Komórka nerwowa - budowa i funkcje
Podstawowym elementem układu nerwowego jest neuron - komórka, przez którą przechodzi informacja przekazywana z jednej części organizmu do drugiej. Pojedynczy neuron składa się z kilku części:
Jądra;
Dendryty z kolcami dendrytycznymi;
Ciała komórki - zwanego somą - która otacza jądro komórkowe, jest odpowiedzialna za przyspieszanie lub hamowanie impulsów nerwowych biegnących do aksonów i z dendrytów; funkcją somy jest też synteza makrocząsteczek i większości cząsteczek (białek, lipidów itp.)
Osłonek mielinowych -które owijają się kilkakrotnie wokół aksonów tworząc otoczkę; spełniają funkcję ochronną i izolacyjną aksonu; oraz względem wypustki pełnią funkcję odżywczą;
Węzła Ranviera - przerwy między kolejnymi odcinkami osłonki mielinowej otaczającej włókno nerwowe; odgrywają ważną rolę w przewodnictwie nerwowym;
Osłonki komórkowej
Włókna nerwowego - zwanego aksonem - po którym informacja przechodzi od jednego neuronu do drugiego;
Część, w której pobudzenie jednego neuronu przekazywane jest do drugiego, nosi nazwę synapsy;
Akson jest zakończony albo niewielką liczbą odgałęzień, albo też z innymi neuronami. Podobnie ciało komórkowe jednego neuronu może odbierać sygnały od niewielu lub też od tysięcy różnych neuronów.
Włókna nerwowe i dendryty można rozpatrywać jako izolowane przewodniki, którymi przekazywane są sygnały specyficzne dla układu nerwowego - impulsy elektryczne.
Po obu stronach błony komórkowej neuronu istnieje różnica ładunków elektrycznych. Na jej zewnętrznej powierzchni znajdują się ładunki dodatnie, na wewnętrznej natomiast ujemne. Podczas trwania potencjału czynnościowego ułożenie to zostaje zmienione - opisany ruch jonów powoduje, że rozmieszczenie ładunków elektrycznych po obu stronach błony ulega odwróceniu. Zjawisko to zachodzi miejscowo. Potencjał czynnościowy powoduje jednak identyczne zmiany na błonie przed sobą, które powtarzają się regularnie wzdłuż aksonu komórki nerwowej. Tym samym impuls wędruje wzdłuż komórki.
Wędrujący impuls, po dotarciu do końca aksonu depolaryzuje zakończenie presynaptyczne. Umożliwia to uwolnienie z kolbek synaptycznych substancji nazywanych neuroprzekaźnikami - mediatorami, które w stanie spoczynku zmagazynowane są w pęcherzykach synaptycznych. Neuroprzekaźniki te wędrują poprzez szczelinę synaptyczną do błony postsynaptycznej, należącej do drugiego neuronu. Wiążą się tam ze specyficznymi receptorami i powodują otwarcie kanałów jonowych tej błony. Efektem tego jest depolaryzacja nowego neuronu i przepływ impulsu do następnego połączenia synaptycznego.
Depolaryzacja - zmniejszenie elektroujemnego potencjału elektrycznego błony komórkowej spowodowane napływem przez kanały jonowe w błonie komórkowej jonów sodu do cytoplazmy komórki
Po wytworzeniu impulsu neuron przestaje działaś przez okres 0,001 sekund w celu regeneracji. Tak więc teoretycznie maksymalna częstotliwość reakcji neuronu wynosi około 1 000 impulsów na sek., praktycznie zaś jest znacznie niższa i waha się w granicach 300 - 800 impulsów na sekundę.
Jeśli chodzi neuroprzekaźniki to odkryto ich ponad 50, lecz ja omówię tylko niektóre:
Acetylocholina - reguluje procesy uwagi, uczenia się i pamięci, ale też między innymi:
powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych
obniża ciśnienie krwi
zwalnia częstość akcji serca
zmniejsza siłę skurczu mięśnia sercowego
powoduje skurcze mięśni gładkich oskrzeli, jelit i pęcherza moczowego
powoduje skurcz źrenicy
zwiększenie wydzielania gruczołów
skurcz mięśni prążkowanych (receptory nikotynowe)
Acetylocholina nie ma obecnie zastosowania leczniczego ze względu na nieswoiste, zbyt toksyczne i bardzo krótkie działanie.
Dopamina - wpływa na poziom pobudzenia. Wysoki poziom dopaminy prowadzi do halucynacji. Uznaje się też, że może być przyczyną schizofrenii. Niski poziom dopaminy towarzyszy chorobie Parkinsona. Dopamina i noradrenalina działają w mózgowym systemie nagrody.
Serotonina - nazywana hormonem szczęścia. wpływa na nastrój. Jej wysoki poziom wiąże się z optymizmem. Prozac [lek] nasila jej działanie. W sferze fizycznej serotonina odpowiada m.in. za odczuwanie apetytu i proces trawienia, regulację ciśnienia krwi i jej krzepnięcia, utrzymywanie odpowiedniej temperatury ciała, proces dojrzewania i menstruację oraz odnowę komórkową organizmu.
Endorfina - wpływa na odczuwanie bólu, osłabia stres, zapewnia spokój.
Melatonina - jest jednym z czynników chroniących przed nadmiernym stresem, pomaga w zwalczaniu chorób układu krążenia i chorób nowotworowych hamując namnażanie się komórek rakowych. Melatonina jest w dużym stopniu odpowiedzialna za nasz zegar biologiczny i to zarówno za dobowy rytm czuwania i snu jak również za synchronizację organizmu z porami roku.
Znamy obecnie wiele różnych rodzajów komórek nerwowych, każda z nich spełnia wyspecjalizowane funkcje. Szczególnie interesujące są tzw. receptory - komórki przetwarzające energię fizyczną przekazywaną z sygnału zewnętrznego w impulsy elektryczne. Przykładem takich komórek (receptorów) są pręciki i czopki w siatkówce oka, które przekształcają elektromagnetyczną energię podającego na nie światła impulsy nerwowe. Podobnie komórki włoskowe (włosowate) ucha wewnętrznego przekształcają energię mechaniczną sygnałów akustycznych w kod nerwowy.