Надо Знать

добавить знаний



Нейрон



План:


Введение

Нейрон (от дав.-гр. νεῦρον - Волокно, нерв) - электрически возбуждающая клетка, которая обрабатывает и передает информацию в виде электрического или химического сигнала. Передача химических сигналов происходит через синапсы - специализированные контакты между нейронами и другими клетками. Нейроны являются основными компонентами нервной системы, которая включает главный и спинной мозг и периферические ганглии. Существуют различные типы нейронов. Сенсорные нейроны реагируют на прикосновение, звук, свет и много других стимулов, воздействуя на клетки органов чувств, которые затем посылают сигналы в спинной и головной мозг. Мотонейроны получают сигналы от головного и спинного мозга, вызывают сокращения мышц и влияют на работу желез.

Пирамидальные ячейки нейронов
Типовая структура нейрона ( русском)
Схема строения нейрона

Типичный нейрон состоит из тела клетки ( сомы), дендритов и аксону. Дендриты представляют собой отростки выходят из тела клетки. Они могут простираться на сотни микрон и многократно разветвляться, образуя сложное "дендритные дерево". Аксон представляет собой особое клеточное волокно, выходит из тела клетки в месте, называемом аксонного бугорком, и простирается на расстояние, что у человека может составлять около 1 м, и даже на большую у некоторых видов животных. Из тела клетки часто получается несколько дендритов, но не более одного аксона, хотя последний может разветвляться сотни раз. На большинстве синапсов сигналы передаются от аксона одного нейрона к дендрита другого. Однако из этого правила есть немало исключений: некоторые нейроны могут не иметь дендритов или аксону, синапсы могут совмещать аксон с аксоном, дендрит с дендритами т.д..


1. Общая характеристика

Нейроны содержащихся в организме большинства животных (всех членов подцарство Настоящие многоклеточные, за исключением губок и нескольких других типов простых организмов). Основным качеством нейронов является способность к возбуждению под воздействием электрического сигнала и наличие синапсов - сложных мембранных соединений, передающих сигналы другим клеткам. Нейроны тела в совокупности с глиальными клетками, которые обеспечивают их структурную и метаболическую поддержку, образуют нервную систему. В позвоночных большинство нейронов относится к центральной нервной системы, часть находится в периферических ганглиях, а многие сенсорных нейронов расположены в органах чувств, например в сетчатке и улитке.


2. Классификация нейронов

По функциям и строению нейроны делятся на три основных типа:

  • Афферентные (чувствительные) - воспринимают и передают возбуждение от рецепторов к другим нейронам.
  • Эфферентные (двигательные и секреторные) - передают возбуждение к исполнительным органам. Подвижные нервные волокна, идущие к скелетных мышц, называют мотонейронами.
  • Промежуточные (вставные) - связывают одни нейроны с другими. По характеру возникающего эффекта их делят на возбуждающие и тормозные.

По количеству отростков:

  • Униполярные - нейрон с одним отростком. Такой тип преобладает в беспозвоночных.
  • Псевдоуниполярни - рецепторные нейроны, несущие возбуждение от рецепторов кожи, мышц, внутренних органов в ЦНС.
  • Биполярные - нейроны с двумя отростками. Один из них - аксон, направляется в ЦНС, второй - аксоноподибний дендрит, идет периферической нервной системы.
  • Мультиполярные - нейроны с несколькими отростками. Они являются наиболее распространенным видом нейронов в человека.

3. Анатомия и гистология

Нейронам присущ набор органелл, не отличается от такового в других типах клеток: эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, митохондрии и большое количество различных везикулярных структур. Но в нейронах эти органеллы часто локализованы на ограниченных участках клетки. В дополнение к локализации органелл, нейроны отличаются от "обычных" клеток по специализации фибриллярных и тубулярных протеинов, составляющих цитоскелет. Несмотря на то, что многие из этих протеинов - изоформ актина, миозина, тубулина и т.д.. - Найдены и в других типах клеток, особенности их организации в нейронах обеспечивают именно специфические функции нервных клеток, особенно что касается процессов синаптинои передачи. Филаменты, микротрубочки, везикулярные перемищувальними системы и несущие протеины согласовывают рост аксонов и дендритов; перемещения и окончательное размещение мембранных компонентов, органелл и везикул, а также контролируют активные процессы экзоцитоза и эндоцитоза, необходимые для синаптической передачи сигналов.

Несмотря на базовую организацию, идентичную с другими клетками, у нейронов ярко выраженные черты, вызванные их адаптацией для передачи электрических сигналов. Заметной адаптацией нейронов к сигнальной и ведущей функции является их интенсивное ветвление; всего это проявляется в разветвлении дендритов. Дендриты является первоочередной приемником синаптических сигналов с синапсов, образованных отростками других нейронов (также небольшая часть синапсов может быть локализованной и на теле нейрона). На микроуровне дендриты отличаются высокой концентрацией в них рибосом и специфических цитоскелетных протеинов, отражает их сигнально-интегрирующую фнкцию. Спектр геометрии нейронов варьирует от небольшого количества клеток, вообще не имеют дендритов, к клеткам Пуркинье, у которых количество дендритных ответвлений обычно практически невозможно точно подсчитать (см. рисунок). При этом, чем больше дендритных ответвлений имеет нейрон, тем больше других нейронов передают на него нервные сигналы, в целом, количество синаптических контактов, которые могут быть найдены на одном нейроне, варьирует от 1 до более 100 тысяч. Синаптические контакты, образующиеся на дендритах, созданные видоизмененным секреторным аппаратом, наиболее близкий аналог которого наблюдается в некоторых эпителиальных клетках. Типичный пресинаптический терминал подходит к постсинаптического контакта нейрона - приемника, и вместе они формируют структуру, которая называется синапс. В большинстве синапсов не существует механического контакта между мембранами соединенных ними нейронов. Вместо этого пре-и постсинаптические компоненты контактируют и передают нервный сигнал путем секреции специфических молекул, называемых нейромедиаторами, из пресинаптического терминала, которые связываются на специальных структурах ( рецепторах) постсинаптического терминала. Эти молекулы нейромедиаторов должны преодолеть промежуток внеклеточного пространства, заключенный между пре-и постсинаптической мембраны и называется "синаптическая щель". Эта щель, однако, не просто промежутком, заполненным межклеточной жидкостью. В ней расположено большое количество различных протеиновых структур, контролирующих процессы диффузии и связывания медиаторов, а также деградации нейромедиаторов после окончания их действия.

Информация, полученная нейроном через дендриты, интегрируется и передается дальше посредством аксона - клеточного отростка, приспособления для проведения нервных электрических сигналов на большие расстояния, до следующего места межнейронного взаимодействия, длина аксона может достигать от нескольких сотен микрометров до нескольких, а иногда даже и нескольких десятков, сантиметров: например, аксоны нервных клеток, идущие от спинного мозга к ногам человека, имеют длину около метра. Аксоны имеют свой собственный особый цитоскелет, элементы которого являются критически важными для процессов сигнальной передачи.

Нервный сигнал, передаваемый нейронами, называется потенциалом действия (ПД). По своей природе он самоподдерживающейся волной электрической деполяризации клеточной мембраны нейрона, распространяющееся точки ее инициации в клетке к следующему синапса, где сигнал передается на другую клетку - это может быть другой нейрон в головном или спинном мозге, в автономном нервном канале или клетка м мускулов или желез в любой части тела.

Химические и электрические процессы, благодаря которым информация, закодированная в потенциалах действия, передается через синаптические контакты на следующую клетку, называются синаптической передачи. Пресинаптические терминалы (их также называют аксотерминалы и терминальные бутоны) и постсинаптические участки-приемники обычно формируют химические синапсы, которые являются наиболее распространенным типом синапсов в нервных системах всех видов. Другой тип синапсов - электрические - намного более редким.

Сектреторни органеллы в пресинаптическом терминале химического синапса называются синаптическими везикулами, и обычно представляют собой сферические мембранные структуры, наполненные молекулами нейромедиаторов (другое название - "нейротрансмиттеров"). Расположение везикул в пресинапса и процесс ихього слияния с синаптической мембраной, сопровождается высвобождением нейромедиатора, контролируются большим количеством специализированных протеинов, сосредоточенных как внутри везикулы, так и наружу. Молекулы нейромедиатора, высвобождаемых в синаптическую щель, изменяют электрические свойства постсинаптической мембраны путем связывания с постсинаптической нейрорецепторы, являющихся крупными специализированными белковыми молекулами.

Таким образом, основой передачи нервных сигналов нейронами является сложная и взаимосвязанная активность нейромедиаторов, рецепторов и соответствующих элементов цитоскелета, благодаря которой нейроны передают сигналы друг к другу и на мышечные или железе клетки-мишени.


Литература

  • Поляков Г. И., О принципах нейронной организации мозга, М: МГУ, 1965
  • Косицын Н.С. Микроструктуре дендритов и аксодендритических связей в центральной нервной системе. М.: Наука, 1976, 197 с.
  • Немечек С. и др. Введение в Нейробиология, Avicennum Прага, 1978, 400 c.
  • Савельева-Новоселова Н.А., Савельев А. В. Устройство для моделирования нейрона, 1988

См.. также


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам