Neuron

Neuron ili živčana stanica je osnovna jedinica živčanog sustava i najsloženija je u ljudskom organizmu. Živčani sustav se sastoji od oko 6 milijardi međusobno povezanih neurona. Živčane stanice ne mogu živjeti same i zato se združuju u funkcijske jedinice. Ako se neka od njih uništi, ostale se združe i preuzmu njenu ulogu. U pravilu žive koliko i čovjek - najviše 130 godina. Stvaraju se do rođenja i kada se jednom unište, ne mogu se više obnoviti. Njihova uloga je prihvaćati, obrađivati i odašiljati podatke koji putuju od osjetila prema mozgu. Ako je podatak nevažan ili podražaj preslab, one će ga inhibirati.

Građa neurona

Živčana stanica (neuron) građena je od dendrita, tijela stanice, aksona i membrane.

• Dendriti – kraći produžeci koji s osjetnih organa ili drugih živčanih stanica koji dovode živčano uzbuđenje na tijelo stanice. Na završecima se nalazi dendritska spina ili trn radi boljeg sinaptičkog kontakta s drugim neuronima.

• Tijelo stanice – soma, sastoji se od:
  • jezgra (nucleus) - centar neurona okružen jezgrenom membranom. U njoj se nalaze:
  • kromosomi (nosioci nasljeđa):
    • DNK – deoksiribonukleinska kiselina – "pamćenje vrste", genetski kod
    • RNK – ribonukleinska kiselina – "pamćenje jedinke"
  • jezgrica (nucleolus)
    • proteini - služe kao enzimi, a oni kao katalizatori
    • mitohondriji proizvode ATP (adenozin tri-fosfat) koji je izvor energije u stanici
    • Golgijev aparat:
    • neurofibrile i mikrotubule
    • endoplazmatski retikulum:
      • hrapavi - (Nisslova tjelešca) sadrži ribosome i služi za sintezu bjelančevina
      • glatki - služi za transport supstance po tijelu stanice

Akson

Akson – duži produžetak neurona; od nekoliko mikrometara do jednog metra. Počinje na tijelu stanice s aksonskim brežuljkom. Funkcija mu je prenositi živčane impulse s tijela stanice na druge živčane stanice ili izvršne organe – mišićna vlakna ili žlijezde. Akson je obavijen mijelinskom ovojnicom u kojoj su Schwannove stanice. Na aksonu postoje tzv. ranvierova suženja – mjesto prekinuća mijelinske ovojnice (radi skokovite kondukcije). Na kraju aksona nalaze se teledendroni sa završnim kvržicama u kojima se nalaze vrećice sa neurotransmiterima (neuroprijenosnicima).

Membrana neurona – polupropusna je i ovija cijeli neuron.

Akcijski potencijal

Svaki podražaj neurona dovodi do promjena na membrani tako što se otvaraju pore za propust iona. Ako je stimulus dovoljno jak da prijeđe prag podražljivosti onda se ionski kanali potpuno otvore. Naglo pozitivno nabijeni Na+ ioni kroz pore ulaze u neuron, a K+ izlaze vani, mijenja se električni naboj i neuron je depolariziran. Rezultat toga je diferencijalni potencijal sa vrhuncem (peak) do +40 mV (milivolta). Kroz to vrijeme neuron je refraktoran – nepodražljiv. Postoji potpuna i relativna refraktonost.

Depolarizacija traje kratko i ponovo dolazi do polarizacije: ovaj kompletni proces depolarizacije i repolarizacije zove se akcijski potencijal koji je kratak i traje oko 1 milisekundu.

Zakon "sve ili ništa" (all-or-none): ako je stimulus veći od praga podražljivosti on će izazvati depolarizaciju. Veličina akcijskog potencijala na mjestu podražaja, kao i u toku širenja impulsa, bit će uvijek jednaka. Dakle ako je neki podražaj dovoljno jak da uopće izazove reakciju ova će uvijek biti maksimalna ili je neće biti.

Širenje akcijskog potencijala

Akcijski potencijal se ne može odjednom dogoditi u cijelom neuronu. Da bi nastao potreban mu je mali dio membrane neurona.

Budući da se uzbuđenje prenosi aksonom govori se o širenju akcijskog potencijala u njemu. U stanju "mirovanja" neuron, odnosno akson, je polariziran: s vanjske strane membrane dominira Na+ pozitivan naboj, a sa unutarnje K+ negativan naboj. U trenutku intenzivnog podražaja dolazi do depolarizacije tj. s vanjske strane membrane dominira negativan, a s nutarnje pozitivan naboj na tom mjestu. Susjedno mjesto na membrani koje nije podraženo ima polaritet stanja mirovanja – polarizacije.

Tada nastaje razlika na površini između ta dva susjedna mjesta i stvaraju se lokalne struje koje na susjednom mjestu stvaraju depolarizaciju. Val depolarizacije se zbog toga premješta na susjedno mjesto i izaziva akcijski potencijal na tom mjestu. Mjesto koje je prethodno bilo zahvaćeno depolarizacijom ulazi ponovo u polarizaciju tj. ono je repolarizirano. Za to se brine ionska pumpa izbacujući ione natrija Na+ u ekstracelularni prostor pa se na membrani uspostavlja polaritet stanja mirovanja. Cijeli taj proces traje oko 0,5 milisekunde.

Val depolarizacije tako prolazi cijelim aksonom iza kojega slijedi val repolarizacije. Pošto je akson redovito mijeliziran, a mijelinska ovojnica je izolator koji onemogućuje prodor iona kroz membranu u neuron.

Depolarizacija i repolarizacija se odvija samo u području Ranvierovih suženja, u skoku od jednog do drugog suženja. To se zove skokovita kondukcija. Njena je važnost u većoj brzini provođenja impulsa i u uštedi energije – ionska pumpa manje mora raditi izbacujući ione Na+ van.