Мембрана нейрона

Сома нейрона покрита типовою плазма­тичною мембраною. На ній представлені всі види структур, що забезпечують трансмемб­ранний транспорт і підтримку постійності клітинного складу.

Градієнти концентрації іонів, що створю­ються між внутрішнім вмістом і міжклітин­ною рідиною завдяки роботі відповідних на­сосів, забезпечують виникнення потенціалу спокою і потенціалу дії. Зміни потенціалів мембрани і обумовлюють більшість функці­ональних проявів нейрона. Заряд мембрани у спокої не у всіх нейронах однаковий: від -90 мВ до -40... -60 мВ. У великих нейронах він значно вищий, ніж у малих.

Мембрана аксонного горбика (ділянки нейрона, від якого відходить аксон) дещо відрізняється від інших ділянок нейрона. Тут мембранний потенціал спокою менший, ніж в інших ділянках нейрона: у великих не­йронів близько -60 мВ. Оскільки тут величи­на МП найближча до критичного рівня, то це найбільш збудлива частина нейрона. Саме у цьому місці, як правило, виникає потенціал дії, що розповсюджується потім по мембрані аксона.

Нервові відростки більшості соматичних нервів мієлінізовані. Тільки дуже невеликі ділянки їх, іменовані перехватами Ранв'є, покриті звичайною клітинною мем­браною. Відмітною особливістю таких нер­вових волокон є те, що практично лише у перехватах на мембрані є іонні канали. Під мієліновою оболонкою щільність натрієвих каналів надзвичайно мала (у 100 разів ниж­ча). Крім того, мієлінова оболонка підвищує опір мембрани. Тому при зрушенні мембран­ного потенціалу струм іде через мембрану перехватної ділянки, тобто скачками (сальтаторно) від одного перехвату до іншого. В ре­зультаті різко збільшується швидкість прове­дення нервового імпульсу.

ПД по таких волокнах передається від клі­тини до клітини. Без збудження попередньої клітини не може відбутися збудження наступ­ної клітини. Є принцип "бікфордового шнура".

У мієлінізованих волокнах, як і у волокнах, не покритих мієліновою оболонкою, швидкість проведення залежить від діаметра волокна. Ця залежність обумовлена ще й такими морфоло­гічними особливостями: чим більшого діаметра волокно, тим ширша міжперехватна відстань. Так, у крупних нейронів, відростки яких мають діаметр 10-20 мкм, міжперехватна відстань 1-2 мкм, а у малих нейронів з діаметром волок­на 1-2 мкм перехвати віддалені один від одно­го на 0,2 мкм, тоді як ширина самого перехвату у всіх волокнах приблизно однакова - близько 1 мкм. Така будова відростків відбивається і на швидкості розповсюдження ПД: по найкруп­ніших - до 120 м/с (протяжність збудженої ділянки в таких волокнах близько 45-50 мм), а

по дрібних — 5-15 м/с. Проте і в них вона на порядок вища порівняно з немієлінізованими волокнами групи С.

Нервові клітини за рахунок своїх від­ростків функціонують у тісній взаємодії з безліччю інших. Ці міжнейронні взаємодії здійснюються за допомогою синапсів, які забезпечують передачу нервових імпульсів від одного нейрона до інших. В результаті кожен нейрон контактує або прямо, або (най­частіше) опосередковано з сотнями, тисяча­ми інших, утворюючи нейронні мережі. У кожного нейрона багато синапсів і розташо­вуються вони на тілі так тісно, що практично між ними немає вільної ділянки мембрани. Не має синапсів лише аксонний горбик. Від­стань між окремими синапсами приблизно однакова, тому їх кількість на тілі нейрона в першу чергу визначається розмірами соми: на малих клітинах їх до 5000, а на великих нейронах — до 200 000 синапсів. Є і функці­ональні відмінності в кількості синапсів на тілі клітини: у чутливих нейронів синапсів дещо менше, а у вставних і еферентних — більше.