Bildar receptorer dendrit eller axon. Fuskblad om "anatomi"

Mest neuroner det finns bara ett axon; väldigt få har inget axon alls. Ett axon är en cylindrisk process, vars längd och diameter varierar beroende på typen av neuron. Även om axonerna hos vissa neuroner är korta, är de vanligtvis mycket långa. Till exempel motorcellsaxoner ryggrad, som innerverar fotens muskler, kan nå en längd av 100 cm.

Början på allt axoner fungerar som en kort pyramidformad sektion - axonkullen - som vanligtvis sträcker sig från perikaryon. Plasmamembranet i ett axon är känt som axolemma (grekiska axon - axel + eilema - mantel), och dess innehåll är känt som axoplasma.

I neuronerna som det avgår från axon, täckt med en myelinskida, finns det ett speciellt område mellan axonkullen och punkten där myeliniseringen börjar - det initiala segmentet. Det är själva platsen där den algebraiska summeringen av de olika excitatoriska och hämmande impulserna som anländer till neuronen sker, vilket resulterar i ett beslut om huruvida en aktionspotential, eller nervimpuls, kommer att fortplanta sig.

Det är känt att i början segmentet flera typer är lokaliserade jonkanaler, och de är mycket viktiga för att generera förändringar i elektrisk potential som bildar en aktionspotential. Till skillnad från dendriter har axonen en konstant diameter och förgrenar sig mycket svagt. Ibland bildar axonet omedelbart efter att ha lämnat cellkroppen en gren som återvänder till området av nervcellskroppen. Alla axonala grenar är kända som sidogrenar.

Axon cytoplasma(axoplasma) innehåller mitokondrier, mikrotubuli, neurofilament och ett visst antal cisterner i det agranulära endoplasmatiska reticulum (aER). Frånvaron av polyribosomer och granulärt endoplasmatiskt retikulum (rER) tyder på att underhållet av axonet beror på perikaryonet. När ett axon skärs, genomgår dess perifera del degeneration och dör.
Förbi axon mycket aktiv tvåvägstransport av små och stora molekyler sker.

Makromolekyler och organeller som syntetiseras i cellkropp, transporteras kontinuerligt längs axonet till dess terminaler. Mekanismen för denna överföring är anterograd ström (transport).

Anterograd ström utförs i tre olika hastigheter. Långsam ström (med en hastighet av flera millimeter per dag) transporterar proteiner och aktinfilament. Medelhastig ström transporterar mitokondrier, medan snabb ström (100 gånger snabbare) transporterar vesikelinnehållande ämnen som behövs vid axonterminalen under nervimpulsöverföring.

Samtidigt med anterograd ström det finns en retrograd ström (transport) som leder i motsatt riktning (mot cellkroppen) vissa molekyler, inklusive material som tas upp av endocytos (inklusive virus och toxiner). Denna process används för att studera neuronala projektioner, för vilka peroxidas eller annan markör injiceras i området där axonterminalerna är belägna, och dess distribution övervakas efter en tid.

Motor ekorrar proteiner associerade med axonalt flöde inkluderar dynein, ett protein med ATPas-aktivitet som finns på mikrotubuli (associerat med retrogradt flöde) och kinesin, ett mikrotubuli-aktiverat ATPas som fäster till vesiklar och medierar anterogradflöde i axonet.

I kroppen finns ett axon i slutet av en nervcell., nämligen på neuronen, och dess huvudfunktionär ledning av elektriska signaler från en neuron till receptordendriter på andra neurala ytor. Även om axon och dendrit inte är i fysisk kontakt med varandra, när en elektrisk signal går till slutet av axonet, resulterar det i en elektrokemisk reaktion i vesikulära strukturer mellan de två materialen, så kallade vesikler. Dessa vesiklar frisätter kemiska laddningar av neurotransmittorer i den synaptiska klyftan mellan axonterminalen och dendriternas receptorställen. Exciteringen av dessa laddningar är känd som en synaptisk respons, och axonens funktion är att överföra dessa signaler till stora mängder i form av data in i hjärnan på en person eller ett djur.

Axonet ser ut som en svans fäst vid en neuroncell och är en av de största och mest betydelsefulla nervcellsstrukturerna i kroppen.

Neuroner kan ha en mängd olika axonala strukturer, både enkla och grenade strukturer kopplade till olika närliggande neuroner, vilket ökar komplexiteten i nervsystemets och hjärnans banor och funktioner. Axonstorleken varierar från 0,1 mm till 2 millimeter i längd, även tusentals axoner kan gå samman för att skapa nervfibrer. Oavsett hur komplex en neuron är, är axoner nödvändiga för att den ska kunna utföra sina funktioner. Annan viktig funktion Axonet förstärks genom signalöverföring med myelin, som bildar ett skyddande hölje som omger det.

Myelinär ett fettämne som fungerar som en elektrisk isolator för axonala signaler och kan påskynda deras överföring längs fibrerna, även om inte alla axoner innehåller detta ämne. Där myelin finns, är det vanligtvis placerat längs axonet och ser ut som en korv som omger axonet. Det kan också vara förtunning av myelinfibern, även känd som noder av Ranvier, uppkallad efter den franske patologen Louis-Antoine Ranvier, som upptäckte dem i slutet av 1800-talet. Noderna kan bli tunnare eller den elektriska impulsen kan dämpas när den färdas ner i axonet, men den kan förstärkas vid periodiska punkter.

Även om vissa nervceller innehåller inte axoner och använder endast dendriter för att överföra information, de innehåller en grundläggande struktur som består av vanliga element som liknar huvudcellkroppen, och minst ett fäst axon. Det kan finnas skillnader i olika strukturer, dessa är baserade på vad cellerna används till, till exempel sensoriska neuroner är inställda på taktil perception, de finns i huden, ljudvibrationer riktas mot innerörat, andra sinnen är ansvariga för temperatur, smak och lukt.

Motorneuroner använder axonal funktion, kontrakterar de muskelcellerna i kroppens skelettstruktur, liksom hjärtat och mag-tarmkanalen. Alla dessa olika neuroner är beroende av interneuroner, som finns i hela kroppen och fungerar som mellanliggande sändare mellan sensoriska och motoriska neuroner, liksom neuroner i hjärnan, som bildar ett icke-lokaliserat synaptiskt system eller sekundär hjärnstruktur som förbinder nervsystem med hela kroppen.

Det finns två typer av endoplasmatiskt retikulum. Membranen i det "grova" eller granulära reticulum är översållad med ribosomer, nödvändigt för att cellen ska syntetisera de proteiner den utsöndrar. Överflödet av grova retikulumelement i neuronernas cytoplasma karaktäriserar dem som celler med mycket intensiv sekretorisk aktivitet. Proteiner avsedda endast för intracellulär användning syntetiseras på många ribosomer som inte är fästa vid retikulummembranen, men som är fria i cytoplasman. En annan typ av endoplasmatisk retikulum kallas "slät". Organeller byggda av släta retikulummembran förpackar produkter avsedda för utsöndring i "påsar" med sådana membran för efterföljande överföring till cellytan, där de utsöndras. Slät endoplasmatisk retikulum kallas också Golgiapparat, uppkallad efter italienaren Emilio Golgi, som först utvecklade en metod för att måla denna inre struktur, som gjorde det möjligt att studera den mikroskopiskt. I mitten av cytoplasman finns cellen kärna. Här innehåller neuroner, liksom alla celler med kärnor, genetisk information kodad i geners kemiska struktur. I enlighet med denna information syntetiserar en fullt bildad cell specifika ämnen som bestämmer formen, kemin och funktionerna hos denna cell. Till skillnad från de flesta andra celler i kroppen kan mogna neuroner inte dela sig, och de genetiskt betingade produkterna från varje neuron måste säkerställa att dess funktioner bibehålls och modifieras under hela dess liv.

Andra processer av neuronen kallas dendriter. Denna term kommer från det grekiska ordet dendron -"träd" betyder att de har en trädliknande form. På dendriter och på ytan av den centrala delen av neuronen, som omger kärnan (och kallas perikaryon, eller kropp celler), det finns ingångssynapser som bildas av axonerna hos andra neuroner. Tack vare detta visar sig varje neuron vara en länk i ett eller annat neuralt nätverk.

Olika delar av neuroncytoplasman innehåller olika uppsättningar av speciella molekylära produkter och organeller. Grovt endoplasmatiskt retikulum och fria ribosomer finns endast i cellkroppens cytoplasma och dendriter. Dessa organeller saknas i axoner, och därför är proteinsyntes omöjlig här. Axonterminaler innehåller organeller som kallas synoptiska bubblor, som innehåller molekyler av sändaren som frisätts av neuronen. Man tror att varje synaptisk vesikel bär tusentals molekyler av ett ämne som neuronen använder för att överföra signaler till andra neuroner.

1. Dendriternas struktur och funktioner, plasmamembran dendriter, mottagligt fält av neuroner.

Dendriter är som regel korta och mycket förgrenade processer som fungerar som huvudplatsen för bildandet av excitatoriska och hämmande synapser som påverkar neuronen (olika neuroner har olika förhållanden mellan axon och dendriter längder). En neuron kan ha flera dendriter och vanligtvis bara en axon. En neuron kan ha kopplingar med många (upp till 20 tusen) andra neuroner.

Dendriter delar sig dikotomt, medan axoner avger kollateraler. Mitokondrier är vanligtvis koncentrerade till förgrenade noder.

De viktigaste egenskaperna hos en dendrit som särskiljer den på elektronmikroskopiska sektioner:

1) frånvaro av myelinskidan,

1. närvaron av det korrekta mikrotubulisystemet,

3) närvaron av aktiva zoner av synapser på dem med en tydligt uttryckt elektrontäthet i dendritcytoplasman,

4) avvikelse från den gemensamma stammen av dendriten av ryggar,

5) speciellt organiserade zoner av förgrenade noder, 6) insprängda ribosomer,

7) närvaron av granulärt och icke-granulärt endoplasmatiskt retikulum i de proximala områdena.

Flera dendriter finns nära cellkroppen, de är relativt breda och bildas Ett stort antal synapser. En synaps är där kontakt mellan två nervceller eller kontakt mellan en effektorcell och en neuron uppstår. Dess funktion är överföringen av en nervimpuls från en cell till en annan; den är också ansvarig för signalens frekvens och amplitud.

Dendriter kan kopplas samman genom mycket små, tunna processer som kallas kollateraler. Dendriter bildar ett förgrenat träd runt nervcellens kropp. Tack vare dendriter uppstår en fysisk yta längs vilken impulser färdas till en given neuron. För det mesta nervsignal rör sig i en riktning: till cellkroppen längs flera dendriter och från den längs axonet till andra celler till muskler, ett organ eller till en närliggande dendrit.

Membranet av dendriter, liksom membranet i kroppen av neuroner, innehåller ett betydande antal proteinmolekyler som utför funktionen kemiska receptorer med specifik känslighet för vissa kemikalier. Dessa ämnen är involverade i att överföra signaler från cell till cell och är medlare synaptisk excitation och hämning.

mottagligt fält- ett område som upptas av alla receptorer, vars stimulering leder till en förändring av aktiviteten hos ett visst element: en afferent fiber (R. p. nerv) eller en sensorisk neuron (R. p. neuron). Det senare visar sig vara mer komplext, särskilt för centrala neuroner, eftersom R. p. kan visa sig vara annorlunda beroende på stimulans specifika egenskaper. Begreppet R. p. används också för att beteckna lokaliseringszonen för känsliga element, vars stimulering leder till uppkomsten av en specialiserad reflex - R. p. reflex, eller reflexogen zon (till exempel interoceptiva reflexer av kardiovaskulära systemet utvecklas som ett resultat av aktivering av sinokarotiszonen, baroreceptorzonen aortabåge, etc.).

1. Funktioner i axonernas struktur och funktion, axontransport.

Axon- neurit, axiell cylinder, process av en nervcell längs vilken nervimpulser komma från kroppen celler (soma) till innerverade organ och andra nervceller.

En neuron består av en axon, en kropp och flera dendriter , beroende på antalet av vilka nervceller delas in i unipolära, bipolära, multipolära. Överföring av en nervimpuls sker från dendriterna (eller cellkroppen) till axonet, och sedan överförs den genererade aktionspotentialen från det initiala segmentet av axonet tillbaka till dendriterna. Om ett axon i nervvävnaden ansluter till nästa nervcells kropp kallas sådan kontakt för axo-somatisk, med dendriter - axo-dendritisk, med en annan axon - axo-axonal (en sällsynt typ av anslutning, som finns i CNS).

I korsningen av axonet med neuronkroppen har de största pyramidcellerna i det femte lagret av cortex axon kulle . Det antogs tidigare att omvandlingen av neurons postsynaptiska potential till nervimpulser sker här, men experimentella data har inte bekräftat detta. Registrering av elektriska potentialer visade att nervimpulsen genereras i själva axonet, nämligen i det initiala segmentet på ett avstånd av ~50 μm från neuronkroppen. En ökad koncentration krävs för att generera en aktionspotential i det initiala segmentet av axonet natriumkanaler(upp till hundra gånger jämfört med neuronkroppen).

Näringen och tillväxten av axonet beror på neuronens kropp: när axonet skärs dör dess perifera del, medan den centrala delen förblir livskraftig. Med en diameter på flera mikron längden på axonet kan nå 1 meter eller mer hos stora djur (till exempel axoner som kommer från neuroner ryggmärg till lem ). Hos många djur ( bläckfisk, fisk, annelider, phoronider, kräftdjur ) det finns gigantiska axoner som är hundratals mikrometer tjocka (hos bläckfiskar - upp till 2-3 mm). Typiskt är sådana axoner ansvariga för att leda signaler till musklerna. ger en "flyktreaktion" (att dra in i en håla, simma snabbt, etc.). Allt annat lika, när diametern på axonet ökar, ökar hastigheten för nervimpulserna längs den.

I protoplasma axon - axoplasma - det finns mycket tunna fibrer - neurofibriller, såväl som mikrotubuli, mitokondrier och agranulär (slät)endoplasmatiska retiklet. Beroende på om axonerna är täckta myelin (massa) skal eller saknar det, de bildar massa eller massalösa nervfibrer.

Myelinskidan hos axoner finns endast hos ryggradsdjur. Den bildas av speciell "lindning" på axonetSchwann-celler, mellan vilka det finns områden fria från myelinskidan -Ranvier avlyssningar. Endast vid avlyssningarna är spänningsstyrda natriumkanaler närvarande och återuppståragerande potential. I det här fallet sprider sig nervimpulsen längs de myeliniserade fibrerna i steg, vilket ökar hastigheten på dess utbredning flera gånger.

De terminala sektionerna av axonet - terminalerna - förgrenar sig och kommer i kontakt med andra nerv-, muskel- eller körtelceller. I slutet av axonet finnssynaptisk terminal- terminaldelen av terminalen i kontakt med målcellen. Tillsammans med målcellens postsynaptiska membran bildas det synaptiska slutet synaps. Excitation överförs genom synapser.

Axonets specifika funktion är ledningagerande potentialfrån cellkroppen till andra celler eller perifera organ. Dess andra funktion äraxon transportämnen.

Förutom sin specifika funktion som ledarehandlingspotentialer axon är en kanal för transport av ämnen.

Axontransport är förflyttning av ämnen axon . Proteiner som syntetiseras i cellkroppensynaptiska sändarämnenoch lågmolekylära föreningar rör sig längs axonet tillsammans med cellulära organeller, i synnerhet, mitokondrier . För de flesta ämnen och organeller har även transport i motsatt riktning upptäckts. Virus och gifter kan penetrera axonet i dess periferi och röra sig längs den. Axontransport är en aktiv process.

Axontransport är beroende av en tillräcklig energitillförsel; när ATP-nivån minskar med hälften blockeras axontransporten och när energitillförseln återställs återupptas den.

Cytoskelettproteiner levereras från cellkroppen och rör sig längs axonet med en hastighet av 1 till 5 mm per dag. Detta långsam axontransport(en transport liknande den finns också i dendriter). Många enzymer och andra cytosoliska proteiner transporteras också med denna typ av transport.

Icke-cytosoliska material som behövs vid synapsen, såsom utsöndrade proteiner och membranbundna molekyler, rör sig längs axonet med mycket högre hastigheter. Dessa ämnen transporteras från sin syntesplats, det endoplasmatiska retikulumet, till Golgi-apparaten, som ofta är belägen vid basen av axonet. Dessa molekyler, förpackade i membranvesiklar, transporteras sedan längs mikrotubuliskenor av snabb axontransport med en hastighet på upp till 400 mm per dag. Sålunda transporteras mitokondrier, olika proteiner, inklusive neuropeptider (neurotransmittorer av peptidkaraktär), och icke-peptid-neurotransmittorer längs axonet.

Transporten av material från neuronkroppen till synapsen kallas anterograd, och i motsatt riktning - retrograd.