Neuronet, eller nervcellen, är det grundläggande elementet i nervsystemet. Det är neuronerna som är ansvariga för det faktum att vi känner smärta, kan vi läsa den här texten just nu, och tack vare dem är det möjligt att flytta vår hand, ben eller någon annan del av kroppen. Neurons komplexa struktur och fysiologi gör det möjligt för neuroner att utföra sådana extremt viktiga funktioner. Så hur byggs en nervcell och vilka funktioner har den?
Innehållsförteckning
- Neuron (nervcell): utveckling
- Neuron (nervcell): allmän struktur
- Neuron (nervcell): typer
- Neuron (nervcell): funktioner
- Vila och åtgärdspotential - impulsöverföring
- Depolarisering och hyperpolarisering
- Högt blodtryck - diet
- Neurala nätverk
Neuroner (nervceller), förutom gliaceller, är de grundläggande byggstenarna i nervsystemet. Världen började lära sig om nervcellernas komplexa struktur och funktion främst efter 1937 - det var då som JZ Young föreslog att arbete på neurons egenskaper skulle utföras på bläckfiskceller (eftersom de är mycket större än mänskliga celler, utförs alla experiment definitivt på dem). lättare).
Nuförtiden är det naturligtvis möjligt att bedriva forskning även om de minsta mänskliga cellerna, men vid den tiden bidrog djurmodellen avsevärt till upptäckten av nervcellernas fysiologi.
Neuronet är nervsystemets grundläggande byggsten, och komplexiteten hos ett givet nervsystem beror väsentligen på hur många av dessa celler som finns i kroppen.
Till exempel har nematoder som forskas i olika laboratorier bara 300 nervceller.
Den välkända fruktflugan har definitivt fler nervceller, cirka hundra tusen. Detta antal är ingenting när man tänker på hur många nervceller en person har - det uppskattas att det finns flera miljarder av dem i det mänskliga nervsystemet.
Neuron (nervcell): utveckling
Processen att framställa nervceller är känd som neurogenes. I allmänhet, i utvecklingsorganismen (speciellt under det intrauterina livet) uppstår neuroner från neurala stamceller, och de resulterande nervcellerna genomgår i allmänhet inte celldelning efteråt.
Tidigare trodde man att efter utveckling hos människor bildades inga nya nervceller alls. En sådan övertygelse indikerade hur farliga alla sjukdomar som leder till förlust av nervceller är (vi pratar här till exempel om olika neurodegenerativa sjukdomar).
Det är emellertid nu känt att det i vissa hjärnregioner är möjligt att skapa nya nervceller även i vuxenlivet - sådana regioner visade sig vara t.ex. hippocampus och doftlökan.
Neuron (nervcell): allmän struktur
Neuronet kan delas in i tre delar, vilka är:
- nervcellkropp (perikaryon)
- dendriter (flera, vanligtvis små utsprång, som sträcker sig från perikaryon)
- axon (en enda, lång bihang som sträcker sig från en nervcells kropp)
Nervcellens kropp, liksom dess andra delar, är täckt med ett cellmembran. Den innehåller alla grundläggande cellulära organeller, såsom:
- cellkärnan
- ribosomer
- endoplasmatisk retikulum (aggregat av retikulum med ribosomer som är rikt utspridda i det kallas Nissel-granuler - de är karakteristiska för nervceller och finns i dem på grund av att neuroner producerar mycket proteiner)
Dendriter är främst ansvariga för att ta emot information som flyter till nervcellen. Det finns många synapser i slutet. Det kan bara finnas några få dendriter på en nervcell, och det kan ha så många av dem att de så småningom kommer att utgöra 90% av hela ytan av en given neuron.
Axonen är å andra sidan en mycket annan struktur. Det är en enda bihang som sträcker sig från nervcellens kropp. Längden på ett axon kan vara extremt annorlunda - precis som några av dem bara är några millimeter, i människokroppen kan du hitta axoner som är mycket mer än en meter långa.
Axons roll är att överföra signalen som har mottagits av dendriterna till andra nervceller. Vissa av dem är täckta med en speciell mantel - den kallas myelinmanteln och möjliggör mycket snabbare överföring av nervimpulser.
Nervcellkroppar finns i strikt definierade strukturer i nervsystemet: de finns huvudsakligen i centrala nervsystemet och i det perifera nervsystemet - de finns också i det så kallade ganglier. Kluster av axoner, som kommer från många olika nervceller och är täckta med lämpliga membran, kallas i sin tur nerver.
Neuron (nervcell): typer
Det finns åtminstone flera uppdelningar av nervceller. Neuroner kan delas upp till exempel på grund av deras struktur, där följande särskiljs:
- unipolära nervceller: så kallade eftersom de bara har en förlängning
- bipolära nervceller: nervceller som har en axon och en dendrit
- multipolära nervceller: de har tre eller många fler förlängningar
En annan uppdelning av neuroner baseras på längden på deras axoner. I detta fall listas följande:
- Projektionsneuroner: de har extremt långa axoner som gör att de kan skicka impulser till kroppsdelar, till och med mycket avlägsna från deras perikaryoner
- neuroner med korta axoner: deras uppgift är att överföra excitationer endast mellan nervceller som ligger i närheten av dem
Vanligtvis är dock den mest lämpliga uppdelningen av nervceller baserad på deras funktion i kroppen. I det här fallet finns det tre typer av nervceller:
- motorneuroner (även känd som centrifugal eller efferent): de är ansvariga för att skicka impulser från centrala nervsystemet till verkställande strukturer, t.ex. till muskler och körtlar
- sensoriska nervceller (även känd som centripetal, afferenter): de uppfattar olika typer av sensoriska stimuli, inkl. värme, berör eller luktar och överför den mottagna informationen till strukturerna i centrala nervsystemet
- associerande neuroner (även kända som interneuroner, mellanliggande nervceller): de är mellanhänder mellan sensoriska och motoriska nervceller, i allmänhet är deras roll att överföra information mellan olika nervceller
Neuroner kan också delas på grund av hur de utsöndrar neurotransmittorer (dessa ämnen - som kommer att diskuteras senare - är ansvariga för möjligheten att överföra information mellan neuroner).
I detta tillvägagångssätt kan man lista bland andra:
- dopaminerga nervceller (utsöndrar dopamin)
- kolinerga nervceller (frigör acetylkolin)
- noradrenerga nervceller (utsöndrar noradrenalin)
- serotonerga nervceller (frigör serotonin)
- GABAergiska nervceller (frigör GABA)
Neuron (nervcell): funktioner
I grund och botten har neuronens grundläggande funktioner nämnts tidigare: dessa celler är ansvariga för att ta emot och överföra nervimpulser. Det sker dock inte som en döv telefon, där cellerna pratar med varandra, utan genom komplicerade processer som helt enkelt är värda att titta på.
Överföring av impulser mellan nervceller är möjlig tack vare specifika kopplingar mellan dem - synapser. Det finns två typer av synapser i människokroppen: elektriska (varav det finns relativt få) och kemiska (dominerande, det här är neurotransmittorer relaterade till).
Det finns tre delar till synapsen:
- presynaptisk avslutning
- synaptisk klyfta
- postsynaptisk avslutning
Den presynaptiska änden är den plats från vilken neurotransmittorer frigörs - de går till den synaptiska klyftan. Där kan de bindas till receptorer i den postsynaptiska terminalen. I slutändan, efter att ha stimulerats av neurotransmittorer, kan excitationen utlösas och slutligen överföring av information från en nervcell till en annan.
Vila och åtgärdspotential - impulsöverföring
Vila och åtgärdspotential - impulsöverföring
Här är det värt att nämna ett annat fenomen relaterat till överföring av signaler mellan nervceller - åtgärdspotentialen.
Faktum är att när den genereras börjar den sprida sig längs axonen och det kan leda till att en neurotransmittor frigörs från dess ände - vilket är den presynaptiska änden - tack vare vilken excitationen kommer att spridas ytterligare.
Nervceller som för närvarande inte skickar några impulser, dvs. vilar något, har så kallade vilopotential - beror på skillnaden i koncentrationer av olika katjoner mellan nervcellens insida och den yttre miljön.
De främsta orsakerna till denna skillnad är natrium (Na +), kalium (K +) och klorid (Cl-) katjoner.
I allmänhet är neuronens insida negativt laddad i förhållande till dess utsida - när excitationsvågen når den ändras denna situation och den blir mycket mer positivt laddad.
När laddningen inuti neuronen når det värde som kallas tröskelpotentialen utlöses exciteringen - impulsen "avfyras" genom hela axonets längd.
Det bör betonas här att nervceller alltid skickar samma typ av impuls - oavsett hur stark stimulering som når dem är, de svarar alltid med samma kraft (det nämns till och med att de skickar impulser enligt principen "allt eller ingenting" ).
Depolarisering och hyperpolarisering
Här nämns ständigt att när neurotransmittorer når en nervcell via synapser, resulterar det i överföring av en nervimpuls. En sådan beskrivning ensam skulle dock vara en lögn - neurotransmittorer kan delas in i exciterande och hämmande på två sätt.
Den första av dessa leder faktiskt till depolarisering, vilket resulterar i överföring av information mellan nervceller.
Det finns emellertid också hämmande neurotransmittorer som - när de når neuronen - leder till hyperpolarisering (dvs. sänker nervcellens potential), vilket innebär att neuronet blir mycket mindre kapabelt att överföra impulser.
I motsats till vad som framträder är hämning av nervceller extremt viktigt - det är tack vare det att regenerering eller "vila" av nervceller är möjlig.
Neurala nätverk
När man diskuterar nervcellernas funktioner är det värt att nämna här att det inte är enskilda neuroner som är viktiga utan hela deras nätverk. I människokroppen finns det exceptionellt många så kallade neurala nätverk. De kan till exempel innefatta en sensorisk neuron, en internuron och en motorisk neuron. För att illustrera driften av ett sådant nätverk kan ett exempel ges: att man av misstag rör vid veken från ett brinnande ljus för hand.
Det faktum att vi har gjort det informeras av den sensoriska neuronen - det är den som får sensoriska stimuli associerade med hög temperatur. Det överför information vidare - det gör det vanligtvis med hjälp av internuron, tack vare vilket meddelandet om den skadliga stimulansen når strukturerna i centrala nervsystemet. Där bearbetas den och slutligen - tack vare motorneuronen - skickas en signal från lämpliga muskler, vilket leder till att vi instinktivt drar ut vår hand från den tända veken.
Ett ganska enkelt exempel på ett neuralt nätverk beskrivs här, men det visar förmodligen hur komplicerat förhållandet mellan enskilda neuroner är och varför nervceller och deras funktion är så viktiga för människans funktion.
Källor:
- Lodish H. et al., "Översikt över neuronstruktur och funktion," Molecular Cell Biology. 4: e upplagan, New York, 2000
- H. Krauss, P. Sosnowski (red.)., Fundamentals of human physiology, Wyd. Vetenskapliga universitetet i Poznań, 2009, Poznań, s. 258-274
- Hjärnans struktur
- Perifera nervsystemet
- Ryggrad
