Definice
Definice
Neurony jsou hlavní buňky nervové soustavy, jejichž úlohou je přenášet a zpracovávat informace v celém těle. Viz neurony a gliové buňky.
Anatomie
Neuron ( viz anatomie neuronu) se skládá ze tří hlavních částí:
- Un tělo buňky také zvaný součet.
- Přístavby stromů, které se také nazývají dendrity a pravděpodobně obdrží informace.
- Un axonu unikátní schopností přenášet informace do jiných buněk.
Povrch dendritů je výrazně zvětšen přítomností četných struktur zvaných dendritické trny . Axon má také schopnost dělit se do různých větví: axonálních kolaterál , které se dále větví do axonálních zakončení . Každý axonální zakončení má konec zvaný terminální bouton.
Každý neuron je ohraničen buněčnou membránou, která ho chrání a umožňuje regulaci příchozího a odchozího toku elektrolytů (mimo jiné sodíku a draslíku) a molekul.
Elektrická aktivita neuronů je výsledkem pohybu elektrických částic přes membránu. Tento elektrický tok je výsledkem vstupu a výstupu iontů přes buněčnou membránu.
Pohyb iontů se řídí koncentračním gradientem, který jde od nejkoncentrovanějšího k nejméně koncentrovanému, a potenciálovým gradientem, který jde od nejvíce nabitého k nejméně nabitému.
Distribuce iontů je také výsledkem otevírání a zavírání iontových kanálů, které jsou pozorovány uvnitř neuronové membrány.
Když je neuron v klidu, intracelulární strana membrány, tj. uvnitř neuronu, má elektrický náboj přibližně -70 mV vzhledem k extracelulární straně, tj. vzhledem k druhé straně membrány neuronu.
Tento náboj se nazývá klidový potenciál . Je výsledkem nerovnoměrného rozložení iontů na jedné a druhé straně membrány neuronu.
Velké , negativně nabité proteiny jsou příliš velké na to, aby opustily buňku. Neuron pomocí pumpy vypuzuje kladně nabité sodíkové ionty.
Na druhou stranu, nerovnoměrné rozložení iontů draslíku a chloru také přispívá k klidovému potenciálu.
Když je neuron stimulován, iontové kanály v membráně změní svůj stav, což má za následek změnu v distribuci iontů kolem membrány a následně náhle zvýší nebo sníží napětí na membráně o několik milivoltů.
Mírné zvýšení napětí na membráně se nazývá hyperpolarizace , zatímco mírné snížení tohoto napětí se nazývá depolarizace . Tato změna se označuje jako stupňovité potenciály. Akční potenciál je jev, který odpovídá rychlé a velké změně polarity membrány axonu. Akční potenciál se spustí, když membránový potenciál dosáhne depolarizačního prahu přibližně -50 mV.
Transmembránové napětí se náhle obrátí, což znamená, že intracelulární strana se stane kladnou vzhledem k extracelulární straně, a poté se stejně náhle obrátí. Poté se obnoví klidový potenciál. Tyto změny napětí jsou důsledkem chování sodíkových a draslíkových kanálů . Tyto kanály jsou citlivé na membránové napětí, a proto se nazývají napěťově řízené kanály.
Když je na axonu spuštěn akční potenciál, může se šířit podél něj. Pohyb akčního potenciálu podél axonu se nazývá nervový impuls . Nervové impulsy se šíří rychleji, když je axon myelinizován . Je to proto, že přeskakují z jednoho Ranvierova uzlu do druhého. Ranvierovy uzly jsou malé prostory, které oddělují gliové buňky produkující glii obklopující axon.
symptomy
fyziologie
Neurony jsou základními složkami nervového systému . Jsou to vysoce specializované buňky, jejichž úlohou je přenášet zprávy mezi různými oblastmi těla ve formě nervových impulsů.
Další charakteristiky neuronů jsou:
- Une významná dlouhověkost (neuron se může dožít více než 100 let, pokud má správnou výživu).
- Aktivita neuronu (neuronální metabolismus) je velmi vysoká. Tato rozmanitost buněk vyžaduje velmi velké množství kyslík a glukóza (cukr). Bez kyslíku může přežít jen několik minut.
- Neurony se nemohou reprodukovat, a proto se po zničení neobnovují.
Nervová buňka se skládá z buněčného těla ( perikaryonu ), které se skládá z velkého jádra, neuronálních výběžků vycházejících z buněčného těla, samotného neuronu a zahrnuje:
- Les dendrity (chapadlové prodloužení buňky).
- Axon což je válcovitý výběžek (někdy u některých neuronů chybí) vedoucí nervový impuls (povídače) směrem k synapse (synapse je bod spojení mezi axonem neuronu a dendrity jiného neuronu, kudy prochází nervový impuls). Axony mnoha neuronů, a zejména těch s velkým průměrem, jsou pokryty bělavým obalem lipidové (tukové) povahy: myelinová pochva který slouží jako elektrický izolant. Myelinizované axony (pokryté myelinovou pochvou) mají schopnost vést nervové impulsy rychleji než nemyelinizované axony (bez myelinové pochvy), které přenášejí nervové impulsy pomaleji.
Rychlost, s jakou se nervové impulsy šíří, se pohybuje od 150 metrů za sekundu do méně než 1 metru za sekundu. Oblasti mozku a míchy , které obsahují pouze shluky myelinizovaných axonů, tvoří bílou hmotu . Oblasti nervového systému složené ze šedé hmoty obsahují pouze buněčná těla nebo nemyelinizované axony.
Mezi vnitřkem a vnějškem neuronu existují rozdíly v elektrickém náboji (polarizaci), které se nazývají klidový potenciál . Vnější strana buňky je kladná ve srovnání s vnitřní stranou, která je záporná.
Nervové buňky se od ostatních buněk v těle liší schopností být vzrušené, tedy vytvářet elektrický jev zvaný akční potenciál nebo nervový impuls.
Během několika milisekund a na velmi krátkou vzdálenost vstoupí do buňky atomy sodíku, které ztratily elektrony (kladné ionty), a tím depolarizuje membránu neuronu. To generuje nervový impuls, který se šíří neuronem. Vzniká tak nervová zpráva. Tato zpráva představuje informaci, která umožňuje jedinci přijímat informace zvenčí (například bolest) nebo vydávat příkaz (například pohnout svalem). Tato zpráva dorazí k neuronu přes jeho dendrity, kde je analyzována. Nová zpráva pak putuje podél axonu k jinému neuronu, dokud se nedostane do kontaktu s jiným typem buňky (sval, žláza), kde příkaz vyvolá reakci (sekrece ze žlázy, pohyb atd.).
Patofyziologie
Glutamát je součástí jednoho z nejdůležitějších neurotransmiterů pro funkci mozku. Některé experimenty ukázaly, že pokud je glutamát aplikován na neuron, ten nakonec během několika minut odumře. To představuje zvláštní jev: glutamát je pro neurony důležitým neurotransmiterem i toxickou látkou.
Při určitých poruchách mozku, v důsledku zastavení krevního oběhu nebo nedostatečného okysličení mozku, jak je to možné například při infarktu myokardu , zástavě srdce, některých epilepsiích , úrazu hlavy atd., se neuron ocitá ve zvláště škodlivých podmínkách, což způsobuje uvolňování glutamátu, který je obsažen v těle neuronu.
Uvolnění glutamátu vede ke zničení samotného neuronu v procesu zvaném excitotoxicita . Fenomén excitotoxicity je následující:
V normálním stavu má neuron na své vnější a vnitřní straně odlišné elektrické náboje. ATP zajišťuje funkci iontových pump. Pokud není dostatek ATP k udržení chodu iontových pump, membrány se depolarizují a do buňky vstupují ionty vápníku. Toto velké množství iontů vápníku stimuluje uvolňování glutamátu do synapse. Glutamát poté depolarizuje neurony, čímž zvyšuje koncentraci iontů vápníku, což následně vede k velmi velkému uvolňování glutamátu . Jakmile je koncentrace glutamátu velmi vysoká, neurony jsou v důsledku nadměrné excitace zničeny. Následně se do neuronu v důsledku stimulace vápníkem dostane značné množství vody. Enzymy uvnitř neuronu začnou rozkládat jeho proteiny, stejně jako lipidy a nukleové kyseliny (stavební kameny proteinů). Neuron se tak v jistém smyslu začne sám trávit.
Podle některých výzkumů může být excitotoxicita zdrojem určitých neurologických, a konkrétněji neurodegenerativních onemocnění, která se vyvíjejí progresivně. Patří mezi ně amyotrofická laterální skleróza (ALS), známá také jako Lou Gehrigova choroba. Tento stav je charakterizován pomalým odumíráním motorických neuronů v míše – neuronů, které vysílají nervové impulsy do svalů a způsobují jejich pohyb. Podobný proces se pravděpodobně vyskytuje i u Alzheimerovy choroby, kdy dochází k progresivnímu a přednostnímu ničení neuronů v mozkové kůře.
Nemoci podobné těm, které byly právě popsány, se mohou vyskytnout po konzumaci potravin obsahujících určité toxiny. Jedním z takových onemocnění je lathyrismus , degenerace motorických neuronů způsobená látkou nacházející se v hrachu: excitotoxinem zvaným beta-oxalylaminoalanin . Tato látka aktivuje glutamátové receptory.
Další toxické látky, jako např.kyselina domoová se nacházejí v některých kontaminovaných slávkách. Je to také agonista, tedy látka ekvivalentní glutamátovým receptorům nacházejícím se v neuronech. Požití malého množství kyseliny domoové vede k výskytu epileptické záchvaty, A léze na úrovni mozek.
Byl také objeven další excitotoxin z rostliny na ostrově Guam: beta-methylaminoalaninTato škodlivá látka pravděpodobně způsobí degeneraci centrálního nervového systému, jako je například spojení amyotrofická laterální skleróza, pro Alzheimerova choroba a Parkinsonova choroba.