Нервові клітини: будова, діяльність і функції

Нервові клітини є одним з найважливіших типів клітин людини. Вони відповідають за отримання та передачу інформації з усіх частин тіла. За допомогою електричних і хімічних сигналів нейрони координуються, щоб виробляти функції, необхідні для життя.

Звідти він визначає реакції організму та змінює стан внутрішніх органів (наприклад, зміна частоти серцевих скорочень). У той же час нервова система також дозволяє людям думати і запам’ятовувати, що відбувається. Для цього нервовій системі потрібна складна мережа. Це складний зв’язок між нервовими клітинами.

зміст

• 1. Що таке нервові клітини?
• 2. Які компоненти входять до складу нервових клітин?
• 3. Як класифікують нервові клітини?
• 4. Яку функцію виконують нервові клітини?
• 5. Який процес передачі нервового сигналу?
• 6. Як нервові сигнали передаються через синапси?

1. Що таке нервові клітини?

Нейрони також називають нейронами (французькою). Це клітини, функція яких полягає в проведенні електричних імпульсів. Нервові клітини становлять близько десяти відсотків мозку . Решта складається з гліальних клітин і астроцитів. Ці клітини допомагають підтримувати та живити нервові клітини.

Вважається, що в мозку налічується близько 86 мільярдів нейронів. Щоб досягти цієї величезної кількості, плід, що розвивається, повинен генерувати близько 250 000 нейронів на хвилину. Це найдовший тип клітин в організмі і високодиференційований. Тому вони не діляться. Натомість вони мають здатність регенерувати частину клітини, якщо вона пошкоджена.

Кожен нейрон з’єднаний з 1000 інших нейронів, створюючи надзвичайно складну комунікаційну мережу. Нервові клітини вважаються основними одиницями нервової системи.

Нейронні мережі

На сьогоднішній день рак – це група захворювань, які спричиняють багато негативних наслідків для здоров’я людини. Ступінь злоякісності раку залежить від локалізації та ступеня диференціювання клітин. Нейроендокринні пухлини – це група ракових захворювань, які мають здатність секретувати гормони органу-мішені.

2. Які компоненти входять до складу нервових клітин?

Нервові клітини, які можна побачити тільки в мікроскоп, поділяються на три частини:

• Тіло клітини: опуклість нейрона. Складається з ядра, ендоплазматичної мережі, мітохондрій, рибосом, лізосом, апарату Гольджі, нейрофіламентів, вірусних канальців та інших органел. Тіло клітини забезпечує нейрон поживними речовинами, може генерувати нервові імпульси і може отримувати нервові імпульси з інших місць для передачі нейрону.
• Дендрити, також відомі як дендрити: короткі тендітні вусики, які ростуть з тіла клітини. Кожен нейрон має багато дендритів, кожен з яких розділений на безліч гілок. Вони мають функцію отримувати нервові імпульси від інших клітин, передаючи їх тілу клітини. Це радіальний сигнал. Вплив цих імпульсів може бути як збудливим, так і гальмуючим.
• Аксон: довге одинарне волокно, яке переносить інформацію від тіла клітини та передає її іншим клітинам. Діаметр аксонів зазвичай різний за розміром, від 0,5 мкм до 22 мкм. Аксон оточений мієліновою оболонкою з шванновських клітин. Мієлінова оболонка не безшовна, а розділена на сегменти. Між мієліновими оболонками знаходиться перешийок Ранв'є. Відстань між двома талями Ранв'є становить приблизно 1,5 - 2 мм. Область контакту між дендритами одного нейрона і дендритами іншого нейрона або рецепторів називається синапсом.

І дендрити, і аксони іноді називають разом нервовими волокнами.

Довжина аксонів сильно варіює. Деякі пасма можуть бути дуже короткими, а інші – більше 1 метра. Найдовші аксони також називаються дорсальними корінними гангліями. Це скупчення нервових клітин, які переносять інформацію від шкіри до мозку. У високих людей деякі з аксонів в гангліях спинного корінця від пальців ніг до стовбура мозку можуть досягати 2 метрів.

Будова нервової клітини

3. Як класифікують нервові клітини?

Нейрони можна розділити на різні категорії відповідно до їх класифікації.

Відповідно до інструкцій передачі нервових імпульсів:

• Відцентрові нейрони. Вони отримують повідомлення від центральної нервової системи (головного і спинного мозку ). Потім доставте їх до клітин інших частин тіла.
• Аферентні нейрони. Отримуйте повідомлення від решти тіла і доставляйте їх до центральної нервової системи.
• Проміжні нейрони. Передає релейні повідомлення між нейронами центральної нервової системи.

За функцією клітини:

• Сенсорні нейрони. Переносить сигнали від органів чуття до центральної нервової системи.
• Тип перехідної клітини. Переносять сигнали з одного місця в інше в центральній нервовій системі.
• Рухові нейрони. Передача сигналів від центральної нервової системи до м’язів.

4. Яку функцію виконують нервові клітини?

Основна функція нейронів - викликати і передати нервові імпульси. Зокрема:

• Індукція – це здатність сприймати подразники і реагувати на них у вигляді нервових імпульсів.
• Провідність - це здатність поширювати нервові імпульси в одному напрямку від джерела. Або отримувати до тіла нейрона і передавати по аксону.

5. Який процес передачі нервового сигналу?

Нейрон отримує вхідні сигнали від інших нейронів. Ці сигнали сумуються, поки не перевищать певний поріг.

Перевищуючи поріг, нейрон активується, посилаючи електричний імпульс по своєму аксона. Цей процес називається потенціалом дії. Потенціал дії генерується переміщенням заряджених атомів (іонів) через мембрану аксона.

Нейрони в стані спокою внутрішньо заряджені негативніше, ніж зовні. Це створює мембранний потенціал, або потенціал спокою. Величина зазвичай становить близько -70 мілівольт (мВ).

Коли клітинне тіло нерва отримує достатньо сигналів для активації, частина аксона поблизу тіла клітини деполяризується. Мембранний потенціал швидко зростає, а потім падає (приблизно на 1000 секунд). Ця зміна потенціалу викликає деполяризацію сусіднього аксона. І так далі, поки не пройде всю довжину аксона.

Після активації кожної частини вона переходить у короткий гіперполяризований стан. Це інертний період, тому менша ймовірність того, що він відновиться негайно.

Зазвичай іони калію (K +) і натрію (Na +) відіграють головну роль у створенні потенціалу дії. Іони рухаються всередину і виходять з аксонів через канал, і іонний насос має потенціал.

Ось короткий опис процесу потенціалу дії:

• Відкриті канали Na+ дозволяють Na+ заповнювати клітину, роблячи потенціал більш позитивним.
• Коли клітина досягає певного заряду, канали K+ відкриваються. Відкриті канали дозволяють K+ вийти з осередку.
• Потім Na+-канал закривається, K+-канал залишається відкритим, дозволяючи позитивному заряду залишити клітину. Мембранний потенціал поступово зменшується.
• Коли мембранний потенціал повертається в стан спокою, канали K+ закриваються.

Нарешті, натрієво-калієвий насос транспортує Na+ з клітини і K+ назад в клітину. Ця діяльність потрібна для підготовки до наступної потенційної дії.

Потенціали дії будуть працювати за принципом «все або нічого». Якщо подразник перевищує пороговий, відбувається деполяризація, і навпаки. Для стимулів вище порогового значення величина подразника виражається через частоту імпульсів. Чим сильніше подразник, тим вище частота генерації електричного імпульсу.

Потенціал нервових клітин

6. Як нервові сигнали передаються через синапси?

Нейрони з'єднані один з одним і спілкуються з іншими тканинами, щоб вони могли посилати сигнали. Однак безпосереднім контактом він не підключається. З’єднання завжди відбувається через з’єднання між клітинами, яке називається синапсом.

Ці синапси можуть бути електричними або хімічними. Іншими словами, сигнал, що передається від першого нервового волокна (пресинаптичного нейрона) до наступного нейрона (постсинаптичної клітини), передається через синапс за допомогою електричних або хімічних сигналів.

Хімічний синапс

Як тільки сигнал досягає терміналу аксона, він запускає пресинаптичний нейрон для вивільнення хімічних речовин (нейромедіаторів) у щілину між двома клітинами. Ця щілина називається синаптичною щілиною.

Нейромедіатори дифундують через синаптичну щілину. Ця речовина взаємодіє з рецепторами на мембрані постсинаптичних нейронів, викликаючи реакцію.

Хімічні синапси класифікуються відповідно до нейромедіаторів, які вони виділяють:

• Глутамергічна – вивільнення глутаміну. Зазвичай вони стимулюють, а це означає, що вони, швидше за все, викликають потенціал дії.
• GABAergic – вивільнення GABA (гамма-аміномасляної кислоти). Зазвичай вони гальмують. Тобто вони знижують здатність постсинаптичних нейронів проводити електричні імпульси.
• Холінергічний – вивільнення ацетилхоліну. Вони знаходяться між руховими нейронами і м’язовими волокнами (нервно-м’язовими синапсами).
• Адренергічний – вивільнення норадреналіну (адреналіну).

Електричний синапс

• Електричні синапси зустрічаються рідше, але зустрічаються по всій центральній нервовій системі. В електричних синапсах постсинаптична і пресинаптична мембрани зближені набагато ближче, ніж в хімічних синапсах, тобто вони можуть передавати електричні струми безпосередньо.
• Електричні синапси працюють набагато швидше, ніж хімічні. Тому вони зустрічаються в місцях, де потрібні швидкі дії, наприклад, у захисних рефлексах.
• Хімічні синапси можуть викликати складні реакції. Але електричні синапси можуть давати лише прості реакції. Однак, на відміну від хімічних синапсів, електричні синапси є двонаправленими, тобто інформація може йти в будь-якому напрямку.

Нервові клітини відіграють особливо важливу роль у регуляції діяльності організму. Майже вся життєва діяльність знаходиться під контролем цієї клітини. Це складна мережа посилань, але вона ритмічна і має високу швидкість передачі. Це гарантує, що тіло працює синхронно і точно.