Cea mai mare realizare a evoluției este creierul și sistemul nervos dezvoltat al organismelor, cu o rețea de informații din ce în ce mai complexă bazată pe reacții chimice. Un impuls nervos care rulează de-a lungul proceselor neuronilor este chintesența activității umane complexe. Un impuls ia naștere în ei, se mișcă de-a lungul lor și neuronii sunt cei care le analizează. Procesele neuronului sunt principala parte funcțională a acestor celule specifice ale sistemului nervos și vom vorbi despre ele.
Originea neuronilor
Chestiunea originii celulelor specializate este deschisă și astăzi. Există cel puțin trei teorii pe acest subiect - Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), frații Hertwig (Hertwig, 1878) și Zavarzin (Zavarzin, 1950). Toate se rezumă la faptul că neuronii au apărut din celulele ectodermice sensibile primare, iar predecesorii lor au fost proteine globulare care s-au combinat în mănunchiuri. Proteine care au primit ulterior celularemembrana, s-a dovedit a fi capabilă să perceapă iritația, să genereze și să conducă excitația.
Idei moderne despre structura neuronului și procese
O celulă specializată a țesutului nervos este formată din:
- Soma sau corpul unui neuron, care conține organele, neurofibrile și un nucleu.
- Multe procese scurte ale unui neuron numite dendrite. Funcția lor este de a percepe excitarea.
- Un proces lung al unui neuron - un axon, acoperit ca un „clutch” cu o teacă de mielină. Funcția principală a axonului este de a conduce excitația.
Toate structurile unui neuron au o structură diferită a membranelor și toate sunt complet diferite. Printre numeroșii neuroni (în creierul nostru există aproximativ 25 de miliarde) nu există gemeni absoluti atât ca aspect, cât și ca structură și, cel mai important, în specificul funcționării.
Procese scurte ale neuronilor: structură și funcții
Corpul unui neuron are multe procese scurte și ramificate, care sunt numite arbore dendritic sau regiune dendritică. Toate dendritele au multe ramuri și puncte de contact cu alți neuroni. Această rețea de percepție crește nivelul de colectare a informațiilor din mediul care înconjoară neuronul. Toate dendritele au următoarele caracteristici:
- Sunt relativ scurte - până la 1 milimetru.
- Nu au o teacă de mielină.
- Aceste procese neuronale se caracterizează prin prezența ribonucleotidelor, a reticulului endoplasmatic și a unei rețele extinse de microtubuli, care are propria saunicitate.
- Au procese specifice - spini.
Dendrite spine
Aceste excrescențe ale membranei dendritice pot fi găsite pe întreaga lor suprafață în număr mare. Acestea sunt puncte de contact suplimentare (sinapse) ale neuronului, care măresc foarte mult aria contactelor interneuronale. Pe langa extinderea suprafetei receptive, acestea joaca un rol important in situatiile de efecte extreme bruste (de exemplu, in caz de intoxicatie sau ischemie). Numărul lor în astfel de cazuri se schimbă dramatic în direcția creșterii sau scăderii și stimulează organismul să crească sau să scadă rata și numărul proceselor metabolice.
Proces de desfășurare
Procesul lung al unui neuron se numește axon (ἀξον - axa, greacă), se mai numește și cilindru axial. La locul formării axonilor pe corpul unui neuron, există o movilă care joacă un rol important în formarea unui impuls nervos. Aici este rezumat potențialul de acțiune primit de la toate dendritele neuronului. Structura axonului conține microtubuli, dar aproape niciun organele. Nutriția și creșterea acestui proces sunt complet dependente de corpul neuronilor. Când axonul este deteriorat, partea lor periferică moare, în timp ce corpul și partea rămasă rămân viabile. Și uneori un neuron poate crește un nou axon. Diametrul axonului este de doar câțiva micrometri, dar lungimea poate ajunge la 1 metru. Astfel, de exemplu, sunt axonii neuronilor măduvei spinării care inervează membrele umane.
Mielinizarea axonilor
Învelișul proceselor lungi ale neuronului este format din celule Schwann. Aceste celule se înfășoară în jurul secțiunilor axonului, iar uvula lor se înfășoară în jurul acestuia. Citoplasma celulelor Schwann este aproape complet pierdută și rămâne doar o membrană de lipoproteine (mielină). Scopul tecii de mielină a proceselor lungi ale corpurilor neuronale este de a asigura izolarea electrică, ceea ce duce la o creștere a vitezei impulsului nervos (de la 2 m/s la 120 m/s). Cochilia are rupturi - constricții ale lui Ranvier. În aceste locuri, impulsul, ca un curent de natură galvanică, intră liber în mediu și intră înapoi. Și tocmai în constrângerile lui Ranvier apare potențialul de acțiune. Astfel, impulsul se deplasează de-a lungul axonului în s alturi - de la constricție la constricție. Mielina este albă, acesta a servit drept criteriu pentru împărțirea substanței nervoase în gri (corpii neuronilor) și alb (căi).
Arbuști axoni
La capătul său, axonul se ramifică de multe ori și formează un tufiș. La capatul fiecarei ramuri se afla o sinapsa - locul de contact al unui axon cu un alt axon, dendrita, corp de neuroni sau celule somatice. Această ramificare multiplă permite inervarea multiplă și duplicarea transmisiei impulsurilor.
Sinapsia este locul transmiterii impulsului nervos
Sinapsele sunt formațiuni unice de neuroni în care semnalul este transmis prin substanțe numite mediatori. Potențialul de acțiune (impulsul nervos) ajunge la sfârșitul procesului - îngroșarea axonilor, care se numește regiunea presinaptică. Există mai multe vezicule cu mediatori (vezicule). Neurotransmițătorii sunt molecule active biologic concepute pentru a transmite un impuls nervos (de exemplu, acetilcolina în sinapsele musculare). Când un curent transmembranar sub formă de potențial de acțiune ajunge în sinapsă, stimulează pompele membranare, iar ionii de calciu intră în celulă. Ele inițiază ruptura veziculelor, mediatorul pătrunde în fanta sinaptică și se leagă de receptorii membranei postsinaptice a receptorului de impuls. Această interacțiune declanșează pompele de sodiu-potasiu ale membranei și apare un nou potențial de acțiune, identic cu cel precedent.
Axon și celula țintă
În procesul de embriogeneză și post-embriogeneză a corpului, neuronii cresc axoni către acele celule care ar trebui să fie inervate de ei. Și această creștere este strict direcționată. Mecanismele creșterii neuronale au fost descoperite nu cu mult timp în urmă și sunt adesea comparate cu un proprietar care conduce un câine în lesă. În cazul nostru, gazda este corpul neuronului, lesa este axonul, iar câinele este punctul de creștere al axonului cu pseudopodia (pseudopodia). Orientarea și direcția creșterii axonilor depind de mulți factori. Acest mecanism este complex și în mare parte nu este încă pe deplin înțeles. Dar faptul rămâne - axonul atinge exact celula țintă, iar procesele neuronului motor, care este responsabil pentru degetul mic, vor crește în mușchii degetului mic.
Legile axonilor
La conducerea unui impuls nervos de-a lungul axonilor, funcționează patru legi principale:
- Legea integrității anatomice și fiziologice. Conducerea este posibilă numai de-a lungul proceselor intacte ale neuronilor. Daunele cauzate de modificări ale permeabilității membranei (sub influența medicamentelor sau a otrăvurilor) se aplică și acestei reguli.
- Legea izolării excitației. Un axon - conducerea unei excitații. Axonii nu împart impulsurile nervoase între ei.
- Legea deținerii unilaterale. Axonul conduce impulsul fie centrifug, fie centripet.
- Legea fără pierderi. Aceasta este proprietatea nedecrementării - atunci când conduce un impuls, acesta nu se oprește și nu se schimbă.
Soiuri de neuroni
Neuronii sunt stelați, piramidali, granulați, în formă de coș - pot fi așa în forma corpului. După numărul de procese, neuronii sunt: bipolari (un dendrit și un axon fiecare) și multipolari (un axon și multe dendrite). Prin funcționalitate, neuronii sunt senzoriali, plug-in și executivi (motorii și motorii). Se disting neuronii de tip Golgi 1 și de tip Golgi 2. Această clasificare se bazează pe lungimea procesului neuronului axon. Primul tip este atunci când axonul se extinde cu mult dincolo de locația corpului (neuronii piramidali ai cortexului cerebral). Al doilea tip - axonul este situat în aceeași zonă cu corpul (neuronii cerebelosi).
