A maior conquista da evolução é o cérebro e o sistema nervoso desenvolvido dos organismos, com uma rede de informações cada vez mais complexa baseada em reações químicas. Um impulso nervoso correndo ao longo dos processos dos neurônios é a quintessência da atividade humana complexa. Um impulso surge neles, move-se ao longo deles, e são os neurônios que os analisam. Os processos do neurônio são a principal parte funcional dessas células específicas do sistema nervoso, e falaremos sobre eles.
Origem dos neurônios
A questão da origem das células especializadas ainda está em aberto hoje. Há pelo menos três teorias sobre este assunto - Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), irmãos Hertwig (Hertwig, 1878) e Zavarzin (Zavarzin, 1950). Todos eles se resumem ao fato de que os neurônios surgiram de células ectodérmicas sensíveis primárias, e seus predecessores eram proteínas globulares que se combinavam em feixes. Proteínas que posteriormente receberammembrana, revelou-se capaz de perceber irritação, gerar e conduzir excitação.
Idéias modernas sobre a estrutura do neurônio e processos
Uma célula especializada do tecido nervoso consiste em:
- Soma ou corpo de um neurônio, que contém organelas, neurofibrilas e um núcleo.
- Muitos processos curtos de um neurônio chamados dendritos. Sua função é perceber a excitação.
- Um longo processo de um neurônio - um axônio, coberto como uma "embreagem" com uma bainha de mielina. A principal função do axônio é conduzir a excitação.
Todas as estruturas de um neurônio têm uma estrutura diferente de membranas e são todas completamente diferentes. Entre os muitos neurônios (há cerca de 25 bilhões deles em nosso cérebro), não há gêmeos absolutos tanto na aparência quanto na estrutura e, mais importante, nas especificidades do funcionamento.
Processos curtos dos neurônios: estrutura e funções
O corpo de um neurônio tem muitos processos curtos e ramificados, que são chamados de árvore dendrítica ou região dendrítica. Todos os dendritos têm muitos ramos e pontos de contato com outros neurônios. Essa rede de percepção aumenta o nível de coleta de informações do ambiente ao redor do neurônio. Todos os dendritos têm as seguintes características:
- Eles são relativamente curtos - até 1 milímetro.
- Não possuem bainha de mielina.
- Esses processos neuronais são caracterizados pela presença de ribonucleotídeos, o retículo endoplasmático e uma extensa rede de microtúbulos, que possuisingularidade.
- Eles possuem processos específicos - espinhos.
Espinhos dendríticos
Estas protuberâncias da membrana dendrítica podem ser encontradas em grande número em toda a sua superfície. Estes são pontos de contato adicionais (sinapses) do neurônio, que aumentam muito a área de contatos interneuronais. Além de expandir a superfície receptiva, desempenham um papel importante em situações de efeitos extremos súbitos (por exemplo, em caso de envenenamento ou isquemia). Seu número nesses casos muda drasticamente na direção de aumento ou diminuição e estimula o corpo a aumentar ou diminuir a taxa e o número de processos metabólicos.
Processo de condução
O longo processo de um neurônio é chamado de axônio (ἀξον - axis, grego), também é chamado de cilindro axial. No local de formação do axônio no corpo de um neurônio, há um monte que desempenha um papel importante na formação de um impulso nervoso. É aqui que se resume o potencial de ação recebido de todos os dendritos do neurônio. A estrutura do axônio contém microtúbulos, mas quase nenhuma organela. A nutrição e o crescimento desse processo são completamente dependentes do corpo dos neurônios. Quando o axônio é danificado, sua parte periférica morre, enquanto o corpo e a parte restante permanecem viáveis. E às vezes um neurônio pode desenvolver um novo axônio. O diâmetro do axônio é de apenas alguns micrômetros, mas o comprimento pode chegar a 1 metro. Tais, por exemplo, são os axônios dos neurônios da medula espinhal que inervam os membros humanos.
mielinização do axônio
A casca dos longos processos do neurônio é formada pelas células de Schwann. Essas células envolvem seções do axônio e sua úvula o envolve. O citoplasma das células de Schwann é quase completamente perdido e apenas uma membrana de lipoproteínas (mielina) permanece. O objetivo da bainha de mielina dos longos processos dos corpos dos neurônios é fornecer isolamento elétrico, o que leva a um aumento na velocidade do impulso nervoso (de 2 m/s para 120 m/s). A casca tem rupturas - constrições de Ranvier. Nesses lugares, o impulso, como uma corrente de natureza galvânica, entra livremente no meio e entra de volta. E é nas constrições de Ranvier que ocorre o potencial de ação. Assim, o impulso se move ao longo do axônio em s altos - de constrição em constrição. A mielina é branca, foi isso que serviu de critério para dividir a substância nervosa em cinza (corpos dos neurônios) e branco (vias).
Axônios
Na sua extremidade, o axônio se ramifica várias vezes e forma um arbusto. No final de cada ramo há uma sinapse - o local de contato de um axônio com outro axônio, dendrito, corpo de neurônios ou células somáticas. Esta ramificação múltipla permite a inervação múltipla e a duplicação da transmissão de impulsos.
A sinapse é o local de transmissão do impulso nervoso
Sinapses são formações únicas de neurônios onde o sinal é transmitido através de substâncias chamadas mediadores. O potencial de ação (impulso nervoso) chega ao final do processo - o espessamento do axônio, que é chamado de região pré-sináptica. Existem várias vesículas com mediadores (vesículas). Os neurotransmissores são moléculas biologicamente ativas projetadas para transmitir um impulso nervoso (por exemplo, acetilcolina nas sinapses musculares). Quando uma corrente transmembrana na forma de um potencial de ação atinge a sinapse, ela estimula as bombas de membrana e os íons de cálcio entram na célula. Eles iniciam a ruptura das vesículas, o mediador entra na fenda sináptica e se liga aos receptores da membrana pós-sináptica do receptor de impulsos. Essa interação aciona as bombas sódio-potássio da membrana, e surge um novo potencial de ação, idêntico ao anterior.
Axônio e célula alvo
No processo de embriogênese e pós-embriogênese do corpo, os neurônios criam axônios para as células que deveriam ser inervadas por eles. E esse crescimento é estritamente direcionado. Os mecanismos de crescimento neuronal foram descobertos há pouco tempo e são frequentemente comparados a um dono conduzindo um cachorro na coleira. No nosso caso, o hospedeiro é o corpo do neurônio, a guia é o axônio e o cão é o ponto de crescimento do axônio com pseudópodes (pseudópodes). A orientação e direção do crescimento do axônio depende de muitos fatores. Este mecanismo é complexo e em grande parte ainda não totalmente compreendido. Mas o fato permanece - o axônio atinge exatamente sua célula-alvo, e os processos do neurônio motor, que é responsável pelo dedo mínimo, crescerão nos músculos do dedo mínimo.
Leis axônicas
Ao conduzir um impulso nervoso ao longo dos axônios, funcionam quatro leis principais:
- A lei da integridade anatômica e fisiológica. A condução só é possível ao longo de processos intactos de neurônios. Danos causados por alterações na permeabilidade da membrana (sob a influência de drogas ou venenos) também se aplicam a esta regra.
- A lei do isolamento da excitação. Um axônio - condução de uma excitação. Os axônios não compartilham impulsos nervosos entre si.
- A lei da posse unilateral. O axônio conduz o impulso de forma centrífuga ou centrípeta.
- A lei da não perda. Esta é a propriedade do não decremento - ao conduzir um impulso, ele não para e não muda.
Variedades de neurônios
Os neurônios são estrelados, piramidais, granulares, em forma de cesta - eles podem ser assim na forma do corpo. Pelo número de processos, os neurônios são: bipolares (um dendrito e axônio cada) e multipolares (um axônio e muitos dendritos). Por funcionalidade, os neurônios são sensoriais, plug-in e executivos (motor e motor). Distinguem-se os neurónios de Golgi tipo 1 e de Golgi tipo 2. Esta classificação baseia-se no comprimento do processo neuronal do axónio. O primeiro tipo é quando o axônio se estende muito além da localização do corpo (neurônios piramidais do córtex cerebral). O segundo tipo - o axônio está localizado na mesma zona que o corpo (neurônios cerebelares).
