Idegsejt

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Egy sematikus rajz az idegsejt felépítéséről

Az idegrendszer legkisebb egysége a neuron. Neuronnak nevezzük az idegsejt és összes nyúlványainak együttesét. Az idegsejtet és nyúlványait egybefüggő sejthártya határolja. A neuronok ingerlékeny sejtek, amelyek ingerfelvételre és idegi ingerületek vezetésére specializálódtak. Méretükben és alakjukban jelentős változatosságot mutatnak, de mindegyik rendelkezik egy sejttesttel perikaryon, amelynek a felszínéről egy vagy több nyúlvány indul ki. Neuronok találhatók az agyban, a gerincvelőben és az idegdúcokban (ganglionokban). A központi idegrendszer neuronjait többfajta nem ingerlékeny sejt támogatja, amelyeket együtt neurogliának (glia) nevezünk. A neuroglia sejtek általában kisebbek a neuronoknál, számuk azonban azokét 5-10-szeresen meghaladja, az agy és a gerincvelő teljes térfogatának mintegy a felét teszik ki.

Az idegsejtek felépítése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A neuronok méretükben és alakjukban jelentős változatosságot mutatnak, de mindegyik rendelkezik egy sejttesttel perikaryon, amelynek a felszínéről egy vagy több nyúlvány indul ki. Azok a nyúlványok, amelyek az információk felvételéért és a sejttest irányába történő vezetéséért felelősek a dendritek. Az egy hosszú, cső alakú (tubuláris) nyúlvány, amely az ingerületeket a sejttestől távolodó irányba vezeti, az axon. A dendriteket és axonokat nevezik idegrostoknak. Neuronok találhatók az agyban, a gerincvelőben és az idegdúcokban (ganglionokban). Az idegsejtet nyúlványaival együtt egységes sejtmembrán határolja, ezen belül van a citoplazma, amelyben nagyon sok, csoportokba rendeződött granulált felszínű endoplazmatikus retikulum található. Csoportos elrendeződésük és ribonukleinsav tartalmuk következtében megfelelő bázikus festékekkel megfestve fénymikroszkóposan is láthatók, mint (Nissl-féle) szemcsék. A jól fejlett granulált felszínű endoplazmatikus retikulum arra utal, hogy az idegsejtek nagy mennyiségű fehérjét szintetizálnak, a perikaryon és a nyúlványrendszer fehérjéinek folyamatos pótlására és megújítására. Hiányoznak a Nissl-féle szemcsék az axon eredési dombjából. Az idegsejtek magjának laza szerkezete is a fokozott fehérjeszintézis jele. Megemlíthető, hogy a nők nagy idegsejtjeinek magjában a magvacska mellett általában jól látható egy apró kromatin rög (Barr-test), sexkromatin, ami az egyik inaktiválódott X kromoszómának felel meg. Az idegsejtekben csak ritkán fordulnak elő sejtközpontok, mivel a kifejlett idegsejtek nem osztódnak. Jellemző sejtszevecskék az idegsejtekben a neurotubulusok és neurofilamentumok, amelyek funkciója az ingerületvezetéssel és az axonban lejátszódó anyagtranszporttal függ össze.

Egy gerincvelői mozgató neuron vázaltos képe: a. dendrit, b. sejttest, c. sejtmag, d. axondomb, e. Swann-hüvely, f. Swann-sejt (mag), g. Ranvier-féle befűződés, h. végfácska (telodendrion) elágazódás

Az idegsejt szerkezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A sejttest[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az idegsejt sejtteste (Perikaryon), más sejtekhez hasonlóan, alapvetően jelentős mennyiségű citoplazma állományt tartalmaz, ebbe ágyazódik be a sejtmag (nucleus); az idegsejtet nyúlványival együtt, egységes sejtmembrán határolja kívülről. Érdekes megemlíteni, hogy citoplazma térfogata a sejttestben gyakran sokkal kevesebb, mint a nyúlványaiban található citoplazma összes térfogata. Az idegsejtek mérete igen széles határok között mozog. A kisagykéregben található kis szemcsesejtek átmérője mindössze mintegy 5 µm, míg a gerincvelő nagy elülső szarvi motoros sejtjei elérhetik a 135 µm-es átmérőt is.

A neuronok típusai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Bár a neuronok sejtestjeinek mérete az 5 µm-től a 135 µm-ig terjedhet, nyúlványaik több mint 1 m távolságra is elérhetnek. A nyúlványok száma, hossza, elágazódásuk módja, alapot ad a neuronok alak szerinti osztályozásához.

  • Unipoláris neuronok: Azok a neuronok, amelyeknek sejttestéből egy idegrost indul ki, ez röviddel kilépése után két ágra oszlik, amelyek közül az egyik valamilyen perifériás érző végződéshez fut ki, míg a másik belép a központi idegrendszerbe. (Ezt a típust pseudounipolaris neuronnak is szokás nevezni.) Ennek az egy nyúlványnak az ágai az axonra jellemző szerkezeti és működési sajátosságokkal bírnak.
  • Bipolaris neuronok: Megnyúlt sejttestük van, amelynek mindkét végéből kiindul egy-egy magányos nyúlvány. A neuronnak erre a típusára példák a recehártya retina bipolaris sejtjei.
  • Multipolaris neuronok: Számos nyúlvány ered a sejttesteikből. Egy hosszú nyúlvány, az axon kivételével a többi dendrit. A legtöbb neuron az agyban és a gerincvelőben ehhez a típushoz tartozik.

A neuronokat nagyságuk alapján is osztályozhatjuk. A központi idegrendszer és a hozzá kapcsolódó érző ganglionok idegsejtjeinek működésük szerint három fő típusa van:

  • Az érző neuronok az ingerület felvételét és továbbítását végzik.
  • Az interneuronok feladata az ingerület továbbadása, valamint más neuronok közötti kapcsolat fenntartása.
  • A mozgató neuronok pedig az ingerületre adott válaszreakciót valósítják meg.

Az autonóm (vegetatív) idegrendszer ganglionjaiban lévő neuronok között érző és mozgató működést ellátó neuronok is vannak.

Egy ingerület továbbítódása az egyik neuron axonján és áttevődése a következő idegsejt sejttestére és dendritjeire.

Az idegsejtek elektromos aktivitása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A sejtmembrán olyan félig áteresztő hártyát alkot, amely lehetővé teszi bizonyos ionok átdiffundálását, másokét azonban megakadályozza. Nyugalmi állapotban (nem ingerelt állapotban) , a K+ ionok kidiffundálnak a sejt citoplazmájából a szövetfolyadékba. A membrán áteresztőképessége sokkal nagyobb a K+ ionokra nézve, mint a Na+ ionokra, így a K+ ionok passzív kiáramlása sokkal nagyobb, mint a Na+ ionok beáramlása. Ez egy megközelítőleg –80 mV-os állandó potenciálkülönbséget eredményez, amely a plazmamembránon keresztül mérhető, mivel a membrán belső oldala negatív a külsőhöz képest. Ez a potenciál a nyugalmi potenciál.

Az idegsejttest membránjának ingerülete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Amikor egy idegsejtet ingerlünk stimulálunk elektromos, mechanikai vagy kémiai úton, egy gyors változás következik be a membrán Na+ permeabilitásában, és a Na+ ionok gyorsan bediffundálnak a sejt citoplazmájába a szöveti extracellularis folyadékból a sejtmembránon keresztül. Ez a membrán fokozatos depolarizációjához vezet. A Na+ ionok hirtelen beáramlása megváltoztatja a polaritást és akciós potenciált hoz létre, ami megközelítőleg –40 mV. Ennek a potenciálnak az időtartama igen rövid, mintegy 5 msec-ig tart. A membrán fokozott Na+ permeabilitása gyorsan megszűnik és K+ permeabilitása nő, így K+ ionok kezdenek kiáramlani a sejt citoplazmájából és a sejt érintett területe visszajut nyugalmi állapotba. Ha egyszer kiváltódott, az akciós potenciál szétterjed a sejtmembránon, létrejöttének helyéről kiindulva, és vezetődik az idegrostok mentén, mint idegi impulzus. Ha többszörös ingerhatás éri a neuron felszínét, ezek összeadódhatnak, ez a (summatio). Ha egy idegi impulzus éppen áthaladt a plazmamembrán adott szakaszán, egy másik akciós potenciál nem váltható ki azonnal. Az ingerelhetetlenségnek ezt az időtartamát refrakter periodusnak nevezzük. Az idegrendszer igen nagyszámú neuront tartalmaz, amelyek egymással kapcsolódva funkcionális vezetőpályákat alkotnak. Ahol két neuron szoros közelségbe kerül, és közöttük funkcionális kapcsolat jelenik meg, ezt a kapcsolatot szinapszisnak nevezzük. (Az ábra egy végtalpas szinapszis vázlatos képét mutatja a kinagyított bekeretezett részen.) A szinapszisok preszinaptikus membránján kémiai átvivő anyag neurotranszmitter szabadul fel, amely a szinaptikus résen keresztüljutva a postszinaptikus membrán specifikus receptoraihoz kötődik, és ingerületbe hozza (vagy gátolja) a következő neuront. Az idegrendszerben a neurotranszmitterek kémiailag nagyon sokfélék (acetilkolin, noradrenalin, gamma-aminovajsav, P-anyag stb) . A legtöbb neuron mintegy 1000 vagy több más neuronhoz adhat szinapszist, és mintegy 10 000 másik neurontól kap összeköttetést. A szinapszisokban – normál körülmények között – az ingerületvezetés egyirányú. A perifériás idegrendszer effektor végződéseinél az ingerületáttevődés szintén neurotranszmitterek útján történik. (A motoros véglemezben például acetilcholinnal.)

Glia - gliasejtek típusai és funkciói[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A központi idegrendszer neuronjait többfajta nem ingerlékeny sejt támogatja, amelyeket együtt neurogliának (glia) nevezünk. A neuroglia sejtek általában kisebbek a neuronoknál, számuk azonban azokét 5-10-szeresen meghaladja, az agy és a gerincvelő teljes térfogatának mintegy a felét teszik ki. Négy típusuk van: (1) astrocyták, (2) oligodendrocyták, (3) microglia, és (4) ependyma .

Astrocyták[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kis sejttesttel és bőséges, minden irányba kiterjedő, elágazó nyúlványrendszerrel rendelkeznek. Az astrocytáknak két típusa van: a rostos és a plazmás. A rostos astrocytákat főként a fehér állományban találjuk, ahol nyúlványaik az idegrostok között haladnak keresztül. Mindegyik nyúlvány hosszú, vékony, sima felszínű és nincs sok elágazása. A plazmás astrocytákat főként a szürke állományban találjuk, ahol nyúlványaik az idegsejtek sejttestei között haladnak keresztül. Nyúlványaik rövidebbek, vastagabbak és több elágazásuk van, mint a rostos astrocyták nyúlványainak. Az astrocyták sok nyúlványa tágulatban végződik az erek körül, és több astrocyta nyúlványának végződése együttesen egy lényegében zárt perivaszkuláris gyűrűt képez a hajszálerek (capillarisok) körül, amely a Az agykamrák rendszere, a vér-agy-gerincvelői folyadék és a vér-agy gát alkotórésze. Az astrocyták sok nyúlványa eléri a központi idegrendszer külső és belső felszíneit, ahol összefonódva alkotják a külső és a belső határhártyákat . Ilyen módon a külső határhártya a pia mater lemeze alatt, a belső határhártya pedig az agykamrákat és a gerincvelő központi csatornáját bélelő ependyma sejtek rétege alatt található. Astrocyta nyúlványok nagy számban találhatók a legtöbb axon kezdeti szakasza körül, valamint a velőhüvelyes idegrostok velőtagjai közötti Ranvier-befűződésekben lévő axonok szakaszokon. Az axon végződéseket sok helyen más idegsejt ektől és azok nyúlványaitól astrocyták nyúlványai által képzett borító réteg választja el. Az astrocyták elágazó nyúlványaikkal egy támasztó hálózatot képeznek az idegsejtek és az idegrostok számára. Embryóban vezető szerkezetként szolgálnak az éretlen idegsejtek vándorlásához. A neuronok közötti szinapszisok befedésével, elektromos szigetelőként megakadályozzák, hogy az axon ok végződései befolyásolhassák a szomszédos, de funkcionálisan különálló, más neuronokat. Ugyanakkor azt is meggátolják, hogy a felszabadult neurotranszmitterek szétterjedjenek a szinapszisokból. Az astrocytákról kimutatták, hogy felveszik a gamma-amino-vajsavat (GABA) és a glutaminsavat, amelyek az axon ok végződéseinél termelődnek, ilyen módon korlátozzák ezeknek a neurotranszmittereknek a hatását. Úgy tűnik, hogy az astrocyták képesek felvenni a felesleges K+ ionokat az extracelluláris térből, így fontos szerepük lehet a neuronok ismétlődő ingerületeiben. Citoplazmájukban glikogént tárolnak. A glikogén lebomolhat glükózra, sőt tovább tejsavra, és mindkettő leadódhat a környező neuronok felé norepinefrin hatására. Az astrocyták bekebelezhetik (fagocitálhatják) hatják az axonok elfajult végződéseit. A betegségek miatt elpusztult neuronok helyét a felszaporodó astrocyták töltik ki, ez a folyamat a helyettesítő gliosis. Lehetséges, hogy az astrocyták szállítanak anyagcseretermékeket és tápanyagokat a hajszálerekből a neuronok felé. Az a körülmény, hogy az astrocyták között réskapcsolatok (en: gap junction) vannak lehetségessé teheti, hogy az ionok a sejteken keresztül szállítódjanak anélkül, hogy kilépnének az extracellularis térbe. Az astrocyták olyan anyagokat termelhetnek, amelyeknek trofikus (fenntartó, regeneráló) hatása van a környező neuronokra. Újabb kutatások kimutatták, hogy az astrocyták cytokineket választanak el, amelyek szabályozzák az immunsejtek bejutását az idegrendszerbe betegségek esetén. Végül az astrocyták fontos szerepet játszanak a vér-agy gát szerkezetének kialakításában.

Egy mielinhüvelyes axon transzmissziós elketronmikroszkópos képe. (A kép a Trinity College, Hartford, CT., Elektronmikroszkópos Laboratóriumának anyagából származik.)

Az oligodendrocyták[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az oligodendrocytáknak kis sejtteste és néhány finom nyúlványa van. Az oligodendrocyták gyakran sorokban találhatók a velőhüvelyes idegrostok mentén és körülveszik a neuronok sejttesteit. Egy oligodendrocyta nyúlványai több idegrost velőhüvelyéhez is kapcsolódnak. Azonban csak egy nyúlvány kapcsolódik egy, - két Ranvier-befűződés - közötti velőtaghoz. Az oligodendrocyták képzik az idegrostok velőhüvelyeit a központi idegrendszerben, mint ahogy a Schwann sejtek az axonok körül a környéki idegrendszer területén. A mielin hüvelyek kialakítása és fenntartása a központi idegrendszer sok axonja körül, ezeket az axonokat egy elektromos szigetelőréteggel látja el, és nagymértékben megnöveli ezen axonokon az ingerületvezetés sebességét. Mivel az oligodendrocytáknak több nyúlványa van, a Schwann sejtektől eltérően, egy oligodendrocyta nyúlványaival több velőhüvely szakaszt is képes létrehozni ugyanazon vagy más-más szomszédos axonokon. Egyetlen oligodendrocyta képes kialakítani akár 60 db - a Ranvier befűződések között lévő – velőhüvely (mielin) szakaszt. Fontos megemlíteni, hogy az oligodendrocyták és a velük kapcsolódó axonok, a perifériás idegrendszer Schwann sejteitől eltérően, nincsenek körülvéve membrana bazálissal (alaphártyával). A mielinizáció az intrauterin élet tizenhatodik hete körül kezdődik, és folytatódik születés után lényegében addig, amíg minden nagyobb idegrost mielinizálódik akkorra, amikor a gyermek járni kezd. Az oligodendrocyták körbeveszik az idegsejtek sejttesteit is (satellita oligodendrocyták), és valószínűleg hasonló funkciójuk van mint a perifériás érző ganglionokban található satellita vagy capsularis sejteknek. Valószínűleg befolyásolják a neuronok biokémiai környezetét.

Microglia sejtek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A microglia sejtek fejlődéstani származásukat tekintve eltérnek a többi neuroglia sejttől, mivel az idegrendszertől kívülről, a nagy falósejtekből (makrofágok) alakulnak ki (azaz a többi neuroglia sejt az idegsejtekhez hasonlóan a külső, míg a microglia sejtek a középső csíralemez származékai – Hortega féle mesoglia). Ezek a legkisebbek a neuroglia sejtek közül, elszórtan helyezkednek el a központi idegrendszerben. A magzati élet alatt vándorolnak be a központi idegrendszerbe. A microglia sejtek száma felszaporodik az idegszövet károsodása esetén, és ezek az új sejtek jelentős részben a vérből bevándorolt monocyták (falósejtek). A microglia sejtek a normál agyban és gerincvelőben inaktívak, amelyeket esetenként nyugvó microglia sejteknek neveznek. A központi idegrendszer gyulladásos megbetegedéseiben immunológiai végrehajtó sejtekké alakulnak. Nyúlványaikat visszahúzzák és a károsodás helyére vándorolnak.

Az ependyma[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ependymasejtek bélelik az agy üregrendszerét és a gerincvelő központi csatornáját. Köbös vagy hengeres, felszínükön mikrobolyhokkal és csillókkal rendelkező sejtek által képzett egyetlen sejtréteget alkotnak. Az ependymocyták segítik a cerebrospinalis folyadék áramlását az agy üregrendszerében és a gerincvelő canalis centralisában csillóik mozgásával. A szabad felszínükön lévő mikrobolyhok arra utalnak, hogy felszívó működésük is van. Szerepük lehet az agyalapi mirigy elülső lebenye hormontermelésének szabályozásában. A chorioidealis epithelium sejtek a liquor cerebrospinalis termelésében vesznek részt az érgomolyagokban (plexus choroideusokban).

A központi idegrendszer sejtközötti tere[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Elektronmikroszkóppal vizsgálva, látható, hogy csak egy igen szűk rés választja el a neuronokat és a neuroglia sejteket. Ezek a rések egymással összefüggenek és szövetfolyadékkal vannak kitöltve; ezek együttese az extracelluláris tér. Az extracelluláris tér csaknem közvetlenül folytatódik a cerebrospinalis folyadékterekkel, a subarachnoidális térrel kívülről, és az agykamrák üregét, valamint a gerincvelő canalis centralisát kitöltő folyadékkal belülről. Az extracelluláris tér körülveszi a kapillárisokat is az agyban és a gerincvelőben. (A központi idegrendszerben nyirokerek nincsenek.) Az extracelluláris tér így utat biztosít az ionok és molekulák kicserélődéséhez a vér, a neuronok és a neuroglia sejtek között. A legtöbb kapilláris belhártyája endothél sejtjeinek sejthártyája átjárhatatlan számos kémiai anyag számára, így ez egy fontos eleme a vér-agy gátnak.

Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Idegsejt témájú médiaállományokat.