STRUCTURA ŞI FUNCŢIILE NEURONULUI. SINAPSE

STRUCTURA ŞI FUNCŢIILE
NEURONULUI. SINAPSE
1 §
Dendrite
Celule
Schwann
Strangulaţie
Ranvier
Buton
terminal
Axon
Corpul
neuronului
Terminaţii
axonice
Fig. 1.1. Structura neuronului
Tabelul 1.1
Diferențele dintre dendrite și axoni
Dendrită Axon
Transportă impulsul
nervos de la corpul
celular spre alți
neuroni sau celulele
organelor efectoare
(mușchi, glande)
Aduce informaţia de
la organele receptoare
sau alți neuroni spre
corpul celular
De regulă, un singur
axon per neuron
De regulă, mai multe
dendrite per neuron
Unii axoni sînt acoperiți
cu teacă mielinică
Nu este acoperită cu
teacă
Formează ramificații
la extremitatea opusă
corpului celular
Formează ramificări
în preajma corpului
celular
S I S T E M U L N E RVO S
7
6
Neuronul (celula nervoasă) este unitatea de structură
și funcție a sistemului nervos care recepționează
și propagă
impulsul
nervos.
Aceste funcții au la bază
două proprietăți
fundamentale ale neuronului:
ü excitabilitatea
– proprietatea
de a răspunde la
acțiunea
stimulilor;
ü conductibilitatea
– capacitatea
de a transmite
excitația spre alți neuroni sau spre celulele efectoare.
În condiții optime de nutriție și oxigenare
neuronul poate trăi peste 100 de ani în condiții
optime de nutriție și oxigenare. În lipsa oxigenului
neuronii mor în cîteva minute. Majoritatea neuronilor
nu se divid, de aceea cei distruși nu pot fi
înlocuiți cu alții noi.
Neuronii în asociere cu celulele gliale formează
țesutul nervos. Celulele gliale contribuie la
funcționarea normală a neuronilor, avînd rol de suport,
asigurîndu-i cu substanțe nutritive, fagocitînd
resturile
neuronilor degradați etc.
Structura neuronului
Neuronii sînt diferiţi ca formă, dimensiune,
funcție și localizare, dar identici ca structură, fiind
alcătuiţi din corp celular şi prelungiri (fig. 1.1).
 Corpul celular al neuronului, similar altor
celule eucariote animale, este format din citoplasmă,
nucleu și membrană citoplasmatică.
Citoplasma corpului celular, de rînd cu organitele
tipice, mai încorporează corpusculii Nissl
(mase dense de reticul endoplasmatic rugos), care
sintetizează proteinele necesare pentru producerea
neuromediatorilor.
 Prelungirile neuronului recepţionează şi
transmit impulsurile nervoase. Ele se împart în
dendrite şi axoni (tab. 1.1).
Dendritele recepționează impulsul nervos de la
receptori sau prelungirile altor neuroni și-l transmit
corpului celular. Diametrul dendritelor la bază este
de cca 10 microni, iar la vîrf – de cca 1 micron.
Citoplasma dendritelor conține toate organitele
celulare prezente în corpul celular.
Axonul conduce impulsul de la corpul celular
spre organele efectoare sau spre alţi neuroni.
Extremitatea axonului se ramifică în cîteva ramuri,
numite terminaţii axonice. Fiecare terminație axonică
formează la capăt o dilatare – buton terminal.
Lungimea axonilor este variabilă, de la cîteva
zecimi de microni, pîna la cîţiva decimetri. Cei mai
lungi axoni care pot avea pîna la un metru, formează
nervul sciatic, care pleacă de la coloana vertebrală
și ajunge la degetul mare al fiecărui picior.
La exterior axonii sînt înconjuraţi de celule gliale:
oligodendrocite (axonii neuronilor sistemului
nervos central) și celule Schwann (axonii neuronilor
sistemului nervos periferic). Ambele tipuri
de celule pot forma teaca de mielină, un înveliș de
natură lipoproteică cu rol de izolator electric.
Teaca de mielină de‑a lungul axonului, la distanțe
egale, este întreruptă, formînd strangulaţiile Ranvier.
Tipuri de neuroni
Clasificarea neuronilor se efectuează în
conformitate cu structura morfologică, funcție,
organele cu care formează conexiuni, învelișul
axonului etc. (fig. 1.2).
 Morfologia este un criteriu de clasificare a
neuronilor în:
ü neuroni pseudounipolari cu o singură prelungire
scurtă ce se ramifică, generînd o dendrită
care formează conexiuni cu organele receptoare
și un axon care pătrunde în măduva spinării sau
trunchiul cerebral. Ei formează unii nervi spinali
și cranieni;
ü neuronii bipolari posedă un axon şi o dendrită,
care pleacă din puncte opuse ale corpului celular.
Aceștia fac parte din structura ochiului (retină),
nasului (mucoasa olfactivă) și a urechii interne;
ü neuroni multipolari prezintă mai multe dendrite
şi doar un singur axon, sînt cei mai numeroși și
se întîlnesc preponderent în sistemul nervos central.
 Funcţia pe care o realizează neuronii diferă,
astfel încît deosebim:
ü neuroni senzitivi (receptori), care primesc
excitaţiile de la stimulii mediului extern (neuronii
olfactivi, receptorii termici, receptorii presiunii,
receptorii durerii etc). Astfel de funcții îndeplinesc
neuronii pseudounipolari și cei bipolari;
ü neuroni motori (efectori), care transmit impulsul
nervos prin axon pînă la organele efectoare
(mușchi, glande). Majoritatea neuronilor motori
sînt multipolari;
ü neuroni de asociaţie (intercalari), care preiau
informația de la neuronii senzitivi, o analizează și
elaborează o reacție de răspuns, pe care o transmit
neuronilor motori.
ü neuroni secretori – neuronii hipotalamusului,
care secretă neurohormoni.
 În funcţie de organele cu care neuronii formează
conexiuni, ei sînt de tip:
ü somatic – formează conexiuni directe cu pielea,
muşchii scheletici, tendoane, ligamente etc.
ü visceral – inervează organele interne.
 Prezența sau lipsa tecii de mielină este un
criteriu de clasificare a neuronilor în:
ü neuroni mielinici, a căror axoni sînt acoperiți
cu teacă de mielină.
ü neuroni amielinici, la care axonii nu poartă
teacă mielinică.
Grupări de neuroni
Corpii neuronilor formează grupări numite
nuclee nervoase şi ganglioni nervoşi, iar prelungirile
neuronilor – fibre nervoase.
 Nucleele nervoase sînt localizate în sistemul
nervos central, unde împreună cu fibrele amielinice
formează substanţa cenuşie.
 Ganglionii nervoşi reprezintă partea componentă
a sistemului nervos periferic.
 Fibrele nervoase sînt formate preponderent
din axoni, dendrite lungi şi ţesuturi asociate.
În sistemul nervos central fibrele nervoase sînt
mielinizate și formează substanța albă.
În sistemul nervos periferic fibrele nervoase
(axonii neuronilor motori, dendritele lungi ale
neuronilor pseudounipolari) formează nervii.
Grupările de fibre nervoase cu originea din
măduva spinării alcătuiesc nervii spinali, iar cele
care pornesc din encefal – nervii cranieni. Nervii
pot fi alcătuiți atît din fibre nervoase mielinizate,
cît și amielinizate.
Fig. 1.2. Tipuri de neuroni
Neuron:
ü pseudounipolar
ü senzitiv
ü somatic
ü mielinic
Neuron:
ümultipolar
ü de asociație
ü amielinic
Neuron:
ü multipolar
ü motor
ü somatic
ü mielinic
Piele
(organ receptor)
Mușchi
(organ efector)
S I S T E M U L N E RVO S
8
Fig. 1.3. Structura sinapsei chimice
Veziculă
sinaptică
Buton axonic
terminal
Neuromediator
Receptor
Membrana
presinaptică
Spaţiul
sinaptic
Membrana
postsinaptică
Sinapse
Conexiunea funcțională dintre un neuron și o
altă celulă se numește sinapsă (din gr. syn – a reuni).
Prin intermediul sinapselor se realizează transmiterea
unidirecțională a impulsului nervos. Fiecare neuron
poate forma de la 1 000 pînă la 10 000 de sinapse.
La nivelul sistemului nervos central neuronii formează
sinapse cu alți neuroni, iar la nivelul sistemului
nervos periferic – cu alți neuroni sau cu celulele
organelor efectoare (mușchi, glande).
În corespundere cu modul de transmitere a
inpulsului nervos sinapsele au fost clasificate în
chimice și electrice.
 Sinapsa chimică transmite impulsul nervos
prin intermediul substanțelor sintetizate în corpul
celular, numite neuromediatori. Ea este alcătuită din:
● membrană presinaptică a butonului axonic;
● membrană postsinaptică – un segment al
membranei neuronului sau celulei efectoare;
 Materiale şi ustensile
ü Microscop.
ü Micropreparate (fotografii):
“Ţesutul nervos”, “Substanţa cenuşie”, “Substanţa albă”.
 Activităţi
1. Examinează la microscop (pe microfotografii) ţesutul nervos, substanţa cenuşie şi substanţa albă.
2. Identifică neuronii și structurile lui: corpul celular, dendritele, axonul, strangulaţiile Ranvier şi
butonii terminali.
3. Clasifică neuronii examinați după morfologie și funcție.
 Prezentarea rezultatelor
1. Desenează neuronii vizualizați la microscop.
2. Alcătuiește legenda schemei.
3. Descrie neuronii vizualizați la microscop, menționînd similaritățile și deosebirile morfologice.
LUCRARE
DE
LABORATOR
studierea neuronului pe preparate microscopice
Legea lui Hebb
● spaţiul sinaptic care separă componenta presinaptică
de componenta postsinaptică (fig. 1.3).
 Sinapsa electrică asigură transmiterea impulsurilor
nervoase prin intermediul descărcărilor
electrice.
Proprietatea neuronilor creierului uman de a suporta modificăti poartă numele de neuroplasticitate și se
manifestă în cursul dezvoltării omului de la etapa de nou-născut pînă la bătrînețe, în cursul învățării și
în timpul recuperării după o leziune sau boală neurologică. Unul din mecanismele neuroplasticității este
descris de legea lui Hebb care postulează că, atunci cînd axonul unui neuron transmite impulsuri nervoase
altui neuron în mod persistent și repetat, activînd-ul, ca urmare el suferă schimbări, devenind mai eficient.
Cu cît repetăm mai des un lucru, cu atît el întărește sinapsele și devine obicei.
STUDIU
DE
CAZ
1. Descrie structurile neuronului care sînt implicate în transmiterea impulsului nervos și cele care
recepționează impulsul nervos.
2. Explică în baza structurii neuronului, a sinapsei chimice și a legii lui Hebb, afirmația „Repetarea
este mama cunoștințelor”.
4. Analizează comparativ structura
nucleilor nervoși, ganglionilor
nervoși și fibrelor nervoase.
5. Explică în ce mod comunică
neuronii între ei dacă nu
formează contacte fizice directe.
1. Descrie structura neuronului
motor, senzitiv, de asociație.
2. Explică funcţiile
prelungirilor neuronului.
3. Prezintă printr-o schemă
diversitatea neuronilor.
6. Demonstrează rolul corpusculilor
Nissl în transmiterea
impulsului nervos.
7. Estimează dereglările funcționale
ale neuronului senzitiv lipsit de
butonii terminali.