Nervų ląstelės: struktūra, veikla ir funkcijos

Nervų ląstelės yra viena iš svarbiausių žmogaus ląstelių tipų. Jie yra atsakingi už informacijos gavimą ir perdavimą iš visų kūno regionų. Per elektrinius ir cheminius signalus neuronai koordinavo veiklą, kad sukurtų gyvybei reikalingas funkcijas.

Iš ten jis nustato organizmo reakcijas ir keičia vidaus organų būklę (pvz., širdies ritmo pokyčius). Tuo pačiu metu nervų sistema taip pat leidžia žmonėms galvoti ir prisiminti, kas vyksta. Norėdami tai padaryti, nervų sistemai reikia sudėtingo tinklo. Tai sudėtingas ryšys tarp nervų ląstelių.

turinys

• 1. Kas yra nervinės ląstelės?
• 2. Kokius komponentus sudaro nervinių ląstelių struktūra?
• 3. Kaip skirstomos nervų ląstelės?
• 4. Kokią funkciją atlieka nervinės ląstelės?
• 5. Koks yra nervinio signalo perdavimo procesas?
• 6. Kaip per sinapses perduodami nerviniai signalai?

1. Kas yra nervinės ląstelės?

Neuronai taip pat vadinami neuronais (prancūziškai). Tai ląstelės, kurių funkcija yra perduoti elektrinius impulsus. Nervų ląstelės sudaro apie dešimt procentų smegenų . Likusią dalį sudaro glijos ląstelės ir astrocitai. Šios ląstelės padeda palaikyti ir maitina nervų ląsteles.

Manoma, kad smegenyse yra apie 86 milijardus neuronų. Kad pasiektų šį didžiulį skaičių, besivystantis vaisius turi generuoti apie 250 000 neuronų per minutę. Tai ilgiausia ląstelių rūšis organizme ir labai diferencijuota. Taigi jie nėra dalijami. Mainais jie turi galimybę atkurti dalį ląstelės, jei jos pažeistos.

Kiekvienas neuronas yra prijungtas prie 1000 kitų neuronų, sukuriant itin sudėtingą ryšio tinklą. Nervų ląstelės laikomos pagrindiniais nervų sistemos vienetais.

Neuroniniai tinklai

Vėžys šiuo metu yra ligų grupė, sukelianti daug neigiamų padarinių žmonių sveikatai. Vėžio piktybiškumo laipsnis priklauso nuo ląstelių lokalizacijos ir diferenciacijos laipsnio. Neuroendokrininiai navikai yra vėžinių susirgimų grupė, galinti išskirti tikslinio organo hormonus.

2. Kokius komponentus sudaro nervinių ląstelių struktūra?

Nervų ląstelės, kurias galima pamatyti tik mikroskopu, yra suskirstytos į tris dalis:

• Ląstelės kūnas: neurono išsipūtimas. Susideda iš branduolio, endoplazminio tinklo, mitochondrijų, ribosomų, lizosomų, Golgi aparato, neurofilamentų, virusinių kanalėlių ir kitų organelių. Ląstelės kūnas aprūpina neuroną maistinėmis medžiagomis, gali generuoti nervinius impulsus ir gauti nervinius impulsus iš kitų vietų, kad jie būtų perduoti neuronui.
• Dendritai, dar žinomi kaip dendritai: yra trumpi, trapūs ūseliai, išaugantys iš ląstelės kūno. Kiekvienas neuronas turi daug dendritų, kurių kiekvienas yra padalintas į daugybę šakų. Jų funkcija yra priimti nervinius impulsus iš kitų ląstelių, perduoti juos į ląstelės kūną. Tai yra radialinis signalas. Šių impulsų poveikis gali būti sužadinantis arba slopinantis.
• Aksonas: ilgas vienas pluoštas, pernešantis informaciją iš ląstelės kūno ir perduodantis ją kitoms ląstelėms. Aksonų skersmuo paprastai būna įvairaus dydžio – nuo ​​0,5 μm iki 22 μm. Aksoną supa mielino apvalkalas, sudarytas iš Schwann ląstelių. Mielino apvalkalas nėra besiūlis, o padalintas į segmentus. Tarp mielino apvalkalų yra Ranvier sąsmauka. Atstumas tarp dviejų Ranvier juosmenų yra apie 1,5–2 mm. Vieno neurono dendritų ir kito neurono dendritų arba receptorių sąlyčio sritis vadinama sinapse.

Tiek dendritai, tiek aksonai kartais vadinami nervinėmis skaidulomis.

Aksonų ilgis labai skiriasi. Kai kurios sruogos gali būti labai trumpos, o kitos – ilgesnės nei 1 metras. Ilgiausi aksonai taip pat vadinami nugaros šaknies gangliais. Tai nervinių ląstelių sankaupa, pernešanti informaciją iš odos į smegenis. Aukšto ūgio žmonėms kai kurie nugarinės šaknies ganglijų aksonai nuo kojų pirštų iki smegenų kamieno gali būti iki 2 metrų ilgio.

Nervų ląstelių struktūra

3. Kaip skirstomos nervų ląstelės?

Neuronai gali būti suskirstyti į skirtingas kategorijas pagal jų klasifikaciją.

Pagal nervinio impulso perdavimo instrukcijas:

• Išcentriniai neuronai. Jie priima pranešimus iš centrinės nervų sistemos (smegenų ir nugaros smegenų ). Tada pristatykite juos į kitų kūno dalių ląsteles.
• Aferentiniai neuronai. Gaukite pranešimus iš likusio kūno ir perduokite juos į centrinę nervų sistemą.
• Tarpiniai neuronai. Perduoda relinius pranešimus tarp centrinės nervų sistemos neuronų.

Pagal ląstelės funkciją:

• Sensoriniai neuronai. Perneša signalus iš jutimų į centrinę nervų sistemą.
• Pereinamosios ląstelės tipas. Perneškite signalus iš vienos vietos į kitą centrinėje nervų sistemoje.
• Motoriniai neuronai. Perduokite signalus iš centrinės nervų sistemos į raumenis.

4. Kokią funkciją atlieka nervinės ląstelės?

Pagrindinė neuronų funkcija yra sukelti ir perduoti nervinius impulsus. Tiksliau:

• Indukcija – tai gebėjimas priimti ir reaguoti į dirgiklius nervinių impulsų pavidalu.
• Laidumas – tai gebėjimas skleisti nervinius impulsus viena kryptimi nuo šaltinio. Arba gauti į neurono kūną ir perduoti išilgai aksono.

5. Koks yra nervinio signalo perdavimo procesas?

Neuronas gauna įvesties signalus iš kitų neuronų. Šie signalai kaupiasi tol, kol viršija tam tikrą slenkstį.

Viršijus slenkstį, neuronas aktyvuojamas, siųsdamas elektrinį impulsą savo aksonu. Šis procesas vadinamas veikimo potencialu. Veiksmo potencialas susidaro įkrautiems atomams (jonams) judant per aksono membraną.

Ramybės būsenoje esantys neuronai yra labiau neigiamai įkrauti viduje nei išorėje. Tai sukuria membranos potencialą arba ramybės potencialą. Paprastai dydis yra apie -70 milivoltų (mV).

Kai nervo ląstelės kūnas gauna pakankamai signalų, kad suaktyvėtų, dalis aksono, esančio šalia ląstelės kūno, depoliarizuojasi. Membranos potencialas greitai pakyla, o paskui krenta (apie 1000 sekundžių). Šis potencialo pokytis sukelia gretimo aksono depoliarizaciją. Ir taip toliau, kol nukeliauja visą aksono ilgį.

Suaktyvinus kiekvieną dalį, ji pereina į trumpą hiperpoliarizuotą būseną. Tai inertiškas laikotarpis, todėl mažesnė tikimybė, kad jis bus iš karto suaktyvintas.

Paprastai kalio (K +) ir natrio (Na +) jonai vaidina svarbų vaidmenį generuojant veikimo potencialą. Jonai per kanalą juda į aksonus ir iš jų, o jonų siurblys turi potencialą.

Čia yra trumpas veiksmų potencialo proceso aprašymas:

• Atviri Na+ kanalai leidžia Na+ užtvindyti ląstelę, todėl potencialas tampa pozityvesnis.
• Kai ląstelė pasiekia tam tikrą krūvį, atsidaro K+ kanalai. Atviri kanalai leidžia K+ išeiti iš langelio.
• Tada Na+ kanalas užsidaro, K+ kanalas lieka atviras, todėl teigiamas krūvis gali išeiti iš ląstelės. Membranos potencialas palaipsniui mažėja.
• Kai membranos potencialas grįžta į ramybės būseną, K+ kanalai užsidaro.

Galiausiai natrio/kalio siurblys išneša Na+ iš ląstelės ir K+ atgal į ląstelę. Ši veikla reikalinga norint pasiruošti kitam galimam veiksmui.

Veiksmų potencialas veiks pagal principą „viskas arba nieko“. Jei dirgiklis viršija slenkstį, atsiranda depoliarizacija ir atvirkščiai. Jei dirgikliai viršija slenkstį, dirgiklio dydis išreiškiamas pulso dažniu. Kuo stipresnis stimulas, tuo didesnis elektrinio impulso generavimo dažnis.

Nervų ląstelių potencialas

6. Kaip per sinapses perduodami nerviniai signalai?

Neuronai yra sujungti vienas su kitu ir bendrauja su kitais audiniais, kad galėtų siųsti signalus. Tačiau jis nėra sujungtas tiesioginiu kontaktu. Ryšys visada vyksta per ląstelių jungtį, vadinamą sinapse.

Šios sinapsės gali būti elektrinės arba cheminės. Kitaip tariant, signalas, perduodamas iš pirmojo nervinio pluošto (presinapsinio neurono) į kitą neuroną (postsinapsinę ląstelę), perduodamas per sinapsę elektriniais arba cheminiais signalais.

Cheminė sinapsė

Kai signalas pasiekia aksono galą, jis suaktyvina presinapsinį neuroną, kad išskirtų chemines medžiagas (neurotransmiterius) į tarpą tarp dviejų ląstelių. Šis tarpas vadinamas sinapsiniu plyšiu.

Neurotransmiteriai pasklinda per sinapsinį plyšį. Ši medžiaga sąveikauja su postsinapsinių neuronų membranos receptoriais, sukeldama atsaką.

Cheminės sinapsės klasifikuojamos pagal jų išskiriamus neurotransmiterius:

• Glutaerginis – glutamino išsiskyrimas. Paprastai jie yra stimuliuojantys, o tai reiškia, kad jie labiau linkę sukelti veikimo potencialą.
• GABAergic – GABA (gama-aminosviesto rūgšties) išsiskyrimas. Paprastai jie slopina. Tai reiškia, kad jie sumažina postsinapsinių neuronų gebėjimą atlikti elektrinius impulsus.
• Cholinerginis – acetilcholino išsiskyrimas. Jie randami tarp motorinių neuronų ir raumenų skaidulų (neuroraumeninių sinapsių).
• Adrenerginis – norepinefrino (adrenalino) išsiskyrimas.

Elektrinė sinapsė

• Elektrinės sinapsės yra retesnės, tačiau randamos visoje centrinėje nervų sistemoje. Elektrinėse sinapsėse postsinapsinės ir presinapsinės membranos suartinamos daug arčiau nei cheminėse sinapsėse, o tai reiškia, kad jos gali tiesiogiai perduoti elektros srovę.
• Elektrinės sinapsės veikia daug greičiau nei cheminės. Todėl jie randami tose vietose, kur reikia greito veikimo, pavyzdžiui, gynybiniuose refleksuose.
• Cheminės sinapsės gali sukelti sudėtingas reakcijas. Tačiau elektrinės sinapsės gali sukelti tik paprastus atsakymus. Tačiau, skirtingai nei cheminės sinapsės, elektrinės sinapsės yra dvikryptės, o tai reiškia, kad informacija gali būti nukreipta bet kuria kryptimi.

Nervinės ląstelės atlieka ypač svarbų vaidmenį reguliuojant kūno veiklą. Beveik visa gyvenimo veikla yra kontroliuojama šios ląstelės. Tai sudėtingas nuorodų tinklas, tačiau jis yra ritmiškas ir turi didelį perdavimo greitį. Tai užtikrina, kad kūnas veiktų sinchroniškai ir tiksliai.