Neuron neboli nervová buňka je základním prvkem nervového systému. Právě neurony jsou zodpovědné za to, že cítíme bolest, umíme v tuto chvíli číst tento text a díky nim je možné hýbat rukou, nohou nebo jakoukoli jinou částí těla. Výkon takových nepochybně extrémně důležitých funkcí je možný díky složité struktuře a fyziologii neuronů. Jak se tedy staví nervová buňka a jaké jsou její funkce?

Neurony( nervové buňky ) jsou vedle gliových buněk základními stavebními kameny nervového systému. Svět se o složité struktuře a funkcích nervových buněk začal dozvídat především po roce 1937 – tehdy J. Z. Young navrhl, aby se práce na vlastnostech neuronů prováděly na buňkách olihní (protože jsou mnohem větší než lidské buňky, všechny experimenty se na nich určitě provádějí). jednodušší).

V dnešní době je samozřejmě možné provádět výzkum i na těch nejmenších lidských buňkách, ale zvířecí model v té době významně přispěl k objevu fyziologie nervových buněk.

Neuron je základním stavebním kamenem nervového systému a složitost nervového systému v podstatě závisí na tom, kolik těchto buněk je v těle.

Například hlístice testované v různých laboratořích mají pouze 300 neuronů.

Známá ovocná muška má určitě více nervových buněk, asi sto tisíc. Toto číslo není nic, pokud vezmete v úvahu, kolik neuronů má člověk - odhaduje se, že v lidském nervovém systému je jich několik miliard.

Neuron (nervová buňka): vývoj

Proces tvorby nervových buněk je známý jako neurogeneze. Obecně platí, že ve vyvíjejícím se organismu (zejména v období nitroděložního života) vznikají neurony z nervových kmenových buněk a výsledné nervové buňky pak obvykle neprocházejí buněčným dělením.

V minulosti se věřilo, že po vývoji u lidí nevznikají vůbec žádné nové nervové buňky. Takové přesvědčení ukázalo, jak nebezpečné jsou všechny nemoci vedoucí ke ztrátě nervových buněk (mluvíme zde např. o různýchneurodegenerativní onemocnění).

V současné době je však již známo, že v určitých oblastech mozku je možné vytvářet nové neurony i v dospělosti - ukázalo se, že takovými oblastmi jsou mj. hippocampus a čichový bulbus.

Neuron (nervová buňka): obecná struktura

Neuron lze rozdělit na tři části, které jsou:

  • tělo nervové buňky (perikaryon)
  • dendrity (mnohočetné, obvykle malé výčnělky, vyčnívající z perikaryonu)
  • axon (jediný, dlouhý výběžek vyčnívající z těla nervové buňky)

Tělo nervové buňky, stejně jako její ostatní části, je pokryto buněčnou membránou. Obsahuje všechny základní buněčné organely, jako je :

  • buněčné jádro
  • ribozomy

Dendrity jsou primárně zodpovědné za příjem informací proudících do nervové buňky. Na jejich koncích je mnoho synapsí. Na jedné nervové buňce může být jen několik dendritů a může jich mít tolik, že nakonec budou tvořit až 90 % celého povrchu daného neuronu.

Axon je zase jiná struktura. Je to jediný přívěsek, který se táhne z těla nervové buňky. Délka axonu může být extrémně odlišná – stejně jako některé z nich mají jen několik milimetrů, v lidském těle můžete najít axony dlouhé i více než metr.

Úlohou axonu je přenášet signál přijatý dendrity do jiných nervových buněk. Některé z nich jsou pokryty speciální pochvou - nazývá se to myelinová pochva a umožňuje mnohem rychlejší přenos nervových vzruchů

Těla nervových buněk najdeme v přesně definovaných strukturách nervového systému: jsou přítomna především v centrálním nervovém systému a v periferním nervovém systému - nacházejí se v tzv. ganglia. Shluky axonů, které pocházejí z mnoha různých nervových buněk a jsou pokryty vhodnými membránami, se nazývají nervy.

Neuron (nervová buňka): typy

Existuje alespoň několik dělení nervových buněk. Neurony se totiž dají dělit např. podle jejich struktury, kde se rozlišují:

  • unipolární neurony: tzv. proto, že mají pouze jeden výběžek
  • bipolární neurony: nervové buňky, kterémají jeden axon a jeden dendrit
  • multipolární neurony: mají tři nebo mnohem více výběžků

Další rozdělení neuronů je založeno na délce jejich axonů. V tomto případě se vymění následující:

  • Projekční neurony: mají extrémně dlouhé axony, které jim umožňují vysílat impulsy do částí organismu, které jsou i velmi vzdálené od jejich perikaryonů
  • neurony s krátkými axony: jejich úkolem je přenášet vzruchy pouze mezi nervovými buňkami umístěnými v jejich těsné blízkosti

Obvykle je však nejrozumnějším dělením nervových buněk dělení nervových buněk s přihlédnutím k jejich funkci v těle. V tomto případě existují tři typy nervových buněk:

  • motorické neurony (také známé jako odstředivé nebo eferentní): jsou zodpovědné za vysílání impulsů z centrálního nervového systému do výkonných struktur, např. svalů a žláz
  • smyslové neurony (jinými slovy aferentní, aferentní): vnímají různé druhy smyslových podnětů, např. tepelné, dotykové nebo čichové a přenášet přijaté informace do struktur centrálního nervového systému
  • asociativní neurony (také známé jako interneurony, intermediární neurony): jsou prostředníky mezi senzorickými a motorickými neurony, obecně jejich úlohou je přenášet informace mezi různými nervovými buňkami

Neurony lze také rozdělit podle způsobu, jakým vylučují neurotransmitery (tyto látky - o kterých bude řeč později - jsou zodpovědné za možnost přenosu informací mezi neurony).

V tomto přístupu můžeme uvést mimo jiné:

  • dopaminergní neurony (vylučující dopamin)
  • cholinergní neurony (uvolňuje acetylcholin)
  • noradrenergní neurony (vylučující norepinefrin)
  • serotonergní neurony (uvolňující serotonin)
  • GABAergické neurony (uvolnění GABA)

Neuron (nervová buňka): vlastnosti

Základní funkce neuronu byly v podstatě zmíněny již dříve: tyto buňky jsou zodpovědné za příjem a přenos nervových vzruchů. Neděje se to však jako hluchý telefon, kde spolu buňky mluví, ale prostřednictvím komplikovaných procesů, na které prostě stojí za to se podívat.

Přenos impulsů mezi neurony je možný díky specifickým spojením mezi nimi - synapsím. V lidském těle existují dva typy synapsí: elektrické (kterých je relativně málo) a chemické (dominantní, s nimiž souvisí neurotransmitery).

V rámci synapse se rozlišují třidíly:

  • presynaptické zakončení
  • synaptická štěrbina
  • postsynaptické zakončení

Presynaptický konec je místo, kde se uvolňují neurotransmitery - jdou do synaptické štěrbiny. Tam se mohou vázat na receptory na postsynaptickém zakončení. Nakonec, po stimulaci neurotransmitery, může být spuštěna excitace a nakonec přenos informace z jedné nervové buňky do druhé.

Klidový a akční potenciál - přenos impulsu

Zde stojí za zmínku další fenomén související s přenosem signálů mezi nervovými buňkami - akční potenciál

Ve skutečnosti se při generování začne šířit podél axonu a může dojít k tomu, že jeho konec - což je presynaptické zakončení - uvolní neurotransmiter, díky kterému se bude vzruch šířit dál

Nervové buňky, které v současnosti nevysílají žádné impulsy, tedy jsou v jakémsi klidu, mají tzv. klidový potenciál - závisí na rozdílu v koncentracích různých kationtů mezi vnitřkem nervové buňky a vnějším prostředím

Rozdíl je způsoben především kationty sodíku (Na +), draslíku (K +) a chloridů (Cl -).

Obecně platí, že vnitřek neuronu je záporně nabitý ve vztahu k jeho vnějšku - když ho excitační vlna dosáhne, situace se změní a neuron se nabije mnohem pozitivněji.

Když náboj uvnitř neuronu dosáhne hodnoty definované jako prahový potenciál, dojde ke spuštění excitace - impuls je "vystřelen" po celé délce axonu

Zde je třeba zdůraznit, že nervové buňky vždy vysílají stejný typ impulsu - bez ohledu na to, jak silná je stimulace, která k nim zasáhne, reagují vždy stejnou silou (dokonce se uvádí, že vysílají impulsy podle princip „vše nebo nic“).

Depolarizace a hyperpolarizace

Neustále se uvádí, že když neurotransmitery dosáhnou nervové buňky přes synapse, dojde k přenosu nervového vzruchu. Jen takový popis by však byl lež - neurotransmitery lze rozdělit na excitační a inhibiční dvěma způsoby.

První z nich vede k depolarizaci, která má za následek přenos informací mezi nervovými buňkami.

Existují také inhibiční neurotransmitery, které – když dosáhnou neuronu – vedou khyperpolarizace (tj. snížení potenciálu nervové buňky), což znamená, že neuron se stává mnohem méně schopným přenášet impulsy.

Inhibice nervových buněk je na rozdíl od zdání nesmírně důležitá - díky ní je možné nervové buňky regenerovat či "odpočívat".

Neuronové sítě

Když mluvíme o funkcích nervových buněk, je na místě zmínit, že důležité nejsou pouze jednotlivé neurony, ale celé jejich sítě. V lidském těle je výjimečně mnoho tzv neuronové sítě. Mohou zahrnovat například senzorický neuron, interneuron a motorický neuron. Pro ilustraci fungování takové sítě lze uvést příklad situace: náhodné dotyky rukou knotu hořící svíčky

Skutečnost, že jsme to udělali, je informována senzorickým neuronem - právě tento neuron vnímá senzorické podněty spojené s vysokou teplotou. Přenáší informace dále – většinou to dělá pomocí interneuronu, díky kterému se zpráva o škodlivém podnětu dostává do struktur centrálního nervového systému. Tam se zpracuje a nakonec – díky motorickému neuronu – je vyslán signál z příslušných svalů, což vede k tomu, že instinktivně odtáhneme ruku od zapáleného knotu

Je zde popsán poměrně jednoduchý příklad neuronové sítě, ale pravděpodobně ukazuje, jak složité jsou vztahy mezi jednotlivými neurony a proč jsou nervové buňky a jejich funkce tak důležité pro fungování člověka.

Kategorie:

Anatomie