Nervu šūnas: struktūra, darbība un funkcija

Nervu šūnas ir viens no svarīgākajiem cilvēka šūnu veidiem. Viņi ir atbildīgi par informācijas saņemšanu un nodošanu no visiem ķermeņa reģioniem. Izmantojot elektriskos un ķīmiskos signālus, neironi ir koordinējušies, lai radītu dzīvībai nepieciešamās funkcijas.

No turienes tas nosaka ķermeņa reakcijas un maina iekšējo orgānu stāvokli (piemēram, sirdsdarbības ātruma izmaiņas). Tajā pašā laikā nervu sistēma ļauj cilvēkiem domāt un atcerēties notiekošo. Lai to izdarītu, nervu sistēmai ir nepieciešams sarežģīts tīkls. Tas ir sarežģīts savienojums starp nervu šūnām.

saturu

• 1. Kas ir nervu šūnas?
• 2. Kādas sastāvdaļas ietver nervu šūnu struktūra?
• 3. Kā tiek klasificētas nervu šūnas?
• 4. Kāda ir nervu šūnu funkcija?
• 5. Kāds ir nervu signālu pārraides process?
• 6. Kā nervu signāli tiek pārraidīti pa sinapsēm?

1. Kas ir nervu šūnas?

Neironus sauc arī par neironiem (franču valodā). Tās ir šūnas, kuru funkcija ir vadīt elektriskos impulsus. Nervu šūnas veido apmēram desmit procentus no smadzenēm . Atlikušo daļu veido glia šūnas un astrocīti. Šīs šūnas palīdz atbalstīt un barot nervu šūnas.

Tiek lēsts, ka smadzenēs ir aptuveni 86 miljardi neironu. Lai sasniegtu šo milzīgo skaitu, auglim, kas attīstās, ir jāģenerē aptuveni 250 000 neironu minūtē. Tas ir garākais šūnu veids organismā un ir ļoti diferencēts. Tātad tie nav dalāmi. Savukārt tiem ir iespēja atjaunot daļu šūnas, ja tā tiek bojāta.

Katrs neirons ir savienots ar 1000 citiem neironiem, veidojot ārkārtīgi sarežģītu sakaru tīklu. Nervu šūnas tiek uzskatītas par nervu sistēmas pamatvienībām.

Neironu tīkli

Vēzis šobrīd ir slimību grupa, kas rada daudz negatīvas ietekmes uz cilvēka veselību. Vēža ļaundabīgo audzēju pakāpe ir atkarīga no šūnu lokalizācijas un diferenciācijas pakāpes. Neiroendokrīnie audzēji ir vēža grupa ar spēju izdalīt mērķa orgāna hormonus.

2. Kādas sastāvdaļas ietver nervu šūnu struktūra?

Nervu šūnas, kuras var redzēt tikai ar mikroskopu, ir sadalītas trīs daļās:

• Šūnas ķermenis: neirona izspiedums. Sastāv no kodola, endoplazmatiskā tīkla, mitohondrijiem, ribosomām, lizosomām, Golgi aparāta, neirofilamentiem, vīrusu kanāliņiem un citām organellām. Šūnu ķermenis nodrošina barības vielas neironam, var radīt nervu impulsus un var saņemt nervu impulsus no citām vietām, lai tos pārraidītu uz neironu.
• Dendrīti, pazīstami arī kā dendriti: ir īsas, trauslas stīgas, kas aug no šūnas ķermeņa. Katram neironam ir daudz dendrītu, no kuriem katrs ir sadalīts daudzos zaros. Viņiem ir funkcija saņemt nervu impulsus no citām šūnām, pārraidot tos uz šūnas ķermeni. Šis ir radiālais signāls. Šo impulsu ietekme var būt ierosinoša vai inhibējoša.
• Aksons: gara viena šķiedra, kas pārnēsā informāciju no šūnas ķermeņa un pārsūta to uz citām šūnām. Aksonu diametri parasti atšķiras pēc izmēra, svārstās no 0,5 μm līdz 22 μm. Aksonu ieskauj mielīna apvalks, kas izgatavots no Švāna šūnām. Mielīna apvalks nav bezšuvju, bet ir sadalīts segmentos. Starp mielīna apvalkiem atrodas Ranvjē šaurums. Attālums starp diviem Ranvier vidukļiem ir aptuveni 1,5 - 2 mm. Saskares zonu starp viena neirona dendritiem un cita neirona dendritiem vai receptoriem sauc par sinapsēm.

Gan dendrītus, gan aksonus dažreiz sauc par nervu šķiedrām.

Aksonu garums ir ļoti atšķirīgs. Daži pavedieni var būt ļoti īsi, bet citi var būt garāki par 1 metru. Garākos aksonus sauc arī par muguras sakņu ganglijiem. Šī ir nervu šūnu kopa, kas no ādas pārnes informāciju uz smadzenēm. Gariem cilvēkiem daži no aksoniem muguras sakņu ganglijās no kāju pirkstiem līdz smadzeņu stumbram var būt līdz 2 metriem gari.

Nervu šūnu struktūra

3. Kā tiek klasificētas nervu šūnas?

Neironus var iedalīt dažādās kategorijās pēc to klasifikācijas.

Saskaņā ar nervu impulsu pārraides instrukcijām:

• Centrbēdzes neironi. Viņi saņem ziņojumus no centrālās nervu sistēmas (smadzenēm un muguras smadzenēm ). Pēc tam nogādājiet tos šūnās citās ķermeņa daļās.
• Aferentie neironi. Saņemiet ziņojumus no pārējā ķermeņa un nogādājiet tos centrālajai nervu sistēmai.
• Starpposma neironi. Pārraida releja ziņojumus starp centrālās nervu sistēmas neironiem.

Saskaņā ar šūnas funkciju:

• Sensorie neironi. Pārnes signālus no maņām uz centrālo nervu sistēmu.
• Pārejas šūnas tips. Pārnēsā signālus no vienas vietas uz otru centrālajā nervu sistēmā.
• Motoriskie neironi. Pārnest signālus no centrālās nervu sistēmas uz muskuļiem.

4. Kāda ir nervu šūnu funkcija?

Neironu pamatfunkcija ir izraisīt un pārraidīt nervu impulsus. Konkrēti:

• Indukcija ir spēja uztvert un reaģēt uz stimuliem nervu impulsu veidā.
• Vadītspēja ir spēja izplatīt nervu impulsus vienā virzienā no avota. Vai arī saņemt uz neirona ķermeni un pārraidīt pa aksonu.

5. Kāds ir nervu signālu pārraides process?

Neirons saņem ieejas signālus no citiem neironiem. Šie signāli tiek summēti, līdz tie pārsniedz noteiktu slieksni.

Pārsniedzot slieksni, neirons tiek aktivizēts, nosūtot elektrisko impulsu pa savu aksonu. Šo procesu sauc par darbības potenciālu. Darbības potenciālu rada lādētu atomu (jonu) kustība pa aksona membrānu.

Neironi miera stāvoklī ir negatīvāk lādēti iekšpusē nekā ārpusē. Tas rada membrānas potenciālu jeb miera potenciālu. Lielums parasti ir aptuveni -70 milivolti (mV).

Kad nerva šūnas ķermenis saņem pietiekami daudz signālu, lai aktivizētos, daļa no aksona, kas atrodas netālu no šūnas ķermeņa, depolarizējas. Membrānas potenciāls strauji paaugstinās un pēc tam samazinās (apmēram 1000 sekundes). Šīs potenciālās izmaiņas izraisa depolarizāciju blakus esošajā aksonā. Un tā tālāk, līdz tas ir nobraucis visu aksona garumu.

Pēc katras daļas aktivizēšanas tā nonāk īsā hiperpolarizētā stāvoklī. Šis ir inerts periods, tāpēc ir mazāka iespēja, ka tas nekavējoties tiks atkārtoti aktivizēts.

Parasti kālija (K +) un nātrija (Na +) joniem ir liela nozīme darbības potenciāla veidošanā. Joni pa kanālu pārvietojas aksonos un no tiem, un jonu sūknim ir potenciāls.

Šeit ir īss darbības potenciāla procesa apraksts:

• Atvērtie Na+ kanāli ļauj Na+ pārpludināt šūnu, padarot potenciālu pozitīvāku.
• Kad šūna sasniedz noteiktu lādiņu, atveras K+ kanāli. Atvērtie kanāli ļauj K+ iziet no šūnas.
• Pēc tam Na+ kanāls aizveras, K+ kanāls paliek atvērts, ļaujot pozitīvajam lādiņam atstāt šūnu. Membrānas potenciāls pakāpeniski samazinās.
• Kad membrānas potenciāls atgriežas miera stāvoklī, K+ kanāli aizveras.

Visbeidzot, nātrija/kālija sūknis transportē Na+ no šūnas un K+ atpakaļ šūnā. Šī darbība ir nepieciešama, lai sagatavotos nākamajai potenciālajai darbībai.

Darbības potenciāli darbosies pēc principa "viss vai neviens". Ja stimuls ir virs sliekšņa, notiek depolarizācija un otrādi. Stimuliem, kas pārsniedz slieksni, stimula lielumu izsaka kā impulsa frekvenci. Jo spēcīgāks ir stimuls, jo augstāka ir elektriskā impulsa ģenerēšanas frekvence.

Nervu šūnu potenciāls

6. Kā nervu signāli tiek pārraidīti pa sinapsēm?

Neironi ir savienoti viens ar otru un sazinās ar citiem audiem, lai tie varētu nosūtīt signālus. Tomēr tas nav savienots ar tiešu kontaktu. Savienojums vienmēr notiek caur savienojumu starp šūnām, ko sauc par sinapsēm.

Šīs sinapses var būt elektriskās vai ķīmiskās. Citiem vārdiem sakot, signāls, kas tiek pārraidīts no pirmās nervu šķiedras (presinaptiskā neirona) uz nākamo neironu (postsinaptisko šūnu), tiek pārraidīts pa sinapsēm ar elektriskiem vai ķīmiskiem signāliem.

Ķīmiskā sinapse

Kad signāls sasniedz aksona termināli, tas iedarbina presinaptisko neironu, lai spraugā starp abām šūnām atbrīvotu ķīmiskās vielas (neirotransmiterus). Šo plaisu sauc par sinaptisko plaisu.

Neirotransmiteri izkliedējas pa sinaptisko spraugu. Šī viela mijiedarbojas ar receptoriem uz postsinaptisko neironu membrānas, izraisot reakciju.

Ķīmiskās sinapses tiek klasificētas pēc neirotransmiteriem, ko tās atbrīvo:

• Glutamerģiska – glutamīna izdalīšanās. Tie parasti ir stimulējoši, kas nozīmē, ka tie, visticamāk, aktivizēs darbības potenciālu.
• GABAergic – GABA (gamma-aminosviestskābes) izdalīšanās. Tie parasti ir inhibējoši. Tas nozīmē, ka tie samazina postsinaptisko neironu spēju vadīt elektriskos impulsus.
• Holīnerģiska – acetilholīna izdalīšanās. Tie atrodas starp motoriem neironiem un muskuļu šķiedrām (neiromuskulārās sinapses).
• Adrenerģisks - norepinefrīna (adrenalīna) izdalīšanās.

Elektriskā sinapse

• Elektriskās sinapses ir retāk sastopamas, bet ir sastopamas visā centrālajā nervu sistēmā. Elektriskās sinapsēs postsinaptiskās un presinaptiskās membrānas tiek tuvinātas daudz tuvāk nekā ķīmiskajās sinapsēs, kas nozīmē, ka tās var tieši pārraidīt elektriskās strāvas.
• Elektriskās sinapses darbojas daudz ātrāk nekā ķīmiskās sinapses. Tāpēc tie ir sastopami vietās, kur nepieciešama ātra darbība, piemēram, aizsardzības refleksos.
• Ķīmiskās sinapses var izraisīt sarežģītas reakcijas. Bet elektriskās sinapses var radīt tikai vienkāršas atbildes. Tomēr atšķirībā no ķīmiskajām sinapsēm elektriskās sinapses ir divvirzienu, kas nozīmē, ka informācija var iet jebkurā virzienā.

Nervu šūnām ir īpaši svarīga loma ķermeņa darbību regulēšanā. Gandrīz visas dzīvības aktivitātes ir šīs šūnas kontrolē. Tas ir sarežģīts saišu tīkls, taču tas ir ritmisks un tam ir augsts pārraides ātrums. Tas nodrošina ķermeņa sinhronu un precīzu darbību.