Neuron: nervecellens struktur og funktioner

Neuronen eller nervecellen er det grundlæggende element i nervesystemet. Det er neuronerne, der er ansvarlige for, at vi føler smerte, kan vi læse denne tekst i øjeblikket, og takket være dem er det muligt at bevæge vores hånd, ben eller enhver anden del af kroppen. Udførelsen af ​​sådanne ekstremt vigtige funktioner er mulig takket være neurons komplekse struktur og fysiologi. Så hvordan er en nervecelle bygget, og hvad er dens funktioner?

Indholdsfortegnelse

1. Neuron (nervecelle): udvikling
2. Neuron (nervecelle): generel struktur
3. Neuron (nervecelle): typer
4. Neuron (nervecelle): funktioner
5. Hvile- og handlingspotentiale - impulstransmission
6. Depolarisering og hyperpolarisering
7. Hypertension - diæt
8. Neurale netværk

Neuroner (nerveceller) er sammen med gliaceller de grundlæggende byggesten i nervesystemet. Verden begyndte at lære om nervecellernes komplekse struktur og funktioner primært efter 1937 - det var da, at JZ Young foreslog, at arbejde med neuronernes egenskaber udføres på blæksprutteceller (da de er meget større end humane celler, udføres alle eksperimenter bestemt på dem). lettere).

I dag er det naturligvis muligt at udføre forskning selv på de mindste af menneskelige celler, men på det tidspunkt bidrog dyremodellen betydeligt til opdagelsen af ​​nervecellernes fysiologi.

Neuronen er nervesystemets grundlæggende byggesten, og nervesystemets kompleksitet afhænger i det væsentlige af, hvor mange af disse celler der er i kroppen.

For eksempel har nematoder, der testes i forskellige laboratorier, kun 300 neuroner.

Den velkendte frugtflue har helt sikkert flere nerveceller, omkring hundrede tusind. Dette tal er intet, hvis du overvejer, hvor mange neuroner et menneske har - det anslås, at der er flere milliarder af dem i det menneskelige nervesystem.

Neuron (nervecelle): udvikling

Processen med at fremstille nerveceller er kendt som neurogenese. Generelt opstår neuroner i den udviklende organisme (især i det intrauterine liv) fra neurale stamceller, og de resulterende nerveceller gennemgår generelt ikke celledeling bagefter.

Tidligere blev det antaget, at der efter udvikling hos mennesker ikke blev dannet nogen nye nerveceller overhovedet. En sådan overbevisning viste, hvor farlige alle sygdomme, der fører til tab af nerveceller, er (vi taler her for eksempel om forskellige neurodegenerative sygdomme).

Imidlertid er det nu kendt, at det i visse hjernegrupper er muligt at skabe nye neuroner selv i voksenalderen - sådanne regioner viste sig at være hippocampus og olfaktorisk pære.

Neuron (nervecelle): generel struktur

Neuronen kan opdeles i tre dele, som er:

• nervecellelegeme (perikaryon)
• dendritter (flere, normalt små fremspring, der stikker ud fra perikaryon)
• axon (et enkelt, langt vedhæng, der strækker sig fra kroppen af ​​en nervecelle)

Nervecellens krop er ligesom dens andre dele dækket af en cellemembran. Den indeholder alle de grundlæggende cellulære organeller, såsom:

• cellekernen
• ribosomer
• endoplasmatisk retikulum (aggregaterne af retikulum med ribosomer spredt rigtigt i det kaldes Nissel-granuler - de er karakteristiske for nerveceller og er til stede i dem på grund af det faktum, at neuroner producerer en masse proteiner)

Dendritter er primært ansvarlige for at modtage information, der strømmer til nervecellen. Der er mange synapser i deres ender. Der kan kun være et par dendritter på en nervecelle, og det kan have så mange af dem, at de til sidst vil udgøre op til 90% af hele overfladen af ​​en given neuron.

Axon er til gengæld en meget anden struktur. Det er et enkelt vedhæng, der strækker sig fra nervecellens krop. Længden af ​​et axon kan være meget forskelligt - ligesom nogle af dem kun er få millimeter, i menneskekroppen kan du finde axoner, der er meget mere end en meter lange.

Axons rolle er at overføre signalet, der er modtaget af dendritterne, til andre nerveceller. Nogle af dem er dækket med en særlig kappe - det kaldes myelinskeden, og det muliggør meget hurtigere transmission af nerveimpulser.

Nervecellelegemer kan findes i strengt definerede strukturer i nervesystemet: de er hovedsageligt til stede i centralnervesystemet og i det perifere nervesystem - de er også placeret i den såkaldte ganglier. Klynger af axoner, der kommer fra mange forskellige nerveceller og er dækket af passende membraner, kaldes igen nerver.

Neuron (nervecelle): typer

Der er mindst flere divisioner af nerveceller. Neuroner kan opdeles for eksempel på grund af deres struktur, hvor følgende skelnes fra:

• unipolære neuroner: så navngivet, fordi de kun har en udvidelse
• bipolare neuroner: nerveceller, der har en axon og en dendrit
• multipolære neuroner: de har tre eller mange flere udvidelser

En anden division af neuroner er baseret på længden af ​​deres axoner. I dette tilfælde er følgende anført:

• Projektionsneuroner: de har ekstremt lange axoner, der giver dem mulighed for at sende impulser til dele af kroppen, endda meget fjernt fra deres perikaryoner
• neuroner med korte axoner: deres opgave er kun at overføre excitationer mellem nerveceller placeret tæt på dem

Normalt er den mest passende opdeling af nerveceller dog baseret på deres funktion i kroppen. I dette tilfælde er der tre typer nerveceller:

• motorneuroner (også kendt som centrifugal eller efferent): de er ansvarlige for at sende impulser fra centralnervesystemet til udøvende strukturer, fx til muskler og kirtler
• sensoriske neuroner (også kendt som centripetal, afferent): de opfatter forskellige typer sensoriske stimuli, inkl. termisk, berører eller lugter og overfører den modtagne information til strukturer i centralnervesystemet
• associerende neuroner (også kendt som interneuroner, mellemliggende neuroner): de er mellemled mellem sensoriske og motoriske neuroner, generelt er deres rolle at overføre information mellem forskellige nerveceller

Neuroner kan også opdeles på grund af den måde, de udskiller neurotransmittere på (disse stoffer - som vil blive diskuteret senere - er ansvarlige for muligheden for at overføre information mellem neuroner).

I denne tilgang kan man blandt andet nævne:

• dopaminerge neuroner (udskiller dopamin)
• kolinerge neuroner (frigiver acetylcholin)
• noradrenerge neuroner (udskiller noradrenalin)
• serotonerge neuroner (frigiver serotonin)
• GABAergiske neuroner (frigør GABA)

Neuron (nervecelle): funktioner

Dybest set er neuronens grundlæggende funktioner blevet nævnt tidligere: disse celler er ansvarlige for at modtage og transmittere nerveimpulser. Det foregår dog ikke som en døv telefon, hvor cellerne taler med hinanden, men gennem komplicerede processer, der simpelthen er værd at se på.

Overførsel af impulser mellem neuroner er mulig takket være specifikke forbindelser mellem dem - synapser. Der er to typer synapser i menneskekroppen: elektriske (hvoraf der er relativt få) og kemiske (dominerende, dette er hvad neurotransmittere er relateret til).

Der er tre dele til synapsen:

• presynaptisk opsigelse
• synaptisk kløft
• postsynaptisk opsigelse

Den presynaptiske ende er det sted, hvorfra neurotransmittere frigøres - de går til den synaptiske kløft. Der kan de binde til receptorer i den postsynaptiske terminal. I sidste ende, efter stimulering af neurotransmittere, kan excitationen udløses og endelig transmission af information fra en nervecelle til en anden.

Hvile- og handlingspotentiale - impulstransmission

Hvile- og handlingspotentiale - impulstransmission

Her er det værd at nævne et andet fænomen relateret til transmission af signaler mellem nerveceller - handlingspotentialet.

Faktisk, når det genereres, begynder det at sprede sig langs axonen, og det kan føre til frigivelse af en neurotransmitter fra dens ende - hvilket er den presynaptiske slutning - takket være hvilken excitationen vil sprede sig yderligere.

Nerveceller, der i øjeblikket ikke sender nogen impulser, dvs. hviler noget, har den såkaldte hvilepotentiale - afhænger af forskellen i koncentrationer af forskellige kationer mellem nervecellens inderside og det ydre miljø.

Hovedårsagerne til denne forskel er natrium (Na +), kalium (K +) og chlorid (Cl-) kationer.

Generelt er neuronens indre negativt ladet i forhold til dets udvendige - når excitationsbølgen når den, ændres denne situation, og den bliver meget mere positivt ladet.

Når ladningen inde i neuronen når værdien kendt som tærskelpotentialet, udløses excitationen - impulsen "affyres" gennem hele axonets længde.

Det skal understreges her, at nerveceller altid sender den samme type impuls - uanset hvor stærk stimulering, der når dem, reagerer de altid med den samme kraft (det nævnes endda, at de sender impulser i overensstemmelse med princippet "alt eller intet" ).

Depolarisering og hyperpolarisering

Her nævnes der konstant, at når neurotransmittere når en nervecelle via synapser, resulterer det i transmission af en nerveimpuls. En sådan beskrivelse alene ville imidlertid være en løgn - neurotransmittere kan opdeles i exciterende og hæmmende på to måder.

Den første af disse fører faktisk til depolarisering, hvilket resulterer i overførsel af information mellem nerveceller.

Der er imidlertid også hæmmende neurotransmittere, som - når de når neuronen - fører til hyperpolarisering (dvs. sænker nervecellens potentiale), hvilket betyder, at neuronen bliver meget mindre i stand til at transmittere impulser.

I modsætning til hvad der ser ud, er inhibering af nerveceller ekstremt vigtig - det er takket være det, at regenerering eller "hvile" af nerveceller er mulig.

Neurale netværk

Når man diskuterer nervecellernes funktioner, er det værd at nævne her, at det ikke er individuelle neuroner, der er vigtige, men hele deres netværk. I menneskekroppen er der usædvanligt mange såkaldte neurale netværk. De kan f.eks. Omfatte en sensorisk neuron, en internuron og en motorneuron. For at illustrere driften af ​​et sådant netværk kan der gives et eksempel på en situation: ved et uheld at røre vægen af ​​et brændende lys med hånden.

Det faktum, at vi har gjort det, informeres af den sensoriske neuron - det er den, der modtager sensoriske stimuli forbundet med høj temperatur. Den transmitterer information yderligere - det gør det normalt ved hjælp af internuronet, takket være hvilket meddelelsen om den skadelige stimulus når strukturer i centralnervesystemet. Der behandles det, og til sidst - takket være motorneuronen - sendes der et signal fra de passende muskler, hvilket fører til, at vi instinktivt trækker vores hånd ud af den tændte væge.

Et ret simpelt eksempel på et neuralt netværk er beskrevet her, men det viser sandsynligvis, hvor kompliceret forholdet mellem individuelle neuroner er, og hvorfor nerveceller og deres funktion er så vigtige for menneskets funktion.

Kilder:

1. Lodish H. et al., "Oversigt over neuronstruktur og funktion," Molecular Cell Biology. 4. udgave, New York, 2000
2. H. Krauss, P. Sosnowski (red.)., Fundamentals of human physiology, Wyd. Videnskabeligt universitet i Poznań, 2009, Poznań, s. 258-274

• Hjernens struktur
• Perifere nervesystem
• Rygrad