Definition
Definition
Невроните са основните клетки на нервната система, чиято роля е да предават и обработват информация в цялото тяло. Вижте неврони и глиални клетки.
Anatomie
Невронът ( вижте анатомията на неврон) е съставен от три основни части:
- Un клетъчно тяло наричан още сома.
- Дървовидни разширения, които също се наричат дендрити и има вероятност да получи информация.
- Un аксон уникален с капацитета да пренася информация до други клетки.
Повърхността на дендритите се увеличава значително от наличието на множество структури, наречени дендритни бодли . Аксонът също така има способността да се разделя на различни разклонения: аксонови колатерали , които от своя страна се разклоняват допълнително в аксонови терминали . Всеки аксонов терминал има край, наречен терминален бутон.
Всеки неврон е ограничен от клетъчна мембрана, която го защитава и позволява регулирането на входящите и изходящите потоци от електролити (натрий, калий и други) и молекули.
Електрическата активност на невроните е резултат от движението на електрически частици от двете страни на мембраната. Този електрически поток е резултат от влизането и излизането на йони през клетъчната мембрана.
Движението на йони следва градиент на концентрация, който върви от най-концентрираните към най-малко концентрираните, и потенциален градиент, който върви от най-заредените към най-малко заредените.
Разпределението на йони също е резултат от отварянето и затварянето на йонни канали, които виждаме вътре в мембраната на неврона.
Когато невронът е в покой, вътреклетъчната страна , т.е. вътре в неврона, на мембраната има електрически заряд от приблизително -70 mV спрямо извънклетъчната страна, т.е. спрямо другата страна на мембраната на неврона.
Този заряд се нарича потенциал на покой . Той е резултат от неравномерно разпределение на йоните от едната страна на мембраната и от другата страна на мембраната на неврона.
Големите , отрицателно заредени протеини са твърде големи, за да напуснат клетката. Невронът, използвайки помпа, изхвърля положително заредени натриеви йони.
От друга страна, неравномерното разпределение на калиеви йони и хлорни йони също допринася за потенциала на покой.
Когато невронът се стимулира, йонните канали в мембраната променят състоянието си, което води до промяна в разпределението на йони около мембраната и внезапно увеличава или намалява напрежението през мембраната с няколко миливолта.
Леко повишаване на напрежението през мембраната се нарича хиперполяризация , докато леко понижаване на това напрежение се нарича деполяризация . Тази промяна се нарича градуирани потенциали. Акционният потенциал е събитие, което съответства на бърза и голяма промяна в полярността на мембраната на аксона. Акционният потенциал се задейства, когато мембранният потенциал достигне прага на деполяризация от приблизително -50 mV.
Трансмембранното напрежение ще се обърне рязко, което означава, че вътреклетъчната страна ще стане положителна спрямо извънклетъчната страна, и след това ще се обърне отново също толкова рязко. След това потенциалът на покой ще се възстанови. Тези обръщания на напрежението са резултат от поведението на натриевите и калиевите канали . Тези канали са чувствителни към мембранното напрежение, поради което се наричат волтажно-зависими канали.
Когато акционен потенциал се задейства в аксона, той може да се разпространи по аксона. Движението на акционен потенциал по аксона се нарича нервен импулс . Нервните импулси се разпространяват по-бързо, когато аксонът е миелинизиран . Това е така, защото те прескачат от един възел на Ранвие към следващия. Възлите на Ранвие са малки пространства, които разделят глиалните клетки , произвеждащи глията, обграждаща аксона.
симптоми
физиология
Невроните са основните компоненти на нервната система . Те са високоспециализирани клетки, чиято роля е да предават съобщения между различните области на тялото под формата на нервни импулси.
Други характеристики на невроните са:
- Une значителна дълготрайност (един неврон може да живее повече от 100 години, при условие че има правилно хранене).
- Активността на неврона (невронен метаболизъм) е много висока. Това разнообразие от клетки изисква много голямо количество d'oxygène et де гликоза (захар). При липса на кислород той може да оцелее само няколко минути.
- Невроните не са в състояние да се възпроизвеждат и следователно не се заменят, когато бъдат унищожени.
Нервната клетка се състои от клетъчно тяло ( перикарион ), съставено от голямо ядро, невронни израстъци, произхождащи от клетъчното тяло, самия неврон и включващи:
- Les дендрити (пипално разширение на клетката).
- Аксонът което е цилиндричното разширение (понякога липсващо в определени неврони), водещо нервния импулс (поръчки) към синапс (синапсът е точката на свързване между аксона на неврон и дендритите на друг неврон, където ще се осъществи преминаването на нервния импулс). Аксоните на много неврони, и по-специално тези, които имат голям диаметър, са покрити с белезникава обвивка от липиден (мастен) характер: миелинова обвивка който служи като електрически изолатор. Миелинизираните аксони (обвити в миелинова обвивка) имат способността да провеждат нервните импулси по-бързо от немиелинизираните аксони (без миелинова обвивка), които пренасят нервните импулси по-бавно.
Скоростта, с която се разпространяват нервните импулси, варира от 150 метра в секунда до по-малко от 1 метър в секунда. Областите на мозъка и гръбначния мозък , които съдържат само клъстери от миелинизирани аксони, съставляват бялото вещество . Областите на нервната система, съставени от сиво вещество, съдържат само клетъчни тела или немиелинизирани аксони.
Между вътрешната и външната страна на неврона има разлика в електрическия заряд (поляризация), наречена потенциал на покой . Външната страна на клетката е положителна в сравнение с вътрешната, която е отрицателна.
Нервните клетки се различават от другите клетки в тялото по способността си да се възбуждат, тоест да създават електрически феномен, наречен потенциал на действие или нервен импулс.
В рамките на няколко милисекунди и на много кратко разстояние, натриеви атоми, които са загубили електрони (положителни йони), навлизат в клетката, като по този начин деполяризират мембраната на неврона. Това генерира нервен импулс, който се разпространява по неврона. По този начин се създава нервно съобщение. Това съобщение представлява информацията, която позволява на индивида да получава информация отвън (например болка) или да дава команда (например да раздвижи мускул). Това съобщение пристига до неврона чрез неговите дендрити, където се анализира. След това ново съобщение ще пътува по аксона до друг неврон, докато не влезе в контакт с друг тип клетка (мускул, жлеза), където командата ще доведе до отговор (секреция от жлеза, движение и др.).
Патофизиология
Глутаматът е компонент на един от най-важните невротрансмитери за мозъчната функция. Някои експерименти показват, че ако глутаматът се приложи върху неврон, той евентуално умира в рамките на минути. Това представлява странно явление: глутаматът е едновременно важен невротрансмитер и токсично вещество за невроните.
При определени мозъчни нарушения, поради спиране на кръвообращението или недостатъчна оксигенация на мозъка, както може да се наблюдава например при миокарден инфаркт , сърдечен арест, някои епилепсии , травма на главата и др., невронът се оказва в особено вредни условия, което води до освобождаване на глутамат, който се съдържа в тялото на неврона.
Освобождаването на глутамат води до разрушаване на самия неврон, в процес, наречен екситотоксичност . Феноменът на екситотоксичност е следният:
В нормално състояние, невронът има различни електрически заряди от външната и вътрешната си страна. АТФ поддържа функционирането на йонните помпи. Ако няма достатъчно АТФ , за да поддържа работата на йонните помпи, мембраните се деполяризират и калциевите йони навлизат в клетката. Това голямо количество калциеви йони стимулира освобождаването на глутамат в синапса. След това глутаматът деполяризира невроните, увеличавайки концентрацията на калциеви йони, което от своя страна води до много голямо освобождаване на глутамат . Веднага щом концентрацията на глутамат стане много висока, невроните се разрушават поради прекомерно възбуждане. Впоследствие, значително количество вода навлиза в неврона поради калциевата стимулация. Ензимите вътре в неврона започват да разграждат неговите протеини, както и липидите и нуклеиновите киселини (градивните елементи на протеините). По някакъв начин невронът започва да се самосмила.
Според някои изследвания, екситотоксичността може да е източник на някои неврологични, и по-специално невродегенеративни, заболявания, които се развиват прогресивно. Те включват амиотрофична латерална склероза (АЛС), известна още като болестта на Лу Гериг. Това състояние се характеризира с бавна смърт на моторните неврони в гръбначния мозък – невроните, които изпращат нервни импулси към мускулите, карайки ги да се движат. Смята се, че подобен процес е свързан с болестта на Алцхаймер, с прогресивно и преференциално разрушаване на невроните в мозъчната кора.
Заболявания, подобни на току-що описаните, могат да възникнат след консумация на храни, съдържащи определени токсини. Едно такова заболяване е латиризмът , дегенерация на моторните неврони, причинена от вещество, намиращо се в граха: екситотоксин, наречен бета-оксалиламиноаланин . Това вещество активира глутаматните рецептори.
Други токсични вещества катодомоева киселина се намират в определени миди, които са били заразени. Той също така е агонист, тоест еквивалентно вещество на глутаматните рецептори, открити в невроните. Поглъщането на малки количества домоева киселина води до появата на епилептични припадъци, Както и за лезии нивото на мозък.
Открит е и друг екситотоксин, идващ от растение на остров Гуам: бета-метиламиноаланин. Това вредно вещество вероятно ще причини появата на дегенерация на централната нервна система, като асоциацията на амиотрофична латерална склерозаОт Болест на Алцхаймер и болестта на Паркинсон.