Neuron: struktur dan fungsi sel saraf

Neuron, atau sel saraf, adalah elemen dasar dari sistem saraf. Ini adalah neuron yang bertanggung jawab atas fakta bahwa kita merasakan sakit, dapatkah kita membaca teks ini sekarang, dan berkat mereka dimungkinkan untuk menggerakkan tangan, kaki, atau bagian tubuh kita lainnya. Kinerja fungsi yang sangat penting tersebut dimungkinkan berkat struktur kompleks dan fisiologi neuron. Jadi bagaimana sel saraf dibangun dan apa fungsinya?

Daftar Isi

1. Neuron (sel saraf): perkembangan
2. Neuron (sel saraf): struktur umum
3. Neuron (sel saraf): jenis
4. Neuron (sel saraf): fungsi
5. Potensi istirahat dan aksi - transmisi impuls
6. Depolarisasi dan hiperpolarisasi
7. Hipertensi - diet
8. Jaringan saraf

Neuron (sel saraf), bersama dengan sel glial, adalah blok bangunan dasar sistem saraf. Dunia mulai belajar tentang struktur kompleks dan fungsi sel saraf terutama setelah 1937 - saat itulah JZ Young mengusulkan agar pekerjaan pada sifat neuron dilakukan pada sel cumi-cumi (karena mereka jauh lebih besar daripada sel manusia, semua eksperimen pasti dilakukan pada mereka). lebih mudah).

Saat ini, tentu saja memungkinkan untuk melakukan penelitian bahkan pada sel terkecil manusia, tetapi pada saat itu model hewan secara signifikan berkontribusi pada penemuan fisiologi sel saraf.

Neuron adalah blok bangunan dasar sistem saraf, dan kompleksitas sistem saraf pada dasarnya bergantung pada jumlah sel-sel ini di dalam tubuh.

Misalnya, nematoda yang diuji di berbagai laboratorium hanya memiliki 300 neuron.

Lalat buah yang terkenal pasti memiliki lebih banyak sel saraf, sekitar seratus ribu. Jumlah ini tidak berarti apa-apa jika Anda mempertimbangkan berapa banyak neuron yang dimiliki seseorang - diperkirakan ada beberapa miliar di antaranya dalam sistem saraf manusia.

Neuron (sel saraf): perkembangan

Proses pembuatan sel saraf dikenal sebagai neurogenesis. Secara umum, dalam organisme berkembang (terutama selama kehidupan intrauterin) neuron muncul dari sel induk saraf, dan sel saraf yang dihasilkan umumnya tidak mengalami pembelahan sel setelahnya.

Di masa lalu, diyakini bahwa setelah berkembang pada manusia, tidak ada sel saraf baru yang terbentuk sama sekali. Keyakinan semacam itu menunjukkan betapa berbahayanya semua penyakit yang menyebabkan hilangnya sel saraf (kita berbicara di sini, misalnya, tentang berbagai penyakit neurodegeneratif).

Namun, sekarang diketahui bahwa di daerah tertentu di otak dimungkinkan untuk membuat neuron baru bahkan di masa dewasa - daerah seperti itu ternyata hipokampus dan bola olfaktorius.

Neuron (sel saraf): struktur umum

Neuron dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu:

• tubuh sel saraf (perikaryon)
• dendrit (banyak, biasanya tonjolan kecil, membentang dari perikaryon)
• akson (satu pelengkap panjang yang memanjang dari tubuh sel saraf)

Tubuh sel saraf, seperti bagian lainnya, ditutupi dengan membran sel. Ini berisi semua organel seluler dasar, seperti:

• inti sel
• ribosom
• retikulum endoplasma (agregat retikulum dengan ribosom yang tersebar di dalamnya disebut butiran Nissel - mereka adalah karakteristik sel saraf dan ada di dalamnya karena fakta bahwa neuron menghasilkan banyak protein)

Dendrit terutama bertanggung jawab untuk menerima informasi yang mengalir ke sel saraf. Ada banyak sinapsis di ujungnya. Mungkin hanya ada beberapa dendrit pada satu sel saraf, dan mungkin memiliki begitu banyak sehingga pada akhirnya akan membentuk 90% dari seluruh permukaan neuron tertentu.

Akson, di sisi lain, adalah struktur yang jauh berbeda. Ini adalah embel-embel tunggal yang memanjang dari tubuh sel saraf. Panjang akson bisa sangat berbeda - seperti beberapa di antaranya hanya beberapa milimeter, dalam tubuh manusia Anda dapat menemukan akson yang panjangnya lebih dari satu meter.

Peran akson adalah untuk mengirimkan sinyal yang telah diterima oleh dendrit ke sel saraf lainnya. Beberapa di antaranya ditutupi dengan selubung khusus - disebut selubung mielin, dan memungkinkan transmisi impuls saraf yang jauh lebih cepat.

Badan sel saraf dapat ditemukan dalam struktur sistem saraf yang ditentukan secara ketat: mereka terutama ada di sistem saraf pusat, dan di sistem saraf tepi - mereka juga terletak di tempat yang disebut ganglia. Kelompok akson dari banyak sel saraf yang berbeda, ditutupi oleh membran yang sesuai, selanjutnya disebut saraf.

Neuron (sel saraf): jenis

Setidaknya ada beberapa divisi sel saraf. Neuron dapat dibagi, misalnya, karena strukturnya, di mana yang berikut ini dibedakan:

• neuron unipolar: dinamakan demikian karena mereka hanya memiliki satu ekstensi
• neuron bipolar: sel saraf yang memiliki satu akson dan satu dendrit
• neuron multipolar: mereka memiliki tiga atau lebih ekstensi

Pembagian neuron lain didasarkan pada panjang aksonnya. Dalam kasus ini, berikut ini terdaftar:

• Neuron proyeksi: mereka memiliki akson yang sangat panjang yang memungkinkan mereka mengirim impuls ke bagian tubuh, bahkan sangat jauh dari perikarion mereka.
• neuron dengan akson pendek: tugas mereka adalah mengirimkan kegembiraan hanya antara sel-sel saraf yang terletak di dekat mereka

Biasanya, bagaimanapun, pembelahan sel saraf yang paling tepat didasarkan pada fungsinya di dalam tubuh. Dalam hal ini, ada tiga jenis sel saraf:

• motor neuron (juga dikenal sebagai sentrifugal atau eferen): mereka bertanggung jawab untuk mengirimkan impuls dari sistem saraf pusat ke struktur eksekutif, misalnya ke otot dan kelenjar
• neuron sensorik (juga dikenal sebagai sentripetal, aferen): mereka merasakan berbagai jenis rangsangan sensorik, termasuk. termal, sentuhan atau penciuman dan mengirimkan informasi yang diterima ke struktur sistem saraf pusat
• neuron asosiatif (juga dikenal sebagai interneuron, neuron perantara): mereka adalah perantara antara neuron sensorik dan motorik, umumnya peran mereka adalah mentransfer informasi antara sel saraf yang berbeda

Neuron juga dapat dibagi karena cara mereka mengeluarkan neurotransmiter (zat ini - yang akan dibahas nanti - bertanggung jawab atas kemungkinan transmisi informasi antar neuron).

Dalam pendekatan ini, seseorang dapat membuat daftar, antara lain:

• neuron dopaminergik (mengeluarkan dopamin)
• neuron kolinergik (melepaskan asetilkolin)
• neuron noradrenergik (mengeluarkan norepinefrin)
• neuron serotonergik (melepaskan serotonin)
• Neuron GABAergic (rilis GABA)

Neuron (sel saraf): fungsi

Pada dasarnya, fungsi dasar neuron telah disebutkan sebelumnya: sel-sel ini bertanggung jawab untuk menerima dan mentransmisikan impuls saraf. Namun, ini tidak terjadi sebagai telepon tuli, di mana sel-sel berbicara satu sama lain, tetapi melalui proses rumit yang layak untuk dilihat.

Transmisi impuls antar neuron dimungkinkan berkat koneksi spesifik di antara mereka - sinapsis. Ada dua jenis sinapsis dalam tubuh manusia: listrik (yang jumlahnya relatif sedikit) dan kimiawi (dominan, inilah yang terkait dengan neurotransmiter).

Ada tiga bagian sinaps:

• penghentian presinaptik
• celah sinaptik
• penghentian postsynaptic

Ujung presinaptik adalah tempat pelepasan neurotransmiter - mereka menuju ke celah sinaptik. Di sana mereka dapat mengikat ke reseptor di terminal postsynaptic. Akhirnya, setelah distimulasi oleh neurotransmitter, eksitasi dapat dipicu dan akhirnya transmisi informasi dari satu sel saraf ke sel saraf lainnya.

Potensi istirahat dan aksi - transmisi impuls

Potensi istirahat dan aksi - transmisi impuls

Di sini perlu disebutkan fenomena lain yang terkait dengan transmisi sinyal antar sel saraf - potensial aksi.

Faktanya, ketika dihasilkan, ia mulai menyebar di sepanjang akson dan mungkin mencapai titik di mana neurotransmitter akan dilepaskan dari ujungnya - yang merupakan akhir presinaptik, berkat itu eksitasi akan menyebar lebih jauh.

Sel saraf yang saat ini tidak mengirimkan impuls apa pun, yaitu agak istirahat, disebut demikian potensi istirahat - tergantung pada perbedaan konsentrasi berbagai kation antara bagian dalam sel saraf dan lingkungan luar.

Alasan utama perbedaan ini adalah kation natrium (Na +), kalium (K +) dan klorida (Cl-).

Secara umum, bagian dalam neuron bermuatan negatif sehubungan dengan bagian luarnya - ketika gelombang eksitasi mencapainya, situasi ini berubah dan ia menjadi jauh lebih bermuatan positif.

Ketika muatan di dalam neuron mencapai nilai yang dikenal sebagai potensial ambang, eksitasi dipicu - impuls "ditembakkan" melalui seluruh panjang akson.

Perlu ditekankan di sini bahwa sel-sel saraf selalu mengirimkan jenis impuls yang sama - tidak peduli seberapa kuat rangsangan yang mencapainya, mereka selalu merespon dengan kekuatan yang sama (bahkan disebutkan bahwa mereka mengirimkan impuls sesuai dengan prinsip "semua atau tidak sama sekali" ).

Depolarisasi dan hiperpolarisasi

Disebutkan sepanjang waktu bahwa ketika neurotransmiter mencapai sel saraf melalui sinapsis, itu menghasilkan transmisi impuls saraf. Deskripsi seperti itu saja, bagaimanapun, akan menjadi kebohongan - neurotransmiter dibagi menjadi rangsang dan penghambatan dalam dua cara.

Yang pertama sebenarnya mengarah pada depolarisasi, yang menghasilkan transfer informasi antar sel saraf.

Namun, ada juga neurotransmitter penghambat yang - ketika mencapai neuron - menyebabkan hiperpolarisasi (yaitu menurunkan potensi sel saraf), yang berarti neuron menjadi kurang mampu mentransmisikan impuls.

Bertentangan dengan penampilan, penghambatan sel saraf sangat penting - berkat itu regenerasi atau "istirahat" sel saraf dimungkinkan.

Jaringan saraf

Saat membahas fungsi sel saraf, perlu disebutkan di sini bahwa bukan neuron individu yang penting, tetapi seluruh jaringannya. Di dalam tubuh manusia ada banyak sekali yang disebut jaringan saraf. Mereka mungkin termasuk, misalnya, neuron sensorik, interneuron dan neuron motorik. Untuk mengilustrasikan pengoperasian jaringan semacam itu, contoh situasi dapat diberikan: menyentuh sumbu lilin yang menyala dengan tangan secara tidak sengaja.

Fakta bahwa kita telah melakukannya diinformasikan oleh neuron sensorik - dialah yang menerima rangsangan sensorik yang terkait dengan suhu tinggi. Ini mentransmisikan informasi lebih lanjut - biasanya melakukannya dengan bantuan interneuron, berkat pesan tentang stimulus berbahaya mencapai struktur sistem saraf pusat. Di sana ia diproses, dan akhirnya - berkat neuron motorik - sinyal dikirim dari otot yang sesuai, yang mengarah pada fakta bahwa kita secara naluriah menarik tangan kita dari sumbu yang menyala.

Contoh jaringan saraf yang cukup sederhana dijelaskan di sini, tetapi mungkin menunjukkan betapa rumitnya hubungan antara neuron individu dan mengapa sel saraf dan fungsinya sangat penting bagi fungsi manusia.

Sumber:

1. Lodish H. et al., "Tinjauan Struktur dan Fungsi Neuron," Biologi Sel Molekuler. Edisi ke-4, New York, 2000
2. H. Krauss, P. Sosnowski (eds)., Dasar-dasar fisiologi manusia, Wyd. Universitas Ilmiah Poznań, 2009, Poznań, hlm.258-274

• Struktur otak
• Sistem saraf perifer
• Sumsum tulang belakang