  
• Sensoriniai neuronai aptikti juslinę informaciją (pvz., uoslę uoslės sistemoje).
• Interneuronai veikia kaip „greičio smūgiai“ signalo perdavimo grandinėje, kad moduluotų informaciją, siunčiamą tarp neuronų.
  
• Įvairūs specializuoti neuronai skirtingose ​​smegenų srityse, tokiose kaip Purkinje pluoštai ir piramidės ląstelės.

Mielinizuotuose neuronuose veiksmo potencialas sklandžiai juda tarp Ranvier mazgų, nes mielino apvalkalas neleidžia depoliarizuoti membranos tarp mazgų. Priežastis, dėl kurios mazgai yra išdėstyti taip, kaip yra, yra tai, kad artimesnis atstumas sulėtintų perdavimą pernelyg didelis greitis, tuo tarpu didesnis atstumas rizikuoja "išmesti" veiksmo potencialą, kol jis dar nepasieks kitas mazgas.

Išsėtinė sklerozė (IS) yra liga, kuria serga nuo 2 iki 3 milijonų žmonių visame pasaulyje. Nepaisant to, kad ji žinoma nuo 1800-ųjų vidurio, nuo 2019 m. MS nėra išgydoma, daugiausia dėl to, kad nėra žinoma, kas sukelia šios ligos patologiją. Laikui bėgant mielino nuostoliai CNS neuronuose progresuoja, vyrauja neuronų funkcijos praradimas.

Liga gali būti valdoma steroidais ir kitais vaistais; tai savaime nėra mirtina, tačiau yra labai sekinanti, ir vyksta intensyvūs medicininiai tyrimai siekiant ieškoti IS.