Neuron – budowa komórki nerwowej, jej funkcje i rodzaje

Neuron, czyli komórka nerwowa, to podstawowy element układu nerwowego. Neurony oraz komórki glejowe budują tkankę nerwową. Funkcją neuronów jest przewodzenie i przetwarzanie informacji w postaci impulsów nerwowych, zarówno o stanie wewnętrznym organizmu jak i zewnętrznym stanie otoczenia.

Komórki nerwowe powstają z neuronalnych komórek macierzystych. Żeby powstały nowe neurony, musi dojść do podziału komórek macierzystych, różnicowania i przeżycia niektórych komórek potomnych oraz migracji i integracji nowych neuronów. Ten skomplikowany i wieloetapowy proces nazywany jest neurogenezą.

Neurogeneza zachodzi głównie w okresie prenatalnym, u osób dorosłych powstawanie nowych komórek mózgowych zachodzi tylko w określonych częściach mózgu.

Neurony można znaleźć w strukturach układu nerwowego. Są zlokalizowane w ośrodkowym układzie nerwowym, a także w obwodowym układzie nerwowym, w tak zwanych zwojach nerwowych. Najwięcej neuronów znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym, w którego skład wchodzi mózgowie oraz rdzeń kręgowy.

Jak dokładnie wygląda budowa komórki nerwowej człowieka? Komórka nerwowa zbudowana jest z części przyjądrowej, to jest ciała komórki nerwowej oraz wypustek odchodzących od ciała komórki: licznych dendrytów i pojedynczego aksonu (neurytu). Zwykle taką budowę neuronu przedstawiają też wszelkie schematy i rysunki. Z kolei ciało komórki nerwowej (perikarion) zbudowane jest z cytoplazmy, jądra komórkowego oraz organelli komórkowych.

Wyróżnia się dwa rodzaje wypustek komórki nerwowej – aksony i dendryty. Dendryty to zwykle niewielkie wypustki, które odpowiadają za odbiór napływających do komórki nerwowej informacji. Z kolei akson to pojedyncza i długa wypustka neuronu, która odchodzi od ciała komórki nerwowej. Jej rolą jest przekazywanie sygnału, który został odebrany przez dendryty, do innych komórek nerwowych.

Budowa aksonu różni się od budowy dendrytów. Akson nie posiada większości organelli komórkowych. Aksony mogą osiągać długość nawet 1 metra, choć inne mogą mieć zaledwie kilka milimetrów. Skupiska aksonów, pochodzących od różnych komórek nerwowych, osłonięte błonami, to nerwy.

• Jak funkcjonuje pamięć?
• Jak dbać o umysł na co dzień?
• Genialna pamięć jest w Twoim zasięgu!

Funkcjonuje kilka podziałów komórek nerwowych. Neurony można bowiem dzielić zarówno ze względu na ich budowę, jak i długość aksonów czy pełnione funkcje.

Pod względem ilości i rodzaju wypustek odchodzących od ciała komórki, wyróżnia się następujące rodzaje komórek nerwowych:

• neurony jednobiegunowe: z jedną wypustką z wieloma odgałęzieniami,
• neurony dwubiegunowe: komórki nerwowe, które mają jeden akson i jeden dendryt,
• neurony wielobiegunowe: z kilkoma dendrytami i pojedynczym aksonem.

Komórki nerwowe dzieli się również z uwagi na to, jaką pełnią funkcję w organizmie. Ze względów funkcjonalnych wyróżnia się następujące typy neuronów:

• neurony czuciowe (inaczej dośrodkowe, aferentne): odbierają bodźce czuciowe, a otrzymaną informację przekazują do struktur ośrodkowego układu nerwowego,
• neurony kojarzeniowe (inaczej interneurony, neurony pośredniczące): przekazują impulsy w obrębie ośrodka nerwowego. Są pośrednikami pomiędzy neuronami czuciowymi i ruchowymi,
• neurony ruchowe (inaczej odśrodkowe lub eferentne): przekazujące impulsy z ośrodka nerwowego do komórek efektorowych (mięśni lub gruczołów).

Neurony dzieli się również na wstępujące (przewodzą dane z receptorów do UON) i zstępujące (przewodzące dane w odwrotnym kierunku).

Ciało komórek nerwowych może różnić się także wielkością i kształtem. W obrębie tych kryteriów można spotkać się też z podziałem komórek nerwowych na gruszkowate, ziarniste, owalne, piramidowe, różnokształtne.

Zasadniczą funkcją komórki nerwowej jest przesyłanie impulsów nerwowych. To właśnie grupy neuronów wraz z glejowymi komórkami tworzą układ nerwowy, który odbiera, analizuje i przewodzi informacje.

Impulsy nerwowe

Komórki nerwowe, które aktualnie nie przesyłają żadnych impulsów, mają tzw. potencjał spoczynkowy. O potencjale czynnościowym mówi się zaś, kiedy neuron zostaje pobudzony przez odpowiednio silny bodziec. Wówczas powstaje wędrujący potencjał czynnościowy, czyli po prostu impuls nerwowy.

Potencjał czynnościowy ma tę samą wielkość, bez względu na wielkość bodźca. Pojawia się po prostu wówczas, gdy bodziec jest wystarczająco silny. Jest to tzw. zasada "wszystko albo nic", określająca przewodzenie sygnałów przez neuron.

Synapsy

Przebieg impulsu nerwowego pomiędzy neuronami możliwy jest dzięki specyficznym połączeniom pomiędzy nimi. Mowa tu o synapsach. Synapsa jest więc miejscem, w którym neurony komunikują się . Informacje od neuronów są odbierane przez synapsy położone na dendrytach, przewodzone wzdłuż neuronu i przekazywane dalej, do synaps na zakończeniach aksonu (synapsa nerwowo-nerwowa).

Synapsa, oprócz przewodzenia informacji z neuronu do neuronu, może też przewodzić informację pomiędzy neuronem a komórką mięśniową (synapsa nerwowo-mięśniowa) lub też komórką gruczołową (synapsa nerwowo-gruczołowa). W obrębie synapsy wyróżnia się trzy części: zakończenie presynaptyczne, szczelinę synaptyczną i zakończenie postsynaptyczne.

Ponadto wyróżnia się dwa rodzaje synaps:

• elektryczne (przewodzenie impulsów odbywa się bezpośrednio między dwoma komórkami),
• chemiczne (przewodzenie impulsów nerwowych od aksonu jednej komórki do dendrytu drugiej komórki odbywa się za pośrednictwem neuroprzekaźnika).

Synapsy elektryczne występują w mięśniach, siatkówce oka, niektórych częściach serca oraz w części korowej mózgu. Synapsy chemiczne występują np. w narządach wewnętrznych.

Neuroprzekaźniki

Neuroprzekaźniki są to substancje chemiczne, gromadzone w komórkach nerwowych w otworach zwanych pęcherzykami synaptycznymi. Uwalniane są w synapsie i stymulują działanie innych komórek występujących w organizmie.

Neuroprzekaźniki mogą mieć charakter pobudzający lub hamujący. To właśnie dzięki neuroprzekaźnikom możliwy jest chemiczny transport informacji między neuronami.

Sieci neuronalne

Choć komórki nerwowe odgrywają ważną rolę, to jednak pojedynczy neuron nie mógłby wiele zdziałać. Przekazywanie impulsów między neuronami możliwe jest tylko dzięki specyficznym układom połączeń.

Ilość neuronów w mózgu jest bardzo pokaźna. W ludzkim układzie nerwowym liczba neuronów w mózgu wynosi aż kilkanaście miliardów. Poszczególne neurony łączą się z innymi, tworząc obwody oraz bardziej złożone sieci neuronalne.

W ludzkim organizmie istnieje wiele sieci neuronalnych. Charakteryzują się one odmienną budową, poziomem złożoności oraz funkcjami.

Choroby neuronu ruchowego (z ang. motor neurone disease, MND) stanowią niejednorodną grupę schorzeń o szerokim zakresie objawów oraz zróżnicowanej etiologii. W przypadku MND dochodzi do stopniowego zaniku przekazywania przez neurony ruchowe informacji o tym, jak mają poruszać się mięśnie.

Wspólną cechą chorób neuronu ruchowego jest niedowład, wynikający z uszkodzenia drogi ruchowej. Choroby neuronu ruchowego mogą wywierać wpływ na czynności, takie jak chodzenie, mówienie, ale też picie, jedzenie, a nawet oddychanie. U chorych mogą występować także niekontrolowane drgawki i sztywność mięśni.

Choroby neuronu ruchowego rozpoznaje się na podstawie wywiadu oraz badania neurologicznego. W diagnostyce MND wykorzystuje się także badania elektrofizjologiczne i obrazowe, a także badania laboratoryjne krwi.

Główne typy MND to:

• stwardnienie zanikowe boczne,
• postępujące porażenie opuszkowe,
• postępujący zanik mięśni,
• pierwotne stwardnienie boczne.

Najpoważniejszą chorobą neuronu ruchowego jest stwardnienie zanikowe boczne (SLA). Charakteryzuje się uszkodzeniami obwodowego i ośrodkowego neuronu ruchowego, niszczeniem rdzenia przedłużonego i komórek rdzenia kręgowego. Inne choroby neuronu ruchowego obejmują tylko pewne podgrupy neuronów ruchowych.

Pierwsze symptomy stwardnienia zanikowego bocznego zwykle pojawiają się między 50. a 70. rokiem życia. Objawami choroby jest zanik mięśni i niedowład kończyn. Stwardnienie zanikowe boczne jest chorobą nieuleczalną i postępującą pojawiającą się znacznie częściej u mężczyzn niż kobiet. Leczenie stwardnienia zanikowego bocznego ma na celu tylko łagodzenie uciążliwych objawów oraz usprawnianie pacjenta.