A neuron vagy idegsejt az idegrendszer alapvető eleme. Az idegsejtek felelősek azért, hogy fájdalmat érzünk, olvashatjuk-e pillanatnyilag ezt a szöveget, és nekik köszönhetően meg tudjuk mozgatni a kezünket, a lábunkat vagy a test bármely más részét. Az idegsejtek összetett felépítése és fiziológiája lehetővé teszi az idegsejtek számára, hogy ilyen rendkívül fontos funkciókat töltsenek be. Tehát hogyan épül fel egy idegsejt és milyen funkciói vannak?
Tartalomjegyzék
- Neuron (idegsejt): fejlődés
- Neuron (idegsejt): általános szerkezet
- Neuron (idegsejt): típusok
- Neuron (idegsejt): funkciók
- Nyugalmi és akciós potenciál - impulzusátvitel
- Depolarizáció és hiperpolarizáció
- Magas vérnyomás - diéta
- Ideghálózatok
A gliasejteken kívül a neuronok (idegsejtek) az idegrendszer alapvető építőelemei. A világ főként 1937 után kezdett el ismerkedni az idegsejtek bonyolult felépítéséről és funkcióiról - ekkor javasolta JZ Young, hogy az idegsejtek tulajdonságain végzett munkát tintahal-sejteken végezzék (mivel ezek sokkal nagyobbak, mint az emberi sejtek, minden kísérletet feltétlenül ezeken hajtanak végre). könnyebb).
Manapság természetesen még a legkisebb emberi sejteken is lehet kutatást végezni, de akkor az állatmodell jelentősen hozzájárult az idegsejtek fiziológiájának felfedezéséhez.
A neuron az idegrendszer alapvető építőköve, és az idegrendszer bonyolultsága lényegében attól függ, hogy ezek a sejtek hányan vannak a testben.
Például a különböző laboratóriumokban tesztelt fonálférgeknek csak 300 neuronja van.
A jól ismert gyümölcslégynek határozottan több, körülbelül százezer idegsejtje van. Ez a szám nem semmi, ha figyelembe vesszük, hogy egy embernek hány neuronja van - becslések szerint több milliárd van belőlük az emberi idegrendszerben.
Neuron (idegsejt): fejlődés
Az idegsejtek előállításának folyamata neurogenezis néven ismert. Általánosságban elmondható, hogy a fejlődő organizmusban (különösen az intrauterin élet során) az idegsejtek idegi őssejtekből származnak, és az így létrejövő idegsejtek általában nem mennek keresztül sejtosztódás után.
Korábban azt hitték, hogy az emberben történt fejlődés után egyáltalán nem képződnek új idegsejtek. Egy ilyen meggyőződés jelezte, hogy az összes idegsejtvesztéshez vezető betegség mennyire veszélyes (itt például különböző neurodegeneratív betegségekről beszélünk).
Azonban ma már ismert, hogy az agy bizonyos régióiban akár felnőttkorban is lehet új idegsejteket létrehozni - ilyen régiókról kiderült, hogy pl. a hippocampus és a szaglóhagyma.
Neuron (idegsejt): általános szerkezet
Az idegsejt három részre osztható, amelyek a következők:
- idegsejt test (perikaryon)
- dendritek (több, általában kis kiemelkedés, a perikaryon felől nyúlik ki)
- axon (egyetlen, hosszú függelék, amely az idegsejt testéből nyúlik ki)
Az idegsejt testét, annak többi részéhez hasonlóan, sejtmembrán borítja. Az összes alapvető celluláris organellumot tartalmazza, például:
- a sejtmag
- riboszómák
- endoplazmatikus retikulum (a retikulum aggregátumait és a benne gazdagon szétszórt riboszómákat Nissel-granulátumnak nevezik - ezek jellemzőek az idegsejtekre, és jelen vannak bennük azért, mert a neuronok sok fehérjét termelnek)
A dendritek felelősek elsősorban az idegsejtbe áramló információk fogadásáért. A végén sok szinapszis található. Egy idegsejtben csak néhány dendrit lehet, és annyi lehet belőlük, hogy végül az adott idegsejt teljes felületének 90% -át alkotják.
Az axon viszont sokkal másabb szerkezet. Ez egyetlen függelék, amely az idegsejt testéből nyúlik ki. Az axon hossza rendkívül eltérő lehet - ahogy néhányuk csak néhány milliméteres, az emberi testben jóval több mint egy méter hosszú axonok találhatók.
Az axon feladata, hogy a dendritek által vett jelet továbbítsa más idegsejtekhez. Néhányukat speciális hüvely borítja - mielinhüvelynek hívják, és sokkal gyorsabb idegimpulzusok továbbítását teszi lehetővé.
Az idegsejtek testei az idegrendszer szigorúan meghatározott struktúráiban találhatók meg: főleg a központi idegrendszerben, illetve a perifériás idegrendszerben találhatók meg - az ún. ganglionok. Sok különböző idegsejtből származó, megfelelő membránokkal borított axoncsoportokat idegeknek nevezünk.
Neuron (idegsejt): típusok
Az idegsejteknek legalább több osztódása van. A neuronokat fel lehet osztani például szerkezetük miatt, ahol a következőket különböztetjük meg:
- unipoláris neuronok: azért nevezték el őket, mert csak egy kiterjesztésük van
- bipoláris neuronok: idegsejtek, amelyeknek egy axonja és egy dendritje van
- multipoláris neuronok: három vagy még több kiterjesztésük van
A neuronok másik felosztása axonjaik hosszán alapul. Ebben az esetben a következőket soroljuk fel:
- Vetítő neuronok: rendkívül hosszú axonjaik vannak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy impulzusokat küldjenek a test egyes részeire, még a perikarionjaiktól is nagyon távol eső területeken
- rövid axonokkal rendelkező idegsejtek: feladatuk az, hogy gerjesztést csak a velük közvetlen közelében elhelyezkedő idegsejtek között továbbítsanak
Általában azonban az idegsejtek legmegfelelőbb megosztása a testben való működésükön alapul. Ebben az esetben az idegsejteknek három típusa van:
- motoros idegsejtek (más néven centrifugális vagy efferens): felelősek azért, hogy impulzusokat küldjenek a központi idegrendszerből a végrehajtó struktúrákba, például az izmokba és a mirigyekbe
- érzékszervi idegsejtek (más néven centripetális, afferensek): különféle érzéki ingereket érzékelnek, beleértve. termikus, érintés vagy szaglás, és továbbítja a kapott információt a központi idegrendszer struktúrájába
- asszociatív neuronok (más néven interneuronok, közvetítő neuronok): közvetítők a szenzoros és a motoros neuronok között, általában szerepük az információ átadása a különböző idegsejtek között
A neuronok a neurotranszmitterek kiválasztásának módja miatt is feloszthatók (ezek az anyagok - amelyekről később lesz szó - felelősek az információ továbbításának lehetőségéért az idegsejtek között).
Ebben a megközelítésben fel lehet sorolni többek között:
- dopaminerg neuronok (szekretálják a dopamint)
- kolinerg idegsejtek (acetilkolin felszabadítása)
- noradrenerg neuronok (szekretálják a noradrenalint)
- szerotonerg idegsejtek (felszabadítja a szerotonint)
- GABAerg idegsejtek (felszabadítja a GABA-t)
Neuron (idegsejt): funkciók
Alapvetően az idegsejt alapvető funkcióit már korábban említettük: ezek a sejtek felelősek az idegi impulzusok fogadásáért és továbbításáért. Ez azonban nem süket telefonként zajlik, ahol a sejtek egymással beszélgetnek, hanem bonyolult folyamatokon keresztül, amelyeket egyszerűen érdemes megnézni.
Az impulzusok átadása a neuronok között lehetséges a közöttük lévő specifikus kapcsolatoknak köszönhetően - szinapszisok. Az emberi testben kétféle szinapszis létezik: elektromos (ezek közül viszonylag kevés) és kémiai (domináns, ezekhez kapcsolódnak a neurotranszmitterek).
A szinapszisnak három része van:
- preszinaptikus befejezés
- szinaptikus hasadék
- posztszinaptikus befejezés
A preszinaptikus vég az a hely, ahonnan a neurotranszmitterek felszabadulnak - a szinaptikus hasadékig mennek. Ott képesek kötődni a posztszinaptikus terminális receptoraihoz. Végül, a neurotranszmitterek általi stimuláció után kiváltható a gerjesztés és végül az információ továbbítása az egyik idegsejtből a másikba.
Nyugalmi és akciós potenciál - impulzusátvitel
Nyugalmi és akciós potenciál - impulzusátvitel
Itt érdemes megemlíteni egy másik jelenséget, amely az idegsejtek közötti jelátvitelhez kapcsolódik - az akciós potenciált.
Valójában, amikor létrejön, elkezdi terjedni az axon mentén, és elérheti azt a pontot, amikor egy neurotranszmitter felszabadul a végéből - ez a preszinaptikus vég, amelynek köszönhetően a gerjesztés tovább terjed.
Azok az idegsejtek, amelyek jelenleg nem küldenek impulzust, vagyis kissé pihennek, rendelkeznek az ún nyugalmi potenciál - az idegsejt belseje és a külső környezet közötti különböző kationok koncentrációinak különbségétől függ.
A különbség fő okai a nátrium (Na +), a kálium (K +) és a klorid (Cl-) kationok.
Általánosságban elmondható, hogy az idegsejt belseje negatív töltésű a külsejéhez képest - amikor a gerjesztési hullám eléri, ez a helyzet megváltozik, és sokkal pozitívabban töltődik fel.
Amikor az idegsejt belsejében lévő töltés eléri a küszöbpotenciál néven ismert értéket, a gerjesztés elindul - az impulzus az axon teljes hosszában "kilövik".
Itt hangsúlyozandó, hogy az idegsejtek mindig azonos típusú impulzusokat küldenek - függetlenül attól, hogy milyen erős a hozzájuk eljutó ingerlés, mindig ugyanazzal az erővel reagálnak (sőt megemlítik, hogy az impulzusokat a "mindent vagy semmit" elv szerint küldik. ).
Depolarizáció és hiperpolarizáció
Itt állandóan megemlítik, hogy amikor a neurotranszmitterek szinapszisokon keresztül jutnak el egy idegsejthez, az idegimpulzus átadását eredményezi. Egy ilyen leírás önmagában azonban hazugság lenne - a neurotranszmitterek kétféleképpen oszthatók gerjesztő és gátló hatásokra.
Ezek közül az első valójában depolarizációhoz vezet, amely információátadást eredményez az idegsejtek között.
Vannak azonban olyan gátló neurotranszmitterek is, amelyek - amikor eljutnak az idegsejthez - hiperpolarizációhoz vezetnek (vagyis csökkentik az idegsejt potenciálját), ami azt jelenti, hogy az idegsejt sokkal kevésbé képes impulzusok továbbítására.
A látszattal ellentétben az idegsejtek gátlása rendkívül fontos - ennek köszönhető az idegsejtek regenerációja vagy "pihenése".
Ideghálózatok
Az idegsejtek funkcióinak tárgyalásakor itt érdemes megemlíteni, hogy nem az egyes idegsejtek a fontosak, hanem azok teljes hálózata. Az emberi testben kivételesen sok ún ideghálózatok. Ide tartozhatnak például egy szenzoros neuron, egy interneuron és egy motoros neuron. Egy ilyen hálózat működésének szemléltetésére példát adhatunk: véletlenül kézzel érintsük meg az égő gyertya kanócát.
Az a tény, hogy megtettük, az érzékszervi idegsejt tájékoztatja - a magas hőmérséklethez kapcsolódó érzékszervi ingereket kapja meg. Az információt továbbítja - általában az interneuron segítségével teszi, ennek köszönhetően a káros ingerről szóló üzenet eljut a központi idegrendszer struktúráiba. Ott feldolgozzák, végül - a motoros idegsejtnek köszönhetően - egy jelet küldenek a megfelelő izmoktól, ami oda vezet, hogy ösztönösen visszahúzzuk a kezünket a megvilágított kanócról.
Az ideghálózat meglehetősen egyszerű példáját ismertetjük itt, de valószínűleg megmutatja, mennyire bonyolult az egyes idegsejtek kapcsolata, és miért olyan fontosak az idegsejtek és azok működése az emberi működés szempontjából.
Források:
- Lodish H. és munkatársai: "A neuron szerkezetének és működésének áttekintése", Molecular Cell Biology. 4. kiadás, New York, 2000
- H. Krauss, P. Sosnowski (szerk.), Az emberi fiziológia alapjai, Wyd. Poznańi Tudományos Egyetem, 2009, Poznań, 258–274
- Az agy felépítése
- Perifériás idegrendszer
- Gerincvelő
