Živčane stanice: struktura, aktivnost i funkcija

Živčane stanice su jedna od najvažnijih vrsta ljudskih stanica. Oni su odgovorni za primanje i prenošenje informacija iz svih dijelova tijela. Putem električnih i kemijskih signala, neuroni su se koordinirali kako bi proizveli funkcije potrebne za život.

Odatle određuje odgovore tijela i mijenja stanje unutarnjih organa (npr. promjene u otkucaju srca). Istodobno, živčani sustav također omogućuje ljudima da razmišljaju i pamte što se događa. Da bi to učinio, živčani sustav treba sofisticiranu mrežu. To je složena veza između živčanih stanica.

sadržaj

• 1. Što su živčane stanice?
• 2. Koje komponente uključuje struktura živčanih stanica?
• 3. Kako se klasificiraju živčane stanice?
• 4. Koja je funkcija živčanih stanica?
• 5. Kakav je proces prijenosa živčanog signala?
• 6. Kako se živčani signali prenose kroz sinapse?

1. Što su živčane stanice?

Neuroni se također nazivaju neuroni (na francuskom). To su stanice čija je funkcija provođenje električnih impulsa. Živčane stanice čine oko deset posto mozga . Ostatak se sastoji od glijalnih stanica i astrocita. Ove stanice pomažu u potpori i hranjenju živčanih stanica.

Procjenjuje se da u mozgu postoji oko 86 milijardi neurona. Da bi postigao ovaj ogroman broj, fetus u razvoju mora generirati oko 250.000 neurona u minuti. To je najduži tip stanica u tijelu i vrlo je diferenciran. Dakle, nisu djeljivi. Zauzvrat, imaju sposobnost regeneracije dijela stanice ako su oštećene.

Svaki neuron je povezan s 1000 drugih neurona, stvarajući iznimno složenu komunikacijsku mrežu. Živčane stanice smatraju se osnovnim jedinicama živčanog sustava.

Neuronske mreže

Rak je trenutno skupina bolesti koje uzrokuju brojne negativne učinke na ljudsko zdravlje. Stupanj malignosti raka ovisi o mjestu i stupnju diferencijacije stanica. Neuroendokrini tumori su skupina karcinoma sa sposobnošću lučenja hormona ciljnog organa.

2. Koje komponente uključuje struktura živčanih stanica?

Živčane stanice, koje se mogu vidjeti samo mikroskopom, podijeljene su u tri dijela:

• Tijelo stanice: izbočina neurona. Sastoji se od jezgre, endoplazmatskog retikuluma, mitohondrija, ribosoma, lizosoma, Golgijevog aparata, neurofilamenata, virusnih tubula i drugih organela. Tijelo stanice osigurava hranjive tvari neuronu, može generirati živčane impulse i može primati živčane impulse s drugih mjesta za prijenos neuronu.
• Dendriti, također poznati kao dendriti: kratke su, krhke vitice koje rastu iz tijela stanice. Svaki neuron ima mnogo dendrita, od kojih je svaki podijeljen na mnogo grana. Imaju funkciju primanja živčanih impulsa od drugih stanica, prenoseći ih na tijelo stanice. Ovo je radijalni signal. Učinci ovih impulsa mogu biti ekscitatorni ili inhibitorni.
• Akson: dugo jedno vlakno koje prenosi informacije iz tijela stanice i prosljeđuje ih drugim stanicama. Promjeri aksona obično variraju u veličini, u rasponu od 0,5 μm do 22 μm. Akson je okružen mijelinskom ovojnicom napravljenom od Schwannovih stanica. Mijelinska ovojnica nije bešavna već je podijeljena na segmente. Između mijelinskih ovojnica nalazi se Ranvierova prevlaka. Razmak između dva struka Ranviera je oko 1,5 - 2 mm. Područje kontakta između dendrita jednog neurona i dendrita drugog neurona ili receptora naziva se sinapsa.

I dendriti i aksoni se ponekad zajedno nazivaju živčanim vlaknima.

Duljina aksona jako varira. Neki pramenovi mogu biti vrlo kratki, dok drugi mogu biti duži od 1 metar. Najduži aksoni se također nazivaju ganglija dorzalnog korijena. Ovo je skup živčanih stanica koje prenose informacije od kože do mozga. Kod visokih ljudi, neki od aksona u ganglijama dorzalnog korijena od nožnih prstiju do moždanog debla mogu biti dugi i do 2 metra.

Struktura živčanih stanica

3. Kako se klasificiraju živčane stanice?

Neuroni se mogu podijeliti u različite kategorije prema njihovoj klasifikaciji.

Prema uputama za prijenos živčanih impulsa:

• Centrifugalni neuroni. Oni primaju poruke iz središnjeg živčanog sustava (mozak i leđna moždina ). Zatim ih dostaviti stanicama u drugim dijelovima tijela.
• Aferentni neuroni. Primajte poruke od ostatka tijela i dostavljajte ih središnjem živčanom sustavu.
• Srednji neuroni. Prenosi relejne poruke između neurona u središnjem živčanom sustavu.

Prema funkciji stanice:

• Osjetni neuroni. Prenosi signale od osjetila do središnjeg živčanog sustava.
• Tip prijelazne ćelije. Nosite signale s jednog mjesta na drugo u središnjem živčanom sustavu.
• Motorni neuroni. Nosite signale iz središnjeg živčanog sustava do mišića.

4. Koja je funkcija živčanih stanica?

Osnovna funkcija neurona je izazivanje i prijenos živčanih impulsa. Posebno:

• Indukcija je sposobnost primanja i reagiranja na podražaje u obliku živčanih impulsa.
• Kondukcija je sposobnost širenja živčanih impulsa u jednom smjeru od izvora. Ili primati do tijela neurona i prenositi duž aksona.

5. Kakav je proces prijenosa živčanog signala?

Neuron prima ulazne signale od drugih neurona. Ti se signali zbrajaju sve dok ne prijeđu određeni prag.

Prekoračenjem praga, neuron se aktivira, šaljući električni impuls duž svog aksona. Taj se proces naziva akcijski potencijal. Akcijski potencijal nastaje kretanjem nabijenih atoma (iona) kroz membranu aksona.

Neuroni u mirovanju negativno su nabijeni iznutra nego izvana. To stvara membranski potencijal, odnosno potencijal mirovanja. Magnituda je obično oko -70 milivolti (mV).

Kada stanično tijelo živca primi dovoljno signala za aktivaciju, dio aksona u blizini staničnog tijela depolarizira se. Membranski potencijal brzo raste, a zatim opada (oko 1000 sekundi). Ova promjena potencijala pokreće depolarizaciju u susjednom aksonu. I tako dalje, sve dok ne prođe cijelom dužinom aksona.

Nakon što se svaki dio aktivira, ulazi u kratko hiperpolarizirano stanje. Ovo je inertno razdoblje, pa je manje vjerojatno da će se odmah ponovno aktivirati.

Normalno, ioni kalija (K +) i natrija (Na +) igraju glavnu ulogu u stvaranju akcijskog potencijala. Ioni ulaze i izlaze iz aksona kroz kanal i ionska pumpa ima potencijal.

Evo kratkog opisa procesa akcijskog potencijala:

• Otvoreni Na+ kanali omogućuju Na+ da preplavi stanicu, čineći potencijal pozitivnijim.
• Kada stanica dosegne određeni naboj, K+ kanali se otvaraju. Otvoreni kanali omogućuju K+ da izađe iz ćelije.
• Na+ kanal se tada zatvara, K+ kanal ostaje otvoren dopuštajući pozitivnom naboju da napusti stanicu. Membranski potencijal se postupno smanjuje.
• Kada se membranski potencijal vrati u stanje mirovanja, K+ kanali se zatvaraju.

Konačno, natrijeva/kalijeva pumpa transportira Na+ iz stanice i K+ natrag u stanicu. Ova aktivnost je potrebna kako bi se pripremili za sljedeću potencijalnu akciju.

Akcijski potencijali će djelovati po principu "sve ili ništa". Ako je podražaj iznad praga dolazi do depolarizacije i obrnuto. Za podražaje iznad praga, veličina podražaja se izražava kroz frekvenciju impulsa. Što je podražaj jači, to je veća frekvencija generiranja električnog impulsa.

Potencijal živčanih stanica

6. Kako se živčani signali prenose kroz sinapse?

Neuroni su međusobno povezani i komuniciraju s drugim tkivima kako bi mogli slati signale. Međutim, nije povezan izravnim kontaktom. Veza je uvijek preko spoja između stanica, koji se naziva sinapsa.

Te sinapse mogu biti električne ili kemijske. Drugim riječima, signal koji se prenosi od prvog živčanog vlakna (presinaptičkog neurona) do sljedećeg neurona (postsinaptičke stanice) prenosi se preko sinapse električnim ili kemijskim signalima.

Kemijska sinapsa

Kada signal dođe do terminala aksona, pokreće presinaptički neuron da otpusti kemikalije (neurotransmitere) u jaz između dviju stanica. Taj se jaz naziva sinaptički rascjep.

Neurotransmiteri difundiraju preko sinaptičkog pukotina. Ova tvar stupa u interakciju s receptorima na membrani postsinaptičkih neurona, uzrokujući odgovor.

Kemijske sinapse klasificirane su prema neurotransmiterima koje oslobađaju:

• Glutamergic – oslobađanje glutamina. Obično su stimulansi, što znači da je vjerojatnije da će pokrenuti akcijski potencijal.
• GABAergic – oslobađanje GABA (gama-aminomaslačne kiseline). Obično su inhibicijski. To jest, smanjuju sposobnost postsinaptičkih neurona da provode električne impulse.
• Kolinergički - oslobađanje acetilkolina. Nalaze se između motornih neurona i mišićnih vlakana (neuromuskularne sinapse).
• Adrenergički – oslobađanje norepinefrina (adrenalina).

Električna sinapsa

• Električne sinapse su rjeđe, ali se nalaze u cijelom središnjem živčanom sustavu. U električnim sinapsama postsinaptička i presinaptička membrana su mnogo bliže jedna nego u kemijskim sinapsama, što znači da mogu izravno prenositi električne struje.
• Električne sinapse rade mnogo brže od kemijskih sinapsa. Stoga se nalaze na mjestima gdje je potrebna brza akcija, na primjer u obrambenim refleksima.
• Kemijske sinapse mogu potaknuti složene reakcije. Ali električne sinapse mogu proizvesti samo jednostavne odgovore. Međutim, za razliku od kemijskih sinapsa, električne sinapse su dvosmjerne - što znači da informacije mogu ići u oba smjera.

Živčane stanice imaju posebno važnu ulogu u reguliranju aktivnosti tijela. Gotovo sva životna aktivnost je pod kontrolom ove stanice. To je složena mreža veza, ali je ritmična i ima visoku brzinu prijenosa. To osigurava da tijelo radi sinkrono i točno.