El major assoliment de l'evolució és el cervell i el sistema nerviós desenvolupat dels organismes, amb una xarxa d'informació cada cop més complexa basada en reaccions químiques. Un impuls nerviós que recorre els processos de les neurones és la quintaessència de l'activitat humana complexa. En ells sorgeix un impuls, es mou al llarg d'ells, i són les neurones les que les analitzen. Els processos de la neurona són la part funcional principal d'aquestes cèl·lules específiques del sistema nerviós, i d'ells en parlarem.
Origen de les neurones
La qüestió de l'origen de les cèl·lules especialitzades encara està oberta avui. Hi ha almenys tres teories sobre aquest tema: Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), els germans Hertwig (Hertwig, 1878) i Zavarzin (Zavarzin, 1950). Totes elles es redueixen al fet que les neurones van sorgir de cèl·lules ectodèrmiques primàries sensibles i els seus predecessors eren proteïnes globulars que es van combinar en feixos. Proteïnes que posteriorment van rebre cel·lularsmembrana, va resultar ser capaç de percebre la irritació, generar i conduir l'excitació.
Idees modernes sobre l'estructura de la neurona i els processos
Una cèl·lula especialitzada del teixit nerviós consta de:
- Soma o cos d'una neurona, que conté orgànuls, neurofibril·les i un nucli.
- Molts processos curts d'una neurona anomenats dendrites. La seva funció és percebre l'excitació.
- Un procés llarg d'una neurona: un axó, cobert com un "embragatge" amb una funda de mielina. La funció principal de l'axó és conduir l'excitació.
Totes les estructures d'una neurona tenen una estructura diferent de membranes i totes són completament diferents. Entre les moltes neurones (n'hi ha uns 25.000 milions al nostre cervell) no hi ha bessons absoluts tant en aparença com en estructura i, el més important, en els aspectes específics del funcionament.
Processos curts de les neurones: estructura i funcions
El cos d'una neurona té molts processos curts i ramificats, que s'anomenen arbre dendrític o regió dendrítica. Totes les dendrites tenen moltes branques i punts de contacte amb altres neurones. Aquesta xarxa de percepció augmenta el nivell de recollida d'informació de l'entorn que envolta la neurona. Totes les dendrites tenen les característiques següents:
- Són relativament curts, fins a 1 mil·límetre.
- No tenen beina de mielina.
- Aquests processos neuronals es caracteritzen per la presència de ribonucleòtids, el reticle endoplasmàtic i una extensa xarxa de microtúbuls, que té la seva pròpiasingularitat.
- Tenen processos específics: espines.
Espines dendrites
Aquests excreixements de la membrana dendrítica es poden trobar a tota la seva superfície en gran nombre. Es tracta de punts de contacte addicionals (sinapsis) de la neurona, que augmenten molt l'àrea de contactes intraneuronals. A més d'ampliar la superfície receptiva, juguen un paper important en situacions d'efectes extrems sobtats (per exemple, en cas d'intoxicació o isquèmia). El seu nombre en aquests casos canvia dràsticament en la direcció d'augment o disminució i estimula el cos a augmentar o disminuir la velocitat i el nombre de processos metabòlics.
Procés de realització
El llarg procés d'una neurona s'anomena axó (ἀξον - eix, grec), també s'anomena cilindre axial. Al lloc de formació d'axons al cos d'una neurona, hi ha un túmul que juga un paper important en la formació d'un impuls nerviós. És aquí on es resumeix el potencial d'acció rebut de totes les dendrites de la neurona. L'estructura de l'axó conté microtúbuls, però gairebé cap orgànul. La nutrició i el creixement d'aquest procés depèn completament del cos de les neurones. Quan l'axó està danyat, la seva part perifèrica mor, mentre que el cos i la part restant romanen viables. I de vegades una neurona pot fer créixer un nou axó. El diàmetre de l'axó és només d'uns pocs micròmetres, però la longitud pot arribar a 1 metre. Aquests són, per exemple, els axons de les neurones de la medul·la espinal que innerven les extremitats humanes.
Mielinització dels axons
La carcassa dels llargs processos de la neurona està formada per cèl·lules de Schwann. Aquestes cèl·lules s'emboliquen al voltant de seccions de l'axó i la seva úvula l'envolta. El citoplasma de les cèl·lules de Schwann es perd gairebé completament i només queda una membrana de lipoproteïnes (mielina). L'objectiu de la funda de mielina dels llargs processos dels cossos neuronals és proporcionar aïllament elèctric, la qual cosa comporta un augment de la velocitat de l'impuls nerviós (de 2 m/s a 120 m/s). La closca té ruptures - constriccions de Ranvier. En aquests indrets, l'impuls, com un corrent de naturalesa galvànica, entra lliurement al medi i torna enrere. I és en les constriccions de Ranvier on es produeix el potencial d'acció. Així, l'impuls es mou al llarg de l'axó en s alts, de constricció a constricció. La mielina és blanca, això és el que va servir de criteri per dividir la substància nerviosa en gris (cossos neuronals) i blanca (via).
Arbustos d'Axon
Al seu extrem, l'axó es ramifica moltes vegades i forma un arbust. Al final de cada branca hi ha una sinapsi, el lloc de contacte d'un axó amb un altre axó, dendrita, cos de neurones o cèl·lules somàtiques. Aquesta ramificació múltiple permet la innervació múltiple i la duplicació de la transmissió d'impulsos.
La sinapsi és el lloc de transmissió de l'impuls nerviós
Les sinapsis són formacions úniques de neurones on el senyal es transmet a través de substàncies anomenades mediadors. El potencial d'acció (impuls nerviós) arriba al final del procés: l'engrossiment de l'axó, que s'anomena regió presinàptica. Hi ha múltiples vesícules amb mediadors (vesícules). Els neurotransmissors són molècules biològicament actives dissenyades per transmetre un impuls nerviós (per exemple, l'acetilcolina a les sinapsis musculars). Quan un corrent transmembrana en forma de potencial d'acció arriba a la sinapsi, estimula les bombes de membrana i els ions de calci entren a la cèl·lula. Inicien la ruptura de vesícules, el mediador entra a l'escletxa sinàptica i s'uneix als receptors de la membrana postsinàptica del receptor d'impulsos. Aquesta interacció activa les bombes de sodi i potassi de la membrana, i sorgeix un nou potencial d'acció, idèntic a l'anterior.
Axó i cèl·lula objectiu
En el procés d'embriogènesi i post-embriogènesi del cos, les neurones fan créixer axons a aquelles cèl·lules que haurien de ser innervades per elles. I aquest creixement està estrictament dirigit. Els mecanismes del creixement neuronal s'han descobert no fa gaire, i sovint es comparen amb un propietari que porta un gos amb una corretja. En el nostre cas, l'hoste és el cos de la neurona, la corretja és l'axó i el gos és el punt de creixement de l'axó amb pseudopodia (pseudopodia). L'orientació i la direcció del creixement dels axons depèn de molts factors. Aquest mecanisme és complex i en gran part encara no s'entén del tot. Però el fet és que l'axó arriba exactament a la seva cèl·lula objectiu i els processos de la neurona motora, que és responsable del dit petit, creixeran fins als músculs del dit petit.
Lleis d'Axon
Quan es condueix un impuls nerviós al llarg dels axons, funcionen quatre lleis principals:
- La llei de la integritat anatòmica i fisiològica. La conducció només és possible al llarg dels processos intactes de les neurones. Els danys causats per canvis en la permeabilitat de la membrana (sota la influència de drogues o verins) també s'apliquen a aquesta regla.
- La llei de l'aïllament de l'excitació. Un axó: conducció d'una excitació. Els axons no comparteixen els impulsos nerviosos entre ells.
- La llei de la participació unilateral. L'axó condueix l'impuls de manera centrífuga o centrípeta.
- La llei de la no pèrdua. Aquesta és la propietat de no disminuir: quan condueix un impuls, no s'atura i no canvia.
Varietats de neurones
Les neurones són estelades, piramidals, granulars, en forma de cistella; poden tenir la forma del cos així. Pel nombre de processos, les neurones són: bipolars (una dendrita i un axó cadascuna) i multipolars (un axó i moltes dendrites). Per funcionalitat, les neurones són sensorials, endollables i executives (motores i motrius). Es distingeixen les neurones de Golgi tipus 1 i Golgi tipus 2. Aquesta classificació es basa en la durada del procés de la neurona axònica. El primer tipus és quan l'axó s'estén molt més enllà de la ubicació del cos (neurones piramidals de l'escorça cerebral). El segon tipus: l'axó es troba a la mateixa zona que el cos (neurones cerebel·loses).
