Fyziologie

15.1 Neurony

15.1 Neurony
 
  
Stavba neuronů
Ačkoliv existují rozmanité druhy neuronů, základními rysy každého neuronu je jeho stavba:
-  tělo
-  dendrity, výběžky vedoucí podněty směrem k neuronu
-  axon, výběžek vedoucí podněty od neuronu
 
Některé neurony mají výběžky dlouhé mnoho desítek centimetrů, jiné pouze mikroskopické. Počet výběžků a jejich větvení se rovněž mohou podstatně lišit.
 
Nervový vzruch a jeho vedení
Neurony jsou elektricky aktivní buňky, které mají nabitou membránu a mohou vytvářet i vést membránový akční potenciál. Jeho vznik a šíření jsou dány depolarizací membrány a průnikem kladných iontů dovnitř buňky (srovnej text v 1. kapitole a částečně též v 5. kapitole věnované srdci, ovšem vlastní akční potenciál je u srdečních buněk odlišný).
 
Vnitřek buňky včetně nervových vláken je negativně nabit vůči vnějšku. Tento rozdíl je cca -50 až -90 mV (miliVoltů). Toto napětí je dáno odlišným rozložením iontů v důsledku odlišné propustnosti membrány pro jednotlivé ionty. Hlavní roli hrají ionty sodíku, draslíku, chloridů a bílkovin (jsou obvykle negativně nabity). Jde o klidový membránový potenciál.
 
Vzruch, čili impulz, vytvoří podráždění membrány a změní velikost potenciálu, který může dosáhnout prahové hodnoty, po níž následuje vznik membránového akčního potenciálu (MAP). Na jeho počátku dojde k prudkému zvýšení propustnosti pro kationty sodíku (Na+), tzn. otvírají se kanály pro sodík, který po elektrochemickém gradientu vstupuje do buňky (tzn. je-li kanál otevřen, „táhne“ sodík dovnitř jak koncentrační spád, tak fakt, že vnitřek buňky je mírně negativní, zatímco sodík je nabitý kladně). Vzniká tak depolarizace, membrána ztrácí své napětí a dokonce dochází k transpolarizaci, tzv. „přestřelení“, kdy se vnitřek buňky stává kladným na cca +30 mV. Již během tohoto děje postupně klesá propustnost pro sodík a naopak se otvírají kanálky pro draslík (K+), jehož je nadbytek v buňce a který po otevření kanálků vystupuje z buňky do zevního prostředí po svém koncentračním gradientu (draslíku je v buňce mnohonásobně více než vně buňky). Tím se postupně obnovuje polarizace membrány, vzniká tzv. repolarizace. Po ní vzniká obddobí mírné hyperpolarizace, kdy je negativita vnitřku buňky ještě vyšší. Na rozdíl od akčního potenciálu v srdeční buňce zde chybí fáze plató a průběh potenciálu má charakter hrotu. V následné fázi jsou opět sodíkovo-draselnou pumpou (Na/K ATPázou) ionty sodíku a draslíku vyměněny zpět, tj. sodík opět vychází z buňky a draslík se do ní navrací. Jde o ATPázu, tj. štěpí se přitom ATP, tzn. děj vyžaduje energii.
V průběhu hrotové části MAP nelze vyvolat další podráždění žádným podnětem, buňka je v absolutně refrakterní fázi. Po jeho skončení lze vyvolat podnět působením silného impulzu, jde o fázi relativně refrakterní.
 
Podstatou těchto změn jsou tedy rozložení a přesuny iontů příslušnými iontovými kanály přes buněčnou membránu. Porucha těchto dějů může nastat např. výraznější změnou koncentrace iontů, zejm. draslíku, z jiných příčin, např. při jeho velkých ztrátách či zadržení v těle.
Na různé iontové kanály působí rovněž léky, které se využívají k ovlivnění nervových dějů. Např. blokováním kanálků pro sodík se sníží vznik akčního potenciálu. Působí tak např. léky tlumící bolest (místní anestetika), která zablokují vedení podnětu nervovými vlákny.
Další příčinou selhávání těchto dějů je nedostatek energie, která je třeba pro správné rozložení iontů na membráně.
 
Podstatné a důležité je, že nervová vlákna vedou impulsy mnohem rychleji, jsou-li myelinizovaná. To znamená, že jsou obalena myelinovou pochvou tvořenou tuky (fosfolipidy), které mají izolační působení. Impuls pak „skáče“ mezi jednotlivými Ranvierovými zářezy, které jsou dány tím, že myelinová pochva nepokrývá vlákno zcela souvisle.
Myelinová pochva vzniká z gliových buněk (oligodendroglie v CNS a Schwannových buněk u periferních nervových vláken) a u mnoha vláken se vyvíjí až týdny až měsíce po narození, což umožňuje zásadní vývoj motoriky.
Naopak ztráta myelinu při tzv. demyelinizačních nemocech – typicky roztroušené skleróze (sclerosis multiplex) vede v dospělosti k závažným nervovým poruchám v oblasti motoricky i senzoriky.
 
Podnět je jakákoliv změna, a to zevní či vnitřní, která působí na neuron. Může jít o působení mechanické, chemické, tepelné, osmotické aj. Aby podnět vyvolal reakci, musí být dostatečně intenzivní, musí mít prahovou hodnotu. Nemá-li, nevyvolá žádnou reakci, protože neurony se ve své reaktivitě řídí principem „vše nebo nic“. Nadprahový podnět na samotném neuronu nevyvolá větší reakci, spíše působí i na další neurony. Dále musí podnět určitou dobu trvat, zejm. slabší podnět musí trvat déle, aby vyvolal reakci.
 
Podráždění je změna v napětí buněčné membrány daná přítomností a následnou změnou vlastností různých iontových kanálů. Je-li podráždění dostatečné, změní přiměřeně napětí na membráně a dojde k vzniku vzruchu – impulzu.
 
 
Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše