Neirons: definīcija, struktūra, funkcijas un veidi

The cilvēka nervu sistēma ir viena pamata, bet neticami vitāla funkcija: sazināties un saņemt informāciju no dažādām ķermeņa daļām un radīt situācijai specifiskas atbildes uz šo informāciju.

Atšķirībā no citām ķermeņa sistēmām, lielākās daļas nervu sistēmas sastāvdaļu darbību var novērtēt tikai, izmantojot mikroskopiju. Kaut arī smadzenes un muguras smadzenes var pietiekami viegli vizualizēt pēc rupjas pārbaudes, tas neizdodas nodrošina pat daļu no nervu sistēmas un tās elegances un sarežģītības pakāpes uzdevumi.

Nervu audi ir viens no četriem galvenajiem ķermeņa audiem, pārējie ir muskuļi, epitēlija un saistaudi. Nervu sistēmas funkcionālā vienība ir neironsvai nervu šūna.

Lai gan neironos, tāpat kā gandrīz visās eikariotu šūnās, ir kodoli, citoplazma un organelli, tie ir ļoti specializēta un daudzveidīga ne tikai attiecībā uz dažādu sistēmu šūnām, bet arī salīdzinājumā ar dažāda veida šūnām nervu šūnas.

Cilvēka nervu sistēmu var iedalīt divās kategorijās: Centrālā nervu sistēma

Nervu sistēmu veido divi galvenie šūnu tipi: neironi, kas ir “domājošās” šūnas, un glia, kas atbalsta šūnas.

Neatkarīgi no anatomisks nervu sistēmas dalīšanu CNS un PNS, nervu sistēmu var iedalīt arī funkcionālajās nodaļās: somatisks un autonoms. "Somatiskais" šajā kontekstā nozīmē "brīvprātīgs", savukārt "autonomais" būtībā nozīmē "automātisks" vai piespiedu kārtā.

Autonomo nervu sistēmu (ANS), pamatojoties uz funkciju, var sīkāk sadalīt simpātisks un parasimpātisks nervu sistēmas.

Pirmais ir veltīts galvenokārt "tempa" aktivitātēm, un tā pārvēršanu pārnesumos bieži sauc par "cīņu vai bēgšanu" reakciju. Savukārt parasimpātiskā nervu sistēma nodarbojas ar tādām “pazemināta tempa” aktivitātēm kā gremošana un sekrēcija.

Neironi pēc savas struktūras ļoti atšķiras, taču visiem tiem ir četri būtiski elementi: pats šūnu ķermenis, dendrīti, an aksonsun aksona termināli.

"Dendrite" cēlies no latīņu valodas vārda "koks", un pārbaudē iemesls ir acīmredzams. Dendrīti ir niecīgas nervu šūnas filiāles, kas uztver signālus no viena vai vairākiem (bieži daudzi vairāk) citi neironi.

Dendrīti saplūst uz šūnu ķermeņa, kas, izolēts no nervu šūnas specializētajām sastāvdaļām, ļoti atgādina "tipisku" šūnu.

Skriešana no šūnas ir viens aksons, kas nes integrētus signālus mērķa neirona vai audu virzienā. Aksoniem parasti ir vairākas savas filiāles, lai gan to skaits ir mazāks nekā dendritu skaits; tos sauc par aksona spailēm, kas vairāk vai mazāk darbojas kā signāla sadalītāji.

Lai gan dendrīti parasti pārvadā signālus uz šūnas ķermeni, un aksoni nes signālus no tā, sensoro neironos situācija ir atšķirīga.

Šajā gadījumā dendrīti, kas iziet no ādas vai cita orgāna ar maņu inervāciju, saplūst tieši a perifērais aksons, kas pārvietojas uz šūnu ķermeni; a centrālais aksons pēc tam atstāj šūnu ķermeni muguras smadzeņu vai smadzeņu virzienā.

Papildus četrām galvenajām anatomiskām īpašībām neironiem ir vairāki specializēti elementi, kas atvieglo viņu pārraides darbu elektriskie signāli visā to garumā.

The mielīna apvalks neironos spēlē tādu pašu lomu kā izolācijas materiāls elektriskajos vados. (Lielāko daļu cilvēku inženieru izdomātā daba ir izstrādājusi ļoti sen, bieži ar joprojām izciliem rezultātiem.) Mielīns ir vaskaina viela, kas izgatavota galvenokārt no lipīdiem (taukiem), kas to ieskauj aksoni.

Mielīna apvalku pārtrauc vairākas spraugas, kad tas iet gar aksonu. Šie Ranvjē mezgli atļaut kaut ko, ko sauc darbības potenciāls lai izplatītos pa aksonu lielā ātrumā. Mielīna zudums ir atbildīgs par dažādām nervu sistēmas deģeneratīvām slimībām, tai skaitā multiplā skleroze.

Tiek saukti savienojumi starp nervu šūnām un citām nervu šūnām, kā arī mērķaudiem, kas ļauj pārraidīt elektriskos signālus sinapses. Tāpat kā caurums virtulī, tie ir nozīmīga fiziska prombūtne, nevis klātbūtne.

Darbības potenciāla virzienā neirona aksonālais gals atbrīvo vienu no dažādiem veidiem neirotransmiteris ķīmiskas vielas, kas nodod signālu pāri mazajai sinaptiskajai plaisai un uz gaidošo dendrītu vai citu elementu tālajā pusē.

Darbības potenciāls, līdzekļi, ar kuriem nervi sazinās viens ar otru un ar neironu mērķaudiem, piemēram, muskuļiem un dziedzeriem, ir viens no aizraujošākajiem sasniegumiem evolūcijas neirobioloģijā. Pilnīgam darbības potenciāla aprakstam ir nepieciešams garāks apraksts, nekā to var uzrādīt šeit, bet, lai apkopotu:

Nātrija joni (Na +) uztur an ATPāzes sūknis neironu membrānā ar lielāku koncentrāciju ārpus neirona nekā tajā, kamēr koncentrācija kālija joni (K +) ar to pašu mehānismu neirona iekšpusē notur augstāk nekā ārpus tā.

Tas nozīmē, ka nātrija joni vienmēr "vēlas" ieplūst neironā, lejup pa to koncentrācijas gradientu, savukārt kālija joni "vēlas" plūst uz āru. (Joni ir atomi vai molekulas ar tīru elektrisko lādiņu.)

Dažādi stimuli, piemēram, neirotransmiteri vai mehāniski deformācijas, var atvērt vielai raksturīgus jonu kanālus šūnu membrānu aksona sākumā. Kad tas notiek, Na + joni steidzas, izjaucot šūnas atpūtas membrānas potenciāls -70 mV (milivolti) un padarot to pozitīvāku.

Atbildot uz to, K + joni steidzas uz āru, lai atjaunotu membrānas potenciālu atpūtai.

Tā rezultātā depolarizācija ļoti ātri izplatās vai izplatās pa aksonu. Iedomājieties, ka divi cilvēki starp tiem tur stingru virvi un viens no viņiem velk galu uz augšu.

Jūs redzētu, kā "vilnis" ātri virzās virves otrā galā. Neironos šis vilnis sastāv no elektroķīmiskās enerģijas, un tas stimulē neirotransmitera izdalīšanos no aksona gala (-iem) sinapsē.

Galvenie neironu veidi ir:

• Motora neironi (vai motoneuroni) kontroles kustība (parasti brīvprātīga, bet dažreiz autonoma).
  
• Sensorie neironi atklāt sensoro informāciju (piemēram, ožas sajūta ožas sistēmā).
• Interneuroni darbojas kā “ātruma izciļņi” signāla pārraides ķēdē, lai modulētu starp neironiem nosūtīto informāciju.
  
• Dažādi specializēti neironi dažādās smadzeņu zonās, piemēram, Purkinje šķiedras un piramīdas šūnas.

Mielinizētajos neironos darbības potenciāls vienmērīgi pārvietojas starp Ranvier mezgliem, jo ​​mielīna apvalks novērš membrānas depolarizāciju starp mezgliem. Iemesls, kāpēc mezgli ir izvietoti tādā pašā attālumā, kā tas ir, tuvāka atstarpe palēninātu pārraidi līdz pārmērīgs ātrums, savukārt lielāka atstarpe apdraudētu "izmiršanas" darbības potenciālu, pirms tas sasniedz nākamais mezgls.

Multiplā skleroze (MS) ir slimība, kas ietekmē no 2 līdz 3 miljoniem cilvēku visā pasaulē. Neskatoties uz to, ka tā ir pazīstama kopš 1800. gadu vidus, no 2019. gada MS nav izārstēta, galvenokārt tāpēc, ka nav zināms tikai tas, kas izraisa slimības redzamo patoloģiju. Tā kā mielīna zudums CNS neironos laika gaitā progresē, dominē neironu funkcijas zudums.

Slimību var novērst ar steroīdiem un citiem medikamentiem; tas pats par sevi nav letāls, bet ir ļoti novājinošs, un tiek veikti intensīvi medicīniskie pētījumi, lai meklētu MS ārstēšanu.