Neuron – rodzaj komórek występujących w układzie nerwowym. Najwięcej neuronów znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym. Neurony składają się z ciała komórki (perikarion albo soma) oraz wypustek cytoplazmatycznych: aksonu i dendrytów, za pomocą których wytwarzają połączenia z innymi neuronami, bądź komórkami efektorowymi (wykonawczymi). Połączenie między komórkami nerwowymi zwane jest synapsą.

Ze względu na liczbę wypustek (aksonów i dendrytów), neurony dzieli się na:

• jednobiegunowe (np. w podwzgórzu);

• pseudojednobiegunowe (zwoje czuciowe nerwów czaszkowych i rdzeniowych);

• dwubiegunowe (np. w siatkówce oka, błonie węchowej);

• wielobiegunowe:

  • z długim aksonem (np. neurony ruchowe rdzenia kręgowego);

  • z krótkim aksonem (dendrytem) (np. neurony kojarzeniowe w istocie szarej mózgu i rdzenia kręgowego).

Pod względem kierunku przekazywania sygnału neurony dzieli się na:

• czuciowe (aferentne, dośrodkowe), biegnące od receptora do ośrodka;

• ruchowe (eferentne, odśrodkowe), biegnące od ośrodka do efektora;

• kojarzeniowe (pośredniczące), występujące między innymi pomiędzy neuronami czuciowymi i ruchowymi.

Neurony dzieli się również według głównego wydzielanego neuroprzekaźnika. Według tego kryterium wyróżnia się między innymi neurony:

• cholinergiczne – głównym neuroprzekaźnikiem jest acetylocholina;

• dopaminergiczne – dopamina;

• GABA-ergiczne – kwas gamma-aminomasłowy (GABA);

• noradrenergiczne – noradrenalina, itd.

Wyróżniamy dwa sposoby (kierunki) przekazu bodźca wewnątrz neuronu:

• ortodromowo – z perykarionu (ciała komórki) do synaps

• antydromowo – z synaps do perykarionu (ciała komórki)

Podział ze względu na długość wypustek:

• Golgi I – długie aksony, na długie odległości;

• Golgi II – krótkie wypustki, na małe odległości.

1. Mitochondrium

2. Pęcherzyki presynaptyczne z neurotransmiterem

3. Autoreceptor

4. Szczelina synaptyczna

5. Neuroreceptor

6. Kanał wapniowy

7. Pęcherzyk uwalniający neurotransmitery

8. . Receptor zwrotnego wychwytu mediatora

Synapsa – miejsce komunikacji błony kończącej akson z błoną komórkową drugiej komórki, nerwowej lub komórki efektorowej (wykonawczej), np. mięśniowej lub gruczołowej.

Impuls nerwowy zostaje przeniesiony z jednej komórki na drugą przy udziale substancji o charakterze neuroprzekaźnika (zwanego czasem neurohormonem) – mediatora synaptycznego (synapsy chemiczne) lub na drodze impulsu elektrycznego (synapsy elektryczne).

Połączenia synaptyczne

Ze względu na rodzaj komórek, między którymi przekazywany jest sygnał, wyróżnia się synapsy nerwowo-nerwowe, nerwowo-mięśniowe i nerwowo-gruczołowe.

• nerwowo-nerwowe – połączenie między dwiema komórkami nerwowymi

• nerwowo-mięśniowe – połączenie między komórką nerwową i mięśniową

• nerwowo-gruczołowe – połączenie między komórką nerwową i gruczołową

Typy synaps

Ze względu na sposób przekazywania impulsu wyróżnia się synapsy elektryczne i chemiczne.

Elektryczne

W tych synapsach neurony prawie się stykają (gł. połączenia typu „neksus”). Kolbka presynaptyczna oddalona jest od kolbki postsynaptycznej o 2 nm. Możliwa jest wędrówka jonów z jednej komórki do drugiej – przekazywanie dwukierunkowe. Impuls jest bardzo szybko przekazywany. Występują w mięśniach, siatkówce oka, części korowej mózgu oraz niektórych częściach serca.

Chemiczne

W tych synapsach komórki są od siebie oddalone o ok. 20 nm, między nimi powstaje szczelina synaptyczna. Zakończenie neuronu presynaptycznego tworzy kolbkę synaptyczną, w której są wytwarzane neuroprzekaźniki (mediatory – przekazywane w pęcherzykach synaptycznych), które łączą się z receptorem, powodując depolaryzację błony postsynaptycznej. Występują tam, gdzie niepotrzebne jest szybkie przekazywanie impulsu, np. w narządach wewnętrznych.

Obecnie znanych jest ok. 60 związków, które pełnią funkcję mediatorów. Wyróżnia się wśród nich neuroprzekaźniki pobudzające lub hamujące wzbudzanie potencjału czynnościowego. Głównym neuroprzekaźnikiem pobudzającym w korze mózgowej ssaków jest kwas glutaminowy. Inne znane mediatory pobudzające to np.: acetylocholina, noradrenalina, adrenalina, dopamina, serotonina, histamina. Głównym neuroprzekaźnikiem hamującym jest kwas γ-aminomasłowy (GABA). Pozostałe mediatory hamujące to: glicyna i peptydy opioidowe.

Synapsa nerwowo-mięśniowa

Przez synapsę nerwowo-mięśniową następuje przekazanie sygnału z motoneuronu do mięśnia szkieletowego. W pobliżu komórki mięśniowej neuron traci osłonkę mielinową i rozdziela się na wiele cienkich odgałęzień, które kontaktują się z błoną komórki mięśniowej (błoną postsynaptyczną). W miejscach styczności na końcówkach nerwu (błonie presynaptycznej) znajdują się kolbki synaptyczne, w których znajdują się pęcherzyki zawierające neurotransmiter acetylocholinę (ACh). Przestrzeń między błoną pre- i postsynaptyczną to przestrzeń synaptyczna.

W błonie presynaptycznej strefy aktywne, w których zachodzi egzocytoza pęcherzyków z neurotransmiterem i uwolnienie ACh do przestrzeni synaptycznej. W tej błonie znajdują się także kanały wapniowe typu N.

W błonie postsynaptycznej, naprzeciw stref aktywnych, znajdują się pofałdowania synaptyczne. Na ich krawędziach znajdują się receptory acetylocholiny typu synaptycznego, które są kanałami jonowymi otwierającymi się w wyniku przyłączenia ACh.

Schemat działania synapsy chemicznej

Gdy impuls nerwowy dotrze do zakończenia aksonu powoduje otwarcie kanałów jonowych selektywnie wpuszczających jony wapnia. Jony te uaktywniają migrację pęcherzyków presynaptycznych (zawierających mediator – substancję chemiczną np. adrenalinę, noradrenalinę, acetylocholinę). Na drodze egzocytozy pęcherzyki te uwalniają zawartość do szczeliny synaptycznej.

Mediator wypełnia szczelinę synaptyczną i część z jego cząsteczek łączy się z receptorami na błonie postsynaptycznej. Powoduje to otworzenie się kanałów dla jonów sodu, a w efekcie depolaryzację błony postsynaptycznej. Jeżeli depolaryzacja ta osiągnie wartość progową, otwierają się kolejne kanały dla sodu wrażliwe na napięcie skutkiem czego pojawia się potencjał czynnościowy i falę przechodzącą przez cały neuron.

Cząsteczki mediatora działają w szczelinie synaptycznej jedynie przez określony czas. Jest to spowodowane istnieniem receptorów na błonie presynaptycznej, które zajmują się zwrotnym wychwytem (re-uptake) mediatora.