Тільце нейрона, також відоме як сома (від грецького soma — “тіло”) або перикаріон, — це центральна частина нервової клітини, яка містить ядро та основні органели. Воно є метаболічним і структурним центром нейрона, забезпечуючи його життєдіяльність і підтримуючи функції відростків (дендритів і аксона). Давайте розглянемо його будову, складові, функції та значення детально.
Будова тільця нейрона
1. Загальні характеристики
- Форма: Залежить від типу нейрона: округла, овальна, зірчаста чи пірамідальна.
- Розмір: Діаметр варіюється від 5 мкм (дрібні нейрони мозочка) до 100 мкм (мотонейрони спинного мозку).
- Розташування: Тільце нейрона міститься в сірій речовині центральної нервової системи (ЦНС), гангліях периферичної нервової системи (ПНС) або поблизу рецепторів (у чутливих нейронах).
2. Основні компоненти
Тільце нейрона складається з плазматичної мембрани, цитоплазми (перикаріону) і ядра:
- Плазматична мембрана:
- Оточує тільце, має рецептори для нейротрансмітерів і іонні канали для підтримки мембранного потенціалу.
- Переходить у мембрани дендритів і аксона.
- Ядро:
- Велике, округле, центрально розташоване, з добре помітним ядерцем.
- Містить хроматин у розсіяному (еухроматиновому) стані, що свідчить про високу транскрипційну активність (синтез РНК).
- Ядерце велике, оскільки нейрон активно синтезує білки для підтримки відростків.
- Цитоплазма (перикаріон):
- Містить численні органели і специфічні структури:
- Мітохондрії: Багато, забезпечують енергію (АТФ) для метаболізму і транспорту речовин.
- Гранульована ендоплазматична сітка (ГЕС): Містить рибосоми, синтезує білки (наприклад, нейротрансмітери, ферменти). При фарбуванні виглядає як тільця Нісля — характерні базофільні гранули, видимі під мікроскопом.
- Апарат Гольджі: Модифікує і пакує білки для секреції чи транспорту до відростків.
- Нейрофібрили: Пучки мікротрубочок і мікрофіламентів (актину, тубуліну), що формують цитоскелет і беруть участь у транспорті речовин.
- Лізосоми: Перетравлюють відходи і пошкоджені органели.
- Пігменти: У деяких нейронах (особливо з віком) накопичується ліпофусцин — “пігмент старіння”.
3. Відростки
- Дендрити: Короткі, розгалужені відростки, що відходять від тільця, сприймають сигнали.
- Аксон: Один довгий відросток, який відходить від аксонного горбика — зони тільця з високою концентрацією іонних каналів, де виникає потенціал дії.
Функції тільця нейрона
Тільце нейрона виконує ключові метаболічні і регуляторні функції:
1. Синтетична функція:
- Виробляє білки (через ГЕС і рибосоми), необхідні для:
- Секреції нейротрансмітерів (наприклад, ацетилхоліну, дофаміну).
- Будови мембран і цитоскелету відростків.
- Функціонування іонних каналів і рецепторів.
- Синтезує РНК у ядрі для передачі генетичної інформації.
2. Енергетична функція:
- Мітохондрії забезпечують АТФ для активного транспорту іонів (Na⁺, K⁺, Ca²⁺) і речовин уздовж аксона.
3. Обробка сигналів:
- Інтегрує сигнали, отримані через дендрити, і генерує потенціал дії в аксонному горбику (у більшості нейронів).
4. Підтримка відростків:
- Забезпечує транспорт речовин (аксотранспорт):
- Антероградний: Від тільця до кінців аксона (білки, везикули).
- Ретроградний: Від аксона до тільця (сигнальні молекули, відходи).
5. Регенерація:
- Координує відновлення аксона в ПНС після пошкодження (у ЦНС регенерація обмежена).
Особливості тільця нейрона
- Висока метаболічна активність: Нейрони споживають багато енергії (мозок — 20% кисню організму), що відображається у великій кількості мітохондрій і ГЕС.
- Тільця Нісля: Їхня кількість і розмір залежать від активності нейрона; при пошкодженні чи голодуванні вони розпадаються (хроматоліз).
- Полярність: Тільце має чіткий розподіл функцій між зонами (дендрити — сприйняття, аксон — передача).
- Обмежена регенерація: Тільце не ділиться після завершення розвитку, але може ремонтувати відростки в ПНС.
Розташування тільця нейрона
- Центральна нервова система (ЦНС): У сірій речовині головного і спинного мозку (корі, ядрах).
- Периферична нервова система (ПНС): У гангліях (спинномозкових, черепно-мозкових).
- Чутливі нейрони: Поблизу рецепторів (наприклад, у спинномозкових гангліях).
Значення тільця нейрона
- Центр управління: Без тільця нейрон не може синтезувати білки чи підтримувати відростки, що робить його життєво важливим.
- Сигнальна інтеграція: Обробляє вхідні сигнали для генерації відповіді.
- Патологія:
- Хроматоліз: Розпад тілець Нісля при травмах чи отруєнні.
- Нейродегенерація: Накопичення амілоїду чи тау-білків у тільці (хвороба Альцгеймера).
- Гіпоксія: Через високу потребу в кисні тільце чутливе до нестачі О₂ (інсульт).
Цікаві факти
- Тільце мотонейронів спинного мозку може мати до 1000 дендритних контактів, що свідчить про високу інтегративну здатність.
- У нейронах із довгими аксонами (до 1 м) тільце становить лише 1% об’єму клітини, але забезпечує всю її метаболічну активність.
- Тільця Нісля названі на честь німецького невролога Франца Нісля, який розробив метод їхнього фарбування в 1892 році.
- При пошкодженні аксона тільце запускає регенерацію, але якщо саме тільце гине — нейрон втрачається назавжди.
Тільце нейрона — це “штаб-квартира” нервової клітини, яка координує її роботу і підтримує зв’язок організму з зовнішнім та внутрішнім середовищем. Його складна організація відображає високу спеціалізацію нервової тканини.