El mayor logro de la evolución es el cerebro y el sistema nervioso desarrollado de los organismos, con una red de información cada vez más compleja basada en reacciones químicas. Un impulso nervioso que corre a lo largo de los procesos de las neuronas es la quintaesencia de la actividad humana compleja. En ellos surge un impulso, se mueve a lo largo de ellos, y son las neuronas las que los analizan. Los procesos de la neurona son la principal parte funcional de estas células específicas del sistema nervioso, y hablaremos de ellos.
Origen de las neuronas
La cuestión del origen de las células especializadas sigue abierta hoy. Hay al menos tres teorías sobre este tema: Kleinenberg (Kleinenberg, 1872), los hermanos Hertwig (Hertwig, 1878) y Zavarzin (Zavarzin, 1950). Todos ellos se reducen al hecho de que las neuronas surgieron de células ectodérmicas sensibles primarias, y sus predecesores fueron proteínas globulares que se combinaron en haces. Proteínas que posteriormente recibieron celularmembrana, resultó ser capaz de percibir irritación, generar y conducir excitación.
Ideas modernas sobre la estructura de la neurona y sus procesos
Una célula especializada del tejido nervioso consta de:
- Soma o cuerpo de una neurona, que contiene orgánulos, neurofibrillas y un núcleo.
- Muchas prolongaciones cortas de una neurona llamadas dendritas. Su función es percibir la excitación.
- Un largo proceso de una neurona - un axón, cubierto como un "embrague" con una vaina de mielina. La función principal del axón es conducir la excitación.
Todas las estructuras de una neurona tienen una estructura diferente de membranas y todas son completamente diferentes. Entre las muchas neuronas (hay alrededor de 25 mil millones de ellas en nuestro cerebro) no hay gemelos absolutos tanto en apariencia como en estructura y, lo que es más importante, en las especificaciones de funcionamiento.
Procesos cortos de las neuronas: estructura y funciones
El cuerpo de una neurona tiene muchos procesos cortos y ramificados, que se denominan árbol dendrítico o región dendrítica. Todas las dendritas tienen muchas ramificaciones y puntos de contacto con otras neuronas. Esta red de percepción aumenta el nivel de recopilación de información del entorno que rodea a la neurona. Todas las dendritas tienen las siguientes características:
- Son relativamente cortos - hasta 1 milímetro.
- No tienen vaina de mielina.
- Estos procesos neuronales se caracterizan por la presencia de ribonucleótidos, el retículo endoplásmico y una extensa red de microtúbulos, que tiene su propiosingularidad.
- Tienen procesos específicos - espinas.
Espinas dendríticas
Estas excrecencias de la membrana dendrítica se pueden encontrar en toda su superficie en grandes cantidades. Estos son puntos de contacto adicionales (sinapsis) de la neurona, que aumentan considerablemente el área de contactos interneuronales. Además de ampliar la superficie receptiva, juegan un papel importante en situaciones de efectos extremos repentinos (por ejemplo, en caso de intoxicación o isquemia). Su número en tales casos cambia dramáticamente en la dirección de aumento o disminución y estimula al cuerpo a aumentar o disminuir la tasa y el número de procesos metabólicos.
Proceso de realización
El largo proceso de una neurona se llama axón (ἀξον - eje, griego), también se le llama cilindro axial. En el sitio de formación del axón en el cuerpo de una neurona, hay un montículo que juega un papel importante en la formación de un impulso nervioso. Es aquí donde se resume el potencial de acción recibido de todas las dendritas de la neurona. La estructura del axón contiene microtúbulos, pero casi ningún orgánulo. La nutrición y el crecimiento de este proceso depende completamente del cuerpo de neuronas. Cuando el axón se daña, su parte periférica muere, mientras que el cuerpo y la parte restante permanecen viables. Y a veces una neurona puede desarrollar un nuevo axón. El diámetro del axón es de solo unos pocos micrómetros, pero la longitud puede alcanzar 1 metro. Tales, por ejemplo, son los axones de las neuronas de la médula espinal que inervan las extremidades humanas.
Mielinización del axón
La capa de los procesos largos de la neurona está formada por células de Schwann. Estas células envuelven secciones del axón y su úvula lo envuelve. El citoplasma de las células de Schwann se pierde casi por completo y solo queda una membrana de lipoproteínas (mielina). El propósito de la vaina de mielina de los procesos largos de los cuerpos neuronales es proporcionar aislamiento eléctrico, lo que conduce a un aumento en la velocidad del impulso nervioso (de 2 m/s a 120 m/s). El caparazón tiene rupturas - constricciones de Ranvier. En estos lugares, el impulso, como una corriente de naturaleza galvánica, entra libremente en el medio y vuelve a entrar. Y es en las constricciones de Ranvier donde se produce el potencial de acción. Por lo tanto, el impulso se mueve a lo largo del axón en s altos, de constricción en constricción. La mielina es blanca, esto es lo que sirvió como criterio para dividir la sustancia nerviosa en gris (cuerpos neuronales) y blanca (vías).
Arbustos de axón
Al final, el axón se ramifica muchas veces y forma un arbusto. Al final de cada rama hay una sinapsis: el lugar de contacto de un axón con otro axón, dendrita, cuerpo de neuronas o células somáticas. Esta ramificación múltiple permite la inervación múltiple y la duplicación de la transmisión de impulsos.
La sinapsis es el sitio de transmisión del impulso nervioso
Las sinapsis son formaciones únicas de neuronas donde la señal se transmite a través de sustancias llamadas mediadores. El potencial de acción (impulso nervioso) llega al final del proceso: el engrosamiento del axón, que se denomina región presináptica. Hay múltiples vesículas con mediadores (vesículas). Los neurotransmisores son moléculas biológicamente activas diseñadas para transmitir un impulso nervioso (por ejemplo, la acetilcolina en las sinapsis musculares). Cuando una corriente transmembrana en forma de potencial de acción alcanza la sinapsis, estimula las bombas de membrana y los iones de calcio ingresan a la célula. Inician la ruptura de vesículas, el mediador ingresa a la hendidura sináptica y se une a los receptores de la membrana postsináptica del receptor de impulsos. Esta interacción desencadena las bombas sodio-potasio de la membrana y surge un nuevo potencial de acción, idéntico al anterior.
Axón y célula diana
En el proceso de embriogénesis y post-embriogénesis del cuerpo, las neuronas desarrollan axones para aquellas células que deberían ser inervadas por ellas. Y este crecimiento está estrictamente dirigido. Los mecanismos del crecimiento neuronal se han descubierto no hace mucho tiempo y, a menudo, se los compara con un dueño que lleva a un perro con correa. En nuestro caso, el huésped es el cuerpo de la neurona, la correa es el axón y el perro es el punto de crecimiento del axón con pseudópodos (pseudópodos). La orientación y dirección del crecimiento del axón depende de muchos factores. Este mecanismo es complejo y en gran medida aún no se comprende completamente. Pero el hecho es que el axón llega exactamente a su célula diana y los procesos de la neurona motora, que es responsable del dedo meñique, crecerán en los músculos del dedo meñique.
Leyes del axón
Al conducir un impulso nervioso a lo largo de los axones, funcionan cuatro leyes principales:
- La ley de la integridad anatómica y fisiológica. La conducción es posible solo a lo largo de procesos intactos de neuronas. Los daños causados por cambios en la permeabilidad de la membrana (bajo la influencia de drogas o venenos) también se aplican a esta regla.
- La ley del aislamiento de excitación. Un axón: conducción de una excitación. Los axones no comparten impulsos nerviosos entre sí.
- La ley de tenencia unilateral. El axón conduce el impulso de forma centrífuga o centrípeta.
- La ley de no pérdida. Esta es la propiedad de no decremento: cuando se conduce un impulso, no se detiene ni cambia.
Variedades de neuronas
Las neuronas son estrelladas, piramidales, granulares, en forma de canasta; pueden tener la forma del cuerpo. Por el número de procesos, las neuronas son: bipolares (una dendrita y un axón cada una) y multipolares (un axón y muchas dendritas). Por funcionalidad, las neuronas son sensoriales, enchufables y ejecutivas (motoras y motrices). Se distinguen las neuronas de Golgi tipo 1 y Golgi tipo 2. Esta clasificación se basa en la longitud del proceso de la neurona del axón. El primer tipo es cuando el axón se extiende mucho más allá de la ubicación del cuerpo (neuronas piramidales de la corteza cerebral). El segundo tipo: el axón se encuentra en la misma zona que el cuerpo (neuronas cerebelosas).
