Какой длины аксон?

Узнайте о длине и свойствах аксонов, их роли в аксонном транспорте и важности для нормального функционирования нервной системы. Узнайте, как нарушения в работе аксонной транспортной системы могут приводить к различным нейродегенеративным заболеваниям.

Аксонный транспорт — это перемещение по аксону нервной клетки различного биологического материала. Аксональные отростки нейронов отвечают за передачу потенциала действия от тела нейрона к синапсу. Также аксон представляет собой путь, по которому осуществляется транспорт необходимых биологических материалов между телом нейрона и синапсом, необходимый для функционирования нервной клетки. Величины длин и диаметров аксонов, а также количества материала, транспортируемого по ним, безусловно, говорят о возможности возникновения сбоев и ошибок в системе транспорта. Многие нейродегенеративные заболевания непосредственно связаны с нарушениями в работе этой системы.

Основные особенности аксонной транспортной системы

Упрощённо аксонный транспорт можно представить как систему, состоящую из нескольких элементов:

1. Груз - биологический материал, перемещаемый по аксону.
2. Белки-моторы - обеспечивают транспорт грузов по аксону.
3. Филаменты цитоскелета, или "рельсы", - по которым белки-моторы передвигаются.
4. Белки-линкеры - связывают белки-моторы с грузом или другими клеточными структурами.
5. Вспомогательные молекулы - запускают и регулируют транспорт.

Классификация аксонного транспорта

Существуют два типа аксонного транспорта:

1. Медленный аксонный транспорт - белки цитоскелета перемещаются из тела нейрона по аксону со скоростью от 1 до 5 мм в сутки. К этому типу транспорта относятся также многие ферменты и другие белки цитозоля.
2. Быстрый аксонный транспорт - нецитозольные материалы, такие как секретируемые белки и мембраносвязанные молекулы, двигаются по аксону с большей скоростью.

Свойства и характеристики аксонов

Аксон является длинным отростком нейрона, который проводит электрические импульсы далеко от тела нейрона. У нейрона обычно есть один аксон, тело и несколько дендритов. Длина аксона может варьироваться от 150 мкм до 1,2 м и даже больше у крупных животных.

Диаметр аксона также может различаться и составляет от 1 до 6 мкм. При этом увеличение диаметра аксона приводит к увеличению скорости проведения нервных импульсов.

Аксоны нервных клеток могут быть покрыты миелиновой оболочкой, которая улучшает скорость проведения импульсов. Эта оболочка образуется специальными клетками, называемыми Шванновскими клетками.

Аксоны выполняют две основные функции:

1. Проведение потенциала действия от тела клетки к другим клеткам или периферическим органам.
2. Аксонный транспорт - перемещение необходимых биологических материалов по аксонам для поддержания функционирования нервной клетки.

Важно отметить, что длина и диаметр аксонов, а также эффективность аксонного транспорта играют важную роль в нормальном функционировании нервной системы. Нарушения в работе аксонной транспортной системы могут приводить к различным нейродегенеративным заболеваниям.

Что нам скажет Википедия?

Аксон (от др.-греч. ἄξων — «ось») — нейрит (длинный цилиндрический отросток нервной клетки), по которому нервные импульсы идут от тела клетки (сомы) к иннервируемым органам и другим нервным клеткам.

Каждый нейрон состоит из одного аксона, тела (перикариона) и нескольких дендритов, в зависимости от числа которых нервные клетки делятся на униполярные, биполярные или мультиполярные. Передача нервного импульса происходит от дендритов (или от тела клетки) к аксону, а затем сгенерированный потенциал действия от начального сегмента аксона передаётся назад к дендритам. Если аксон в нервной ткани соединяется с телом следующей нервной клетки, такой контакт называется аксо-соматическим, с дендритами — аксо-дендритический, с другим аксоном — аксо-аксональный (редкий тип соединения, встречается в ЦНС).

Концевые участки аксона — терминали — ветвятся и контактируют с другими нервными, мышечными или железистыми клетками. На конце аксона находится синаптическое окончание — концевой участок терминали, контактирующий с клеткой-мишенью. Вместе с постсинаптической мембраной клетки-мишени синаптическое окончание образует синапс. Через синапсы передаётся возбуждение.

При диаметре в несколько микронов длина аксона может достигать у крупных животных 1 метра и более (например, аксоны, идущие от нейронов спинного мозга в конечности).

У многих беспозвоночных (кальмаров, кольчатых червей, форонид, ракообразных) встречаются гигантские аксоны толщиной в сотни мкм (у кальмаров — до 2—3 мм). Обычно такие аксоны проводят сигналы к мышцам, обеспечивающим «реакцию бегства» (втягивание в норку, быстрое плавание и др.). При прочих равных условиях с увеличением диаметра аксона увеличивается скорость проведения по нему нервных импульсов.

В протоплазме аксона — аксоплазме — имеются тончайшие волоконца — нейрофибриллы, а также микротрубочки, митохондрии и агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть. В зависимости от того, покрыты ли аксоны миелиновой (мякотной) оболочкой или лишены её, они образуют мякотные или безмякотные нервные волокна.

Миелиновая оболочка аксонов имеется только у позвоночных. Её образуют «накручивающиеся» на аксон специальные шванновские клетки (в центральной нервной системе — олигодендроциты), между которыми остаются свободные от миелиновой оболочки участки — перехваты Ранвье. Только на перехватах присутствуют потенциал-зависимые натриевые каналы и заново возникает потенциал действия. При этом нервный импульс распространяется по миелинизированным волокнам ступенчато ("сальтаторно"), что в несколько раз повышает скорость его распространения. Скорость передачи сигнала по покрытым миелиновой оболочкой аксонам достигает 100 метров в секунду.

Безмякотные аксоны меньше размерами, чем аксоны, покрытые миелиновой оболочкой, что компенсирует потери в скорости распространения сигнала по сравнению с мякотными аксонами.

Аксонный холмик, как правило, присутствует в начале аксона у абсолютного большинства нейронов, но, напр., у клеток Пуркинье (в коре мозжечка) его нет.