Evoluution suurin saavutus on organismien aivot ja kehittynyt hermosto, jossa on yhä monimutkaisempi kemiallisiin reaktioihin perustuva tietoverkko. Hermosolujen prosesseja pitkin kulkeva hermoimpulssi on monimutkaisen ihmisen toiminnan olennainen osa. Niissä syntyy impulssi, se liikkuu niitä pitkin, ja neuronit analysoivat niitä. Hermosolujen prosessit ovat näiden hermoston erityissolujen tärkein toiminnallinen osa, ja me puhumme niistä.
Heuronien alkuperä
Kysymys erikoistuneiden solujen alkuperästä on edelleen avoin tänään. Tästä aiheesta on olemassa ainakin kolme teoriaa - Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), veljekset Hertwig (Hertwig, 1878) ja Zavarzin (Zavarzin, 1950). Ne kaikki kiteytyvät siihen tosiasiaan, että hermosolut syntyivät primaarisista herkistä ektodermaalisista soluista ja niiden edeltäjät olivat pallomaisia proteiineja, jotka yhdistyivät nipuiksi. Proteiinit, jotka myöhemmin saivat soluihinkalvo, osoittautui kykenevän havaitsemaan ärsytystä, synnyttämään ja johtamaan viritystä.
Nykyaikaisia ideoita hermosolujen rakenteesta ja prosesseista
Hermokudoksen erikoistunut solu koostuu:
- Soma tai hermosolun runko, joka sisältää organelleja, hermosäikeitä ja ytimen.
- Dendriiteiksi kutsuttujen hermosolujen monia lyhyitä prosesseja. Niiden tehtävänä on havaita kiihottumista.
- Yksi pitkä neuronin prosessi - aksoni, joka on peitetty kuin "kytkin" myeliinivaipalla. Aksonin päätehtävä on suorittaa viritystä.
Kaikilla hermosolujen rakenteilla on erilainen kalvorakenne ja ne ovat kaikki täysin erilaisia. Monien neuronien joukossa (niitä on aivoissamme noin 25 miljardia) ei ole absoluuttisia kaksosia ulkonäöltään ja rakenteeltaan ja mikä tärkeintä, toiminnan erityispiirteiltä.
Heuronien lyhyet prosessit: rakenne ja toiminnot
Neuronin kehossa on monia lyhyitä ja haarautuneita prosesseja, joita kutsutaan dendriittipuuksi tai dendriittialueeksi. Kaikilla dendriiteillä on monia haaroja ja kosketuspisteitä muiden hermosolujen kanssa. Tämä havaintoverkosto lisää neuronia ympäröivästä ympäristöstä kerättävän tiedon tasoa. Kaikilla dendriiteillä on seuraavat ominaisuudet:
- Ne ovat suhteellisen lyhyitä - jopa 1 millimetri.
- Heillä ei ole myeliinivaippaa.
- Näille hermosoluprosesseille on ominaista ribonukleotidien läsnäolo, endoplasminen verkkokalvo ja laaja mikrotubulusten verkosto, jolla on omaainutlaatuisuus.
- Heillä on tietyt prosessit - piikit.
Dendriittipiikit
Näitä dendriittikalvon kasvaimia löytyy suuria määriä niiden koko pinn alta. Nämä ovat neuronin lisäkontaktipisteitä (synapseja), jotka lisäävät huomattavasti hermosolujen välisten kontaktien aluetta. Reseptiivisen pinnan laajentamisen lisäksi niillä on tärkeä rooli äkillisissä äärimmäisissä tilanteissa (esim. myrkytyksen tai iskemian tapauksessa). Niiden määrä muuttuu tällaisissa tapauksissa dramaattisesti lisääntymisen tai laskun suuntaan ja stimuloi kehoa lisäämään tai vähentämään aineenvaihduntaprosessien nopeutta ja määrää.
Suoritetaan prosessi
Heuronin pitkää prosessia kutsutaan aksoniksi (ἀξον - akseli, kreikaksi), sitä kutsutaan myös aksiaalisylinteriksi. Hermosolun rungon aksonin muodostumispaikalla on kasa, jolla on tärkeä rooli hermoimpulssin muodostumisessa. Tässä summataan kaikista neuronin dendriiteistä saatu toimintapotentiaali. Aksonin rakenne sisältää mikrotubuluksia, mutta ei juuri lainkaan organelleja. Tämän prosessin ravitsemus ja kasvu on täysin riippuvainen hermosolujen kehosta. Kun aksoni vaurioituu, niiden reunaosa kuolee, kun taas ruumis ja muu osa pysyvät elinkelpoisina. Ja joskus neuroni voi kasvattaa uuden aksonin. Aksonin halkaisija on vain muutama mikrometri, mutta pituus voi olla 1 metri. Tällaisia ovat esimerkiksi selkäytimen hermosolujen aksonit, jotka hermottavat ihmisen raajoja.
Aksonin myelinaatio
Schwann-solut muodostavat hermosolujen pitkien prosessien kuoren. Nämä solut kietoutuvat aksonin osien ympärille, ja niiden uvula kietoutuu sen ympärille. Schwann-solujen sytoplasma on lähes kokonaan kadonnut ja jäljelle jää vain lipoproteiinien kalvo (myeliini). Hermosolujen pitkien prosessien myeliinivaipan tarkoituksena on tuottaa sähköeristys, joka johtaa hermoimpulssin nopeuden kasvuun (2 m/s:sta 120 m/s:iin). Kuoressa on repeämiä - Ranvierin supistuksia. Näissä paikoissa impulssi, kuten galvaaninen virta, pääsee vapaasti väliaineeseen ja palaa takaisin. Ja se on Ranvierin supistumissa, että toimintapotentiaali esiintyy. Siten impulssi liikkuu aksonia pitkin hyppyissä - supistumisesta supistumiseen. Myeliini on valkoista, tämä toimii kriteerinä hermoaineen jakamiselle harmaaseen (neuronikappaleet) ja valkoiseen (reitit).
Axon pensaat
Pääsessään aksoni haarautuu monta kertaa ja muodostaa pensaan. Jokaisen haaran päässä on synapsi - aksonin kosketuspaikka toisen aksonin, dendriitin, hermosolujen tai somaattisten solujen kanssa. Tämä monihaarautuminen mahdollistaa usean hermotuksen ja impulssinsiirron päällekkäisyyden.
Synapsi on hermoimpulssien välityspaikka
Synapsit ovat ainutlaatuisia hermosolujen muodostumia, joissa signaali välittyy välittäjäaineiksi kutsuttujen aineiden kautta. Aktiopotentiaali (hermoimpulssi) saavuttaa prosessin lopun - aksonin paksuuntumisen, jota kutsutaan presynaptiseksi alueeksi. On olemassa useita rakkuloita, joissa on välittäjät (vesikkelit). Välittäjäaineet ovat biologisesti aktiivisia molekyylejä, jotka on suunniteltu välittämään hermoimpulssi (esimerkiksi asetyylikoliini lihassynapseissa). Kun transmembraanivirta toimintapotentiaalin muodossa saavuttaa synapsin, se stimuloi kalvopumppuja ja kalsiumionit tulevat soluun. Ne käynnistävät rakkuloiden repeämisen, välittäjä menee synaptiseen rakoon ja sitoutuu impulssivastaanottimen postsynaptisen kalvon reseptoreihin. Tämä vuorovaikutus laukaisee kalvon natrium-kaliumpumput ja uusi toimintapotentiaali, joka on identtinen edellisen kanssa, syntyy.
Axon ja kohdesolu
Kehon embryogeneesin ja jälkeisen embryogeneesin aikana hermosolut kasvattavat aksoneja niihin soluihin, joita niiden pitäisi hermottaa. Ja tämä kasvu on tiukasti suunnattua. Hermosolujen kasvumekanismit on löydetty ei niin kauan sitten, ja niitä verrataan usein omistajaan, joka johtaa koiraa hihnassa. Meidän tapauksessamme isäntä on neuronin runko, talutushihna on aksoni ja koira on pseudopodia (pseudopodia) sisältävän aksonin kasvupiste. Aksonin kasvun suunta ja suunta riippuvat monista tekijöistä. Tämä mekanismi on monimutkainen, eikä sitä suurelta osin vielä täysin ymmärretä. Mutta tosiasia on se, että aksoni saavuttaa täsmälleen kohdesolunsa, ja pikkusormen toiminnasta vastaavan motorisen hermosolun prosessit kasvavat pikkusormen lihaksiin.
Aksonin lait
Kun johdetaan hermoimpulssia aksoneja pitkin, toimii neljä päälakia:
- Anatomisen ja fysiologisen eheyden laki. Johtaminen on mahdollista vain hermosolujen ehjiä prosesseja pitkin. Myös kalvon läpäisevyyden muutoksista (lääkkeiden tai myrkkyjen vaikutuksen alaisena) aiheuttamat vauriot koskevat tätä sääntöä.
- Virityseristyksen laki. Yksi aksoni - yhden virityksen johtuminen. Aksonit eivät jaa hermoimpulsseja keskenään.
- Yksipuolisen hallussapidon laki. Aksoni johtaa impulssia joko keskipakoisesti tai sentripetaalisesti.
- hävittämättömyyden laki. Tämä on vähentymättömyyden ominaisuus - kun impulssi suoritetaan, se ei pysähdy eikä muutu.
Heuronien lajikkeet
Neuronit ovat tähtimäisiä, pyramidin muotoisia, rakeita, korin muotoisia – ne voivat olla sellaisia kehon muodoltaan. Prosessien lukumäärän mukaan neuronit ovat: bipolaarisia (yksi dendriitti ja aksoni kumpikin) ja multipolaarisia (yksi aksoni ja monta dendriittiä). Toiminnallisesti hermosolut ovat sensorisia, liitännäisiä ja toimeenpanevia (motorisia ja motorisia). Erotetaan Golgi-tyypin 1 ja Golgi-tyypin neuronit. Tämä luokittelu perustuu aksonihermosoluprosessin pituuteen. Ensimmäinen tyyppi on silloin, kun aksoni ulottuu paljon kehon sijainnin ulkopuolelle (aivokuoren pyramidaaliset neuronit). Toinen tyyppi - aksoni sijaitsee samalla vyöhykkeellä kuin keho (pikkuaivojen neuronit).
