Эволюцияның ең үлкен жетістігі - химиялық реакцияларға негізделген барған сайын күрделі ақпарат желісі бар организмдердің миы мен дамыған жүйке жүйесі. Нейрондардың процестері бойымен жүретін жүйке импульсі адамның күрделі әрекетінің квинтэссенциясы болып табылады. Оларда импульс пайда болады, ол олардың бойымен қозғалады және оларды талдайтын нейрондар. Нейрон процестері жүйке жүйесінің осы ерекше жасушаларының негізгі функционалды бөлігі болып табылады және біз олар туралы айтатын боламыз.
Нейрондардың шығу тегі
Мамандандырылған жасушалардың шығу тегі туралы мәселе бүгінгі күнге дейін ашық. Бұл мәселе бойынша кем дегенде үш теория бар - Клейненберг (Клейненберг, 1872), ағайынды Гертвиг (Гертвиг, 1878) және Заварзин (Заварзин, 1950). Олардың барлығы нейрондардың бастапқы сезімтал эктодермальды жасушалардан пайда болғанын және олардың предшественниктері шоғырларға біріктірілген глобулярлы ақуыздар болғанын көрсетеді. Кейіннен жасушалық алынған ақуыздармембрана тітіркенуді қабылдауға, қозуды тудыруға және өткізуге қабілетті болып шықты.
Нейронның құрылымы мен процестері туралы заманауи идеялар
Жүйке ұлпасының арнайы жасушасы мыналардан тұрады:
- Сома немесе органеллалар, нейрофибрилдер және ядродан тұратын нейрон денесі.
- Нейронның дендриттер деп аталатын көптеген қысқа процестері. Олардың қызметі қозуды қабылдау.
- Нейронның бір ұзын процесі – миелинді қабықшасы бар «ілінісу» тәрізді жабылған аксон. Аксонның негізгі қызметі қозуды жүргізу.
Нейронның барлық құрылымдары мембраналардың әртүрлі құрылымына ие және олардың барлығы мүлдем басқаша. Көптеген нейрондардың арасында (олардың миымызда шамамен 25 миллиарды бар) сыртқы түрі де, құрылымы да, ең бастысы, қызмет ету ерекшеліктері бойынша да абсолютті егіздер жоқ.
Нейрондардың қысқа процестері: құрылымы мен функциялары
Нейрон денесінде дендритті ағаш немесе дендритті аймақ деп аталатын көптеген қысқа және тармақталған процестер бар. Барлық дендриттердің көптеген тармақтары мен басқа нейрондармен жанасу нүктелері болады. Бұл қабылдау желісі нейронды қоршаған ортадан ақпарат жинау деңгейін арттырады. Барлық дендриттердің келесі мүмкіндіктері бар:
- Олар салыстырмалы түрде қысқа - 1 миллиметрге дейін.
- Олардың миелин қабығы жоқ.
- Бұл нейрондық процестер рибонуклеотидтердің, эндоплазмалық ретикулумның және микротүтіктердің кең желісінің болуымен сипатталады.бірегейлік.
- Олардың арнайы процестері бар - тікенектер.
Дендрит тікенектері
Дендриттік мембрананың бұл өсінділерін олардың бүкіл бетінде көптеп табуға болады. Бұл нейронның қосымша байланыс нүктелері (синапстар), олар нейронаралық байланыстар аймағын айтарлықтай арттырады. Қабылдау бетін кеңейтумен қатар, олар кенеттен төтенше әсер ету жағдайларында маңызды рөл атқарады (мысалы, улану немесе ишемия жағдайында). Мұндай жағдайларда олардың саны ұлғаю немесе азаю бағытында күрт өзгереді және денені метаболикалық процестердің жылдамдығы мен санын арттыруға немесе азайтуға ынталандырады.
Өткізу процесі
Нейронның ұзақ процесі аксон (ἀξον - ось, грек.), оны осьтік цилиндр деп те атайды. Нейрон денесінде аксон түзілу орнында жүйке импульсінің қалыптасуында маңызды рөл атқаратын үйінді бар. Дәл осы жерде нейронның барлық дендриттерінен алынған әрекет потенциалы қорытындыланады. Аксонның құрылымында микротүтікшелер бар, бірақ органеллалар дерлік жоқ. Бұл процестің тамақтануы мен өсуі толығымен нейрондардың денесіне байланысты. Аксон зақымдалғанда олардың шеткі бөлігі өледі, ал денесі мен қалған бөлігі өміршеңдігін сақтайды. Кейде нейрон жаңа аксонды өсіре алады. Аксонның диаметрі небәрі бірнеше микрометр, бірақ ұзындығы 1 метрге жетуі мүмкін. Мысалы, адамның аяқ-қолдарын жүйкелендіретін жұлын нейрондарының аксондары осындай.
Аксон миелинизациясы
Нейронның ұзын процестерінің қабығын Шванн жасушалары құрайды. Бұл жасушалар аксонның бөліктерін орап алады, ал олардың ұяшықтары оны айналады. Шван жасушаларының цитоплазмасы толығымен дерлік жоғалып, тек липопротеидтердің мембранасы (миелин) қалады. Нейрондық денелердің ұзын процестерінің миелинді қабықшасының мақсаты нерв импульсінің жылдамдығының (2 м/с-тан 120 м/с-қа дейін) жоғарылауына әкелетін электрлік оқшаулауды қамтамасыз ету болып табылады. Қабықтың жарылуы бар - Ранвьенің тарылуы. Бұл жерлерде импульс гальваникалық сипаттағы ток сияқты ортаға еркін еніп, кері енеді. Әрекет потенциалы Ранвьенің тарылуларында болады. Осылайша, импульс секірулерде аксон бойымен қозғалады - тарылудан тарылуға дейін. Миелин ақ, бұл жүйке затын сұр (нейрондық денелер) және ақ (жолдар) деп бөлу критерийі болды.
Аксон бұталары
Соңында аксон көп рет тармақталып, бұта түзеді. Әрбір тармақтың соңында синапс – аксонның басқа аксонмен, дендритпен, нейрондар денесімен немесе соматикалық жасушалармен жанасу орны болады. Бұл көп тармақталу бірнеше иннервацияға және импульс берудің қайталануына мүмкіндік береді.
Синапс – жүйке импульсінің таралатын жері
Синапстар – сигнал медиаторлар деп аталатын заттар арқылы берілетін нейрондардың бірегей түзілімдері. Әрекет потенциалы (жүйке импульсі) процестің соңына – аксонның қалыңдауына жетеді, оны пресинаптикалық аймақ деп атайды. Медиаторлары бар бірнеше көпіршіктер (везикулалар) бар. Нейротрансмиттерлер жүйке импульсін (мысалы, бұлшықет синапстарында ацетилхолин) беруге арналған биологиялық белсенді молекулалар. Әрекет потенциалы түріндегі трансмембраналық ток синапсқа жеткенде ол мембраналық сорғыларды ынталандырады, ал кальций иондары жасушаға енеді. Олар көпіршіктердің жарылуын бастайды, медиатор синаптикалық саңылауларға еніп, импульсті қабылдағыштың постсинапстық мембранасының рецепторларымен байланысады. Бұл өзара әрекеттесу мембрананың натрий-калий сорғыларын іске қосады және алдыңғысына ұқсас жаңа әрекет потенциалы пайда болады.
Аксон және мақсатты ұяшық
Ағзаның эмбриогенезі және постэмбриогенезі процесінде нейрондар өздері нервтендіретін жасушаларға аксондарды өсіреді. Және бұл өсім қатаң түрде бағытталған. Нейрондық өсу механизмдері жақында ашылды және олар көбінесе итті қарғыбаумен жетектеп жүрген иесімен салыстырылады. Біздің жағдайда иесі нейронның денесі, қарғыбауы - аксон, ал ит - псевдоподия (псевдоподия) бар аксонның өсу нүктесі. Аксон өсу бағыты мен бағыты көптеген факторларға байланысты. Бұл механизм күрделі және негізінен әлі толық түсінілмеген. Бірақ факт сақталады - аксон дәл өзінің мақсатты жасушасына жетеді және кішкентай саусаққа жауап беретін мотор нейронының процестері кішкентай саусақтың бұлшықеттеріне дейін өседі.
Аксон заңдары
Аксондар бойымен жүйке импульсін өткізген кезде төрт негізгі заң жұмыс істейді:
- Анатомиялық және физиологиялық тұтастық заңы. Өткізгіштік нейрондардың бұзылмаған процестері бойымен ғана мүмкін. Бұл ережеге мембрана өткізгіштігінің өзгеруінен (дәрілік заттардың немесе улардың әсерінен) туындаған зақым да қолданылады.
- Қозудың оқшаулану заңы. Бір аксон – бір қозуды өткізу. Аксондар жүйке импульстарын бір-бірімен бөліспейді.
- Біржақты иелену заңы. Аксон импульсті центрифуга немесе центрге тепкіш бағытта өткізеді.
- Жоғалыстың болмауы заңы. Бұл төмендемеу қасиеті – импульсті өткізген кезде ол тоқтамайды және өзгермейді.
Нейрондардың әртүрлілігі
Нейрондар жұлдыз тәрізді, пирамида тәрізді, түйіршікті, қоржын тәрізді – олар дене пішіні бойынша осындай болуы мүмкін. Процестердің саны бойынша нейрондар: биполярлы (әрқайсысы бір дендрит және аксон) және мультиполярлы (бір аксон және көптеген дендриттер). Функционалдылығы бойынша нейрондар сенсорлық, қосылатын және атқарушы (мотор және қозғалтқыш) болып табылады. Гольджи 1 типті және Гольджи 2 типті нейрондар ажыратылады. Бұл классификация аксондық нейрондық процестің ұзақтығына негізделген. Бірінші түрі – аксонның дененің орналасқан жерінен (ми қыртысының пирамидалық нейрондары) алысқа созылуы. Екінші түрі – аксон денемен бір аймақта орналасқан (церебеллярлық нейрондар).
