Formează receptori dendrite sau axon. Cheat sheet despre "anatomie"

Cel mai neuronii există un singur axon; foarte puțini nu au deloc axon. Un axon este un proces cilindric, al cărui diametru și lungime variază în funcție de tipul de neuron. Deși axonii unor neuroni sunt scurti, de obicei sunt foarte lungi. De exemplu, axonii celulelor motorii măduva spinării, care inervează mușchii piciorului, poate ajunge la o lungime de 100 cm.

Începutul tuturor axonii servește ca o secțiune scurtă în formă de piramidă - dealul axonului - care se extinde de obicei din pericarion. Membrana plasmatică a unui axon este cunoscută sub numele de axolemă (axonul grecesc - axă + eilema - teacă), iar conținutul său este cunoscut sub numele de axoplasmă.

În neuronii din care pleacă axon, acoperită cu o teacă de mielină, există o zonă specială între dealul axonului și punctul în care începe mielinizarea - segmentul inițial. Este chiar locul în care are loc însumarea algebrică a diferitelor impulsuri excitatorii și inhibitorii care sosesc la neuron, ducând la o decizie cu privire la propagarea sau nu a potențialului de acțiune sau a impulsului nervos.

Se stie ca la initial segment sunt localizate mai multe tipuri canale ioniceși sunt foarte importante pentru a genera modificări ale potențialului electric care formează un potențial de acțiune. Spre deosebire de dendrite, axonul are un diametru constant și se ramifică foarte slab. Uneori, axonul imediat după părăsirea corpului celular formează o ramură care se întoarce în zona corpului celulei nervoase. Toate ramurile axonale sunt cunoscute ca ramuri colaterale.

Citoplasma axonală(axoplasma) conține mitocondrii, microtubuli, neurofilamente și un anumit număr de cisterne ale reticulului endoplasmatic agranular (aER). Absența poliribozomilor și a reticulului endoplasmatic granular (rER) sugerează că menținerea axonului depinde de pericarion. Când un axon este tăiat, partea sa periferică suferă degenerare și moare.
De axon are loc transportul în două sensuri foarte activ al moleculelor mici și mari.

Macromolecule și organite care sunt sintetizate în corpul celulei, sunt transportate continuu de-a lungul axonului la terminalele acestuia. Mecanismul acestui transfer este curentul anterograd (transport).

Curentul anterograd efectuat la trei viteze diferite. Curentul lent (cu o viteză de câțiva milimetri pe zi) transportă proteine ​​și filamente de actină. Curentul cu viteză intermediară transportă mitocondriile, în timp ce curentul rapid (de 100 de ori mai rapid) transportă substanțe care conțin vezicule care sunt necesare la terminalul axonului în timpul transmiterii impulsului nervos.

În același timp cu curent anterograd există un curent retrograd (transport) care poartă în sens invers (spre corpul celular) unele molecule, inclusiv material preluat de endocitoză (inclusiv virusuri și toxine). Acest proces este folosit pentru a studia proiecțiile neuronale, pentru care peroxidază sau un alt marker este injectat în zona în care se află terminalele axonilor, iar distribuția acesteia este monitorizată după un timp.

Motor veverite proteinele asociate cu fluxul axonal includ dineina, o proteină cu activitate ATPază găsită pe microtubuli (asociată cu fluxul retrograd) și kinesina, o ATPază activată de microtubuli care se atașează de vezicule și mediază fluxul anterograd în axon.

În organism, un axon este situat la capătul unei celule nervoase., și anume asupra neuronului și al acestuia functie principala este conducerea semnalelor electrice de la un neuron la dendritele receptorului de pe alte suprafețe neuronale. Deși axonul și dendrita nu sunt în contact fizic real unul cu celălalt, atunci când un semnal electric se deplasează la capătul axonului, are ca rezultat o reacție electrochimică în structurile veziculoase dintre cele două materiale, cunoscute sub numele de vezicule. Aceste vezicule eliberează sarcini chimice ale neurotransmițătorilor în fanta sinaptică dintre terminalul axonal și situsurile receptor ale dendritelor. Excitarea acestor sarcini este cunoscută ca răspuns sinaptic, iar funcția axonului este de a transmite aceste semnale către cantitati mari sub formă de date în creierul unei persoane sau al unui animal.

Axonul arată ca o coadă atașată la o celulă neuronică și este una dintre cele mai mari și mai importante structuri ale celulelor nervoase din organism.

Neuronii pot avea o varietate de structuri axonale, atât structuri simple cât și ramificate conectate la diverși neuroni din apropiere, crescând complexitatea căilor și funcțiilor sistemului nervos și ale creierului. Dimensiunea axonului variază de la 0,1 mm la 2 milimetri lungime, de asemenea, mii de axoni se pot uni pentru a crea fibrele nervoase. Indiferent cât de complex este un neuron, axonii sunt necesari pentru ca acesta să-și îndeplinească funcțiile. O alta functie importanta Axonul este îmbunătățit prin transmiterea semnalului folosind mielina, care formează o înveliș protector în jurul acestuia.

Mielina este o substanță grasă care acționează ca un izolator electric pentru semnalele axonale și poate grăbi transmiterea acestora de-a lungul fibrelor, deși nu toți axonii conțin această substanță. Acolo unde este prezentă mielina, aceasta este de obicei situată de-a lungul axonului, arătând ca un cârnați care înconjoară axonul. Poate exista și subțierea fibrei de mielină, cunoscute și sub numele de noduri de Ranvier, numite după patologul francez Louis-Antoine Ranvier, care le-a descoperit la sfârșitul secolului al XIX-lea. Nodurile pot deveni mai subțiri sau impulsul electric poate fi suprimat pe măsură ce călătorește în jos pe axon, dar poate fi întărit în puncte periodice.

Deși unii celule nervoase nu conțin axoni și folosesc doar dendrite pentru a transmite informații, ele conțin o structură de bază constând din elemente comune similare cu corpul celular principal și macar un axon atașat. Pot exista diferențe în diferite structuri, acestea se bazează pe ceea ce sunt folosite celulele, de exemplu, neuronii senzoriali sunt adaptați la percepția tactilă, sunt în piele, vibrațiile audio sunt direcționate către urechea internă, alte simțuri sunt responsabile de temperatură, gust și miros.

Neuronii motori folosesc funcția axonală, ele contractă celulele musculare ale structurii scheletice a corpului, precum și inima și tract gastrointestinal. Toți acești neuroni diferiți depind de interneuroni, care sunt localizați în întregul corp și acționează ca transmițători intermediari între neuronii senzoriali și neuronii motori, la fel ca și neuronii din creier, care formează un sistem sinaptic nelocalizat sau o structură secundară a creierului care conectează sistem nervos cu tot corpul.

Există două tipuri de reticul endoplasmatic. Membranele reticulului „aspre” sau granular sunt împânzite cu ribozomi, necesare celulei pentru a sintetiza proteinele pe care le secretă. Abundența elementelor reticulului grosier în citoplasma neuronilor îi caracterizează ca celule cu activitate secretorie foarte intensă. Proteinele destinate numai utilizării intracelulare sunt sintetizate pe numeroși ribozomi care nu sunt atașați de membranele reticulului, dar sunt liberi în citoplasmă. Un alt tip de reticul endoplasmatic se numește „neted”. Organelele construite din membrane reticulate netede ambalează produse destinate secreției în „pungi” de astfel de membrane pentru transferul ulterior pe suprafața celulei, unde sunt excretate. Se mai numește reticul endoplasmatic neted Aparate Golgi, numit după italianul Emilio Golgi, care a dezvoltat pentru prima dată o metodă de pictare a acestei structuri interne, care a făcut posibilă studierea ei la microscop. În centrul citoplasmei se află celula miez. Aici, neuronii, ca toate celulele cu nuclee, conțin informații genetice codificate în structura chimică a genelor. În conformitate cu aceste informații, o celulă complet formată sintetizează substanțe specifice care determină forma, chimia și funcțiile acestei celule. Spre deosebire de majoritatea celorlalte celule din organism, neuronii maturi nu se pot diviza, iar produsele determinate genetic ale oricărui neuron trebuie să se asigure că funcțiile sale sunt menținute și modificate pe tot parcursul vieții.

Alte procese ale neuronului sunt numite dendrite. Acest termen provine din cuvântul grecesc dendron -„copac” înseamnă că au o formă asemănătoare unui copac. Pe dendrite și pe suprafața părții centrale a neuronului, care înconjoară nucleul (și numit pericarion, sau corp celule), există sinapse de intrare formate de axonii altor neuroni. Datorită acestui fapt, fiecare neuron se dovedește a fi o legătură într-una sau alta rețea neuronală.

Diferite părți ale citoplasmei neuronului conțin seturi diferite de produse moleculare speciale și organite. Reticulul endoplasmatic aspru și ribozomii liberi se găsesc numai în citoplasma corpului celular și în dendrite. Aceste organite sunt absente în axoni și, prin urmare, sinteza proteinelor este imposibilă aici. Terminalele axonilor conțin organele numite bule sinoptice, care conţin molecule ale transmiţătorului eliberate de neuron. Se crede că fiecare veziculă sinaptică poartă mii de molecule dintr-o substanță pe care neuronul o folosește pentru a transmite semnale altor neuroni.

1. Structura și funcțiile dendritelor, membrană plasmatică dendrite, câmpul receptiv al neuronilor.

Dendritele sunt, de regulă, procese scurte și foarte ramificate, care servesc ca principal loc de formare a sinapselor excitatorii și inhibitorii care influențează neuronul (diferiți neuroni au rapoarte diferite ale lungimii axonilor și dendritelor). Un neuron poate avea mai multe dendrite și, de obicei, un singur axon. Un neuron poate avea conexiuni cu mulți (până la 20 de mii) alți neuroni.

Dendritele se divid dihotomic, în timp ce axonii eliberează colaterale. Mitocondriile sunt de obicei concentrate la nodurile ramificate.

Principalele caracteristici ale unei dendrite care o disting pe secțiunile microscopice electronice:

1) absența tecii de mielină,

1. prezența sistemului corect de microtubuli,

3) prezența zonelor active ale sinapselor pe ele cu o densitate de electroni clar exprimată a citoplasmei dendrite,

4) plecarea de la trunchiul comun al dendritei spinilor,

5) zone special organizate ale nodurilor de ramificare, 6) ribozomi intercalate,

7) prezența reticulului endoplasmatic granular și negranular în zonele proximale.

Mai multe dendrite sunt situate în apropierea corpului celular; sunt relativ largi și se formează un numar mare de sinapsele. O sinapsă este locul în care are loc contactul dintre două celule nervoase sau contactul dintre o celulă efectoră și un neuron. Funcția sa este transmiterea unui impuls nervos de la o celulă la alta; este, de asemenea, responsabilă pentru frecvența și amplitudinea semnalului.

Dendritele pot fi conectate prin procese foarte mici și subțiri numite colaterale. Dendritele formează un arbore ramificat în jurul corpului celulei nervoase. Datorită dendritelor, apare o suprafață fizică de-a lungul căreia se deplasează impulsurile către un anumit neuron. Mai ales semnal nervos se deplasează într-o singură direcție: către corpul celular de-a lungul mai multor dendrite și de la acesta de-a lungul axonului către alte celule către mușchi, un organ sau către o dendrită vecină.

Membrana dendritelor, ca și membrana corpului neuronilor, conține un număr semnificativ de molecule de proteine ​​care îndeplinesc funcția. receptori chimici cu sensibilitate specifică la anumite substanțe chimice. Aceste substanțe sunt implicate în transmiterea semnalelor de la celulă la celulă și sunt mediatori excitație și inhibiție sinaptică.

câmp receptiv- o zonă ocupată de totalitatea tuturor receptorilor, a cărei stimulare duce la modificarea activității unui anumit element: o fibră aferentă (nerv R. p.) sau un neuron senzorial (neuron R. p.). Acesta din urmă se dovedește a fi mai complex, în special pentru neuronii centrali, deoarece în funcție de caracteristicile specifice ale stimulului, R. p. se poate dovedi a fi diferit. Conceptul de R. p. este, de asemenea, folosit pentru a desemna zona de localizare a elementelor sensibile, a căror stimulare duce la apariția unui reflex specializat - reflexul R. p. sau zona reflexogenă (de exemplu, reflexele interoceptive ale sistemul cardiovascular se dezvoltă ca urmare a activării zonei sinocarotide, a arcului aortic al zonei baroreceptoare etc.).

1. Caracteristici ale structurii și funcției axonilor, transportul axonilor.

Axon- neurită, cilindru axial, proces al unei celule nervoase de-a lungul căruia impulsuri nervoase provin din corp celule (soma) la organele inervate și la alte celule nervoase.

Un neuron este format dintr-un axon, un corp și mai multe dendrite , în funcție de numărul de celule nervoase sunt împărțite în unipolare, bipolare, multipolare. Transmiterea unui impuls nervos are loc de la dendrite (sau corpul celular) la axon, iar apoi potențialul de acțiune generat de la segmentul inițial al axonului este transmis înapoi la dendrite.. Dacă un axon din țesutul nervos se conectează la corpul următoarei celule nervoase, un astfel de contact se numește axo-somatic, cu dendrite - axo-dendritice, cu un alt axon - axo-axonal (un tip rar de conexiune, găsit în SNC).

La joncțiunea axonului cu corpul neuronului, cele mai mari celule piramidale din stratul 5 al cortexului au ridicătura axonului . S-a presupus anterior că aici are loc conversia potențialului postsinaptic al neuronului în impulsuri nervoase, dar datele experimentale nu au confirmat acest lucru. Înregistrarea potențialelor electrice a relevat faptul că impulsul nervos este generat în axonul însuși, și anume în segmentul inițial la o distanță de ~50 μm de corpul neuronului. Este necesară o concentrație crescută pentru a genera un potențial de acțiune în segmentul inițial al axonului canale de sodiu(de până la o sută de ori în comparație cu corpul neuronului).

Nutriția și creșterea axonului depind de corpul neuronului: atunci când axonul este tăiat, partea sa periferică moare, în timp ce partea centrală rămâne viabilă. Cu un diametru de mai multe microni lungimea axonului poate ajunge la 1 metru sau mai mult la animalele mari (de exemplu, axonii care provin de la neuroni măduva spinării la membru ). La multe animale ( calamar, peste, anelide, foronide, crustacee ) există axoni giganți de sute de microni grosime (la calmari - până la 2-3 mm). De obicei, astfel de axoni sunt responsabili pentru conducerea semnalelor către mușchi. oferind o „reacție de evadare” (tragerea într-o vizuină, înot rapid etc.). Toate celelalte lucruri fiind egale, pe măsură ce diametrul axonului crește, viteza impulsurilor nervoase de-a lungul acestuia crește.

În protoplasmă axon - axoplasmă - există fibre foarte subțiri - neurofibrile, precum și microtubuli, mitocondrii și agranulară (netedă)reticulul endoplasmatic. În funcție de faptul că axonii sunt acoperiți mielina (pulpă) coajă sau lipsită de ea, formează pulpozi sau fără pulpă fibrele nervoase.

Teaca de mielină a axonilor este prezentă numai la vertebrate. Se formează prin „înfășurare” specială pe axoncelulele Schwann, între care există zone libere de teaca de mielină -Interceptări Ranvier. Doar la interceptări sunt prezente și reapar canalele de sodiu dependente de tensiunepotenţial de acţiune. În acest caz, impulsul nervos se răspândește de-a lungul fibrelor mielinice în trepte, ceea ce crește viteza de propagare a acestuia de mai multe ori.

Secțiunile terminale ale axonului - terminalele - se ramifică și contactează alte celule nervoase, musculare sau glandulare. La capatul axonului se aflaterminale sinaptice- porţiunea terminală a terminalului în contact cu celula ţintă. Împreună cu membrana postsinaptică a celulei țintă, se formează terminația sinaptică sinapsa. Excitația se transmite prin sinapse.

Funcția specifică a axonului este conducereapotenţial de acţiunede la corpul celular la alte celule sau organe periferice. Cealaltă funcție estetransportul axonilor substante.

Pe lângă funcţia sa specifică de conductorpotenţiale de acţiune axon este un canal de transport de substante.

Transportul axonilor este mișcarea substanțelor de-a lungul axon . Proteine ​​sintetizate în corpul celularsubstanțe transmițătoare sinapticeși compușii cu greutate moleculară mică se deplasează de-a lungul axonului împreună cu organitele celulare, în special, mitocondriile . Pentru majoritatea substanțelor și organelelor, a fost detectat și transportul în direcția opusă. Viruși și toxine poate pătrunde în axonul de la periferia acestuia și se poate deplasa de-a lungul acestuia. Transportul axonilor este un proces activ.

Transportul axonilor depinde de o aprovizionare suficientă de energie; când nivelul de ATP scade la jumătate, transportul axonilor este blocat, iar când aprovizionarea cu energie este restabilită, acesta se reia.

Proteinele citoscheletice sunt eliberate din corpul celular, mișcându-se de-a lungul axonului cu o viteză de 1 până la 5 mm pe zi. Acest transport lent axonilor(un transport asemănător acestuia este prezent și în dendrite). Multe enzime și alte proteine ​​​​citosolice sunt de asemenea transportate folosind acest tip de transport.

Materialele non-citosolice care sunt necesare la sinapsă, cum ar fi proteinele secretate și moleculele legate de membrană, se deplasează de-a lungul axonului la viteze mult mai mari. Aceste substanțe sunt transportate de la locul lor de sinteză, reticulul endoplasmatic, la aparatul Golgi, care este adesea situat la baza axonului. Aceste molecule, ambalate în vezicule membranare, sunt apoi transportate de-a lungul șinelor microtubulilor de către transport rapid de axon cu o viteză de până la 400 mm pe zi. Astfel, mitocondriile, diverse proteine, inclusiv neuropeptidele (neurotransmițători de natură peptidică) și neurotransmițătorii non-peptidici sunt transportate de-a lungul axonului.

Se numește transportul materialelor din corpul neuronului la sinapsă anterograd, și în direcția opusă - retrograd.