Bet kuris neuronas turi tik vieną aksoną – dažniausiai ilgą ir mažai išsišakojusį. Jis gali būti padengtas mielino apvalkalu su Ranvier mazgais. Jis dešimtis kartų pagreitina sužadinimo laidumą išilgai aksono.
Ilgą laiką mažai dėmesio buvo skiriama aksono aksoplazmos struktūrai. Buvo atliktas eksperimentas: jei aksonas traukiamas, tai virš susiaurėjimo susidaro antplūdis, aksoplazmos išsiplėtimas. Aksono sandaros tyrimas parodė, kad viduje yra CITOSKELETONAS, susidedantis iš MIKROTŪLIŲ (skersmuo 20-30 nm), NEUROFILAMENTŲ (skersmuo 10 nm) ir MIKROGIJALŲ (skersmuo 5 nm).
Mikrovamzdelių yra ir dendrituose, ir aksonuose, tačiau aksone jų daug daugiau. Jie nesišakoja, yra skirtingo ilgio, prasideda somoje ir aksoplazmoje skinasi kelią iki aksono galo, t.y. į axon terminalą. Mikrotubulių sienelėse yra baltymų, panašių į tubuliną, kuris yra raumenų skaidulose ir dalyvauja susitraukime. KINESIN baltymas užtikrina medžiagų transportavimą iš somos į aksono terminalą (ANTEROGRADE), o DYNEIN baltymas – atvirkštinį RETROGRADO TRANSPORTĄ. Transportas taip pat vyksta palei neuro- ir mikrofilamentus, bet pasyviai, o ne dėl jų sienelių susitraukimo.
Yra GREITAS ir LĖTAS AXONAL TRANSPORTAS. GREITAI – 200-400 mm per dieną, o lėtai – 2-4 mm per dieną. Pernešami baltymai, lipidai, fermentai, mediatoriai, kurie gali būti sintetinami tiek somoje, tiek aksono terminale. Toks transportavimas užtikrina ir neurono gyvybingumą, ir funkcionavimą. Jei aksonas gydomas COLCHICINE, baltymai kinezinas ir dyneinas yra blokuojami ir greitas aksonų pernešimas sustabdomas. Aksono funkcija palaipsniui nutrūksta. Tačiau lėtasis išlieka ir sustoja tik nupjovus aksoną.
Kai kuriuose patologiniuose procesuose dalyvauja aksonų transportas. Trūkstant VITAMINO B1, atsiranda BERIBERI, sutrinka anterogradinis transportas, dėl kurio atsiranda paralyžius.
Sergant POLIOMIELITU, ligą sukeliantis virusas su aksoplazma perkelia RETROGRADĄ į motorinių neuronų kūnus, juos sunaikina, taip pat atsiranda dalinis paralyžius. RETROGRADINIS HORSERASH PEROKSIDAZĖS transportavimas leido išsiaiškinti elektrofiziologiškai įrodytas nervines jungtis tarp įvairių smegenų struktūrų.
Taigi posakis „NAUDOKITE SMEGENIS“ turi visas priežastis.
Kuo skiriasi aksonai ir dendritai?
KUR BAIGIA Axon terminalas?
6 bilietas
7) Kodėl reikalingi eksperimentai su gyvūnais? Ekstirpacija yra seniausias smegenų funkcijų tyrimo metodas. Chirurginiai smegenų gydymo metodai
Labai dažnai mokosi priežastys, mechanizmai ir gydymo metodai viena ar kita liga yra susijusi su invaziniais poveikis organizmui, su eksperimentinis tyrimas naujas gydymo metodas ir naujo vaisto vartojimas. Bet tai neįmanomas atlikti ant žmogaus – nei sveiko, nei sergančio.
Tačiau medicina vystosi, kuriami nauji prietaisai, pavyzdžiui, naujausias metodas stentavimasširdies kraujagyslės. Žinoma, pirmiausia šis metodas turėjo būti išbandytas su gyvūnais. Labai dažna liga vožtuvo pažeidimasširdis, kurios kontroliuoja kraujo tekėjimą į širdį. Jei vožtuvas neveikia, gresia širdies sustojimas ir paciento mirtis. Reikia naujo vožtuvo. Bet tai turi būti sugalvota, sukurta ir pritaikyta. Ant kieno? Ant sergančio žmogaus? Žinoma, reikia eksperimento, o širdis turėtų būti panaši į žmogaus širdį. Paprastai būtina eksperimentuoti su dideliais suaugusiais šunimis. Ir joks kompiuterinis modeliavimas nepadės: neįmanoma atsižvelgti į visas sudėtingo organizmo ypatybes. Klinikai kartu su inžinieriais ir programuotojais nuolat tobulina vožtuvus, o tai reiškia, kad reikia kito bandymo ir vėl eksperimento su gyvūnu. Dirbtinis inkstas, organų transplantacija, dirbtiniai indai – Visa tai yra neatidėliotinos medicinos problemos ir turi būti sprendžiamos, nes metodai turi būti tobulinami ir saugesni.
Erdvė neapsieina be eksperimentinių skrydžių į kosmosą: iš pradžių skrido žiurkės, paskui Belka ir Strelka, tada beždžionės ir tik tada žmogus.
Pagrindiniai sužadinimo ir slopinimo nervinėse ląstelėse modeliai, sužadinimo mechanizmai, pirmiausia buvo gauti iš milžiniškų kalmarų aksonų– šiais duomenimis dabar remiasi mūsų idėjos apie svarbiausius žmogaus nervų sistemoje vykstančius procesus.
Psichologijos fakulteto Psichofiziologijos katedra jau daugelį metų yra neuronų sąveikos dėsningumų tyrimų priešakyje. nervų ganglijos – sraigė. Įgytos žinios padėjo mums priartėti prie supratimo, kaip sąveika vyksta aukštesniųjų gyvūnų ir žmonių nerviniuose tinkluose.
Ir, galiausiai farmakologija– kasmet susintetinama vis daugiau naujų vaistų, o prieš juos bandant su žmonėmis ikiklinikinių tyrimų metu, jie bandomi su gyvūnais ir pirmiausia varlės širdis, tada, jei rezultatas teigiamas, ant žiurkių, triušių, beždžionių ir tik po to – ant savanorių žmonių.
Tačiau darbui su gyvūnais galioja griežtos taisyklės. Užsienyje reikia išklausyti mėnesio trukmės kursus, kad būtų leista dirbti su gyvūnais. Labai griežti reikalavimai skausmo malšinimas ir statoma tokia gradacija: jei galima atlikti eksperimentų seriją ne ant šunys e ar katė, bet ant triušio- atliekamas su triušiu, jei galima į eksperimentą įtraukti ne triušį, o žiurkė, jie dirba su žiurkėmis ir, žinoma, su laboratorinėmis žiurkėmis, auginamomis specialiuose darželiuose, kurios nėra pritaikytos gyvenimui gamtoje. Jie nėra tokie protingi ir greito proto kaip laukiniai gyvūnai, tačiau dažniausiai naudojami eksperimentams.
Ikiklinikinių vaistų tyrimų poreikis buvo galutinai išspręstas aštuntajame dešimtmetyje. Susintetintas naujas raminamasis ir migdomasis vaistas tolidomidas, jis atrodė visiškai saugus ir buvo rekomenduojamas nėščioms moterims. Dėl to daug vaikų gimė su neišsivysčiusiomis galūnėmis. Vaistas pasirodė esąs teratogeninis, tie. turintis patologinį poveikį palikuonims. Šiuo metu joks vaistas nėra patvirtintas klinikiniams tyrimams, nebent jo teratogeniškumas buvo išbandytas, dažniausiai su triušiais.
Seniausias metodas, naudotas dar priešistoriniais laikais, yra ekstirpacija, t.y. kai kurios centrinės nervų sistemos dalies pašalinimas ir stebėjimas, kurios funkcijos bus sutrikusios. Turite patekti į smegenis ir pirmiausia jums reikia trepanacija kaukolė - kaukolėje būtina padaryti „langą“. Jau senovės civilizacijos buvo susipažinusios su trepanacija, tačiau tai darė siekdamos išvaryti piktąsias dvasias, užvaldžiusias psichikos ligonius, arba pašalinti „kvailumo akmenį“. Įvairūs įrankiai - trefinai, dildės, vielos pjaustytuvai, grąžtas.
Galite pašalinti talamus, smegenis, pagumburio branduolius ar bet kurią kitą struktūrą, tačiau būtina atsižvelgti į tai, su kokiomis struktūromis jis yra prijungtas, nes patologinių pasekmių gali atsirasti ne tik dėl tiriamos struktūros pasmaugimo, bet ir suardant. tos smegenų sritys, su kuriomis nuotolinė vieta yra susijusi ir dirba kartu (pavyzdžiui, talamas-žievė). Todėl sunku lokaliai sunaikinti tik tam tikrą struktūrą, nes jos visos yra tarpusavyje susijusios smegenyse.
Labiausiai prieinama išnaikinti yra neokorteksas, todėl pirmiausia buvo ištirtas smegenų žievės vaidmuo. pabaigoje – XIX a. Buvo manoma, kad smegenų žievė yra atsakinga už visas kūno funkcijas ir be jos žmonės ir gyvūnai negali gyventi. IN 1888 Golcas pavyko pašalinti iš šuns visą smegenų žievę, bet svarbiausia, kad šuo liko gyvas. Natūralu, kad buvo sutrikusi daug funkcijų: gyvūnas nemato, negirdi, negalėjo judėti, nereagavo į vardą, prarijo tik į burną dedamą maistą, bet visas vegetatyvines funkcijas (virškinimą, išskyrimą, kvėpavimą ir kt.) buvo išsaugoti. Taip išsiaiškinta, už kokias organizmo funkcijas neokorteksas neatsako.
1893 m vardas Luciani susijęs su smegenėlių funkcijų tyrimu. Jis taip pat lengvai pasiekiamas pašalinimui, o Luciani vieną po kito pašalino smegenėlių pusrutulius, skirtingas jų dalis, smegenėlių vermus, atidžiai stebėjo gyvūnų motorinės veiklos pokyčius pašalinus vieną ar kitą smegenėlių atkarpą. Jis atidžiai užsirašė gautus pastebėjimus, o dabar gydytojas gali nustatyti, kuri smegenėlių dalis yra pažeista dėl paciento motorinės veiklos pokyčių.
Tačiau vis tiek fiziologai, gydytojai ir psichologai ieškojo tų smegenų sričių, kuriose dalyvauja intelektualiniai procesai. Kadangi tai pati sunkiausia užduotis centrinei nervų sistemai, tai reiškia, kad ją turi atlikti sudėtingiausios struktūros struktūra, gaunanti informaciją iš visų centrinės nervų sistemos skyrių. Šiuo požiūriu buvo pradėtas nuodugnus neokortekso tyrimas. Buvo identifikuoti jutiminisžievės zonos, kurios dalyvauja apdorojant ir kuriant regos, uoslės, klausos ir kitus vaizdus. Buvo atrasti, aprašyti ir ištirti variklisžievės sritys, užtikrinančios valingus judesius. Taigi 1/4 neokortekso paviršiaus suteikia sensomotorinis funkcija. Iš likusių 3/4 smegenų žievės paviršiaus, priekinės skiltys. Evoliucijos metu nei vienas žmogaus smegenų regionas nėra taip išsiplėtęs, lyginant su gyvūnais, kaip priekinės skiltys. Būtent jie suteikė žmogui „aukštą“ kaktą, kuri, kaip taisyklė, yra susijusi su galingesniu intelektu. Pirmieji tokią išvadą padarė menininkai, poetai ir filosofai, kurie paskelbė, kad tai yra didysis priekinės skiltys suteikia psichinį pranašumąžmogus prieš gyvūnus. Ir kaip dažnai nutinka mokslo istorijoje, reikšmingas posūkis prasidėjo atsitiktinai atradus šiam teiginiui prieštaraujančius faktus.
Renginys: Phineas Gage – 1848 m metų. Geležinkelio statybos vyresnysis meistras. Strypas – ilgis apie 1 m, skersmuo 3 cm, svoris 6 kg. Valanda be sąmonės. Jis gyveno dar 12 metų su nepažeistu intelektu, bet su pasikeitusia asmenybe.
Analizuojant panašius klinikinius atvejus, kai priekinės skiltys buvo sunaikintos ar operuotos, ir nuodugnesnis jų funkcijų tyrimas parodė, kad jie nedaryti įtakos- virškinimui, kvėpavimui ir kitoms vegetacinėms funkcijoms. Po operacijos psichikos veiklos sutrikimo nėra, išsaugoma atmintis, tačiau tokiems pacientams sunku operuoti keliomis sąvokomis vienu metu, sunku spręsti apie abstrakčias sąvokas. Ir tai pasikeičia ypač dramatiškai asmenybę.
Tapo aišku, kad ne visus klausimus galima išspręsti klinikoje, tačiau reikia eksperimentų, be to, su beždžionėmis – šimpanzėmis. Mokymosi gebėjimai buvo tiriami prieš ir po priekinių skilčių pašalinimo. Jei buvo pašalinta viena skiltis, mokymasis nepasikeitė, tačiau pašalinus abi skilteles buvo gauta labai svarbi, nors ir iš pažiūros atsitiktinė, medžiaga. Mokymasis šiek tiek pasikeitė, tačiau jei prieš operaciją kiekvieną klaidą šimpanzę lydėjo pykčio priepuoliai, tai po operacijos gyvūnas buvo visiškai abejingas eksperimento rezultatams – ar gaus atlygį, ar ne. Taip įvyko operacija lobotomijos.
Apie ligos istorijų tyrimo rezultatus ir beždžionių lobotomijos rezultatus buvo pranešta 1935 metais Tarptautinėje neurologų konferencijoje Londone. Ir tada ši operacija buvo pradėta plačiai taikyti pacientams, turintiems psichikos sutrikimų ir agresijos apraiškų. Egasas Monizas 1936 metais Lisabonoje pirmasis atliko 20 operacijų. Jis nepašalino priekinių skilčių, bet kirto ryšius tarp jų ir kitų skyrių ( leukotomija). Operacijos buvo atliekamos labai agresyviems šizofrenija sergantiems pacientams, kuriuos teko izoliuoti nuo žmonių. Po operacijos pacientai tapo nepavojingi, paklusnūs, nuolat jaučiasi įtampa, nerimas, Betėjo į priekį apatija, bukumas, lėtumas, susidomėjimo gyvenimu praradimas. Net skausmas nesukėlė dirginimo.
Deja, šiuo metu tenka griebtis chirurginio priekinių skilčių šalinimo dėl naviko, trombozės po insulto ir helminto invazijos. Po operacijos pacientai jaučia nuolatinį atkaklumas – atkaklumas atliekant pradėtą veiksmą: plius minus plius minus plius minusas
Sveikas + - + - + -
Pacientas + - - - - -
Pacientas supranta užduotį, bet negali sustoti ir pakeisti savo veiksmų. Pacientams, kurių priekinės skiltys yra pažeistos, sunku keisti elgesį, atsižvelgiant į išorinių aplinkybių pokyčius. Aplinkybės keičiasi, bet elgesys – ne. Pacientai yra hiperaktyvūs, hiperreaktyvūs ir labai išsiblaškę.
Taigi, priekinės skiltys vaidina pagrindinį vaidmenį pasirenkantelgesio strategijos. Jie atneša pusiausvyrą tarp emocijų ir intelekto, o tai sulaiko žmogų nuo veiksmų, prieštaraujančių jo interesams.
Dabar– ekstirpacija naudojama smegenų sritims, dalyvaujančioms patologiniame procese, sukeliančiame epilepsiją ar Parkinsono ligą, pašalinti.
1919 m. – Tretjakovo disertacijoje Pirmą kartą pateikiami duomenys apie ryšį tarp Parkinsono ligos ir neuronų trūkumo vidurinių smegenų juodosiose medžiagose.
Po 40 metųĮrodyta, kad Parkinsono liga yra susijusi su dopamino trūkumas– substantia nigra ląstelių tarpininkas. Jų nesant, nutrūksta juodosios medžiagos slopinamoji įtaka per talamus motorinei smegenų žievės zonai ir prasideda drebulys bei sustingimas. Gydymas – dopaminas L-Dopa- BBB, bet mes dažnai turime operuoti - sunaikinti ventrolateralinį talamo branduolį, per kurį į galvos smegenų pusrutulių motorinę žievę patenka pertekliniai impulsai iš globus pallidus, juodosios medžiagos, raudonojo branduolio, smegenėlių ir vestibuliarinio aparato, sukeldami tonuso ir judėjimo sutrikimus dėl drebėjimo ir sustingimo.
Sunkiausia epilepsijos forma yra smilkininės skilties epilepsija, kuri atsiranda, kai pažeidžiamas migdolinis kūnas arba hipokampas – dariniai su padidėjusiu konvulsiniu pasirengimu. Po infekcijų gali atsirasti FOCUS epilepsija veikla ir ji turi būti sunaikinta. Jei epilepsijos židinys atsiranda hipokampe, didžioji dalis smilkininės skilties turi būti pašalinta. Esant geram rezultatui, priepuolių skaičius smarkiai sumažėja arba jie baigiasi, o, kas labai svarbu, galima vartoti mažesnes vaistų nuo epilepsijos dozes, nes jie yra toksiški.
16) Eferentinių ir tarpinių neuronų sandara ir funkcijos, somos membranos vaidmuo. Dendritai yra jautrus neurono laukas. Stuburo vaidmuo. 1. Eferentiniai: Struktūriniai ypatumai: įvairios somos formos, somos membrana - signalo apdorojimas ir atsako formavimas - sužadinimas arba slopinimas, dendritai - daug, trumpi, šakoti. Aksonas – ilgas, mažai šakų, mielino apvalkalas, aksono galas. Jie turi tą pačią struktūrą ĮDĖTI E neuronų, tačiau yra funkcijų skirtumų: eferentiniai perduoda informaciją iš centrinės nervų sistemos į efektorinius organus, o tarpkalariniai - iš aferentinių į eferentinius neuronus. Dauguma CNS esančių interneuronų ir jų procesų neviršija CNS, o aferentinių ir eferentinių neuronų procesai formuoja periferinius nervus.
Svarbiausias vaidmuo tenka DENDRITES. DENDRITAI yra didžiulis eferentinių ir tarpkalinių neuronų PRIĖMIMO LAUKAS. Jie užima 90% neurono ploto ir jų vaidmuo yra suvokti informaciją iš kitų neuronų. Pasibaigus centrinės nervų sistemos formavimuisi, neuronų skaičius nepadidėja. Tada dėl ko atsiranda tobulėjimas, komplikacija, tobulėjimas, mokymasis? Traumos ar hipoksijos atveju aksono terminalas gali išsišakoti (arborizacija), bet tai nelabai padeda. Nervų sistemos vystymuisi svarbiausią vaidmenį atlieka dendritai ir, visų pirma, STUburai. Didėjant dendritų skaičiui, jų tinklas tampa tankesnis ir labiau išsišakojęs, o tai reiškia, kad neuronas gauna daugiau informacijos, o didesnis neuronų skaičius gali keistis informacija ir sąveikauti. Tai reiškia, kad nervų tinklai tampa vis sudėtingesni ir nervų sistema gali išspręsti vis sudėtingesnes problemas.
Aiškiausia ir greičiausia neuronų sąveika vyksta dalyvaujant stuburams, kurie susidaro jau embriogenezės metu. Pirmą kartą stuburus aprašė Ramonas y Cajalas. Tai morfofunkciniai dariniai: yra morfologinė struktūra su dygliuotu aparatu. Tačiau nepalankiomis aplinkybėmis stuburai gali mirti ir išnykti. Kad jie subręstų intrauterinio vystymosi laikotarpiu ir po gimimo, būtina, kad AFFERENTACIJA patektų į smegenis (pavyzdys su šuniukais - nepriteklius, regos signalų atėmimas lemia nepakankamą regos žievės stuburų išsivystymą).
Naujų stuburų formavimasis atspindi naujų tarpląstelinių kontaktų formavimąsi, o tai palengvina mokymąsi. Intravitalinėse pelės smegenų mikrografijose matyti, kaip per 4 dienas pasikeičia stuburai, ir kuo gyvūnas aktyvesnis, tuo daugiau šių pakitimų.
5 mėnesių žmogaus vaisius turi nedaug spygliuočių, jie vos pastebimi. Naujagimiams dendritai sustorėja, spygliai išryškėja. Laipsniškas stuburo vystymasis ypač pastebimas 8 mėnesių vaikui.
Stuburai jautrūs tiek išoriniam poveikiui, tiek funkcinei nervų sistemos būklei. Jų mažėja ne tik atimant tą ar kitą informaciją, bet ir esant hipoksijai, traukuliams, sutrikus smegenų aprūpinimui krauju, apsinuodijus alkoholiu ir vaistais. Stuburo funkcionavimą sutrikdo ir genetiškai nulemtos ligos – Alzheimerio liga, Patau sindromas, Dauno sindromas. Dauno sindromas yra labiausiai paplitusi ir geriausiai ištirta žmogaus chromosomų patologijos forma (papildoma chromosoma 21-oje poroje). Pasitaiko protinis atsilikimas, tačiau jis gali būti sunkus, reikšmingas ir gali būti ties apatine protinio vystymosi normos riba. Žmonėms, kenčiantiems nuo šio sindromo, nustatytas stuburo aparato sutrikimas.
Patau sindromas yra susijęs su papildoma chromosoma iki 13-os poros: atsiranda širdies, inkstų vystymosi anomalija, mikrocefalija, ausies deformacija, veido struktūros sutrikimas. Tokie ligoniai gyvena ne ilgiau kaip 3 mėnesius, jiems taip pat yra sutrikęs stuburo aparatas.
Sustojus hipoksijai, atsistačius kraujotakai, sustojus apsinuodijimui alkoholiu ir narkotikais, galima atkurti prarastus stuburus. Tai palengvina aktyvus astrocitų neuronų augimo faktoriaus išsiskyrimas.
Psichologams ir būsimiems tėvams turėtų būti svarbu, kad stuburo skaičius priklausytų ir nuo aplinkos, kurioje vaikas auginamas, ryškūs žaislai, paveikslėliai, muzika, nuolatinis bendravimas su vaiku – visa tai sukuria PRATUTINĘ APLINKĄ, skatinančią smegenų vystymąsi. . Pribramo knygoje „Smegenų kalbos“ (M. Progress, 1975, p. 48-49) pateikiami duomenys, gauti dresuojant žiurkes ir laikant jas skirtingomis sąlygomis. Konkretus neurono su suskaičiuotais spygliais pavyzdys yra 121 stuburas. Pateikiamos praturtintoje aplinkoje (ratas, „žaislai“, galimybė pažvelgti už užuolaidos) laikomų ir narve su maistu, gėrimais ir seksualiniu partneriu, bet be kitų dirgiklių laikomų žiurkių stuburų skaičiaus pokyčių histogramos. . Žiurkės, gyvenančios „praturtintoje“ aplinkoje, turi 33,3% daugiau stuburų. Ypač paveikiamas izoliuotų gyvūnų, kurie auginami atskirai, stuburų vystymasis (Mowgli).
Jei receptorius sunaikintas - jautrumo stoka eferentinių neuronų, autonominių eferentinių neuronų - galite gyventi, blogas vidaus organų reguliavimas, somatiniai eferentiniai neuronai - paralyžius Periferiniai nervai - eferentiniai ir aferentinis. Neuronai ir tarpinių neuronų procesai neviršija NS. Tarpiniai neuronai gali sukelti dirginimą. 
Membrana yra bilipidinis sluoksnis su įterptomis baltymų molekulėmis. Somos membranos funkcija: selektyviai pralaidi natrio, kalio, kalcio, chloro jonams – tai užtikrina sužadinimo, slopinimo, poilsio ant somos membranos atsiradimą. Somos membranoje yra receptorių, kurie gali sąveikauti su hormonais. Čia yra postsinapsinės membranos dalys, kurios dėl šios sąveikos sąveikauja su siųstuvais, ant membranos atsiranda EPSP arba IPSP
EPSP– sužadinimo postsinapsinis potencialas
TPSP– slopinamasis postsinapsinis potencialas
Vieno neurono somos membranoje gali baigtis iki 1000 kitų nervinių ląstelių. Priklausomai nuo to, kokia informacija bus pateikta, pasirodys EPSP arba IPSP.
Jei IPSP - ląstelė sulėtėja, informacija nėra transportuojama ilgiau.
EPSP – informacija sklinda
Poilsis – ląstelei niekas nedaro įtakos
Dendritai yra imlūs polineuronai. Suvokiu signalus iš kitų nervinių ląstelių. Sudaro 90% viso neurono ploto.
Dendritai turi turėti stuburus.
STUburai yra morfofunkciniai dariniai. Morpho – matomas, funkcionalus – gali išnykti. Jie susidaro intrauterinio vystymosi metu. Aktyvus vystymasis po gimimo. Jie užtikrina greitesnį ir aiškesnį informacijos suvokimą. Su stuburų pagalba sudėtingesnis
Labai jautrus pokyčiams
iki 21-osios chromosomos – Dauno sindromas
Iki 13-... spygliuočių aparato sutrikimas
Toksinės medžiagos naikina stuburus (anestezija, alkoholis, narkotikai...). Atkuriami stuburai.
Bet kurio neurono užduotis yra perduoti informaciją. Tai vyksta membranos pagalba. Jei aksonas yra padengtas mielino apvalkalu, informacija keliauja greičiau.
Tubulinas – raumenų susitraukimas.
Aksone yra mikrotubulių, o mikrotubulių sienelėse yra baltymas, identiškas tubulinui.
Anterogradinis transportas. Sutrikimas – paralyžius
Retrogradinis transportas
Nuolatinis transportas – baltymai, fermentai, mediatoriai
Neurofilamentai (maži vamzdeliai) -
Poliomielitas yra virusas. Retrogradinio transporto pagalba patenka į somą ir ją sunaikina.
Stabligė yra maždaug tas pats.
Raumenų velenas yra tempimo receptorius.
|
axon transportas internetu, axon transportas Minskas
Axon transportas yra įvairių biologinių medžiagų judėjimas išilgai nervinės ląstelės aksono.
Neuronų aksoniniai procesai yra atsakingi už veikimo potencialo perdavimą iš neurono kūno į sinapsę. Aksonas taip pat yra kelias, kuriuo tarp neurono kūno ir sinapsės pernešamos reikalingos biologinės medžiagos, reikalingos nervinės ląstelės funkcionavimui. Iš sintezės srities neurono kūne palei aksoną pernešamos membraninės organelės (mitochondrijos), įvairios pūslelės, signalinės molekulės, augimo faktoriai, baltymų kompleksai, citoskeleto komponentai ir net Na+ ir K+ kanalai. Galutinės šio transporto paskirties vietos yra tam tikros aksono ir sinapsinės plokštelės sritys. savo ruožtu neurotrofiniai signalai pernešami iš sinapsės srities į ląstelės kūną. Tai veikia kaip grįžtamasis ryšys, pranešantis apie taikinio inervacijos būseną.
Žmogaus periferinės nervų sistemos aksono ilgis gali viršyti 1 m, o stambių gyvūnų – ilgesnis. Didelio žmogaus motorinio neurono storis yra 15 mikronų, o 1 m ilgio tūris yra ~ 0,2 mm³, o tai beveik 10 000 kartų viršija kepenų ląstelės tūrį. Dėl to neuronai priklauso nuo efektyvaus ir koordinuoto fizinio medžiagų ir organelių transportavimo išilgai aksonų.
Aksonų ilgiai ir skersmenys, taip pat jais gabenamos medžiagos kiekis neabejotinai rodo transportavimo sistemos gedimų ir klaidų galimybę. Daugelis neurodegeneracinių ligų yra tiesiogiai susijusios su šios sistemos veikimo sutrikimais.
- 1 Pagrindinės aksonų transportavimo sistemos savybės
- 2 Aksonų transportavimo klasifikacija
- 3 Taip pat žr
- 4 Literatūra
Pagrindinės aksonų transportavimo sistemos savybės
Paprasčiau tariant, aksonų transportą galima pavaizduoti kaip sistemą, susidedančią iš kelių elementų. tai apima krovinius, motorinius baltymus, kurie atlieka transportavimą, citoskeleto siūlus arba „bėgelius“, kuriais gali judėti „varikliai“. Taip pat reikalingi jungiamieji baltymai, jungiantys motorinius baltymus su jų kroviniu ar kitomis ląstelių struktūromis, ir pagalbinės molekulės, kurios sukelia ir reguliuoja transportą.
Aksonų transportavimo klasifikacija
Citoskeleto baltymai tiekiami iš ląstelės kūno, judant palei aksoną 1–5 mm greičiu per dieną. Tai lėtas aksonų pernešimas (į jį panašus transportas randamas ir dendrituose). Daugelis fermentų ir kitų citozolinių baltymų taip pat transportuojami naudojant šį transportavimo būdą.
Necitozolinės medžiagos, reikalingos sinapsėje, pavyzdžiui, išskiriami baltymai ir su membranomis susietos molekulės, juda išilgai aksono daug didesniu greičiu. Šios medžiagos iš savo sintezės vietos – endoplazminio tinklo – pernešamos į Golgi aparatą, kuris dažnai yra aksono pagrindu. Šios molekulės, supakuotos į membranines pūsleles, po to pernešamos mikrotubulų bėgiais greitu aksoniniu transportavimu iki 400 mm per dieną greičiu. Taigi mitochondrijos, įvairūs baltymai, įskaitant neuropeptidus (peptidinio pobūdžio neurotransmiterius), ir nepeptidiniai neuromediatoriai yra transportuojami palei aksoną.
Medžiagų pernešimas iš neurono kūno į sinapsę vadinamas anterogradiniu, o priešinga kryptimi – retrogradiniu.
Transportas palei aksoną dideliais atstumais vyksta dalyvaujant mikrotubuliams. Aksone esantys mikrovamzdeliai turi būdingą poliškumą ir yra orientuoti greitai augančiu (pliuso) galu link sinapsės ir lėtai augančio (minuso) galo link neurono kūno. Aksonų transportavimo motoriniai baltymai priklauso kinezinų ir dyneino superšeimoms.
Kinezinai pirmiausia yra pliuso galiniai motoriniai baltymai, pernešantys krovinį, pavyzdžiui, sinaptinių pūslelių pirmtakai ir membranos organelės. Šis transportas eina link sinapsės (anterogradinis). Citoplazminiai dyneinai yra minuso galiniai motoriniai baltymai, kurie perneša neurotrofinius signalus, endosomas ir kitus krovinius atgal į neuronų kūną. Retrogradinį transportą vykdo ne vien dyneinai: buvo rasta keletas kinezinų, kurie juda retrogradine kryptimi.
taip pat žr
- Valerio degeneracija
- Kinezinas
- Dineen
- DISKAS1
Literatūra
- Duncanas J.E., Goldsteinas L.S. Aksonų transportavimo genetika ir aksonų transportavimo sutrikimai. // PLoS Genet. 2006 rugsėjo 29 d.;2(9):e124. PLoS Genetic, PMID 17009871.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
axon transport Minsk, axon transport online, axon transport Ternopil, axon transport
„Axon Transport“ informacija apie
Veikimo potencialas, besivystantis ties aksono arba somadendrito komplekso plazmine membrana, turi stimuliuojantį poveikį viduląsteliniams procesams. Taip yra dėl jonų, prasiskverbiančių į ląstelės fermentus, įtakos. Na+ o ypač Ca 2+ veikiantis per specialų baltymą kalmodulinas.
Taigi, plintantis AP sukelia greitą tarpląstelinių procesų aktyvavimo bangą.
Tuo pačiu metu aksono viduje (ir kitose nervinės ląstelės dalyse) vyksta reguliarūs medžiagų (baltymų dalelių, organelių) judėjimai, kurie nėra tiesiogiai susiję su veikimo potencialu ir turi visiškai skirtingą greitį. Šie medžiagų judėjimai buvo gerai ištirti aksonuose; čia jie gavo savo vardą aksonų transportavimas. Yra dviejų tipų aksonų pernešimas: greitas ir lėtas.
Greitas aksonų transportavimas - tai, pavyzdžiui, pūslelių, mitochondrijų ir kai kurių baltymų dalelių pernešimas iš ląstelės kūno į aksonų galus žinduoliams 250–400 mm per dieną greičiu. Tai atliekama specialiu transportavimo mechanizmu. Šis transportavimas nesutrinka aksonui atsiskyrus nuo ląstelės kūno, o sustoja, kai sunaikinamos intraaksoninės struktūros – mikrovamzdeliai ir neurofilamentai (sunaikinimą atlieka kolchicinas, vinblastinas), taip pat nesant ATP ir Ca 2 + aksone.
Apsvarstykite, Ką neurofilamentai juda („slenka“) išilgai mikrovamzdelių, turinčių šonines iškyšas, kurios, matyt, savo judesiais užtikrina neurofilamentų slydimą. Energija šiam procesui gaunama iš ATP, kuris suskaidomas fermentiniu būdu, kai dalyvaujant Ca 2+ susijungia neurofilamentų ir mikrotubulų išsiplėtimų baltymų struktūros. Vienas iš baltymų atlieka ATPazės vaidmenį. Transportuojamos dalelės pritvirtinamos prie neurofilamentų ir tarsi pernešamos ant jų. Šį procesą galima stebėti ir iš aksono išspaustoje aksoplazmoje.
Greitas aksoninis pūslelių pernešimas (su tarpininku sinapsėms) vyksta distaline kryptimi - anterogradinis transporto. Yra ir priešingai - retrogradas - greitas lizosomų, pūslelių, multivezikulinių kūnų, atsirandančių aksonų galuose pinocitozės metu, pernešimas, atsirandantis pasisavinant tam tikras medžiagas (pavyzdžiui, acetilcholinesterazę, periferinius faktorius, reguliuojančius baltymų sintezę neurono somoje, taip pat kai kuriuos virusus, toksinus ir krienų peroksidazė – žymuo, naudojamas eksperimentuose). Šio transportavimo greitis yra ≈ 220 mm/dieną (žinduoliams). Greito transportavimo, tiek anterogradinio, tiek retrogradinio, greičiai nepriklauso nuo aksono tipo ir skersmens, nors poikiloterminių (šaltakraujų) stuburinių gyvūnų jie yra mažesni nei homeoterminių (šiltakraujų).
Lėtas aksonų pernešimas - tai visos citoplazminių baltymų masės (mikrotubulių, neurofilamentų, RNR, kanalų, pompų ir kt.) judėjimas distaline kryptimi, susidaręs dėl intensyvių sintetinių procesų perikarione. Lėtas axotok atsiskleidžia, kai nervas yra tvirtai surištas ligatūra, suspaudžiant aksonus. Tokiu atveju distalinėje aksono dalyje skersmuo mažėja, o proksimalinėje dalyje prieš susiaurėjimą susidaro patinimas - „citoplazmos antplūdis“.
Lėtas axotokas juda apie 1-4 mm/dieną greičiu. Jis sustoja, kai soma atsiskiria nuo aksono ir jo nesuardo mikrovamzdelius ardantys veiksniai (kolchicinas, vinblastinas). Lėtas aksonų pernešimas ypač svarbus aksonų (dendritų) ir jų šakų augimo ir regeneracijos procesuose.
5.2.5. AXON TRANSPORTAS
Procesų buvimas neurone, kurio ilgis gali siekti 1 m (pavyzdžiui, galūnių raumenis inervuojantys aksonai), sukuria rimtą tarpląstelinio ryšio tarp skirtingų neurono dalių problemą ir galimo jo pažeidimo pašalinimą. procesus. Didžioji dalis medžiagų (struktūrinių baltymų, fermentų, polisacharidų, lipidų ir kt.) susidaro neurono trofiniame centre (kūne), esančiame daugiausia šalia branduolio, ir yra naudojamos įvairiose neurono dalyse, įskaitant jo procesus. . Nors aksonų terminalai užtikrina siųstuvų, ATP sintezę ir pūslelių membranos perdirbimą po siųstuvo išleidimo, vis tiek reikalingas nuolatinis fermentų ir membranos fragmentų tiekimas iš ląstelės kūno. Šių medžiagų (pvz., baltymų) pernešimas difuzijos būdu atstumu, lygiu maksimaliam aksono ilgiui (apie 1 m) užtruktų 50 metų! Kad išspręstų šią problemą, evoliucija neurono procesuose suformavo specialią transporto rūšį, kuri yra geriau ištirta aksonuose ir vadinama aksoniniu transportu. Šio proceso pagalba trofinė įtaka atliekama ne tik įvairiose neurono dalyse, bet ir inervuotai.
plaunamos ląstelės. Neseniai pasirodė duomenų apie neuroplazminį transportą dendrituose, kuris iš ląstelės kūno vyksta maždaug 3 mm per dieną greičiu. Yra greitas ir lėtas aksonų transportavimas.
A. Greitas aksonų pernešimas eina dviem kryptimis: nuo ląstelės kūno iki aksonų galūnių (antegradinis transportas, greitis 250-400 mm/d.) ir priešinga kryptimi (retrogradinis transportas, greitis 200-300 mm/d.). Per antegradinį transportavimą į aksonų galus patenka pūslelės, susidariusios Golgi aparate ir turinčios membraninių glikoproteinų, fermentų, mediatorių, lipidų ir kitų medžiagų. Per retrogradinį transportą į neuronų kūną patenka pūslelės, kuriose yra sunaikintų struktūrų likučių, membranų fragmentų, acetilcholinesterazės ir neatpažintų „signalinių medžiagų“, reguliuojančių baltymų sintezę ląstelės somoje. Patologinėmis sąlygomis poliomielito, herpeso, pasiutligės virusai ir stabligės egzotoksinas gali būti pernešami palei aksoną į ląstelės kūną. Daugelis medžiagų, tiekiamų retrogradiniu transportu, sunaikinamos lizosomose.
Greitas aksonų pernešimas atliekamas naudojant specialius neurono struktūrinius elementus: mikrovamzdelius ir mikrofilamentus, iš kurių dalis yra aktino gijos (aktinas sudaro 10-15% neurono baltymų). Transportui reikalinga ATP energija. Mikrotubulių (pavyzdžiui, kolchicino) ir mikrofilamentų (citocholazino B) sunaikinimas, ATP lygio sumažėjimas aksone daugiau nei 2 kartus ir Ca 2+ koncentracijos sumažėjimas blokuoja aksonų transportavimą.
B. Lėtas aksonų pernešimas vyksta tik antegradine kryptimi ir reiškia visos aksoplazmos stulpelio judėjimą. Jis aptinkamas atliekant eksperimentus su aksono suspaudimu (ligavimu). Šiuo atveju dėl „hialoplazmos antplūdžio“ padidėja aksono skersmuo, esantis arčiau susiaurėjimo, o aksonas suplonėja už suspaudimo vietos. Lėto transportavimo greitis yra 1-2 mm/d., o tai atitinka aksono augimo greitį ontogenezėje ir jo regeneracijos metu po pažeidimo. Šio transportavimo pagalba juda endoplazminiame tinkle susidarę mikrotubuliniai ir mikrofilamentiniai baltymai (tubulinas, aktinas ir kt.), citozoliniai fermentai, RNR, kanalų baltymai, pompos ir kitos medžiagos. Lėtas aksonų pernešimas nėra
suyra, kai sunaikinami mikrovamzdeliai, bet sustoja, kai aksonas atsiskiria nuo neurono kūno, o tai rodo skirtingus greito ir lėto aksonų transportavimo mechanizmus.
B. Funkcinis aksonų transportavimo vaidmuo. 1. Antegradinis ir retrogradinis baltymų ir kitų medžiagų pernešimas yra būtinas aksono ir jo presinapsinių galų struktūrai ir funkcijai palaikyti, taip pat tokiems procesams kaip aksonų augimas ir sinapsinių kontaktų susidarymas.
2. Aksonų pernešimas dalyvauja neurono trofinėje įtakoje inervuotai ląstelei, nes dalis pernešamų medžiagų patenka į sinapsinį plyšį ir veikia postsinapsinės membranos receptorius bei šalia esančias inervuotos ląstelės membranos sritis. Šios medžiagos dalyvauja reguliuojant inervuotų ląstelių metabolizmą, dauginimosi ir diferenciacijos procesus, formuojant jų funkcinį specifiškumą. Pavyzdžiui, atliekant greitųjų ir lėtųjų raumenų kryžminės inervacijos eksperimentus, buvo įrodyta, kad raumenų savybės kinta priklausomai nuo inervuojančio neurono tipo ir jo neurotrofinio poveikio. Neurono trofinių įtakų perdavėjai dar nėra tiksliai nustatyti. Šiuo atžvilgiu didelę reikšmę turi polipeptidai ir nukleorūgštys.
3. Nervų pažeidimo atvejais ypač aiškiai atsiskleidžia aksonų pernešimo vaidmuo. Jei nervinis pluoštas nutrūksta kurioje nors srityje, jo periferinis segmentas, neturintis kontakto su neurono kūnu, sunaikinamas, o tai vadinama Valerio degeneracija. Per 2-3 dienas suyra neurofibrilės, mitochondrijos, mielinas ir sinapsinės galūnės. Pažymėtina, kad dalis skaidulų suyra, deguonies ir maistinių medžiagų tiekimas per kraują nenutrūksta. Manoma, kad lemiamas degeneracijos mechanizmas yra medžiagų aksoninio transportavimo iš ląstelės kūno į sinapsines galūnes nutraukimas.
4. Aksonų pernešimas taip pat vaidina svarbų vaidmenį nervinių skaidulų regeneracijoje.
Membraniniai ir citoplazminiai komponentai, susidarantys somos biosintetiniame aparate ir proksimalinėje dendritų dalyje, turi būti paskirstyti išilgai aksono (ypač svarbus jų patekimas į sinapsių presinapsines struktūras), kad būtų kompensuotas elementų praradimas. paleistas arba inaktyvuotas. Tačiau daugelis aksonų yra per ilgi, kad medžiagos galėtų efektyviai judėti iš somos į sinapsinius terminalus paprastos difuzijos būdu. Šią užduotį atlieka specialus mechanizmas – aksoninis transportas.
Yra keletas tipų. Membrana uždarytos organelės ir mitochondrijos yra pernešamos gana dideliu greičiu greitu aksoniniu transportu. Citoplazmoje ištirpusios medžiagos (pavyzdžiui, baltymai) juda lėtu aksoniniu transportu. Žinduolių greitas aksoninis pernešimo greitis yra 400 mm/d., o lėtas aksoninis – apie 1 mm/dieną. Sinapsinės pūslelės gali greitai aksoniniu transportu judėti iš žmogaus nugaros smegenų motorinio neurono somos į pėdos neuroraumeninę jungtį maždaug per 2,5 dienos. Palyginkime: daug tirpių baltymų tiekiama per tą patį atstumą maždaug per 3 g.
Aksoniniam transportavimui reikalingas medžiagų apykaitos energijos sąnaudos ir tarpląstelinio Ca2+. Citoskeleto elementai (tiksliau mikrovamzdeliai) sukuria kreipiamųjų gijų sistemą, kuria juda membranomis apsuptos organelės (32.13 pav.). Šios organelės prie mikrovamzdelių prisitvirtina panašiai kaip tarp storų ir plonų skeleto raumenų skaidulų gijų; organelių judėjimą išilgai mikrovamzdelių sukelia Ca2+ jonai.
Aksonų pernešimas vyksta dviem kryptimis. Transportas iš somos į aksoninius galus, vadinamas anterogradiniu aksoniniu transportu (32.14 pav., a), papildo sinaptinių pūslelių ir fermentų, atsakingų už neuromediatoriaus sintezę presinapsiniuose galuose, atsargas. Transportas priešinga kryptimi – retrogradinis aksoninis transportas (32.14 pav., b), grąžina tuščias sinapsines pūsleles į somą, kur šias membranines struktūras suardo lizosomos.
Kai kurie virusai ir toksinai plinta per periferinius nervus per aksoninį transportą. Taigi virusas, galintis sukelti vėjaraupius (varicella-zoster virusas), prasiskverbia į stuburo ganglijų ląsteles. Ten jis išlieka neaktyvus, kartais daugelį metų, kol pasikeičia žmogaus imuninė būklė. Tada virusas gali būti pernešamas jutimo aksonais į odą, o atitinkamų stuburo nervų dermatomuose atsiranda skausmingi bėrimai -
