Komórki nerwowe - budowa i funkcje. Jakie są rodzaje neuronów?

Przeczytasz w: 6 min.

Czym są komórki nerwowe?

Poruszanie się, słyszenie, widzenie, czy odczuwanie bólu, to jedynie niewielka część różnorodnych funkcji ludzkiego organizmu, które są dla człowieka czymś naturalnym. Wszelkie bodźce prowadzą do konkretnych następstw, na tyle automatycznych, że się nad nimi z reguły nie zastanawiamy. Jednak ogrom niezwykle istotnej pracy wykonują w tym czasie szczególne typy komórek, czyli komórki nerwowe.

Czym są komórki nerwowe?

Poruszanie się, słyszenie, widzenie, czy odczuwanie bólu, to jedynie niewielka część różnorodnych funkcji ludzkiego organizmu, które są dla człowieka czymś naturalnym. Wszelkie bodźce prowadzą do konkretnych następstw, na tyle automatycznych, że się nad nimi z reguły nie zastanawiamy. Jednak ogrom niezwykle istotnej pracy wykonują w tym czasie szczególne typy komórek, czyli komórki nerwowe.

Neuron, bo taką nazwę nosi pojedyncza komórka nerwowa, jest podstawową jednostką anatomiczną i funkcjonalną całego układu nerwowego. Powstaje z neuronalnej komórki macierzystej w procesie noszącym nazwę neurogenezy.

Neurony wraz z komórkami glejowymi wchodzą w skład tkanki nerwowej, która tworzy ośrodkowy układ nerwowy (OUN, centralny układ nerwowy) z mózgowiem i rdzeniem kręgowym oraz obwodowy układ nerwowy. Ich największe skupisko zlokalizowane jest w centralnym układzie nerwowym.

Poszczególne komórki nerwowe różnią się między sobą zarówno pod względem morfologicznym, jak i czynnościowym. Biorą aktywny udział w procesie otrzymywania, przetwarzania i przekazywania sygnałów elektrycznych, czyli w specyficznej formie przewodzenia informacji w postaci impulsów nerwowych.

Budowa komórki nerwowej

Komórki nerwowe charakteryzują się swoistą budową, która bezpośrednio przekłada się na pełnione przez nie funkcje. Pokryte są błoną komórkową , a ich wnętrze wypełnia cytoplazma bogata w potas.

Neuron składa się z dwóch głównych części:

• ciała komórki nerwowej czyli perikarionu,
• wypustek – dendrytów i aksonu.

Ciało komórki nerwowej, znane również jako perikarion lub, zlokalizowane jest w istocie szarej OUN i zajmuje główną część neuronu. W jego wnętrzu odnaleźć można organelle charakterystyczne dla większości zwierzęcych komórek.

Są to m.in.:

• jądro komórkowe,
• gładkie i szorstkie retikulum endoplazmatyczne,
• cytoszkielet,
• mitochondria,
• aparat Golgiego,
• rybosomy.

Dendryty i aksony to z kolei wypustki o cylindrycznym kształcie, które odchodzą wprost od ciała komórki nerwowej. Dzięki nim możliwe są połączenia pomiędzy różnymi neuronami lub neuronami i tzw. komórkami efektorowymi (wykonawczymi).

Ich końcówki kończą się synapsami, dzięki którym odbierają impuls nerwowy z zakończeń aksonalnych innych neuronów. Mogą również posiadać wolne zakończenia w innych tkankach tworząc w ten sposób receptory czuciowe. Pozyskaną informację zawsze przekazują w kierunku ciała komórki.

Z kolei aksony, określane również mianem neurytów, są dłuższe (mogą osiągać długość zarówno kilku milimetrów, jak i przekraczać 100 centymetrów), zdecydowanie mniej liczne i odchodzą od ciała komórki zazwyczaj pojedynczo, w miejscu zwanym wzgórkiem aksonalnym (podstawą aksonu).

Rozgałęzieniu ulegają w większości przypadków na odcinku najbardziej oddalonym od perikarionu, czyli na tzw. końcu dystalnym. Tworzą w tym miejscu drzewko końcowe rozdzielające się na gałęzie i rozwijające w struktury noszące nazwę kolbek. Na aksonie mogą występować także tzw. kolaterale, czyli pojedyncze boczne odgałęzienia zlokalizowane blisko jego podstawy.

Część aksonów otacza specjalna osłonka mielinowa, która jest rodzajem warstwy izolacyjnej. Z jednej strony gwarantuje ona ochronę mechaniczną i izolację elektryczną, z drugiej zapewnia szybsze przewodzenie impulsu nerwowego. Ostatnia cecha możliwa jest dzięki występowaniu w osłonce niewielkich odstępów nazywanych przewężeniami Ranviera.

Neuryty przewodzą impulsy nerwowe z ciała komórki nerwowej w kierunku kolejnego neuronu lub innego typu komórki. Pomiędzy dendrytem jednej komórki nerwowej a aksonem następnej znajduje się wspomniane wcześniej połączenie, czyli synapsa.

Synapsa to swoisty punkt komunikacyjny pomiędzy odrębnymi neuronami lub komórką nerwową i komórką efektorową, np. gruczołową, czy mięśniową.

Składa się z części:

• presynaptycznej – błony komórkowej zakończenia aksonu,
• postsynaptycznej – błony komórkowej innej komórki nerwowej lub komórki efektorowej.

Pomiędzy wspomnianymi elementami znajduje się szczelina synaptyczna.

Synapsy dzielą się na:

• chemiczne – to grupa dominująca, w której przekazywanie impulsów nerwowych odbywa się przy udziale neuroprzekaźników (neurotransmiterów), czyli specjalnych substancji chemicznych,
• elektryczne – które nie potrzebują neuroprzekaźników i połączone są złączami szczelinowymi.

Komórki nerwowe kontaktując się między sobą poprzez synapsy tworzą rozległe sieci neuronowe. Informacje odbierane są przez synapsy położone na dendrytach, biegną wzdłuż neuronu i przekazywane są dalej do synaps położonych na zakończeniach aksonu.

Aksony wraz z długimi dendrytami tworzą włókna nerwowe, mielinowe lub bezmielinowe. Poprzez nagromadzenie włókien nerwowych wraz z towarzyszącą im tkanką łączną powstają z kolei nerwy, które stanowią istotny element obwodowego układu nerwowego. W tym samym układzie nerwowym odnaleźć można również skupiska ciał komórek nerwowych, czyli tzw. zwoje nerwowe.

Co ciekawe, struktura przewodnictwa nerwowego staje się niekiedy również drogą przemieszania się patogenu. Tak jest chociażby w przypadku wirusa opryszczki pospolitej (Herpes simplex), który po wniknięciu do organizmu i spowodowaniu zakażenia pierwotnego wędruje aksonami neuronów czuciowych do ich ciał w zwojach nerwowych.

Tam pozostaje w „uśpieniu”, czyli w postaci utajonej, do czasu ponownej aktywacji pod wpływem różnorodnych czynników sprzyjających, na przykład osłabienia organizmu, stresu, miesiączki, czy ekspozycji na słońce. W ten sposób, powszechna dolegliwość znana jako opryszczka wargowa, przyjmuje charakter przewlekły ze skłonnością do nawrotów i remisji.

Źródło: Opracowanie własne

Funkcje komórki nerwowej

Anatomia neuronu i analiza całej neuronalnej sieci nie pozostawiają cienia wątpliwości, że budowa i funkcje komórki nerwowej są ze sobą ściśle związane. W tym miejscu należy więc powtórzyć, że główną funkcją neuronu jest zdolność odbierania i przewodzenia impulsów nerwowych w odpowiedzi na zróżnicowane bodźce. Co to oznacza w praktyce?

Cały układ nerwowy skupia i nadzoruje wszelkie czynności życiowe oraz funkcjonowanie organizmu w stale zmieniającym się środowisku wewnętrznym, jak i zewnętrznym. W zależności od sytuacji i pojawienia się konkretnego sygnału, generuje odpowiednią reakcję.

Jest to możliwe dzięki czynności neuronów, które na bieżąco rejestrują i analizują różnorodne zdarzenia oraz wszelkie informacje pochodzące zarówno z wnętrza ciała, jak i z jego otoczenia.

Warto również nadmienić, że nie wszystkie komórki nerwowe są aktywne cały czas. Niepobudzony neuron utrzymuje tzw. potencjał spoczynkowy. Potencjał czynnościowy zostaje wywołany w wyniku pojawienia się bodźca.

Przykładowo, komórki układu nerwowego odbierają impuls od receptorów wrażliwych na dotyk, czy temperaturę, transmitują go do efektorów, a te przetwarzają otrzymaną informację w stosowną odpowiedź. 

Funkcja jaką neuron pełni w organizmie uzależniona jest od jego typu. Ze względu na wykonywanie określonych zadań i kierunek przekazywania sygnału komórki nerwowe dzieli się na:

• ruchowe (motoryczne, odśrodkowe, eferentne) – przekazują informacje od centralnego układu nerwowego do struktur wykonawczych (komórek efektorowych), np. poszczególnych gruczołów i mięśni;
• czuciowe (dośrodkowe, aferentne) – odbierają wszelkiego rodzaju sygnały czuciowe w tkankach i narządach, w tym dotykowe, smakowe, zapachowe, termiczne i przekazują je do ośrodkowego układu nerwowego;
• kojarzeniowe (pośredniczące) – odpowiadają za rolę kojarzeniowe, czyli transmitują informacje pomiędzy neuronami, występują m.in. pomiędzy neuronami czuciowymi i ruchowymi.

Badacze wskazują również na istnienie tzw. neuronów lustrzanych, czyli specyficznych grup komórek nerwowych, które wykazują aktywność w trakcie wykonywania różnych czynności, czy obserwowania ich u innych osób. Umożliwia to rozpoznanie, interpretowanie i odtwarzanie pewnych zachowań, emocji, czy intencji.

Rodzaje komórek nerwowych

Poza wspomnianymi neuronami ruchowymi, czuciowymi, czy pośredniczącymi wyróżnia się jeszcze inne klasyfikacje komórek nerwowych. Znany jest chociażby podział ze względu na liczbę aksonów i dendrytów, który wyodrębnia neurony:

• jednobiegunowe – wyposażone w jedną wypustkę pełniącą funkcję dendrytu i aksonu, występują np. w podwzgórzu,
• dwubiegunowe (bipolarne) – z jednym aksonem i jednym dendrytem, obecne np. w siatkówce oka, błonie węchowej,
• pozornie jednobiegunowe (pseudojednobiegunowe) – z dendrytem i aksonem o połączonych odcinkach początkowych (komórki pierwotnie dwubiegunowe), zlokalizowane np. w zwojach czuciowych nerwów rdzeniowych i czaszkowych,
• wielobiegunowe – wyposażone w jeden akson i kilka dendrytów, stanowią najliczniejszą grupę neuronów występujących u kręgowców, można je odnaleźć np. w korze mózgowej.

Z uwagi na długość aksonu komórki nerwowe dzielą się z kolei na:

• neurony projekcyjne (typu Golgi I) - o długich aksonach, przekazujące impulsy na duże odległości,
• interneurony (typu Golgi II) - o krótkich aksonach, przesyłające informacje na niewielkie odległości, np. do sąsiadujących neuronów.

Jeszcze inna kategoryzacja rozróżnia różne rodzaje neuronów według wydzielanego neuroprzekaźnika, czyli substancji umożliwiającej chemiczny transport informacji. Znajdziemy wśród nich komórki nerwowe:

• dopaminergiczne – głównym neuroprzekaźnikiem jest dopamina,
• cholinergiczne – acetylocholina,
• GABA-ergiczne – kwas gamma-aminomasłowy (GABA),
• noradrenergiczne – noradrenalina,
• serotoninergiczne – serotonina
• glutaminergiczne – glutaminian.

Różnorodne kształty komórek nerwowych sprawiają, że odróżnia się także neurony:

• gwiaździste – drobne z licznymi dendrytami, które można znaleźć w korze mózgu,
• piramidowe – wyposażone w długie aksony i przyjmujące trójkątne formy ciało komórki, położone w korze ruchowej mózgu,
• Purkiniego (Purkinjego) – duże ciała komórkowe o wyjątkowo silnie rozgałęzionym drzewku dendrytycznym, zlokalizowane w móżdżku,
• wrzecionowate – których ciało komórkowe przyjmuje wrzecionowaty kształt, położone w korze mózgu,
• koszyczkowe – o zakończeniach aksonów oplatających ciało neuronu w sposób przypominający strukturę koszyczka, umiejscowione w korze mózgu i móżdżku.

Powiązane artykuły:

Zobacz jak działa wirus HSV >>

Wirus HSV (opryszczki wargowej) - co to jest? Przyczyny >>

Fazy opryszczki wargowej - jak przebiega i ile trwa? >>

Autor: Marta Roszkowska
Konsultacja merytoryczna: lekarz Katarzyna Kulig

Bibliografia:

1. Hanna Krauss, Przemysław Sosnowski (red)., Podstawy fizjologii człowieka, Wyd. Naukowe UM w Poznaniu, 2009, Poznań, ISBN: 978-83-7597-054-8
2. Wojciech Sawicki: Histologia, Wydawnictwo PZWL, Warszawa,2012, ISBN 978-83-200-4349-5.
3. Bogusław K. Gołąb: Anatomia czynnościowa ośrodkowego układu nerwowego, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2014.
4. Adam Bochenek, Michał Reicher: Anatomia Człowieka, tom V, wyd. 5, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008, ISBN 978-83-200-3258-1.
5. Giacomo Rizzolatti, Leonardo Fogassi and Vittorio Gallese: Mirrors in the mind, Scientific American, 2006, [dostęp online: 30.04.2021].
6. Maciej Zabel: Histologia, Podręcznik dla studentów medycyny i stomatologii, wydawnictwo Elsevier Urban&Partner, Wrocław 2013, ISBN 978-83-7609-865-4.
7. Alan Longstaff: Neurobiologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012, ISBN 978-83-01-13805-9.
8. Figlerowicz M.: Najczęstsze postacie kliniczne zakażeń wywołanych przez wirusy z rodziny Herpesviridae, Przeg. Lek. 2006.
9. Tkanka nerwowa: http://nedo.gumed.edu.pl/wszpziu/skrypty/My%9Cliwski%20skrypt/Tkanka%20nerwowa.pdf, [dostęp online 30.04.2021].