Neirons jeb nervu šūna ir nervu sistēmas pamatelements. Tieši neironi ir atbildīgi par to, ka jūtam sāpes, vai mēs šobrīd varam izlasīt šo tekstu un, pateicoties tiem, ir iespējams kustināt roku, kāju vai jebkuru citu ķermeņa daļu. Šādu, neapšaubāmi, ārkārtīgi svarīgu funkciju veikšana ir iespējama, pateicoties neironu sarežģītajai struktūrai un fizioloģijai. Tātad, kā tiek veidota nervu šūna un kādas ir tās funkcijas?

Neironi( nervu šūnas ), blakus glia šūnām, ir nervu sistēmas pamatelementi. Pasaule par nervu šūnu sarežģīto uzbūvi un funkcijām sāka uzzināt galvenokārt pēc 1937. gada – tieši tad J. Z. Jangs ierosināja darbu pie neironu īpašībām veikt ar kalmāru šūnām (tā kā tās ir daudz lielākas par cilvēka šūnām, visi eksperimenti noteikti tiek veiktas uz tiem). vieglāk).

Mūsdienās, protams, ir iespējams veikt pētījumus pat vismazākajās cilvēka šūnās, taču tajā laikā dzīvnieku modelis būtiski veicināja nervu šūnu fizioloģijas atklāšanu.

Neirons ir nervu sistēmas pamatelements, un nervu sistēmas sarežģītība būtībā ir atkarīga no tā, cik daudz šo šūnu atrodas organismā.

Piemēram, nematodēm, kuras tiek pārbaudītas dažādās laboratorijās, ir tikai 300 neironu.

Pazīstamajai augļmušai noteikti ir vairāk nervu šūnu, apmēram simts tūkstoši. Šis skaitlis nav nekas, ja ņem vērā, cik neironu ir cilvēkam – tiek lēsts, ka cilvēka nervu sistēmā to ir vairāki miljardi.

Neirons (nervu šūna): attīstība

Nervu šūnu veidošanās process ir pazīstams kā neiroģenēze. Kopumā jaunattīstības organismā (īpaši intrauterīnās dzīves periodā) neironi rodas no neironu cilmes šūnām, un iegūtajās nervu šūnās pēc tam parasti netiek veikta šūnu dalīšanās.

Agrāk tika uzskatīts, ka pēc attīstības cilvēkos jaunas nervu šūnas vispār neveidojas. Šāda pārliecība parādīja, cik bīstamas ir visas slimības, kas noved pie nervu šūnu zuduma (šeit runa ir, piemēram, par dažādāmneirodeģeneratīvas slimības).

Šobrīd gan jau ir zināms, ka atsevišķos smadzeņu reģionos ir iespējams izveidot jaunus neironus pat pieaugušā vecumā – tādi reģioni izrādījās, cita starpā, hipokamps un ožas spuldze.

Neirons (nervu šūna): vispārējā struktūra

Neironu var iedalīt trīs daļās, kas ir:

  • nervu šūnu ķermenis (perikarions)
  • dendriti (vairāki, parasti nelieli izvirzījumi, kas izvirzīti no perikariona)
  • aksons (viens, garš izvirzījums, kas stiepjas no nervu šūnas korpusa)

Nervu šūnas ķermenis, tāpat kā citas tās daļas, ir pārklāts ar šūnu membrānu. Tas satur visas pamata šūnu organellas, piemēram:

  • šūnas kodols
  • ribosomas
  • endoplazmatiskais tīklojums (tīkla agregātus ar tajā bagātīgi izkaisītām ribosomām sauc par Nisela granulām - tās ir raksturīgas nervu šūnām un atrodas tajās tāpēc, ka neironi ražo daudz proteīnu)

Dendrīti galvenokārt ir atbildīgi par informācijas saņemšanu, kas plūst uz nervu šūnu. To galos ir daudzas sinapses. Vienā nervu šūnā var būt tikai daži dendrīti, un tajā var būt tik daudz to, ka galu galā tie veidos līdz pat 90% no visas konkrētā neirona virsmas.

Aksons savukārt ir atšķirīga struktūra. Tas ir viens piedēklis, kas stiepjas no nervu šūnas korpusa. Aksona garums var būt ļoti atšķirīgs - tāpat kā daži no tiem ir tikai daži milimetri, cilvēka ķermenī var atrast aksonus, kas garāki par metru.

Aksona uzdevums ir pārraidīt dendrītu saņemto signālu uz citām nervu šūnām. Dažas no tām ir pārklātas ar īpašu apvalku - to sauc par mielīna apvalku, un tas ļauj daudz ātrāk pārraidīt nervu impulsus.

Nervu šūnu ķermeņi ir atrodami stingri noteiktās nervu sistēmas struktūrās: tie galvenokārt atrodas centrālajā nervu sistēmā, savukārt perifērajā nervu sistēmā - tie atrodas t.s. gangliji. Aksonu kopas, kas nāk no daudzām dažādām nervu šūnām un ir pārklātas ar atbilstošām membrānām, sauc par nerviem.

Neirons (nervu šūna): veidi

Ir vismaz dažas nervu šūnu nodaļas. Tas ir tāpēc, ka neironus var sadalīt, piemēram, to struktūras dēļ, kur izšķir:

  • vienpolāri neironi: tā saucami, jo tiem ir tikai viens izvirzījums
  • bipolāri neironi: nervu šūnas, kasir viens aksons un viens dendrīts
  • daudzpolāri neironi: tiem ir trīs vai daudz vairāk izvirzījumu

Vēl viens neironu sadalījums ir balstīts uz to aksonu garumu. Šajā gadījumā tiek apmainīti šādi:

  • Projekcijas neironi: tiem ir ārkārtīgi gari aksoni, kas ļauj tiem sūtīt impulsus uz ķermeņa daļām, kas atrodas pat ļoti tālu no to perikarioniem
  • neironi ar īsiem aksoniem: to uzdevums ir pārraidīt ierosinājumus tikai starp nervu šūnām, kas atrodas to tiešā tuvumā

Tomēr parasti vissaprātīgākā nervu šūnu dalīšana ir nervu šūnu dalīšana, ņemot vērā to funkcijas organismā. Šajā gadījumā ir trīs veidu nervu šūnas:

  • motoriskie neironi (pazīstami arī kā centrbēdzes vai eferenti): tie ir atbildīgi par impulsu nosūtīšanu no centrālās nervu sistēmas uz izpildstruktūrām, piemēram, muskuļiem un dziedzeriem
  • sensorie neironi (citiem vārdiem sakot, aferenti, aferenti): tie uztver dažāda veida sensoros stimulus, piem. termiski, taustes vai smaržas un pārraidīt saņemto informāciju uz centrālās nervu sistēmas struktūrām
  • asociatīvie neironi (pazīstami arī kā starpneironi, starpneironi): tie ir starpnieki starp sensoriem un motoriem neironiem, parasti to uzdevums ir pārsūtīt informāciju starp dažādām nervu šūnām

Neironus var sadalīt arī tā dēļ, kā tie izdala neirotransmiterus (šīs vielas, par kurām tiks runāts vēlāk, ir atbildīgas par informācijas pārsūtīšanas iespēju starp neironiem).

Šajā pieejā cita starpā varam uzskaitīt:

  • dopamīnerģiskie neironi (izdala dopamīnu)
  • holīnerģiski neironi (atbrīvo acetilholīnu)
  • noradrenerģiskie neironi (izdala norepinefrīnu)
  • serotonīnerģiski neironi (atbrīvo serotonīnu)
  • GABAerģiskie neironi (atbrīvojiet GABA)

Neirons (nervu šūna): funkcijas

Būtībā neirona pamatfunkcijas ir minētas jau iepriekš: šīs šūnas ir atbildīgas par nervu impulsu uztveršanu un pārraidi. Taču tas netiek darīts kā kurls telefons, kur šūnas savā starpā sarunājas, bet gan sarežģītu procesu ceļā, uz kuriem vienkārši ir vērts skatīties.

Impulsu pārraide starp neironiem iespējama, pateicoties specifiskiem savienojumiem starp tiem – sinapsēm. Cilvēka organismā ir divu veidu sinapses: elektriskās (kuru ir salīdzinoši maz) un ķīmiskās (dominējošās, ar kurām ir saistīti neirotransmiteri).

Sinapsē izšķir trīsdaļas:

  • presinaptiskas beigas
  • sinaptiskā plaisa
  • postsinaptiskās beigas

Presinaptiskais gals ir vieta, kur tiek atbrīvoti neirotransmiteri – tie nonāk sinaptiskajā plaisā. Tur tie var saistīties ar postsinaptiskā gala receptoriem. Galu galā pēc neirotransmiteru stimulēšanas var tikt aktivizēts ierosinājums un visbeidzot informācijas pārsūtīšana no vienas nervu šūnas uz otru.

Atpūtas un darbības potenciāls - impulsu pārraide

Šeit ir vērts pieminēt vēl vienu parādību, kas saistīta ar signālu pārraidi starp nervu šūnām - darbības potenciālu.

Faktiski, kad tas tiek ģenerēts, tas sāk izplatīties pa aksonu un var nonākt līdz tādam līmenim, ka tā gals - kas ir presinaptiskais gals - atbrīvos neirotransmiteru, pateicoties kuram ierosme izplatīsies tālāk

Nervu šūnām, kuras šobrīd nesūta nekādus impulsus, t.i., atrodas tādā kā atpūtā, ir t.s. miera potenciāls - atkarīgs no dažādu katjonu koncentrāciju starpības starp nervu šūnas iekšpusi un ārējo vidi.

Atšķirību galvenokārt nosaka nātrija (Na +), kālija (K +) un hlorīda (Cl -) katjoni.

Parasti neirona iekšpuse ir negatīvi lādēta attiecībā pret tā ārpusi – kad ierosmes vilnis to sasniedz, situācija mainās un tas kļūst daudz pozitīvāk uzlādēts.

Kad lādiņš neirona iekšienē sasniedz vērtību, kas definēta kā sliekšņa potenciāls, tiek iedarbināta ierosme - impulss tiek "izšauts" visā aksona garumā.

Šeit jāuzsver, ka nervu šūnas vienmēr sūta viena veida impulsus - neatkarīgi no tā, cik spēcīga ir stimulācija, kas tās sasniedz, tās vienmēr reaģē ar tādu pašu spēku (pat minēts, ka tās sūta impulsus atbilstoši princips "visu vai neko").

Depolarizācija un hiperpolarizācija

Visu laiku tiek minēts, ka tad, kad neirotransmiteri caur sinapsēm sasniedz nervu šūnu, tā rezultātā tiek pārraidīts nervu impulss. Tomēr tikai šāds apraksts būtu meli – neirotransmiterus var iedalīt ierosinošajos un inhibējošos divos veidos.

Pirmais no tiem faktiski noved pie depolarizācijas, kā rezultātā notiek informācijas pārraide starp nervu šūnām.

Ir arī inhibējoši neirotransmiteri, kas, sasniedzot neironu, noved piehiperpolarizācija (t.i., nervu šūnas potenciāla pazemināšana), kas nozīmē, ka neirons kļūst daudz mazāk spējīgs pārraidīt impulsus.

Nervu šūnu inhibēšana, pretēji šķietamajam, ir ārkārtīgi svarīga - tieši pateicoties tam ir iespējams atjaunot vai "atpūsties" nervu šūnas

Neironu tīkli

Apspriežot nervu šūnu funkcijas, šeit ir vērts pieminēt, ka svarīgi ir ne tikai atsevišķi neironi, bet visi to tīkli. Cilvēka organismā ir ārkārtīgi daudz t.s neironu tīkli. Tie var ietvert, piemēram, sensoro neironu, starpneironu un motoru neironu. Lai ilustrētu šāda tīkla darbību, var sniegt piemēru situācijai: nejauši pieskaroties ar roku degošas sveces dakts

Par to, ka esam to izdarījuši, informē sensorais neirons – tieši šis neirons uztver sensoros stimulus, kas saistīti ar augstu temperatūru. Tā pārraida informāciju tālāk – parasti to dara ar interneurona palīdzību, pateicoties kuram ziņa par kaitīgo stimulu sasniedz centrālās nervu sistēmas struktūras. Tur tas tiek apstrādāts, un visbeidzot, pateicoties motorajam neironam, no attiecīgajiem muskuļiem tiek nosūtīts signāls, kas noved pie tā, ka mēs instinktīvi izvelkam roku no aizdegtā dakts.

Šeit ir aprakstīts diezgan vienkāršs neironu tīkla piemērs, taču tas, iespējams, parāda, cik sarežģītas ir attiecības starp atsevišķiem neironiem un kāpēc nervu šūnas un to funkcija ir tik svarīgas cilvēka funkcionēšanai.

Kategorija:

Anatomija