CNS ima neuralni tip strukture, tj. sastoji se od pojedinačnih živčanih stanica, odnosno neurona, koji ne prelaze izravno jedni u druge, već samo dodiruju jedni druge. Ljudski mozak sadrži oko 25 milijardi neurona, od kojih je približno 25 milijuna lokalizirano na periferiji ili povezuje periferiju sa CNS-om.
Neuron je glavna strukturna i funkcionalna jedinica CNS-a. Sastoji se od tijela (soma) i velikog broja procesa koji imaju pretežiti smjer i specijalizaciju. Dugi nastavak (akson) u procesu ontogenetskog razvoja dolazi do druge stanice, s kojom se uspostavlja funkcionalna veza. Mjesto gdje akson napušta tijelo živčane stanice naziva se početni segment ili aksonski tuberkul; ovaj dio aksona nema mijelinsku ovojnicu i sinaptičke kontakte. Glavna funkcija aksona je provođenje živčanih impulsa do stanica - živčanih, mišićnih, sekretornih.Bliže kraju, akson se grana i tvori tanku četku završnih hilokaksonskih završetaka. Na kraju svakog terminala tvori sinapsu s postsinaptičkom stanicom, njezinom somom ili dendritima. Posebna funkcija sinapse je prijenos impulsa iz jedne stanice u drugu.
Osim aksona, neuron ima veliki broj kratkih stablolikih procesa - dendrita, koji se nalaze uglavnom unutar sive tvari mozga. Funkcija dendrita je percipiranje sinaptičkih utjecaja. Na dendritima završava aksonski završetak koji pokriva cijelu površinu dendrita.
Površina soma i dendrita, prekrivena sinagističkim plakovima aferentnih neurona, čini receptorsku površinu ("dendritičku zonu") neurona, koji prima i prenosi impulse. U tijelima većine neurona ta je funkcija kombinirana s funkcijom dobivanja i korištenja hranjivih tvari, odnosno s trofičkom funkcijom. U nekim neuronima ovi
funkcije su morfološki različite i tijelo stanice nije povezano s percepcijom i prijenosom signala. Rast procesa opaža se ne samo u embrionalnom razdoblju, već iu odraslom organizmu, pod uvjetom da vlastita stanica nije oštećena.
Glavne funkcije neurona su percepcija i obrada informacija, provođenje u drugim stanicama. Neuroni također obavljaju trofičku funkciju usmjerenu na regulaciju metabolizma i prehrane kako u aksonima i dendritima, tako i tijekom difuzije kroz sinapse fiziološki aktivnih tvari u mišićima i žljezdanim stanicama.
Neuroni se, ovisno o obliku njihovih nastavaka, smjeru, duljini i grananju, dijele na aferentne, odnosno osjetljive, intermedijarne ili interneurone i eferentne, koji provode impulse prema periferiji.
Aferentni neuroni imaju jednostavan zaobljeni soma oblik s jednim procesom, koji se zatim dijeli u obliku slova T: jedan proces (modificirani dendrit) ide na periferiju i tamo formira senzorne završetke (receptore), a drugi - u središnjem živčanom sustavu, gdje se grana u vlakna koja završavaju u drugim stanicama (tu je stvarni akson stanice).
Velika skupina neurona čiji se aksoni protežu izvan središnjeg živčanog sustava tvore periferne živce i završavaju u izvršnim strukturama (efektorima) ili perifernim ganglijima (ganglijima) označavaju se kao eferentni neuroni. Imaju aksone velikog promjera, prekrivene mijelinskom ovojnicom i granaju se tek na kraju, kada se približe organu koji inervira. Mali broj ogranaka također je lokaliziran u početnom dijelu aksona i prije nego što on izađe iz CNS-a (tzv. kolaterala aksona).
CNS također ima veliki broj neurona, koji su karakteristični po tome što se njihova soma nalazi unutar CNS-a i procesi ga ne napuštaju. Ti neuroni komuniciraju samo s drugim živčanim stanicama SŽS-a, a ne sa senzornim ili eferentnim strukturama. Oni kao da su umetnuti između aferentnih i eferentnih neurona i "zaključavaju" ih. To su intermedijarni neuroni (interneuroni). mogu se podijeliti na kratke aksone, koji uspostavljaju kratke veze između živčanih stanica, i dugoaksone, neurone putova koji povezuju različite strukture središnjeg živčanog sustava.

Neuroni se dijele na receptorske, efektorske i interkalarne.

Složenost i raznolikost funkcija živčanog sustava određene su interakcijom između neurona. Ova interakcija je skup različitih signala koji se prenose između neurona ili mišića i žlijezda. Signale emitiraju i šire ioni. Ioni stvaraju električni naboj (akcijski potencijal) koji se kreće kroz tijelo neurona.

Od velike važnosti za znanost bio je izum Golgijeve metode 1873. godine, koja je omogućila bojenje pojedinih neurona. Pojam "neuron" (njemački Neuron) za živčane stanice uveo je G. W. Waldeyer 1891. godine.

Enciklopedijski YouTube

1 / 5

✪ Interneuronske kemijske sinapse

✪ Neuroni

✪ Tajanstveni mozak. Drugi dio. Stvarnost je prepuštena na milost i nemilost neuronima.

✪ Kako sport potiče rast neurona u mozgu?

✪ Struktura neurona

titlovi

Sada znamo kako se prenosi živčani impuls. Neka sve počne ekscitacijom dendrita, na primjer, ovog izdanka tijela neurona. Ekscitacija znači otvaranje ionskih kanala membrane. Kroz kanale ioni ulaze u stanicu ili izlaze iz stanice. To može dovesti do inhibicije, ali u našem slučaju ioni djeluju elektrotonično. Oni mijenjaju električni potencijal na membrani, a ova promjena u području brežuljka aksona može biti dovoljna za otvaranje kanala natrijevih iona. Ioni natrija ulaze u stanicu, naboj postaje pozitivan. To otvara kalijeve kanale, ali ovaj pozitivni naboj aktivira sljedeću natrijevu pumpu. Ioni natrija ponovno ulaze u stanicu, čime se signal prenosi dalje. Pitanje je što se događa na spoju neurona? Složili smo se da je sve počelo ekscitacijom dendrita. U pravilu, izvor uzbude je drugi neuron. Ovaj će akson također prenijeti uzbuđenje na neku drugu stanicu. To može biti mišićna stanica ili druga živčana stanica. Kako? Ovdje je terminal aksona. I ovdje može biti dendrit drugog neurona. Ovo je još jedan neuron sa svojim aksonom. Njegov dendrit je uzbuđen. Kako se to događa? Kako impuls iz aksona jednog neurona prelazi na dendrit drugog? Moguć je prijenos s aksona na akson, s dendrita na dendrit ili s aksona na tijelo stanice, no najčešće se impuls prenosi s aksona na dendrite neurona. Pogledajmo pobliže. Zanima nas što se događa u tom dijelu slike koji ću ocrtati okvirom. Terminal aksona i dendrit sljedećeg neurona ulaze u okvir. Dakle, ovdje je terminal aksona. Pod povećanjem izgleda otprilike ovako. Ovo je terminal aksona. Ovdje je njegov unutarnji sadržaj, a do njega je dendrit susjednog neurona. Ovako izgleda dendrit susjednog neurona pod povećanjem. Evo što se nalazi unutar prvog neurona. Akcijski potencijal se kreće kroz membranu. Konačno, negdje na terminalnoj membrani aksona, unutarstanični potencijal postaje dovoljno pozitivan da otvori natrijev kanal. Prije dolaska akcijskog potencijala, zatvara se. Evo kanala. Propušta ione natrija u stanicu. Ovdje sve počinje. Ioni kalija napuštaju stanicu, ali sve dok postoji pozitivan naboj, on može otvoriti i druge kanale, ne samo natrijeve. Na kraju aksona nalaze se kalcijski kanali. Obojit ću ružičasto. Ovdje je kalcijev kanal. Obično je zatvoren i ne propušta dvovalentne ione kalcija. Ovo je naponski zatvoren kanal. Poput natrijevih kanala, otvara se kada unutarstanični potencijal postane dovoljno pozitivan da propusti ione kalcija u stanicu. Dvovalentni ioni kalcija ulaze u stanicu. A ovaj trenutak je nevjerojatan. To su kationi. Unutar stanice postoji pozitivan naboj zbog natrijevih iona. Kako kalcij dolazi tamo? Koncentracija kalcija stvara se pomoću ionske pumpe. Već sam govorio o natrij-kalij pumpi, postoji slična pumpa za kalcijeve ione. To su proteinske molekule ugrađene u membranu. Membrana je fosfolipidna. Sastoji se od dva sloja fosfolipida. Kao ovo. Više je poput prave stanične membrane. Ovdje je membrana također dvoslojna. Ovo je očito, ali pojasnit ću za svaki slučaj. I ovdje postoje kalcijeve pumpe koje rade slično kao natrij-kalijeve pumpe. Pumpa prima molekulu ATP-a i ion kalcija, odvaja fosfatnu skupinu od ATP-a i mijenja njegovu konformaciju, gurajući kalcij van. Crpka je dizajnirana na takav način da pumpa kalcij iz stanice. Troši energiju ATP-a i osigurava visoku koncentraciju kalcijevih iona izvan stanice. U mirovanju je koncentracija kalcija izvana mnogo veća. Kada se primi akcijski potencijal, otvaraju se kalcijevi kanali, a ioni kalcija izvana ulaze u terminal aksona. Tamo se ioni kalcija vežu na proteine. A sada da vidimo što se zapravo događa na ovom mjestu. Već sam spomenuo riječ "sinapsa". Dodirna točka između aksona i dendrita je sinapsa. I postoji sinapsa. Može se smatrati mjestom gdje se neuroni međusobno povezuju. Ovaj neuron se naziva presinaptički. Zapisat ću to. Morate znati uvjete. presinaptički. A ovo je postsinaptičko. Postsinaptički. A prostor između ovih aksona i dendrita naziva se sinaptička pukotina. sinaptičke pukotine. To je vrlo, vrlo uzak jaz. Sada govorimo o kemijskim sinapsama. Obično, kada ljudi govore o sinapsama, misle na one kemijske. Ima i električnih, ali o njima još nećemo. Razmotrite konvencionalnu kemijsku sinapsu. U kemijskoj sinapsi ta je udaljenost samo 20 nanometara. Stanica, u prosjeku, ima širinu od 10 do 100 mikrona. Mikron je 10 na minus šestu potenciju metra. To je 20 puta 10 na minus devetu potenciju. Ovo je vrlo uzak razmak, ako njegovu veličinu usporedimo s veličinom ćelije. Unutar terminala aksona presinaptičkog neurona nalaze se vezikule. Ove su vezikule iznutra povezane sa staničnom membranom. Evo mjehurića. Imaju vlastitu lipidnu dvoslojnu membranu. Mjehurići su spremnici. Mnogo ih je u ovom dijelu ćelije. Sadrže molekule koje se nazivaju neurotransmiteri. Pokazat ću ih zelenom bojom. Neurotransmiteri unutar vezikula. Mislim da vam je ova riječ poznata. Mnogi lijekovi za depresiju i druge mentalne probleme djeluju specifično na neurotransmitere. Neurotransmiteri Neurotransmiteri unutar vezikula. Kada se naponski kontrolirani kalcijevi kanali otvore, ioni kalcija ulaze u stanicu i vežu se na proteine ​​koji drže vezikule. Vezikule se drže na presinaptičkoj membrani, odnosno ovom dijelu membrane. Zadržavaju ih proteini skupine SNARE.Proteini ove obitelji odgovorni su za fuziju membrane. To su ovi proteini. Ioni kalcija vežu se na te proteine ​​i mijenjaju njihovu konformaciju tako da privlače vezikule toliko blizu stanične membrane da se membrane vezikula spajaju s njom. Pogledajmo ovaj proces detaljnije. Nakon što se kalcij veže za proteine ​​obitelji SNARE na staničnoj membrani, oni povlače vezikule bliže presinaptičkoj membrani. Evo mjehurića. Ovako ide presinaptička membrana. Među sobom su povezani proteinima iz obitelji SNARE, koji su privukli mjehurić na membranu i nalaze se ovdje. Rezultat je bila fuzija membrane. To dovodi do činjenice da neurotransmiteri iz vezikula ulaze u sinaptičku pukotinu. Tako se neurotransmiteri otpuštaju u sinaptičku pukotinu. Taj se proces naziva egzocitoza. Neurotransmiteri napuštaju citoplazmu presinaptičkog neurona. Vjerojatno ste čuli njihova imena: serotonin, dopamin, adrenalin, koji je i hormon i neurotransmiter. Norepinefrin je i hormon i neurotransmiter. Svi su vam vjerojatno poznati. Ulaze u sinaptičku pukotinu i vežu se za površinske strukture membrane postsinaptičkog neurona. postsinaptički neuron. Recimo da se vežu ovdje, ovdje i ovdje na specifične proteine ​​na površini membrane, uslijed čega se aktiviraju ionski kanali. U ovom dendritu dolazi do ekscitacije. Recimo da vezanje neurotransmitera na membranu dovodi do otvaranja natrijevih kanala. Membranski natrijevi kanali otvoreni. Oni ovise o odašiljaču. Zbog otvaranja natrijevih kanala ioni natrija ulaze u stanicu i sve se ponavlja. U stanici se pojavljuje višak pozitivnih iona, taj se elektrotonični potencijal širi na područje brežuljka aksona, zatim na sljedeći neuron, stimulirajući ga. Ovako to biva. Moguće je i drugačije. Pretpostavimo da će se umjesto otvaranja natrijevih kanala otvoriti kanali kalijevih iona. U tom će slučaju ioni kalija izlaziti duž gradijenta koncentracije. Ioni kalija napuštaju citoplazmu. Pokazat ću ih kao trokute. Zbog gubitka pozitivno nabijenih iona dolazi do smanjenja unutarstaničnog pozitivnog potencijala, zbog čega je otežano stvaranje akcijskog potencijala u stanici. Nadam se da je ovo razumljivo. Počeli smo s uzbuđenjem. Stvara se akcijski potencijal, ulazi kalcij, sadržaj vezikula ulazi u sinaptičku pukotinu, otvaraju se natrijevi kanali i stimulira se neuron. A ako otvorite kalijeve kanale, neuron će se usporiti. Sinapsi je jako, jako, jako mnogo. Ima ih na bilijune. Smatra se da samo moždana kora sadrži između 100 i 500 bilijuna sinapsi. A to je samo kora! Svaki neuron je sposoban formirati mnogo sinapsi. Na ovoj slici sinapse bi mogle biti ovdje, ovdje i ovdje. Stotine i tisuće sinapsi na svakoj živčanoj stanici. S jednim neuronom, drugim, trećim, četvrtim. Ogroman broj veza ... ogroman. Sada vidite kako je složeno sve što ima veze s ljudskim umom. Nadam se da će vam biti od koristi. Titlovi zajednice Amara.org

Građa neurona

tijelo stanice

Tijelo živčane stanice sastoji se od protoplazme (citoplazme i jezgre), izvana omeđene membranom lipidnog dvosloja. Lipidi se sastoje od hidrofilnih glava i hidrofobnih repova. Lipidi su međusobno raspoređeni u hidrofobne repove, tvoreći hidrofobni sloj. Ovaj sloj propušta samo tvari topive u mastima (npr. kisik i ugljični dioksid). Na membrani se nalaze bjelančevine: u obliku kuglica na površini, na kojima se mogu uočiti izdanci polisaharida (glikokaliks), zbog kojih stanica osjeća vanjsku iritaciju, te integralne bjelančevine koje prodiru kroz membranu, u kojima se nalaze ioni kanala.

Neuron se sastoji od tijela promjera od 3 do 130 mikrona. Tijelo sadrži jezgru (s velikim brojem nuklearnih pora) i organele (uključujući visoko razvijeni grubi ER s aktivnim ribosomima, Golgijev aparat), kao i procese. Postoje dvije vrste procesa: dendriti i aksoni. Neuron ima razvijen citoskelet koji prodire u njegove procese. Citoskelet održava oblik stanice, njegove niti služe kao "tračnice" za transport organela i tvari upakiranih u membranske vezikule (na primjer, neurotransmitera). Citoskelet neurona sastoji se od fibrila različitih promjera: Mikrotubule (D = 20-30 nm) - sastoje se od proteina tubulina i protežu se od neurona duž aksona, sve do živčanih završetaka. Neurofilamenti (D = 10 nm) – zajedno s mikrotubulima osiguravaju unutarstanični transport tvari. Mikrofilamenti (D = 5 nm) - sastoje se od proteina aktina i miozina, posebno su izraženi u rastućim živčanim procesima iu neurogliji. ( neuroglija, ili jednostavno glija (od drugog grčkog νεῦρον - vlakno, živac + γλία - ljepilo), - skup pomoćnih stanica živčanog tkiva. Čini oko 40% volumena CNS-a. Broj glija stanica je u prosjeku 10-50 puta veći od broja neurona.)

U tijelu neurona otkriva se razvijeni sintetski aparat, granularni ER neurona boji se bazofilno i poznat je kao "tigroid". Tigroid prodire u početne dijelove dendrita, ali se nalazi na primjetnoj udaljenosti od početka aksona, što služi kao histološki znak aksona. Neuroni se razlikuju po obliku, broju procesa i funkcijama. Ovisno o funkciji razlikuju se senzitivni, efektorski (motorički, sekretorni) i interkalarni. Senzorni neuroni percipiraju podražaje, pretvaraju ih u živčane impulse i prenose ih u mozak. Efektor (od lat. effectus - djelovanje) - razvijaju i šalju naredbe radnim tijelima. Interkalarni - provode vezu između osjetnih i motornih neurona, sudjeluju u obradi informacija i stvaranju naredbi.

Pravi se razlika između anterogradnog (od tijela) i retrogradnog (prema tijelu) transporta aksona.

Dendriti i aksoni

Mehanizam stvaranja i provođenja akcijskog potencijala

Godine 1937. John Zachary Jr. utvrdio je da se golemi akson lignje može koristiti za proučavanje električnih svojstava aksona. Aksoni lignje odabrani su jer su puno veći od ljudskih. Ako umetnete elektrodu unutar aksona, možete izmjeriti njegov membranski potencijal.

Membrana aksona sadrži naponske ionske kanale. Oni omogućuju aksonu da stvara i provodi električne signale kroz svoje tijelo koji se nazivaju akcijski potencijali. Ove signale generiraju i šire električno nabijeni ioni natrija (Na+), kalija (K+), klora (Cl-), kalcija (Ca2+).

Pritisak, istezanje, kemijski faktori ili promjena membranskog potencijala mogu aktivirati neuron. To se događa zbog otvaranja ionskih kanala koji omogućuju ionima da prijeđu staničnu membranu i, sukladno tome, mijenjaju membranski potencijal.

Tanki aksoni koriste manje energije i metaboličkih tvari za provođenje akcijskog potencijala, ali debeli aksoni omogućuju njegovo brže provođenje.

Kako bi brže provodili akcijske potencijale i trošili manje energije, neuroni mogu koristiti posebne glijalne stanice za oblaganje aksona koji se nazivaju oligodendrociti u CNS-u ili Schwannove stanice u perifernom živčanom sustavu. Ove stanice ne prekrivaju u potpunosti aksone, ostavljajući praznine na aksonima otvorene za izvanstanični materijal. U tim prazninama postoji povećana gustoća ionskih kanala. Oni se nazivaju intercepti Ranvier. Kroz njih, akcijski potencijal prolazi kroz električno polje između praznina.

Klasifikacija

Strukturna klasifikacija

Na temelju broja i rasporeda dendrita i aksona, neuroni se dijele na neaksonske, unipolarne neurone, pseudounipolarne neurone, bipolarne neurone i multipolarne (mnogo dendritičkih stabala, obično eferentnih) neurone.

Neuroni bez aksona- male stanice, grupirane u blizini leđne moždine u intervertebralnim ganglijima, koje nemaju anatomske znakove odvajanja procesa u dendrite i aksone. Svi procesi u stanici vrlo su slični. Funkcionalna svrha neurona bez aksona slabo je shvaćena.

Unipolarni neuroni- neuroni s jednim procesom, prisutni su, na primjer, u osjetnoj jezgri trigeminalnog živca u srednjem mozgu. Mnogi morfolozi vjeruju da se unipolarni neuroni ne nalaze u ljudskom tijelu i višim kralješnjacima.

Multipolarni neuroni- Neuroni s jednim aksonom i nekoliko dendrita. Ova vrsta živčanih stanica prevladava u središnjem živčanom sustavu.

Pseudo-unipolarni neuroni- jedinstveni su u svojoj vrsti. Jedan proces polazi iz tijela, koji se odmah dijeli u obliku slova T. Cijeli ovaj jedinstveni trakt prekriven je mijelinskom ovojnicom i strukturno predstavlja akson, iako duž jedne od grana, uzbuđenje ne ide od, već do tijela neurona. Strukturno, dendriti su grananja na kraju ovog (perifernog) procesa. Zona okidača je početak ovog grananja (to jest, nalazi se izvan tijela stanice). Takvi se neuroni nalaze u spinalnim ganglijima.

Funkcionalna klasifikacija

Aferentni neuroni(osjetljivi, osjetilni, receptorski ili centripetalni). Neuroni ove vrste uključuju primarne stanice osjetilnih organa i pseudo-unipolarne stanice, u kojima dendriti imaju slobodne završetke.

Eferentni neuroni(efektor, motor, motor ili centrifugalni). Neuroni ove vrste uključuju konačne neurone - ultimativne i pretposljednje - neultimativne.

Asocijativni neuroni(interkalarni ili interneuroni) - skupina neurona komunicira između eferentnih i aferentnih, dijele se na intruzijske, komisuralne i projekcijske.

sekretorni neuroni- neuroni koji izlučuju jako aktivne tvari (neurohormone). Imaju dobro razvijen Golgijev kompleks, akson završava u aksovazalnim sinapsama.

Morfološka klasifikacija

Morfološka struktura neurona je raznolika. Pri klasifikaciji neurona koristi se nekoliko principa:

• uzeti u obzir veličinu i oblik tijela neurona;
• broj i priroda procesa grananja;
• duljina aksona i prisutnost specijaliziranih ovojnica.

Prema obliku stanice neuroni mogu biti kuglasti, zrnasti, zvjezdasti, piramidalni, kruškoliki, vretenasti, nepravilni itd. Veličina tijela neurona varira od 5 mikrona u malim zrnastim stanicama do 120-150 mikrona. u divovskim piramidalnim neuronima.

Prema broju procesa razlikuju se sljedeći morfološki tipovi neurona:

• unipolarni (s jednim procesom) neurociti, prisutni, na primjer, u senzornoj jezgri trigeminalnog živca u srednjem mozgu;
• pseudo-unipolarne stanice grupirane blizu leđne moždine u intervertebralnim ganglijima;
• bipolarni neuroni (imaju jedan akson i jedan dendrit) smješteni u specijaliziranim osjetilnim organima - mrežnici, olfaktornom epitelu i bulbusu, slušnim i vestibularnim ganglijima;
• multipolarni neuroni (imaju jedan akson i nekoliko dendrita), prevladavajući u CNS-u.

Razvoj i rast neurona

Pitanje podjele neurona trenutno je diskutabilno. Prema jednoj verziji, neuron se razvija iz male stanice prekursora, koja se prestaje dijeliti čak i prije nego što oslobodi svoje procese. Najprije počinje rasti akson, a kasnije nastaju dendriti. Na kraju razvojnog procesa živčane stanice nastaje zadebljanje koje utire put kroz okolno tkivo. Ovo zadebljanje naziva se konus rasta živčane stanice. Sastoji se od spljoštenog dijela nastavka živčane stanice s mnogo tankih bodlji. Mikrospinule su debele od 0,1 do 0,2 µm i mogu biti dugačke do 50 µm; široko i ravno područje konusa rasta je oko 5 µm široko i dugo, iako njegov oblik može varirati. Prostori između mikrobodlja konusa rasta prekriveni su naboranom membranom. Mikrobodlje su u stalnom pokretu - neke su uvučene u konus rasta, druge se izdužuju, odstupaju u različitim smjerovima, dodiruju podlogu i mogu se zalijepiti za nju.

Konus rasta ispunjen je malim, ponekad međusobno povezanim membranoznim vezikulama nepravilnog oblika. Ispod naboranih područja membrane i u bodljama nalazi se gusta masa isprepletenih aktinskih niti. Konus rasta također sadrži mitohondrije, mikrotubule i neurofilamente slične onima koji se nalaze u tijelu neurona.

Mikrotubule i neurofilamenti produžuju se uglavnom dodavanjem novosintetiziranih podjedinica u bazi neuronskog procesa. Kreću se brzinom od oko milimetra dnevno, što odgovara brzini sporog transporta aksona u zrelom neuronu. Budući da je prosječna brzina napredovanja stošca rasta približno ista, moguće je da se niti okupljanje niti uništavanje mikrotubula i neurofilamenata ne događa na njegovom udaljenom kraju tijekom rasta neuronskog procesa. Na kraju se dodaje novi membranski materijal. Konus rasta je područje brze egzocitoze i endocitoze, o čemu svjedoče mnoge vezikule koje se ovdje nalaze. Male membranske vezikule transportiraju se duž procesa neurona od tijela stanice do konusa rasta strujom brzog transporta aksona. Membranski materijal sintetiziran u tijelu neurona prenosi se u konus rasta u obliku vezikula i ovdje se uključuje u plazma membranu egzocitozom, produžujući tako proces živčane stanice.

Rastu aksona i dendrita obično prethodi faza migracije neurona, kada se nezreli neuroni nasele i pronađu stalno mjesto za sebe.

Svojstva i funkcije neurona

Svojstva:

• Prisutnost transmembranske razlike potencijala(do 90 mV), vanjska površina je elektropozitivna u odnosu na unutarnju površinu.
• Vrlo visoka osjetljivost na određene kemikalije i električnu struju.
• Sposobnost neurosekreta, odnosno na sintezu i oslobađanje posebnih tvari (neurotransmitera) u okolinu ili sinaptičku pukotinu.

• Velika potrošnja energije, visoka razina energetskih procesa, što zahtijeva stalnu opskrbu glavnim izvorima energije - glukozom i kisikom, potrebnim za oksidaciju.

Funkcije:

• funkcija primanja(sinapse su kontaktne točke, informacije primamo u obliku impulsa od receptora i neurona).
• Integrativna funkcija(obrada informacija, kao rezultat, na izlazu neurona se formira signal koji nosi informacije svih zbrojenih signala).
• Funkcija dirigenta(od neurona duž aksona ide informacija u obliku električne struje do sinapse).
• Prijenosna funkcija(živčani impuls, nakon što je stigao do kraja aksona, koji je već dio strukture sinapse, uzrokuje oslobađanje medijatora - izravnog prijenosnika uzbude na drugi neuron ili izvršni organ).

Živčano tkivo predstavljaju dvije vrste komponenti - neuroni i neuroglija. O struktura i funkcije neurona odlučili smo razgovarati u ovom članku. Dakle, neuroni su živčane stanice (slika 28), prekrivene vrlo tankom osjetljivom membranom (neurolema). U različitim dijelovima živčanog sustava oni se razlikuju po građi i funkcijama, a na temelju toga različiti vrste živčanih stanica. Neke stanice odgovorne su za percepciju iritacije iz vanjske okoline ili unutarnje okoline tijela i njezin prijenos u "stožer", a to je središnji živčani sustav (SŽS). Zovu se osjetni (aferentni) neuroni. U središnjem živčanom sustavu taj signal presreću i, prema uobičajenoj "birokratskoj shemi", prenošenoj preko vlasti, analiziraju mnoge stanice leđne moždine i mozga. to interkalarni neuroni. Naposljetku, konačni odgovor na početnu smetnju (nakon interkalara "rasprave" i "odluke") daje motorni (eferentni) neuron.

Izgledom se živčane stanice razlikuju od svih prethodno razmatranih. Pa, možda im samo retikulociti izdaleka sliče. Neuroni imaju procese. Jedan od njih je akson. Zapravo je samo jedan u svakoj ćeliji. Duljina mu je od 1 mm do nekoliko desetaka centimetara, a promjer 1-20 mikrona. Tanke grane mogu se pružati od njega pod pravim kutom. Vezikule s enzimima, glikoproteinima i neurosekretima neprestano se kreću duž aksona iz središta stanice. Neki od njih kreću se brzinom od 1-3 mm na dan, što se obično naziva sporom strujom, dok se drugi raspršuju, dosežući 5-10 mm na sat (brza struja). Sve te tvari dovode se do vrha aksona, o čemu će biti riječi u nastavku. Druga grana neurona naziva se dendrit. Ako za ogranke aksona kažemo „mogu otići“, onda za dendrit, bez pretjeranog opreza, treba reći „on se grana“, a takvih ogranaka ima mnogo, krajnji su vrlo tanki. Osim toga, tipični neuron ima od 5 do 15 dendrita (slika I), što značajno povećava njegovu površinu, a time i mogućnost kontakta s drugim stanicama živčanog sustava. Takve multidendritičke stanice nazivaju se multipolarne, one su većina (slika 28, 4).


Slika I. Multipolarni neuroni leđne moždine

U mrežnici oka nalazi se i aparat za percepciju zvuka unutarnjeg uha bipolarne stanice, koji imaju jedan akson i jedan dendrit (3). U ljudskom tijelu nema pravih unipolarnih neurona (to jest, kada postoji jedan proces: akson ili dendrit). Samo mlade živčane stanice (neuroblasti -1) imale su jedan proces - akson. Ali gotovo svi osjetljivi neuroni mogu se nazvati pseudo-unipolarnim (2), budući da samo jedan proces polazi od tijela stanice (dakle, "uni"), ali se dijeli na akson i dendrit, pretvarajući cijelu strukturu u "pseudo- ". Ne postoje živčane stanice bez procesa.

Neuroni se ne dijele mitozom, što je bila osnova postulata "Živčane stanice se ne obnavljaju". Na ovaj ili onaj način, ova značajka neurona podrazumijeva potrebu za posebnom brigom, moglo bi se reći, stalnim skrbništvom. I postoji jedan: funkciju "dadilje" igra neuroglija. Predstavlja ga nekoliko vrsta malih stanica sa zamršenim imenima (ependimociti, astrociti, oligodendrociti). Oni dijele neurone jedne od drugih, drže ih na mjestu, sprječavajući ih da poremete uspostavljeni sustav veza (razgraničavajuće i potporne funkcije), osiguravaju im metabolizam i oporavak, opskrbljuju ih hranjivim tvarima (trofičke i regenerativne funkcije), izlučuju neke medijatore (sekrecijska funkcija). ) , fagocitiraju sve genetski strano što je imalo neopreznost biti u blizini (zaštitna funkcija). Tijela neurona smještena u CNS-u tvore sivu tvar, a izvan leđne moždine i mozga njihove nakupine nazivaju se gangliji (ili čvorovi). Procesi živčanih stanica, i aksona i dendrita, u “stožeru” stvaraju bijelu tvar, a na periferiji tvore vlakna koja zajedno daju živce.

Ljudsko tijelo je prilično složen i uravnotežen sustav koji funkcionira u skladu s jasnim pravilima. Štoviše, izvana se čini da je sve vrlo jednostavno, ali zapravo je naše tijelo nevjerojatna interakcija svake stanice i organa. Cijelim tim "orkestrom" upravlja živčani sustav koji se sastoji od neurona. Danas ćemo vam reći što su neuroni i koliko su važni u ljudskom tijelu. Uostalom, oni su odgovorni za naše mentalno i fizičko zdravlje.

Svaki učenik zna da naš mozak i živčani sustav upravlja nama. Ova dva bloka našeg tijela predstavljaju stanice, od kojih se svaka naziva živčani neuron. Ove stanice su odgovorne za primanje i prijenos impulsa od neurona do neurona i drugih stanica ljudskih organa.

Da bismo bolje razumjeli što su neuroni, mogu se predstaviti kao najvažniji element živčanog sustava, koji obavlja ne samo provodnu ulogu, već i funkcionalnu. Začudo, neurofiziolozi do sada nastavljaju proučavati neurone i njihov rad u prijenosu informacija. Naravno, postigli su veliki uspjeh u svojim znanstvenim istraživanjima i uspjeli otkriti mnoge tajne našeg tijela, ali još uvijek ne mogu jednom zauvijek odgovoriti na pitanje što su neuroni.

Živčane stanice: značajke

Neuroni su stanice i u mnogočemu su slični svojoj drugoj "braći" koja čine naše tijelo. Ali oni imaju niz značajki. Zbog svoje strukture, takve stanice u ljudskom tijelu, kada se spoje, stvaraju živčani centar.

Neuron ima jezgru i obavijen je zaštitnim omotačem. To ga čini srodnim sa svim drugim stanicama, ali sličnost tu prestaje. Druge karakteristike živčane stanice čine je doista jedinstvenom:

• Neuroni se ne dijele

Neuroni mozga (mozak i leđna moždina) se ne dijele. Ovo je iznenađujuće, ali prestaju se razvijati gotovo odmah nakon pojave. Znanstvenici vjeruju da određena stanica prekursor završava diobu i prije potpunog razvoja neurona. U budućnosti povećava samo veze, ali ne i njegovu količinu u tijelu. Mnoge bolesti mozga i središnjeg živčanog sustava povezane su s tom činjenicom. S godinama, dio neurona umire, a preostale stanice, zbog niske aktivnosti same osobe, ne mogu izgraditi veze i zamijeniti svoju "braću". Sve to dovodi do neravnoteže u tijelu, au nekim slučajevima i do smrti.

• Živčane stanice prenose informacije

Neuroni mogu prenositi i primati informacije uz pomoć procesa - dendrita i aksona. Oni su u stanju percipirati određene podatke uz pomoć kemijskih reakcija i pretvoriti ih u električni impuls, koji zauzvrat prolazi kroz sinapse (veze) do potrebnih stanica tijela.

Znanstvenici su dokazali jedinstvenost živčanih stanica, ali zapravo sada znaju o neuronima samo 20% onoga što zapravo skrivaju. Potencijal neurona još nije otkriven, u znanstvenom svijetu postoji mišljenje da otkrivanje jedne tajne funkcioniranja živčanih stanica postaje početak druge tajne. I čini se da je ovaj proces beskrajan.

Koliko neurona ima u tijelu?

Ovaj podatak nije pouzdan, ali neurofiziolozi sugeriraju da u ljudskom tijelu postoji više od stotinu milijardi živčanih stanica. Istodobno, jedna stanica ima sposobnost formiranja do deset tisuća sinapsi, što vam omogućuje brzu i učinkovitu komunikaciju s drugim stanicama i neuronima.

Građa neurona

Svaka živčana stanica ima tri dijela:

• tijelo neurona (soma);
• dendriti;
• aksoni.

Još je nepoznato koji se od procesa prvi razvija u tijelu stanice, ali je raspodjela odgovornosti među njima sasvim očita. Proces aksonskog neurona obično se formira u jednoj kopiji, ali može biti mnogo dendrita. Njihov broj ponekad doseže nekoliko stotina, što više dendrita ima živčana stanica, to se s više stanica može povezati. Osim toga, široka mreža poslovnica omogućuje vam prijenos puno informacija u najkraćem mogućem vremenu.

Znanstvenici vjeruju da se prije formiranja procesa neuron smjesti po cijelom tijelu, a od trenutka kada se pojave, već je na jednom mjestu bez promjena.

Prijenos informacija živčanim stanicama

Da bismo razumjeli koliko su neuroni važni, potrebno je razumjeti kako oni obavljaju svoju funkciju prijenosa informacija. Neuronski impulsi mogu se kretati u kemijskom i električnom obliku. Proces neuronskog dendrita prima informaciju kao podražaj i prenosi je do tijela neurona, akson je prenosi kao elektronički impuls drugim stanicama. Dendriti drugog neurona percipiraju elektronički impuls odmah ili uz pomoć neurotransmitera (kemijskih transmitera). Neurotransmitere hvataju neuroni i zatim ih koriste kao svoje.

Vrste neurona prema broju procesa

Znanstvenici, promatrajući rad živčanih stanica, razvili su nekoliko vrsta njihove klasifikacije. Jedan od njih dijeli neurone prema broju procesa:

• unipolarni;
• pseudo-unipolarni;
• bipolarni;
• multipolarni;
• bez aksona.

Klasični neuron smatra se multipolarnim, ima jedan kratki akson i mrežu dendrita. Najslabije su proučavane ne-aksonske živčane stanice, znanstvenici znaju samo njihovu lokaciju - leđnu moždinu.

Refleksni luk: definicija i kratak opis

U neurofizici postoji takav izraz kao "neuroni refleksnog luka". Bez njega je prilično teško dobiti cjelovitu sliku o radu i značaju živčanih stanica. Podražaji koji utječu na živčani sustav nazivaju se refleksi. Ovo je glavna aktivnost našeg središnjeg živčanog sustava, provodi se uz pomoć refleksnog luka. Može se predstaviti kao neka vrsta ceste kojom impuls prolazi od neurona do provedbe radnje (refleksa).

Ovaj put se može podijeliti u nekoliko faza:

• percepcija iritacije dendritima;
• prijenos impulsa na tijelo stanice;
• transformacija informacije u električni impuls;
• prijenos impulsa u tijelo;
• promjena aktivnosti organa (tjelesna reakcija na podražaj).

Refleksni lukovi mogu biti različiti i sastoje se od nekoliko neurona. Na primjer, jednostavan refleksni luk formiran je od dvije živčane stanice. Jedan od njih prima informacije, a drugi tjera ljudske organe na određene radnje. Obično se takve radnje nazivaju bezuvjetnim refleksom. Javlja se prilikom udarca npr. u čašicu koljena, te u slučaju dodirivanja vruće površine.

U osnovi, jednostavni refleksni luk provodi impulse kroz procese leđne moždine, složeni refleksni luk provodi impuls izravno u mozak, koji ga zauzvrat obrađuje i može pohraniti. Kasnije, primivši sličan impuls, mozak šalje potrebnu naredbu organima za izvođenje određenog skupa radnji.

Klasifikacija neurona prema funkciji

Neuroni se mogu klasificirati prema njihovoj namjeni, jer je svaka skupina živčanih stanica dizajnirana za određene radnje. Vrste neurona predstavljene su na sljedeći način:

1. osjetljiv

Ove živčane stanice dizajnirane su da percipiraju iritaciju i transformiraju je u impuls koji se preusmjerava u mozak.

Oni percipiraju informacije i prenose impuls mišićima koji pokreću dijelove tijela i ljudske organe.

3. Umetanje

Ovi neuroni obavljaju složen rad, nalaze se u središtu lanca između osjetnih i motoričkih živčanih stanica. Takvi neuroni primaju informacije, provode preliminarnu obradu i prenose impulsnu naredbu.

4. Sekretorni

Sekretorne živčane stanice sintetiziraju neurohormone i imaju posebnu strukturu s velikim brojem membranskih vrećica.

Motorni neuroni: karakteristika

Eferentni neuroni (motorički) imaju strukturu identičnu ostalim živčanim stanicama. Njihova je mreža dendrita najrazgranatija, a aksoni se protežu do mišićnih vlakana. Oni uzrokuju kontrakciju i ispravljanje mišića. Najduži u ljudskom tijelu je upravo akson motornog neurona, koji ide do nožnog palca iz lumbalne regije. U prosjeku, njegova duljina je oko jedan metar.

Gotovo svi eferentni neuroni nalaze se u leđnoj moždini, jer je ona odgovorna za većinu naših nesvjesnih pokreta. To se ne odnosi samo na bezuvjetne reflekse (na primjer, treptanje), već i na sve radnje o kojima ne razmišljamo. Kada gledamo u predmet, mozak šalje impulse optičkom živcu. Ali kretanje očne jabučice ulijevo i udesno provodi se preko naredbi leđne moždine, to su nesvjesni pokreti. Dakle, kako starimo, kako se broj nesvjesnih uobičajenih radnji povećava, važnost motornih neurona se vidi u novom svjetlu.

Vrste motornih neurona

Zauzvrat, eferentne stanice imaju određenu klasifikaciju. Dijele se u sljedeće dvije vrste:

• a-motoneuroni;
• y-motorni neuroni.

Prva vrsta neurona ima gušću strukturu vlakana i pričvršćuje se na različita mišićna vlakna. Jedan takav neuron može koristiti različit broj mišića.

Y-motoneuroni su nešto slabiji od svoje "braće", ne mogu koristiti više mišićnih vlakana istovremeno i odgovorni su za napetost mišića. Možemo reći da su obje vrste neurona kontrolni organ motoričke aktivnosti.

Koji su mišići vezani za motorne neurone?

Aksoni neurona povezani su s nekoliko vrsta mišića (oni su radnici), koji se klasificiraju kao:

• životinja;
• vegetativni.

Prvu skupinu mišića predstavljaju skeletni mišići, a drugu spadaju u kategoriju glatkih mišića. Metode pričvršćivanja na mišićno vlakno također su različite. Skeletni mišići na mjestu kontakta s neuronima stvaraju neku vrstu plakova. Autonomni neuroni komuniciraju s glatkim mišićima kroz male otekline ili vezikule.

Zaključak

Nemoguće je zamisliti kako bi naše tijelo funkcioniralo bez živčanih stanica. Svake sekunde obavljaju nevjerojatno složen posao, odgovorni su za naše emocionalno stanje, preferencije okusa i fizičku aktivnost. Neuroni još nisu otkrili mnoge svoje tajne. Uostalom, čak i najjednostavnija teorija o neoporavku neurona izaziva mnogo kontroverzi i pitanja među nekim znanstvenicima. Spremni su dokazati da su u nekim slučajevima živčane stanice sposobne ne samo stvarati nove veze, već i same se reproducirati. Naravno, ovo je za sada samo teorija, ali moglo bi se pokazati održivom.

Rad na proučavanju funkcioniranja središnjeg živčanog sustava iznimno je važan. Dapače, zahvaljujući otkrićima u ovom području, farmaceuti će moći razviti nove lijekove za aktiviranje moždane aktivnosti, a psihijatri će bolje razumjeti prirodu mnogih bolesti koje se sada čine neizlječivima.

Struktura neurona, njegova svojstva.

Neuroni su podražljive stanice živčanog sustava. Za razliku od glijalan stanice, one se mogu ekscitirati (generirati akcijske potencijale) i provoditi ekscitaciju. Neuroni su visoko specijalizirane stanice i ne dijele se tijekom života.

U neuronu se razlikuju tijelo (soma) i procesi. Soma neurona ima jezgru i stanične organele. Glavna funkcija some je provođenje metabolizma stanica.

sl.3. Građa neurona. 1 - soma (tijelo) neurona; 2 - dendrit; 3 - tijelo Schwanove stanice; 4 - mijelinizirani akson; 5 - kolateralna aksona; 6 - terminal aksona; 7 - aksonski brežuljak; 8 - sinapse na tijelu neurona

Broj procesima neuroni su različiti, ali prema svojoj građi i funkciji dijele se na dvije vrste.

1. Neki su kratki, jako razgranati procesi, koji se zv dendriti(iz dendro- drvo, grana). Živčana stanica nosi od jednog do više dendrita. Glavna funkcija dendrita je prikupljanje informacija od mnogih drugih neurona. Dijete se rađa s ograničenim brojem dendrita (međuneuronskih veza), a povećanje mase mozga koje se događa u fazama postnatalnog razvoja ostvaruje se zbog povećanja mase dendrita i glijalnih elemenata.

2. Druga vrsta procesa živčanih stanica su aksoni. Akson u neuronu je jedan i više ili manje je dugačak nastavak, koji se grana samo na kraju koji je najudaljeniji od soma. Ove grane aksona nazivaju se aksonski završeci (terminali). Mjesto neurona iz kojeg polazi akson ima poseban funkcionalni značaj i naziva se brežuljak aksona. Ovdje se stvara akcijski potencijal - specifičan električni odgovor pobuđene živčane stanice. Funkcija aksona je provođenje živčanog impulsa do završetaka aksona. Duž toka aksona mogu se formirati grane.

Dio aksona središnjeg živčanog sustava prekriven je posebnom električno izolacijskom tvari - mijelin . Mijelinizaciju aksona provode stanice glija . U središnjem živčanom sustavu tu ulogu obavljaju oligodendrociti, u perifernom živčanom sustavu - Schwannove stanice, koje su vrsta oligodendrocita. Oligodendrocit se omota oko aksona, tvoreći višeslojnu ovojnicu. Mijelinizacija nije podvrgnuta području brežuljka aksona i terminala aksona. Citoplazma glija stanice istiskuje se iz intermembranskog prostora tijekom procesa "omatanja". Stoga se mijelinska ovojnica aksona sastoji od gusto zbijenih slojeva lipidne i proteinske membrane. Akson nije potpuno prekriven mijelinom. Postoje redoviti prekidi u mijelinskoj ovojnici - presretanja Ranviera . Širina takvog presretanja je od 0,5 do 2,5 mikrona. Funkcija presretanja Ranviera je brzo skakutavo širenje akcijskih potencijala, koje se događa bez slabljenja.

U središnjem živčanom sustavu, aksoni različitih neurona koji idu prema istoj strukturi formiraju uređene snopove - putovi. U takvom provodnom snopu, aksoni su vođeni u "paralelnom toku" i često jedna glija stanica tvori ovojnicu za nekoliko aksona. Budući da je mijelin bijela tvar, putevi živčanog sustava, koji se sastoje od gusto postavljenih mijelinskih aksona, tvore bijela tvar mozak. NA siva tvar lokalizirana su tijela moždanih stanica, dendriti i nemijelinizirani dijelovi aksona.

Slika 4. Građa mijelinske ovojnice 1 - veza između tijela glija stanice i mijelinske ovojnice; 2 - oligodendrocit; 3 - kapica; 4 - plazma membrana; 5 - citoplazma oligodendrocita; 6 - akson neurona; 7 - ubačaj Ranviera; 8 - mezakson; 9 - petlja plazma membrane

Vrlo je teško otkriti konfiguraciju pojedinog neurona jer su gusto zbijeni. Svi neuroni obično se dijele na nekoliko vrsta ovisno o broju i obliku procesa koji izlaze iz njihovih tijela. Postoje tri vrste neurona: unipolarni, bipolarni i multipolarni.

Riža. 5. Vrste neurona. a - senzorni neuroni: 1 - bipolarni; 2 - pseudo-bipolarni; 3 - pseudo-unipolarni; b - motorni neuroni: 4 - piramidalna stanica; 5 - motorni neuroni leđne moždine; 6 - neuron dvostruke jezgre; 7 - neuron jezgre hipoglosalnog živca; c - simpatički neuroni: 8 - neuron zvjezdanog ganglija; 9 - neuron gornjeg cervikalnog ganglija; 10 - neuron bočnog roga leđne moždine; d - parasimpatički neuroni: 11 - neuron čvora mišićnog pleksusa crijevne stijenke; 12 - neuron dorzalne jezgre vagusnog živca; 13 - neuron cilijarnog čvora

Unipolarne stanice. Stanice, iz tijela od kojih polazi samo jedan proces. Zapravo, kada napušta somu, ovaj proces se dijeli na dva: akson i dendrit. Stoga ih je ispravnije nazvati pseudounipolarnim neuronima. Ove stanice karakterizira određena lokalizacija. Spadaju u nespecifične senzorne modalitete (bolni, temperaturni, taktilni, proprioceptivni).

bipolarne stanice su stanice koje imaju jedan akson i jedan dendrit. Karakteristični su za vizualni, slušni, olfaktorni osjetni sustav.

Multipolarne stanice imaju jedan akson i mnogo dendrita. Većina neurona CNS-a pripada ovoj vrsti neurona.

Na temelju oblika ove stanice dijele se na vretenaste, košaraste, zvjezdaste, piramidalne. Samo u cerebralnom korteksu postoji do 60 varijanti oblika neuronskih tijela.

Podaci o obliku neurona, njihovom položaju i smjeru procesa vrlo su važni jer nam omogućuju da razumijemo kvalitetu i kvantitetu veza koje do njih dolaze (struktura dendritičkog stabla), te točke na koje šalju njihove procese.