Neuron: struktur dan fungsi sel saraf

Neuron, atau sel saraf, adalah elemen asas sistem saraf. Neuron inilah yang bertanggung jawab atas kenyataan bahawa kita merasa sakit, bolehkah kita membaca teks ini pada masa ini, dan terima kasih kepada mereka adalah mungkin untuk menggerakkan tangan, kaki atau bahagian badan kita yang lain. Struktur dan fisiologi neuron yang kompleks membolehkan neuron melakukan fungsi yang sangat penting. Jadi bagaimana sel saraf dibina dan apa fungsinya?

Isi kandungan

1. Neuron (sel saraf): perkembangan
2. Neuron (sel saraf): struktur umum
3. Neuron (sel saraf): jenis
4. Neuron (sel saraf): berfungsi
5. Potensi rehat dan tindakan - penghantaran impuls
6. Depolarisasi dan hiperpolarisasi
7. Hipertensi - diet
8. Rangkaian saraf

Neuron (sel saraf), bersama dengan sel glial, adalah asas asas sistem saraf. Dunia mula belajar mengenai struktur dan fungsi sel-sel saraf yang rumit terutamanya selepas tahun 1937 - pada masa itulah JZ Young mencadangkan agar kerja-kerja sifat-sifat neuron dilakukan pada sel-sel sotong (kerana ia jauh lebih besar daripada sel-sel manusia, semua eksperimen pasti dilakukan ke atasnya). lebih mudah).

Pada masa kini, sudah tentu mungkin untuk melakukan penyelidikan walaupun pada sel manusia terkecil, tetapi pada masa itu model haiwan memberi sumbangan besar kepada penemuan fisiologi sel saraf.

Neuron adalah blok asas sistem saraf, dan kerumitan sistem saraf bergantung pada seberapa banyak sel-sel ini di dalam badan.

Sebagai contoh, nematoda yang diteliti di makmal yang berbeza hanya mempunyai 300 neuron.

Lalat buah yang terkenal pasti mempunyai lebih banyak sel saraf, sekitar seratus ribu. Jumlah ini tidak ada apa-apa jika anda mempertimbangkan berapa banyak neuron yang dimiliki manusia - dianggarkan terdapat beberapa bilion daripadanya dalam sistem saraf manusia.

Neuron (sel saraf): perkembangan

Proses pembuatan sel saraf dikenali sebagai neurogenesis. Secara umum, dalam organisma yang sedang berkembang (terutama semasa hidup intrauterin), neuron timbul dari sel induk saraf, dan sel-sel saraf yang timbul maka secara amnya tidak lagi mengalami pembelahan sel.

Pada masa lalu, dipercayai bahawa setelah perkembangan pada manusia, tidak ada sel saraf baru yang terbentuk sama sekali. Keyakinan sedemikian menunjukkan betapa berbahayanya semua penyakit yang menyebabkan kehilangan sel saraf (kita bercakap di sini, misalnya, mengenai pelbagai penyakit neurodegeneratif).

Namun, sekarang diketahui bahawa di kawasan otak tertentu adalah mungkin untuk membuat neuron baru walaupun pada masa dewasa - kawasan seperti itu ternyata hippocampus dan mentol penciuman.

Neuron (sel saraf): struktur umum

Neuron boleh dibahagikan kepada tiga bahagian, iaitu:

• badan sel saraf (perikaryon)
• dendrit (banyak, penonjolan kecil biasanya, memanjang dari perikaryon)
• axon (pelengkap tunggal dan panjang yang memanjang dari badan sel saraf)

Tubuh sel saraf, seperti bahagiannya yang lain, ditutup dengan membran sel. Ia mengandungi semua organel sel asas, seperti:

• inti sel
• ribosom
• retikulum endoplasma (agregat retikulum dengan ribosom yang tersebar di dalamnya disebut butiran Nissel - mereka adalah ciri sel saraf dan terdapat di dalamnya kerana fakta bahawa neuron menghasilkan banyak protein)

Dendrit bertanggungjawab terutamanya untuk menerima maklumat yang mengalir ke sel saraf. Terdapat banyak sinaps di hujungnya. Hanya ada beberapa dendrit pada satu sel saraf, dan ia dapat memiliki begitu banyak dari mereka sehingga akhirnya akan membentuk hingga 90% dari seluruh permukaan neuron tertentu.

Akson, pada gilirannya, adalah struktur yang jauh berbeza. Ini adalah pelengkap tunggal yang meluas dari tubuh sel saraf. Panjang akson boleh sangat berbeza - seperti sebilangannya hanya beberapa milimeter, di dalam tubuh manusia anda dapat menemukan akson lebih dari satu meter.

Peranan akson adalah untuk menghantar isyarat yang diterima oleh dendrit ke sel saraf lain. Sebahagian daripadanya ditutup dengan sarung khas - ia disebut sarung myelin dan ia membolehkan transmisi impuls saraf lebih cepat.

Tubuh sel saraf dapat dijumpai dalam struktur sistem saraf yang ditentukan dengan jelas: ia terutama terdapat di sistem saraf pusat, dan di sistem saraf periferi - mereka juga terletak di apa yang disebut ganglia. Kumpulan akson, yang berasal dari banyak sel saraf yang berlainan, dan ditutup dengan selaput yang sesuai, pada gilirannya disebut saraf.

Neuron (sel saraf): jenis

Sekurang-kurangnya terdapat beberapa bahagian sel saraf. Neuron boleh dibahagikan, misalnya, kerana strukturnya, di mana yang berikut dibezakan:

• neuron unipolar: dinamakan demikian kerana mereka hanya mempunyai satu lanjutan
• neuron bipolar: sel saraf yang mempunyai satu akson dan satu dendrit
• neuron multipolar: mereka mempunyai tiga atau lebih banyak sambungan

Pembahagian neuron lain berdasarkan panjang aksonnya. Dalam kes ini, berikut disenaraikan:

• neuron unjuran: mereka mempunyai akson yang sangat panjang yang membolehkan mereka menghantar impuls ke bahagian badan, bahkan sangat jauh dari perikaryonnya
• neuron dengan akson pendek: tugas mereka adalah untuk menyebarkan kegembiraan hanya di antara sel saraf yang terletak berdekatan dengan mereka

Walau bagaimanapun, biasanya pembahagian sel saraf yang paling tepat adalah berdasarkan fungsinya di dalam badan. Dalam kes ini, terdapat tiga jenis sel saraf:

• neuron motor (juga dikenali sebagai sentrifugal atau efferent): mereka bertanggungjawab untuk menghantar impuls dari sistem saraf pusat ke struktur eksekutif, misalnya ke otot dan kelenjar
• neuron deria (juga dikenali sebagai sentripetal, aferen): mereka merasakan pelbagai jenis rangsangan deria, termasuk. termal, sentuhan atau bau dan menghantar maklumat yang diterima ke struktur sistem saraf pusat
• neuron bersekutu (juga dikenali sebagai interneuron, neuron perantaraan): mereka adalah perantara antara neuron deria dan motor, umumnya peranan mereka adalah untuk memindahkan maklumat antara sel saraf yang berbeza

Neuron juga boleh dibahagi kerana cara mereka mengeluarkan neurotransmitter (bahan-bahan ini - yang akan dibincangkan kemudian - bertanggungjawab terhadap kemungkinan menyebarkan maklumat antara neuron).

Dalam pendekatan ini, seseorang dapat menyenaraikan, antara lain:

• neuron dopaminergik (mengeluarkan dopamin)
• neuron kolinergik (melepaskan asetilkolin)
• neuron noradrenergik (mengeluarkan norepinefrin)
• neuron serotonergik (melepaskan serotonin)
• Neuron GABAergik (melepaskan GABA)

Neuron (sel saraf): berfungsi

Pada asasnya, fungsi asas neuron telah disebutkan sebelumnya: sel-sel ini bertanggungjawab untuk menerima dan menghantar impuls saraf. Namun, ia tidak berlaku sebagai telefon pekak, di mana sel-sel saling bercakap, tetapi melalui proses rumit yang hanya perlu dilihat.

Penularan impuls antara neuron adalah mungkin berkat hubungan khusus di antara mereka - sinaps. Terdapat dua jenis sinapsis dalam tubuh manusia: elektrik (di antaranya relatif sedikit) dan kimia (dominan, inilah yang berkaitan dengan neurotransmitter).

Terdapat tiga bahagian sinaps:

• penamatan presinaptik
• celah sinaptik
• penamatan postynaptic

Hujung presynaptik adalah laman dari mana neurotransmitter dilepaskan - mereka menuju ke celah sinaptik. Di sana mereka boleh mengikat reseptor di terminal postsynaptic. Pada akhirnya, setelah dirangsang oleh neurotransmitter, pengujaan dapat dicetuskan dan akhirnya penghantaran maklumat dari satu sel saraf ke sel saraf yang lain.

Potensi rehat dan tindakan - penghantaran impuls

Potensi rehat dan tindakan - penghantaran impuls

Di sini perlu disebutkan fenomena lain yang berkaitan dengan penghantaran isyarat antara sel saraf - potensi tindakan.

Sebenarnya, apabila dihasilkan, ia mula menyebar di sepanjang akson dan boleh menyebabkan pelepasan neurotransmitter dari hujungnya - yang merupakan akhir presinaptik - berkat pengujaan akan menyebar lebih jauh.

Sel-sel saraf yang pada masa ini tidak menghantar dorongan, iaitu agak berehat, mempunyai apa yang disebut potensi rehat - bergantung pada perbezaan kepekatan pelbagai kation antara bahagian dalam sel saraf dan persekitaran luaran.

Sebab utama perbezaan ini adalah kation natrium (Na +), kalium (K +) dan klorida (Cl-).

Secara amnya, bahagian dalam neuron dicas secara negatif dalam hubungannya dengan bahagian luarnya - ketika gelombang pengujaan mencapainya, keadaan ini berubah dan ia menjadi lebih positif.

Apabila cas di dalam neuron mencapai nilai yang dikenali sebagai potensi ambang, pengujaan dipicu - dorongan "dipecat" sepanjang panjang akson.

Perlu ditekankan di sini bahawa sel-sel saraf selalu mengirimkan jenis dorongan yang sama - tidak kira seberapa kuat rangsangan yang menjangkau mereka, mereka selalu bertindak balas dengan kekuatan yang sama (bahkan disebutkan bahawa mereka menghantar impuls mengikut prinsip "semua atau tidak" ).

Depolarisasi dan hiperpolarisasi

Telah disebutkan sepanjang masa bahawa ketika neurotransmitter mencapai sel saraf melalui sinapsis, ia menghasilkan transmisi impuls saraf. Walau bagaimanapun, keterangan seperti itu akan menjadi kebohongan - neurotransmitter dapat dibahagikan kepada rangsangan dan penghambatan dalam dua cara.

Yang pertama sebenarnya menyebabkan depolarisasi, yang mengakibatkan pemindahan maklumat antara sel saraf.

Walau bagaimanapun, terdapat juga neurotransmitter penghambat yang - ketika mereka mencapai neuron - menyebabkan hiperpolarisasi (iaitu menurunkan potensi sel saraf), yang bermaksud bahawa neuron menjadi kurang mampu menghantar impuls.

Bertentangan dengan penampilan, penghambatan sel-sel saraf sangat penting - berkat ia dapat dilakukan penjanaan semula atau "rehat" sel-sel saraf.

Rangkaian saraf

Semasa membincangkan fungsi sel saraf, perlu dinyatakan di sini bahawa bukan neuron individu yang penting, tetapi keseluruhan rangkaiannya. Di dalam tubuh manusia terdapat banyak yang disebut rangkaian saraf. Mereka mungkin merangkumi, misalnya, neuron deria, interneuron dan neuron motorik. Untuk menggambarkan pengoperasian rangkaian seperti itu, situasi contoh dapat diberikan: secara tidak sengaja menyentuh sumbu lilin yang terbakar dengan tangan.

Fakta bahawa kita telah melakukannya diberitahu oleh neuron deria - inilah yang menerima rangsangan deria yang berkaitan dengan suhu tinggi. Ia menyebarkan maklumat dengan lebih jauh - biasanya ia dilakukan dengan bantuan interneuron, yang mana mesej mengenai rangsangan berbahaya sampai ke struktur sistem saraf pusat. Di sana ia diproses, dan akhirnya - berkat neuron motor - isyarat dihantar dari otot yang sesuai, yang membawa kepada fakta bahawa kita secara naluriah menarik tangan kita dari sumbu yang menyala.

Contoh rangkaian saraf yang cukup mudah dijelaskan di sini, tetapi mungkin menunjukkan betapa rumitnya hubungan antara neuron individu dan mengapa sel saraf dan fungsinya sangat penting untuk fungsi manusia.

Sumber:

1. Lodish H. et al., "Tinjauan Struktur dan Fungsi Neuron," Biologi Sel Molekul. Edisi ke-4, New York, 2000
2. H. Krauss, P. Sosnowski (eds)., Asas fisiologi manusia, Wyd. Universiti Ilmiah Poznań, 2009, Poznań, ms 258-274

• Struktur otak
• Sistem saraf periferal
• Saraf tunjang