Najveće dostignuće evolucije je mozak i razvijeni živčani sustav organizama, sa sve složenijom informacijskom mrežom koja se temelji na kemijskim reakcijama. Živčani impuls koji prolazi duž procesa neurona je kvintesencija složene ljudske aktivnosti. U njima se javlja impuls, kreće se duž njih, a neuroni su ti koji ih analiziraju. Procesi neurona su glavni funkcionalni dio ovih specifičnih stanica živčanog sustava, a o njima ćemo govoriti.
Porijeklo neurona
Pitanje podrijetla specijaliziranih stanica i danas je otvoreno. Postoje najmanje tri teorije o ovoj temi - Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), braća Hertwig (Hertwig, 1878) i Zavarzin (Zavarzin, 1950). Svi se oni svode na činjenicu da su neuroni nastali iz primarnih osjetljivih ektodermalnih stanica, a njihovi prethodnici bili su globularni proteini koji su se spajali u snopove. Proteini koji su naknadno dobili staničnimembrana, pokazala se sposobnom percipirati iritaciju, generirati i provoditi uzbuđenje.
Moderne ideje o strukturi neurona i procesima
Specijalizirana stanica živčanog tkiva sastoji se od:
- Soma ili tijelo neurona, koje sadrži organele, neurofibrile i jezgru.
- Mnogi kratki procesi neurona koji se nazivaju dendriti. Njihova je funkcija opažanje uzbuđenja.
- Jedan dug proces neurona - aksona, prekriven poput "kvačila" mijelinskom ovojnicom. Glavna funkcija aksona je provođenje ekscitacije.
Sve strukture neurona imaju različitu strukturu membrana i sve su potpuno različite. Među brojnim neuronima (u našem mozgu ima ih oko 25 milijardi) nema apsolutnih blizanaca ni izgledom ni strukturom i, što je najvažnije, specifičnostima funkcioniranja.
Kratki procesi neurona: struktura i funkcije
Tijelo neurona ima mnogo kratkih i razgranatih procesa, koji se nazivaju dendritično stablo ili dendritska regija. Svi dendriti imaju mnogo grana i dodirnih točaka s drugim neuronima. Ova mreža percepcije povećava razinu prikupljanja informacija iz okoline koja okružuje neuron. Svi dendriti imaju sljedeće značajke:
- Relativno su kratki - do 1 milimetar.
- Nemaju mijelinsku ovojnicu.
- Ove neuronske procese karakterizira prisutnost ribonukleotida, endoplazmatskog retikuluma i opsežne mreže mikrotubula, koja ima vlastitujedinstvenost.
- Imaju specifične procese - bodlje.
Dendritne bodlje
Ovi izrasline dendritske membrane mogu se naći na cijeloj njihovoj površini u velikom broju. To su dodatne kontaktne točke (sinapse) neurona, koje uvelike povećavaju područje međuneuronskih kontakata. Osim što proširuju receptivnu površinu, igraju važnu ulogu u situacijama iznenadnih ekstremnih učinaka (primjerice, u slučaju trovanja ili ishemije). Njihov se broj u takvim slučajevima dramatično mijenja u smjeru povećanja ili smanjenja i potiče tijelo na povećanje ili smanjenje brzine i broja metaboličkih procesa.
Provođenje procesa
Dugi proces neurona naziva se akson (ἀξον - os, grčki), naziva se i aksijalni cilindar. Na mjestu nastanka aksona na tijelu neurona nalazi se nasip koji igra važnu ulogu u stvaranju živčanog impulsa. Ovdje se zbraja akcijski potencijal primljen od svih dendrita neurona. Struktura aksona sadrži mikrotubule, ali gotovo da nema organele. Ishrana i rast ovog procesa u potpunosti ovisi o tijelu neurona. Kada je akson oštećen, njihov periferni dio odumire, dok tijelo i preostali dio ostaju održivi. A ponekad neuron može izrasti novi akson. Promjer aksona je samo nekoliko mikrometara, ali duljina može doseći 1 metar. Takvi su, na primjer, aksoni neurona leđne moždine koji inerviraju ljudske udove.
mijelinacija aksona
Oklop dugih procesa neurona tvore Schwannove stanice. Ove se stanice omotaju oko dijelova aksona, a njihova se uvula obavija oko njega. Citoplazma Schwannovih stanica je gotovo potpuno izgubljena i ostala je samo membrana lipoproteina (mijelin). Svrha mijelinske ovojnice dugih procesa neuronskih tijela je osigurati električnu izolaciju, što dovodi do povećanja brzine živčanog impulsa (s 2 m/s na 120 m/s). Školjka ima rupture - suženja Ranviera. Na tim mjestima impuls, poput struje galvanske prirode, slobodno ulazi u medij i ulazi natrag. I upravo u Ranvierovim suženjima nastaje akcijski potencijal. Dakle, impuls se pomiče duž aksona u skokovima - od stezanja do suženja. Mijelin je bijeli, to je služilo kao kriterij za podjelu živčane tvari na sivu (neuronska tijela) i bijelu (putevi).
Axon grmlje
Na svom kraju, akson se grana mnogo puta i formira grm. Na kraju svake grane nalazi se sinapsa - mjesto kontakta aksona s drugim aksonom, dendritom, tijelom neurona ili somatskim stanicama. Ovo višestruko grananje omogućuje višestruku inervaciju i dupliciranje prijenosa impulsa.
Sinapsa je mjesto prijenosa živčanih impulsa
Sinapse su jedinstvene formacije neurona u kojima se signal prenosi putem tvari zvanih posrednici. Akcijski potencijal (živčani impuls) dolazi do kraja procesa – zadebljanja aksona, koje se naziva presinaptička regija. Postoji više vezikula s medijatorima (vezikule). Neurotransmiteri su biološki aktivne molekule dizajnirane za prijenos živčanog impulsa (na primjer, acetilkolin u mišićnim sinapsama). Kada transmembranska struja u obliku akcijskog potencijala dođe do sinapse, ona stimulira membranske pumpe, a ioni kalcija ulaze u stanicu. Pokreću rupturu vezikula, medijator ulazi u sinaptički rascjep i veže se na receptore postsinaptičke membrane primatelja impulsa. Ova interakcija pokreće natrij-kalijeve pumpe membrane i nastaje novi akcijski potencijal, identičan prethodnom.
Axon i ciljna stanica
U procesu embriogeneze i postembriogeneze tijela, neuroni rastu aksone do onih stanica koje bi trebale biti inervirane. I taj je rast strogo usmjeren. Mehanizmi rasta neurona otkriveni su ne tako davno, a često se uspoređuju s vlasnikom koji vodi psa na uzici. U našem slučaju domaćin je tijelo neurona, povodac je akson, a pas je točka rasta aksona s pseudopodijom (pseudopodijom). Orijentacija i smjer rasta aksona ovisi o mnogim čimbenicima. Ovaj mehanizam je složen i uglavnom još nije u potpunosti shvaćen. Ali ostaje činjenica - akson dopire točno do svoje ciljne stanice, a procesi motornog neurona, koji je odgovoran za mali prst, urast će u mišiće malog prsta.
Axonski zakoni
Kada se provodi živčani impuls duž aksona, djeluju četiri glavna zakona:
- Zakon anatomskog i fiziološkog integriteta. Provođenje je moguće samo duž netaknutih procesa neurona. Oštećenja uzrokovana promjenama propusnosti membrane (pod utjecajem lijekova ili otrova) također se odnose na ovo pravilo.
- Zakon izolacije uzbude. Jedan akson - provođenje jedne ekscitacije. Aksoni ne dijele živčane impulse jedni s drugima.
- Zakon jednostranog držanja. Akson provodi impuls centrifugalno ili centripetalno.
- Zakon bez gubitka. Ovo je svojstvo nedekrementacije - kada provodi impuls, on se ne zaustavlja i ne mijenja.
Varieti neurona
Neuroni su zvjezdasti, piramidalni, zrnati, u obliku košare - mogu biti takvi u obliku tijela. Po broju procesa neuroni su: bipolarni (po jedan dendrit i akson) i multipolarni (jedan akson i mnogo dendrita). Po funkcionalnosti neuroni su senzorni, plug-in i izvršni (motorički i motorni). Razlikuju se neuroni Golgijevog tipa 1 i Golgijevog tipa 2. Ova se klasifikacija temelji na duljini neuronskog procesa aksona. Prvi tip je kada se akson proteže daleko izvan položaja tijela (piramidalni neuroni moždane kore). Drugi tip - akson se nalazi u istoj zoni kao i tijelo (cerebelarni neuroni).
