Il più grande risultato dell'evoluzione è il cervello e il sistema nervoso sviluppato degli organismi, con una rete di informazioni sempre più complessa basata su reazioni chimiche. Un impulso nervoso che corre lungo i processi dei neuroni è la quintessenza della complessa attività umana. Un impulso nasce in loro, si muove lungo di loro, e sono i neuroni che li analizzano. I processi del neurone sono la parte funzionale principale di queste cellule specifiche del sistema nervoso e ne parleremo.
Origine dei neuroni
La questione dell'origine delle cellule specializzate è ancora aperta oggi. Ci sono almeno tre teorie su questo argomento: Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), i fratelli Hertwig (Hertwig, 1878) e Zavarzin (Zavarzin, 1950). Tutti loro si riducono al fatto che i neuroni sono nati da cellule ectodermiche sensibili primarie e che i loro predecessori erano proteine globulari che si combinavano in fasci. Proteine che successivamente hanno ricevuto cellularemembrana, si è rivelata in grado di percepire irritazione, generare e condurre eccitazione.
Idee moderne sulla struttura del neurone e sui processi
Una cellula specializzata del tessuto nervoso è composta da:
- Soma o corpo di un neurone, che contiene organelli, neurofibrille e un nucleo.
- Molti brevi processi di un neurone chiamato dendriti. La loro funzione è percepire l'eccitazione.
- Un lungo processo di un neurone - un assone, coperto come una "frizione" con una guaina mielinica. La funzione principale dell'assone è condurre l'eccitazione.
Tutte le strutture di un neurone hanno una diversa struttura di membrane e sono tutte completamente diverse. Tra i tanti neuroni (ce ne sono circa 25 miliardi nel nostro cervello) non ci sono gemelli assoluti sia nell'aspetto che nella struttura e, soprattutto, nelle specifiche di funzionamento.
Brevi processi di neuroni: struttura e funzioni
Il corpo di un neurone ha molti processi brevi e ramificati, chiamati albero dendritico o regione dendritica. Tutti i dendriti hanno molti rami e punti di contatto con altri neuroni. Questa rete di percezione aumenta il livello di raccolta di informazioni dall'ambiente che circonda il neurone. Tutti i dendriti hanno le seguenti caratteristiche:
- Sono relativamente corti - fino a 1 millimetro.
- Non hanno una guaina mielinica.
- Questi processi neuronali sono caratterizzati dalla presenza di ribonucleotidi, il reticolo endoplasmatico e un'estesa rete di microtubuli, che ha una propriaunicità.
- Hanno processi specifici - spine.
Spine dendritiche
Queste escrescenze della membrana dendritica possono essere trovate in gran numero su tutta la loro superficie. Questi sono punti di contatto aggiuntivi (sinapsi) del neurone, che aumentano notevolmente l'area dei contatti interneuronali. Oltre ad espandere la superficie ricettiva, svolgono un ruolo importante in situazioni di effetti estremi improvvisi (ad esempio in caso di avvelenamento o ischemia). Il loro numero in questi casi cambia drasticamente nella direzione di aumento o diminuzione e stimola il corpo ad aumentare o diminuire la velocità e il numero dei processi metabolici.
Processo in corso
Il lungo processo di un neurone è chiamato assone (ἀξον - asse, greco), è anche chiamato cilindro assiale. Nel sito di formazione dell'assone sul corpo di un neurone, c'è un tumulo che svolge un ruolo importante nella formazione di un impulso nervoso. È qui che si riassume il potenziale d'azione ricevuto da tutti i dendriti del neurone. La struttura dell'assone contiene microtubuli, ma quasi nessun organello. La nutrizione e la crescita di questo processo dipendono completamente dal corpo dei neuroni. Quando l'assone è danneggiato, la sua parte periferica muore, mentre il corpo e la parte rimanente rimangono vitali. E a volte un neurone può far crescere un nuovo assone. Il diametro dell'assone è di pochi micrometri, ma la lunghezza può raggiungere 1 metro. Tali, ad esempio, sono gli assoni dei neuroni del midollo spinale che innervano gli arti umani.
Mielinizzazione assonale
Il guscio dei lunghi processi del neurone è formato dalle cellule di Schwann. Queste cellule avvolgono sezioni dell'assone e la loro ugola lo avvolge. Il citoplasma delle cellule di Schwann è quasi completamente perso e rimane solo una membrana di lipoproteine (mielina). Lo scopo della guaina mielinica dei lunghi processi dei corpi neuronali è quello di fornire isolamento elettrico, che porta ad un aumento della velocità dell'impulso nervoso (da 2 m/sa 120 m/s). Il guscio ha delle rotture - costrizioni di Ranvier. In questi luoghi l'impulso, come una corrente di natura galvanica, entra liberamente nel mezzo e rientra. Ed è nelle costrizioni di Ranvier che si verifica il potenziale d'azione. Pertanto, l'impulso si muove lungo l'assone a s alti, da costrizione a costrizione. La mielina è bianca, questo è ciò che è servito come criterio per dividere la sostanza nervosa in grigia (corpi neuronali) e bianca (percorsi).
Cespugli di assoni
Alla sua fine, l'assone si ramifica molte volte e forma un cespuglio. Alla fine di ogni ramo c'è una sinapsi: il luogo di contatto di un assone con un altro assone, dendrite, corpo di neuroni o cellule somatiche. Questa ramificazione multipla consente l'innervazione multipla e la duplicazione della trasmissione degli impulsi.
La sinapsi è il sito di trasmissione dell'impulso nervoso
Le sinapsi sono formazioni uniche di neuroni in cui il segnale viene trasmesso attraverso sostanze chiamate mediatori. Il potenziale d'azione (impulso nervoso) raggiunge la fine del processo: l'ispessimento dell'assone, che è chiamato regione presinaptica. Ci sono più vescicole con mediatori (vescicole). I neurotrasmettitori sono molecole biologicamente attive progettate per trasmettere un impulso nervoso (ad esempio, l'acetilcolina nelle sinapsi muscolari). Quando una corrente transmembrana sotto forma di potenziale d'azione raggiunge la sinapsi, stimola le pompe di membrana e gli ioni calcio entrano nella cellula. Iniziano la rottura delle vescicole, il mediatore entra nella fessura sinaptica e si lega ai recettori della membrana postsinaptica del ricevitore dell'impulso. Questa interazione innesca le pompe sodio-potassio della membrana e si forma un nuovo potenziale d'azione, identico al precedente.
Axon e cellula bersaglio
Nel processo di embriogenesi e post-embriogenesi del corpo, i neuroni fanno crescere gli assoni in quelle cellule che dovrebbero essere innervate da loro. E questa crescita è strettamente diretta. I meccanismi di crescita neuronale sono stati scoperti non molto tempo fa e sono spesso paragonati a un proprietario che guida un cane al guinzaglio. Nel nostro caso, l'ospite è il corpo del neurone, il guinzaglio è l'assone e il cane è il punto di crescita dell'assone con pseudopodi (pseudopodi). L'orientamento e la direzione della crescita degli assoni dipendono da molti fattori. Questo meccanismo è complesso e in gran parte non ancora completamente compreso. Ma resta il fatto: l'assone raggiunge esattamente la sua cellula bersaglio e i processi del motoneurone, che è responsabile del mignolo, cresceranno nei muscoli del mignolo.
Leggi Axon
Quando si conduce un impulso nervoso lungo gli assoni, funzionano quattro leggi principali:
- La legge dell'integrità anatomica e fisiologica. La conduzione è possibile solo lungo processi intatti di neuroni. Anche i danni causati dai cambiamenti nella permeabilità della membrana (sotto l'influenza di droghe o veleni) si applicano a questa regola.
- La legge dell'isolamento dell'eccitazione. Un assone: conduzione di un'eccitazione. Gli assoni non condividono gli impulsi nervosi tra loro.
- La legge della detenzione unilaterale. L'assone conduce l'impulso in modo centrifugo o centripeto.
- La legge di nessuna perdita. Questa è la proprietà del non decremento: quando si conduce un impulso, non si ferma e non cambia.
Varietà di neuroni
I neuroni sono stellati, piramidali, granulari, a forma di cesto - possono essere così nella forma del corpo. In base al numero di processi, i neuroni sono: bipolari (un dendrite e un assone ciascuno) e multipolari (un assone e molti dendriti). Per funzionalità, i neuroni sono sensoriali, plug-in ed esecutivi (motori e motori). Si distinguono i neuroni di Golgi di tipo 1 e di Golgi di tipo 2. Questa classificazione si basa sulla lunghezza del processo neuronale dell'assone. Il primo tipo è quando l'assone si estende ben oltre la posizione del corpo (neuroni piramidali della corteccia cerebrale). Il secondo tipo: l'assone si trova nella stessa zona del corpo (neuroni cerebellari).
