Hermosolut: rakenne, toiminta ja toiminta

Hermosolut ovat yksi tärkeimmistä ihmissolutyypeistä. He ovat vastuussa tiedon vastaanottamisesta ja välittämisestä kaikilta kehon alueilta. Sähköisten ja kemiallisten signaalien avulla neuronit ovat koordinoituneet tuottamaan elämälle välttämättömiä toimintoja.

Sieltä se määrittää kehon reaktiot ja muuttaa sisäelinten tilaa (esim. sykemuutokset). Samanaikaisesti hermosto antaa myös ihmisen ajatella ja muistaa, mitä tapahtuu. Tätä varten hermosto tarvitsee kehittyneen verkon. Se on monimutkainen yhteys hermosolujen välillä.

sisältö

• 1. Mitä ovat hermosolut?
• 2. Mitä komponentteja hermosolujen rakenne sisältää?
• 3. Miten hermosolut luokitellaan?
• 4. Mikä on hermosolujen tehtävä?
• 5. Mikä on hermosignaalin välitysprosessi?
• 6. Miten hermosignaalit välittyvät synapsien läpi?

1. Mitä ovat hermosolut?

Neuroneja kutsutaan myös neuroneiksi (ranskaksi). Ne ovat soluja, joiden tehtävänä on johtaa sähköimpulsseja. Hermosolut muodostavat noin kymmenen prosenttia aivoista . Loppuosa koostuu gliasoluista ja astrosyyteistä. Nämä solut auttavat tukemaan ja ravitsemaan hermosoluja.

Aivoissa on arvioitu olevan noin 86 miljardia neuronia. Tämän valtavan määrän saavuttamiseksi kehittyvän sikiön on tuotettava noin 250 000 neuronia minuutissa. Se on kehon pisin solutyyppi ja se on hyvin erilaistunut. Ne eivät siis ole jaettavissa. Vastineeksi heillä on kyky uudistaa osa solusta, jos se vahingoittuu.

Jokainen neuroni on yhteydessä 1000 muuhun neuroniin, mikä luo erittäin monimutkaisen viestintäverkon. Hermosoluja pidetään hermoston perusyksiköinä.

Neuraaliverkot

Syöpä on tällä hetkellä joukko sairauksia, joilla on monia kielteisiä vaikutuksia ihmisten terveyteen. Syövän pahanlaatuisuuden aste riippuu solujen sijainnista ja erilaistumisasteesta. Neuroendokriiniset kasvaimet ovat ryhmä syöpiä, joilla on kyky erittää kohde-elimen hormoneja.

2. Mitä komponentteja hermosolujen rakenne sisältää?

Hermosolut, jotka voidaan nähdä vain mikroskoopilla, on jaettu kolmeen osaan:

• Solurunko: Neuronin pullistuma. Koostuu ytimestä, endoplasmisesta retikulumista, mitokondrioista, ribosomeista, lysosomeista, Golgi-laitteistosta, neurofilamenteista, virustubuluksista ja muista organelleista. Solurunko tarjoaa ravinteita neuronille, voi tuottaa hermoimpulsseja ja voi vastaanottaa hermoimpulsseja muista paikoista välittääkseen hermosolulle.
• Dendriitit, tunnetaan myös nimellä dendriitit: ovat lyhyitä, hauraita lonteita, jotka kasvavat solurungosta. Jokaisessa neuronissa on monia dendriittejä, joista jokainen on jaettu useisiin haaroihin. Niiden tehtävänä on vastaanottaa hermoimpulsseja muista soluista ja välittää ne solurungolle. Tämä on radiaalinen signaali. Näiden pulssien vaikutukset voivat olla joko kiihottavia tai estäviä.
• Axon: pitkä yksikuitu, joka kuljettaa tietoa solurungosta ja välittää sen muille soluille. Aksonien halkaisijat vaihtelevat yleensä kooltaan 0,5 μm - 22 μm. Aksonia ympäröi Schwann-soluista valmistettu myeliinivaippa. Myeliinivaippa ei ole saumaton, vaan se on jaettu segmentteihin. Myeliinituppien välissä on Ranvierin kannas. Ranvierin kahden vyötärön välinen etäisyys on noin 1,5 - 2 mm. Yhden hermosolun dendriittien ja toisen hermosolujen dendriittien tai reseptorien välistä kosketusaluetta kutsutaan synapsiksi.

Sekä dendriittejä että aksoneja kutsutaan joskus yhteisesti hermosäikeiksi.

Aksonien pituus vaihtelee suuresti. Jotkut säikeet voivat olla hyvin lyhyitä, kun taas toiset voivat olla yli 1 metrin pituisia. Pisimpiä aksoneja kutsutaan myös selkäjuuren hermosolmuiksi. Tämä on hermosoluryhmä, joka kuljettaa tietoa iholta aivoihin. Pitkällä ihmisellä jotkin selkäjuuren hermosolmujen aksoneista varpaista aivorunkoon voivat olla jopa 2 metriä pitkiä.

Hermosolujen rakenne

3. Miten hermosolut luokitellaan?

Neuronit voidaan jakaa eri luokkiin niiden luokituksen mukaan.

Hermoimpulssin välitysohjeiden mukaan:

• Keskipakoishermosolut. He ottavat vastaan ​​viestejä keskushermostosta (aivoista ja selkäytimestä ). Toimita ne sitten muiden kehon osien soluihin.
• Afferentit neuronit. Vastaanota viestejä muualta kehosta ja toimita ne keskushermostoon.
• Keskitason neuronit. Välittää viestejä keskushermoston neuronien välillä.

Solun toiminnan mukaan:

• Sensoriset neuronit. Siirtää signaaleja aisteista keskushermostoon.
• Siirtymäsolutyyppi. Kuljeta signaaleja paikasta toiseen keskushermostossa.
• Motoriset neuronit. Siirrä signaaleja keskushermostosta lihaksiin.

4. Mikä on hermosolujen tehtävä?

Hermosolujen perustehtävä on indusoida ja välittää hermoimpulsseja. Erityisesti:

• Induktio on kykyä vastaanottaa ja reagoida ärsykkeisiin hermoimpulssien muodossa.
• Johtavuus on kykyä levittää hermoimpulsseja yhteen suuntaan lähteestä. Tai vastaanottaa hermosolulle ja lähettää aksonia pitkin.

5. Mikä on hermosignaalin välitysprosessi?

Neuroni vastaanottaa tulosignaaleja muilta hermosoluilta. Nämä signaalit summautuvat, kunnes ne ylittävät tietyn kynnyksen.

Kynnyksen ylittäessä neuroni aktivoituu ja lähettää sähköisen impulssin aksonia pitkin. Tätä prosessia kutsutaan toimintapotentiaaliksi. Aktiopotentiaali syntyy varautuneiden atomien (ionien) liikkeestä aksonikalvon poikki.

Lepotilassa olevat neuronit ovat negatiivisemmin varautuneita sisältä kuin ulkopuolelta. Tämä luo kalvopotentiaalin tai lepopotentiaalin. Suuruus on yleensä noin -70 millivolttia (mV).

Kun hermon solurunko vastaanottaa tarpeeksi signaaleja aktivoituakseen, osa solurungon lähellä olevasta aksonista depolarisoituu. Kalvopotentiaali nousee nopeasti ja sitten laskee (noin 1000 sekuntia). Tämä potentiaalin muutos laukaisee depolarisaation viereisessä aksonissa. Ja niin edelleen, kunnes se on kulkenut koko aksonin pituuden.

Kun jokainen osa on aktivoitu, se siirtyy lyhyeen hyperpolarisoituun tilaan. Tämä on inertti jakso, joten se ei todennäköisesti aktivoidu välittömästi uudelleen.

Normaalisti kalium- (K +) ja natrium (Na +) -ioneilla on tärkeä rooli toimintapotentiaalin muodostamisessa. Ionit liikkuvat sisään ja ulos aksoneista kanavan kautta ja ionipumpulla on potentiaalia.

Tässä on lyhyt kuvaus toimintapotentiaaliprosessista:

• Avoimet Na+-kanavat mahdollistavat Na+:n tulvimisen soluun tehden potentiaalista positiivisemman.
• Kun kenno saavuttaa tietyn varauksen, K+-kanavat avautuvat. Avoimet kanavat sallivat K+:n poistua solusta.
• Sitten Na+-kanava sulkeutuu, K+-kanava pysyy auki, jolloin positiivinen varaus pääsee poistumaan solusta. Kalvopotentiaali pienenee vähitellen.
• Kun kalvopotentiaali palaa lepotilaan, K+-kanavat sulkeutuvat.

Lopuksi natrium/kaliumpumppu kuljettaa Na+:a ulos solusta ja K+:a takaisin soluun. Tätä toimintaa tarvitaan valmistautumaan seuraavaan mahdolliseen toimintaan.

Toimintapotentiaalit toimivat "kaikki tai ei mitään" -periaatteen mukaisesti. Jos ärsyke on kynnyksen yläpuolella, tapahtuu depolarisaatiota ja päinvastoin. Kynnyksen ylittävillä ärsykkeillä ärsykkeen suuruus ilmaistaan ​​pulssitaajuudella. Mitä voimakkaampi ärsyke on, sitä korkeampi on sähköisen impulssin generoinnin taajuus.

Hermosolupotentiaali

6. Miten hermosignaalit välittyvät synapsien läpi?

Neuronit ovat yhteydessä toisiinsa ja kommunikoivat muiden kudosten kanssa, jotta ne voivat lähettää signaaleja. Sitä ei kuitenkaan ole yhdistetty suoralla kosketuksella. Yhteys tapahtuu aina solujen välisen liitoksen kautta, jota kutsutaan synapsiksi.

Nämä synapsit voivat olla sähköisiä tai kemiallisia. Toisin sanoen signaali, joka välitetään ensimmäisestä hermosäikeestä (presynaptinen neuroni) seuraavaan neuroniin (postsynaptinen solu), välitetään synapsin läpi sähköisten tai kemiallisten signaalien avulla.

Kemiallinen synapsi

Kun signaali saavuttaa aksonin terminaalin, se laukaisee presynaptisen hermosolun vapauttamaan kemikaaleja (välittäjäaineita) kahden solun väliseen rakoon. Tätä aukkoa kutsutaan synaptiseksi rakoksi.

Neurotransmitterit leviävät synaptisen raon poikki. Tämä aine on vuorovaikutuksessa postsynaptisten hermosolujen kalvolla olevien reseptorien kanssa aiheuttaen vasteen.

Kemialliset synapsit luokitellaan niiden vapauttamien välittäjäaineiden mukaan:

• Glutamerginen – glutamiinin vapautuminen. Ne ovat yleensä stimulantteja, mikä tarkoittaa, että ne laukaisevat todennäköisemmin toimintapotentiaalin.
• GABAergic – GABA:n (gamma-aminovoihapon) vapautuminen. Ne ovat yleensä estäviä. Toisin sanoen ne vähentävät postsynaptisten hermosolujen kykyä johtaa sähköimpulsseja.
• Kolinerginen – asetyylikoliinin vapautuminen. Niitä löytyy motoristen neuronien ja lihassäikeiden (neuromuskulaaristen synapsien) väliltä.
• Adrenerginen – norepinefriinin (adrenaliinin) vapautuminen.

Sähköinen synapsi

• Sähköiset synapsit ovat harvinaisempia, mutta niitä esiintyy kaikkialla keskushermostossa. Sähkösynapseissa postsynaptiset ja presynaptiset kalvot tuodaan paljon lähemmäksi toisiaan kuin kemiallisissa synapseissa, mikä tarkoittaa, että ne voivat välittää sähkövirtoja suoraan.
• Sähköiset synapsit toimivat paljon nopeammin kuin kemialliset synapsit. Siksi niitä löytyy paikoista, joissa tarvitaan nopeaa toimintaa, esimerkiksi puolustusrefleksissä.
• Kemialliset synapsit voivat laukaista monimutkaisia ​​reaktioita. Mutta sähköiset synapsit voivat tuottaa vain yksinkertaisia ​​vastauksia. Kuitenkin toisin kuin kemialliset synapsit, sähköiset synapsit ovat kaksisuuntaisia ​​- mikä tarkoittaa, että tiedot voivat kulkea kumpaan tahansa suuntaan.

Hermosoluilla on erityisen tärkeä rooli kehon toiminnan säätelyssä. Melkein kaikki elämän toiminta on tämän solun hallinnassa. Se on monimutkainen linkkien verkko, mutta se on rytminen ja sen lähetysnopeus on korkea. Tämä varmistaa, että keho toimii synkronisesti ja tarkasti.