Akson adalah salah satu dari tiga bagian utama yang membentuk neuron. Ini adalah serat saraf yang memungkinkan untuk mengirimkan sinyal listrik antar neuron. Akson memiliki beberapa ujung saraf untuk terhubung dengan beberapa neuron sekaligus. Saraf terdiri dari akson. Mielin, yang mengelilingi akson di sistem saraf pusat, meningkatkan kinerjanya. Akson juga memastikan pengangkutan protein antara sel dan sinapsis.
Sistem saraf ini dirancang untuk mengontrol hampir setiap sistem dalam tubuh. Ia melakukannya melalui penggunaan neuron, yang berkomunikasi dengan sel-sel dan jaringan dalam sistem yang berbeda. Artikel ini membahas bagian dari neuron, yang disebut akson, yang penting untuk komunikasi seluler ini.
Pengantar
Jika kita membandingkan tubuh manusia dengan komputer, maka sistem saraf akan menjadi motherboard. Ini adalah unit kontrol utama bagi tubuh, dan melalui sistem saraf, fungsi lainnya dalam diatur tubuh. Oleh karena itu, sistem saraf merupakan salah satu sistem yang paling penting dalam tubuh manusia sebagai efeknya dapat dilihat pada semua sistem lain.
Sistem saraf berkomunikasi melalui penggunaan sel, yang disebut neuron. Sel-sel ini berpartisipasi dalam komunikasi sel-sel untuk tujuan mengatur proses tubuh. Hal ini dilakukan melalui generasi rangsangan elektrokimia yang memeneruskan dari neuron ke neuron lain dan efektor (target) sel. Penyerahan stimulasi ini akan dimediasi oleh sebagian dari neuron yang dikenal sebagai akson.
Pengertian Akson
Akson, sumbu silinder atau neurit, adalah perpanjangan dari neuron yang mengkhususkan diri dalam menghantarkan impuls saraf dari badan sel atau soma ke sel lain. Pada neuron dewasa itu adalah perpanjangan tunggal.
Akson merupakan bagian dari sel yang bertanggung jawab untuk menyampaikan komunikasi sel-sel. Melalui transmisi muatan listrik dan pelepasan neurotransmiter, akson dapat mengontrol sel target untuk mengatur proses tubuh. Oleh karena itu, akson adalah komponen kunci dari fungsi saraf untuk sistem saraf dan sistem lainnya di bawah kontrol saraf.
Ciri-ciri
Akson adalah juluran neuron yang panjang dan tipis yang berasal dari daerah khusus yang disebut puncak akson atau kerucut akson, dimulai dari soma, atau terkadang dari dendrit. Akson berbentuk seperti kerucut yang meruncing ke arah pinggiran. Di permukaannya, terlihat adanya konstriksi melingkar berkala yang disebut nodus Ranvier. Membran sel akson disebut aksolema.
Aksoplasma adalah sitoplasma yang terkandung di dalam akson. Ini adalah cairan kental yang di dalamnya terdapat neurotubulus, neurofilamen, mitokondria, butiran dan vesikel, yang berbeda dari sitoplasma soma dan dendrit proksimal, karena mereka tidak memiliki retikulum endoplasma yang kasar, ribosom bebas, dan badan Golgi.
Akson mungkin atau mungkin tidak ditutupi oleh selubung, yang disebut selubung mielin. Dalam sistem saraf pusat, akson bermielin ditutupi oleh proses oligodendrosit sitoplasma. Dalam sistem saraf tepi, akson selalu ditutupi oleh sel Schwann – yang juga merupakan sel glial seperti oligodendrosit yang disebutkan di atas – yang membentuk beberapa lapisan dari membran sitoplasma sel-sel ini yang mengelilingi akson yang lebih besar. dan itu juga merupakan selubung mielin.
Struktur
Akson adalah daerah perpanjangan dari membran sel neuron. Dimulai dari bagian sel tubuh, yang dikenal sebagai bukit akson. Dari sana, akson memanjang menuju sel target ke apa yang dikenal sebagai terminal. Sepanjang membran sel akson akan menjadi saluran ion dan pompa ATP-pendorong yang akan mengatur ion dalam akson. Konsentrasi ion akan membentuk potensial membran diam, yang merupakan muatan elektrokimia neuron membran ketika sedang beristirahat.
Beberapa akson juga akan memiliki struktur tambahan untuk membantu dalam komunikasi. Di daerah dari sistem saraf yang membutuhkan komunikasi lebih cepat, akson akan berisi isolasi, yang dikenal sebagai selubung mielin. Isolasi ini mempercepat transmisi komunikasi sel-sel dan stimulasi. Tidak semua akson akan memiliki selubung ini, tapi mereka yang melakukan fungsi yang cepat.
Komunikasi melalui Akson
Pada saat istirahat, potensi membran akson biasanya -70 milivolt. Muatan ini ditetapkan oleh pompa ATP yang digerakkan dalam membran yang dikenal sebagai pompa natrium / kalium. Pompa ini memastikan bahwa lebih banyak ion positif di luar membran dibandingkan dalam sel. Ketika neuron depolarizes (menjadi bermuatan positif), maka akan mengirimkan komunikasi ini menuruni akson dengan cara tegangan-gated (dikontrol elektrik) saluran ion yang membuka untuk memungkinkan muatan untuk meneruskan sepanjang akson. Ini berlangsung hingga arus baterai mencapai terminal akson.
Terminal akson adalah situs pelepasan neurotransmitter. Neurotransmitter adalah pembawa pesan kimia yang dilepaskan dari akson dan diterima oleh sel efektor. Proses ini sangat penting untuk pengiriman pesan ke sel-sel dan jaringan yang sedang dikendalikan. Terminal, kemudian, adalah titik akhir dari stimulasi di akson sebelum muatan disampaikan.
Jenis neuron menurut panjang akson
Neuron dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis menurut panjang aksonnya:
- Neuron golgi tipe I: Mereka memiliki akson yang panjang
- Neuron Golgi tipe II: Mereka memiliki akson pendek, mirip dengan dendrit yang berakhir di dekat soma.
- Sel piramidal dari korteks serebral.
- Sel Purkinje yang sangat banyak dari korteks serebelar.
Sebagian besar akson dalam neuron tidak lebih dari beberapa milimeter, sedangkan akson yang memanjang dari sumsum tulang belakang ke kaki bisa mencapai satu meter panjangnya.
Fungsi akson
Fungsi akson adalah pengangkutan organel dan zat, dan konduksi impuls saraf
Transportasi organel dan informasi
Pengangkutan organel, enzim, makromolekul, dan metabolit adalah fungsi aksoplasma di mana mikrotubulus terlibat langsung. Transpor aksoplasma diperlukan untuk pemeliharaan akson dan sel-sel yang terkait dengannya, dan untuk memungkinkan datangnya faktor pengatur yang mengatur fungsinya ke perikarion.
Transportasi di dalam akson bisa dalam dua arah:
- Antegrade atau transportasi sentrifugal: Ini adalah yang terjadi dari soma saraf ke telodendron.
- Transportasi retrograde atau sentripetal: Ini adalah yang terjadi dari tombol terminal ke soma saraf.
Kecepatan transportasi bervariasi antara:
- Aliran lambat 0,5 µm / menit, kecepatan di mana agregat molekul seperti subunit protein yang membentuk sitoskeleton aksonal bergerak.
- Aliran maju cepat di mana organel bergerak dengan kecepatan sekitar 300 µm / menit. Molekul kinesin atau kinesin, terikat pada reseptor pada membran organel yang diangkut, bergerak, dengan mengorbankan ATP, dari ujung negatif mikrotubulus, yang terletak di perikaryon atau soma, menuju ujung positifnya.
- Aliran retrograde yang cepat di mana vesikel membranosa dari tombol terminal diangkut menuju perikarion atau soma dengan kecepatan sekitar 200 µm / menit. Molekul dynein sitoplasma (MAP1C) yang terikat pada reseptor pada membran organel yang diangkut bergerak berinteraksi dengan tubulin dengan mengorbankan ATP, dari ujung positif mikrotubulus, yang terletak di terminal aksonal atau terminal arborisasi menuju ujung negatifnya.
Konduksi impuls saraf
Akson merupakan serabut saraf yang menjadi cabang eferen panjang, yang mentransmisikan, potensial aksi, baik eksitasi atau penghambatan melalui satu atau lebih sinapsis. Akson juga dapat menerima masukan melalui sinapsis aksonaksonik, yang dibuat di antara dua akson, tetapi fungsi keluaran akson lebih dominan.
Konduksi impuls saraf adalah perpindahan potensial aksi yang dihasilkan oleh perubahan permeabilitas ion di sepanjang aksolem (membran akson) serabut saraf, dibantu oleh sel-sel pendukung yang mengelilingi akson seperti selubung.
Dalam sistem saraf pusat, akson dikelilingi oleh mielin dari oligodendrosit, sedangkan di sistem saraf perifer mereka mungkin dikelilingi oleh proses sitoplasma sel Schwann (serat tak bermielin) atau sel mielin Schwann (serabut saraf mielin dari sistem saraf tepi).
Impuls saraf adalah gelombang transien pembalikan tegangan yang ada pada tingkat membran plasma, yang dimulai di tempat terjadinya rangsangan. Masing-masing gelombang ini sesuai dengan potensial aksi.
Proses ini dimungkinkan berkat makromolekul yang, sebagai protein integral, menempati seluruh ketebalan aksolem, seperti:
- Pompa natrium-kalium, yang mampu secara aktif mengangkut natrium ke media ekstraseluler, menukarnya dengan kalium.
- Saluran natrium yang sensitif terhadap tegangan, yang menentukan pembalikan tegangan membran sejak pembukaan dan membiarkan natrium masuk menyebabkan bagian dalam membran menjadi positif.
- Saluran kalium yang sensitif terhadap tegangan, yang aktivasinya berkontribusi pada kembalinya polaritas awal, karena keluarnya ion kalium dari bagian dalam aksoplasma.
Pada serabut saraf tak bermielin, impuls dilakukan sebagai gelombang inversi tegangan terus menerus ke tombol terminal akson dengan kecepatan yang sebanding dengan diameter akson dan bervariasi dari satu hingga seratus meter per detik.
Pada serabut saraf bermielin, akson ditutupi oleh selubung mielin yang dibentuk oleh tumpang tindih atau belitan serangkaian lapisan membran sel, yang bertindak sebagai isolator listrik untuk akson. Di sepanjang akson, mielin terdiri dari sel-sel yang berurutan dan pada setiap batas antarsel terdapat cincin tanpa mielin yang berhubungan dengan simpul Ranvier.
Di simpul Ranvier, aliran ion terjadi melalui membran aksonal. Aksolem dari simpul Ranvier memiliki saluran natrium yang sensitif terhadap tegangan dengan konsentrasi tinggi. Konsekuensinya adalah konduksi garam dari potensial aksi karena pembalikan tegangan yang diinduksi pada level node Ranvier dilanjutkan dengan propagasi pasif yang cepat dari arus melalui interior akson dan melalui ekstraseluler ke node berikutnya di mana inversi terjadi. tegangan.
Konsekuensi dari struktur ini adalah konduksi impuls saraf lebih cepat di akson bermielin. Kecepatan konduksi impuls saraf sebanding dengan diameter akson dan jarak antara simpul Ranvier di akson bermielin.
Pengukuran pertama kecepatan impuls saraf dilakukan oleh Hermann von Helmholtz, yang pada tahun 1853 menetapkan nilai rata-rata 27,25 m / s.