1. Вовед
Нервниот систем е сложен биолошки систем кој овозможува примање, обработка, пренесување и интегрирање на информации од надворешната и внатрешната средина на организмот. Неговата функционална организација се заснова на способноста на нервните клетки — невроните — да комуницираат меѓусебно и со други клетки, како што се мускулните и жлездените клетки. Комуникацијата во невронот и меѓу невроните е основа на сите нервни функции, вклучувајќи ги сетилноста, движењето, рефлексите, учењето, меморијата, емоциите и повисоките когнитивни процеси. За разлика од повеќето клетки во организмот, невроните се специјализирани за брзо пренесување информации на големи растојанија. Оваа способност се должи на нивната специфична морфологија, електрични својства и присуство на специјализирани меѓуклеточни структури наречени синапси.
Комуникацијата во невронот се одвива преку два главни механизми:
- Електрична комуникација — промени во мембранскиот потенцијал кои се шират долж невронската мембрана.
- Хемиска комуникација — ослободување невротрансмитери кои пренесуваат сигнали до други клетки.
Овие механизми се тесно поврзани и заедно овозможуваат прецизна, брза и контролирана нервна активност.
2. Основна структура на невронот
Невронот е структурна и функционална единица на нервниот систем. Се состои од неколку главни делови, од кои секој има специфична улога во комуникацијата.
2.1. Клеточно тело — сома
Сомата го содржи клеточното јадро и поголемиот дел од органелите. Таа е метаболичкиот центар на невронот и учествува во синтезата на протеини, вклучувајќи ги ензимите потребни за создавање невротрансмитери и рецептори. Во сомата се интегрираат голем број сигнали што пристигнуваат од дендритите и синапсите.
2.2. Дендрити
Дендритите се разгранети продолжетоци на невронот кои примаат сигнали од други нервни клетки. На нивната површина често се наоѓаат дендритски шилци (spines), кои претставуваат важни места за формирање ексцитаторни синапси. Дендритите ги пренесуваат примарно електричните промени кон клеточното тело.
2.3. Аксон
Аксонот е долг клеточен продолжеток специјализиран за пренесување нервни импулси од невронот кон други клетки. Неговата почетна област, аксонскиот почетен сегмент, обично има висока густина на напонски зависни натриумови канали и претставува место каде што се иницира акцискиот потенцијал. Аксонот може да биде покриен со миелинска обвивка, која ја зголемува брзината на спроведување на нервниот импулс.
2.4. Аксонски завршетоци
Аксонските завршетоци се специјализирани структури преку кои невронот ослободува невротрансмитери во синаптичката цепнатина. Тие содржат синаптички везикули исполнети со хемиски гласници. Овие завршетоци овозможуваат комуникација со друг неврон, мускулна клетка или жлезденa клетка.
3. Мембрански потенцијал на невронот
За да комуницира, невронот мора да создава и менува електрични сигнали. Овие сигнали се резултат на разликата во електричниот потенцијал меѓу внатрешноста и надворешноста на клеточната мембрана.
3.1. Јонски состав и електричен градиент
Клеточната мембрана е селективно пропустлива за различни јони. Најважни за нервната активност се:
Оваа нерамномерна распределба на јоните се одржува преку селективната пропустливост на мембраната и активниот транспорт, особено преку натриум-калиумовата пумпа (Na⁺/K⁺-ATPаза).
3.2. Натриум-калиумова пумпа
Натриум-калиумовата пумпа користи енергија од ATP за да пренесе:
- 3 Na⁺ јони од клетката кон надвор;
- 2 K⁺ јони од надвор кон клетката.
На тој начин ја одржува јонската нерамнотежа потребна за нервната активност и има мал директен електроген ефект, бидејќи изнесува повеќе позитивни полнежи отколку што внесува.
3.3. Потенцијал на мирување
Потенцијалот на мирување е разликата во електричниот потенцијал помеѓу внатрешната и надворешната страна на мембраната кога невронот не создава акциски потенцијал. Кај многу неврони тој изнесува приближно −70 mV, иако вредноста варира зависно од типот на невронот. Внатрешноста на невронот е електрично негативна во однос на надворешноста. Главниот придонес за потенцијалот на мирување го има поголемата пропустливост на мембраната за K⁺ во мирување, преку калиумовите протечни канали. Потенцијалот на мирување е основа врз која се генерираат електричните сигнали.
4. Акциски потенцијал — електричен сигнал на невронот
Акцискиот потенцијал е краткотрајна, брза промена на мембранскиот потенцијал која се јавува кога мембраната ќе достигне праг на возбуда. Тој е основниот механизам за пренесување информации на долги растојанија долж аксонот.
4.1. Фази на акцискиот потенцијал
1. Потенцијал на мирување
Мембранскиот потенцијал е приближно −70 mV. Напонски зависните натриумови и калиумови канали главно се затворени, додека протечните канали овозможуваат одржување на потенцијалот.
2. Деполаризација
Кога мембраната ќе достигне праг, обично околу −55 mV, се отвораат напонски зависните Na⁺ канали. Натриумовите јони брзо навлегуваат во клетката, што предизвикува мембранскиот потенцијал да стане помалку негативен, а потоа и позитивен.
3. Реполаризација
Натриумовите канали се инактивираат, а напонски зависните K⁺ канали се отвораат. Калиумовите јони излегуваат од клетката, со што мембранскиот потенцијал повторно станува негативен.
4. Хиперполаризација
Поради побавното затворање на калиумовите канали, мембранскиот потенцијал привремено станува понегативен од потенцијалот на мирување.
5. Враќање во мирување
Калиумовите канали се затвораат, а протечните канали и Na⁺/K⁺-ATPазата придонесуваат за одржување и обновување на нормалните јонски градиенти.
4.2. Сè-или-ништо принцип
Акцискиот потенцијал се создава само кога мембраната ќе го достигне прагот на возбуда. Ако прагот не се достигне, акциски потенцијал нема да се создаде. Откако ќе се достигне прагот, акцискиот потенцијал се генерира со приближно стандардна амплитуда. Интензитетот на стимулот не се кодира преку големината на акцискиот потенцијал, туку главно преку:
- фреквенцијата на акциските потенцијали;
- временскиот образец на нивното појавување;
- активирањето на различни популации неврони.
4.3. Рефрактерен период
По создавањето на акцискиот потенцијал, невронот поминува низ рефрактерен период. Апсолутен рефрактерен период: не може да се создаде нов акциски потенцијал, бидејќи натриумовите канали се инактивирани.
Релативен рефрактерен период: може да се создаде нов акциски потенцијал, но потребен е посилен стимул, бидејќи мембраната е хиперполаризирана. Рефрактерните периоди го ограничуваат максималниот број импулси и придонесуваат за еднонасочното ширење на акцискиот потенцијал.
5. Спроведување на нервниот импулс
Акцискиот потенцијал се шири долж аксонот преку локални електрични струи кои ги деполаризираат соседните мембрански сегменти.
5.1. Континуирано спроведување
Кај немиелинизираните аксони, акцискиот потенцијал се создава последователно во соседните делови на мембраната. Овој процес е релативно бавен.
5.2. Салтаторно спроведување
Кај миелинизираните аксони, миелинската обвивка ја изолира мембраната, а акцискиот потенцијал се регенерира главно во Ранвиеовите јазли, каде што има висока густина на напонски зависни Na⁺ канали. Импулсот привидно „скока“ од еден јазол до друг, што се нарекува салтаторно спроведување. Овој механизам:
- ја зголемува брзината на нервното спроведување;
- ја намалува потрошувачката на енергија;
- овозможува ефикасна комуникација на големи растојанија.
6. Синапса — место на комуникација меѓу клетките
Синапсата е специјализирана функционална врска преку која невронот пренесува сигнал до друга клетка. Постојат два главни типа синапси:
Хемиска синапса: Сигналот се пренесува преку невротрансмитери кои се ослободуваат во синаптичката цепнатина.
Електрична синапса: Сигналот се пренесува преку директен проток на јони низ меѓуклеточни канали.
7. Хемиска синапса
Хемиската синапса е најчестиот тип синапса во нервниот систем. Таа овозможува пренесување сигнали преку ослободување хемиски гласници — невротрансмитери.
7.1. Структура на хемиската синапса
Хемиската синапса се состои од три главни делови:
- Пресинаптички завршеток — содржи синаптички везикули, невротрансмитери и напонски зависни Ca²⁺ канали.
- Синаптичка пукнатина — тесен простор меѓу пресинаптичката и постсинаптичката мембрана.
- Постсинаптичка мембрана — содржи рецептори кои ги препознаваат невротрансмитерите.
7.2. Механизам на синаптичко пренесување
Пренесувањето на сигналот се одвива во неколку последователни фази:
1. Пристигнување на акцискиот потенцијал
Акцискиот потенцијал пристигнува до пресинаптичкиот завршеток и ја деполаризира неговата мембрана.
2. Отворање на калциумовите канали
Деполаризацијата ги отвора напонски зависните Ca²⁺ канали. Калциумовите јони навлегуваат во пресинаптичкиот завршеток по својот електрохемиски градиент.
3. Фузија на синаптичките везикули
Зголемената концентрација на Ca²⁺ активира протеини вклучени во егзоцитозата, особено синаптотагмин и SNARE-комплексот. Везикулите се спојуваат со пресинаптичката мембрана.
4. Ослободување на невротрансмитерот
Невротрансмитерот се ослободува во синаптичката цепнатина преку егзоцитоза.
5. Врзување за постсинаптичките рецептори
Невротрансмитерот дифундира низ цепнатината и се врзува за специфични рецептори на постсинаптичката мембрана.
6. Создавање постсинаптички одговор
Активирањето на рецепторите ги менува јонските канали или активира внатреклеточни сигнални патишта, што доведува до промена на мембранскиот потенцијал или клеточната активност.
7. Прекинување на сигналот
Невротрансмитерот се отстранува преку ензимска разградба, повторно преземање (reuptake) или дифузија.
8. Постсинаптички потенцијали
Невротрансмитерите можат да предизвикаат деполаризација или хиперполаризација на постсинаптичката мембрана.
8.1. Ексцитаторен постсинаптички потенцијал (EPSP)
EPSP е локална промена на мембранскиот потенцијал која ја зголемува веројатноста за создавање акциски потенцијал. Најчесто се јавува по отворање на катјонски канали, преку кои Na⁺ навлегува во клетката. Пример за ексцитаторен невротрансмитер е глутаматот. EPSP е градуиран потенцијал, што значи дека неговата амплитуда зависи од количината на ослободениот невротрансмитер и од бројот на активирани рецептори.
8.2. Инхибиторен постсинаптички потенцијал (IPSP)
IPSP е локална промена на мембранскиот потенцијал која ја намалува веројатноста за создавање акциски потенцијал. Може да настане преку:
- отворање Cl⁻ канали;
- отворање K⁺ канали и излегување на K⁺ од клетката;
- зголемување на мембранската спроводливост, со што се намалува влијанието на ексцитаторните сигнали.
Главни инхибиторни невротрансмитери во централниот нервен систем се GABA и глицинот. Важно е да се разбере дека инхибицијата не мора секогаш да предизвика хиперполаризација. Таа може да се јави и преку шант-инхибиција, при која зголемената спроводливост ја намалува ефективноста на ексцитаторните струи.
9. Синаптичка интеграција
Невронот обично прима сигнали од голем број други неврони. Тој мора да ги интегрира овие сигнали за да одлучи дали ќе создаде акциски потенцијал. Овој процес се нарекува синаптичка интеграција.
9.1. Временска сумација
Временската сумација се јавува кога повеќе постсинаптички потенцијали од ист синаптички влез пристигнуваат во краток временски интервал и се сумираат. Ако следниот EPSP пристигне пред претходниот да исчезне, нивниот ефект се собира и мембранскиот потенцијал може да го достигне прагот.
9.2. Просторна сумација
Просторната сумација се јавува кога постсинаптичките потенцијали од различни синапси се појавуваат истовремено и се интегрираат во невронот. Ексцитаторните и инхибиторните сигнали можат меѓусебно да се засилуваат или да се намалуваат.
9.3. Улога на аксонскиот почетен сегмент
Аксонскиот почетен сегмент е критична зона за интеграција на сигналите. Кога збирниот ефект на EPSP и IPSP ќе го достигне прагот, се иницира акциски потенцијал. На овој начин невронот функционира како биолошки интегратор на информации.
10. Електрични синапси
Електричните синапси овозможуваат директен пренос на електрична струја меѓу соседни клетки преку структури наречени gap junctions (нексуси). Овие врски се формираат од протеини конексини, кои создаваат канали меѓу цитоплазмите на две клетки. Карактеристики на електричните синапси:
- многу брз пренос на сигнали;
- минимално синаптичко доцнење;
- често двонасочно пренесување;
- овозможување синхронизација на активноста на невронските групи.
Електричните синапси се особено важни во одредени мозочни мрежи, ретината и некои други нервни структури.
11. Невротрансмитери и нивната физиолошка улога
Невротрансмитерите се хемиски супстанции кои овозможуваат пренесување сигнали преку хемиските синапси.
11.1. Јонот или рецепторот ја определува функцијата
Еден невротрансмитер не мора секогаш да има ист ефект. Неговото дејство зависи од типот на рецепторот и од јонските канали или сигналните патишта што ги активира. На пример, ацетилхолинот може да предизвика ексцитација преку никотински рецептори, но и инхибиција или забавување на активноста преку одредени мускарински рецептори. Затоа, физиолошкиот ефект на невротрансмитерот не се определува само од неговиот хемиски состав, туку и од рецепторите на целната клетка.
12. Рецептори за невротрансмитери
Постојат два главни типа рецептори за невротрансмитери.
12.1. Јонотропни рецептори
Јонотропните рецептори се рецептори кои функционираат како лиганд-зависни јонски канали. Кога невротрансмитерот ќе се врзе за нив, каналот се отвора или затвора и се менува протокот на јони низ мембраната. Карактеристики:
- брз почеток на дејство;
- краткотраен ефект;
- директно влијание врз мембранскиот потенцијал.
Примери се никотинскиот ацетилхолински рецептор, GABA-A рецепторот и AMPA рецепторот за глутамат.
12.2. Метаботропни рецептори
Метаботропните рецептори не се директни јонски канали. Тие најчесто се поврзани со G-протеини и активираат внатреклеточни сигнални патишта. Карактеристики:
- побавен почеток на дејство;
- подолготрајни ефекти;
- можност за засилување на сигналот;
- регулација на јонски канали, ензими и генска експресија.
Примери се мускаринските ацетилхолински рецептори, допаминските рецептори и GABA-B рецепторите.
13. Прекин на синаптичкото пренесување
За нервниот систем да функционира прецизно, синаптичкиот сигнал мора да биде прекинат по неговото пренесување. Главните механизми се:
Ензимска разградба: невротрансмитерот се разградува од ензими. На пример, ацетилхолинот се разградува од ацетилхолинестеразата во синаптичката цепнатина.
Повторно преземање: невротрансмитерот се презема назад во пресинаптичкиот неврон или во глијалните клетки. Овој механизам е важен за глутаматот, GABA, допаминот и серотонинот.
Дифузија: дел од невротрансмитерот се оддалечува од синаптичката цепнатина и престанува да ги активира рецепторите. Овие механизми овозможуваат временска прецизност и спречуваат прекумерна стимулација на постсинаптичката клетка.
14. Невромускулна синапса
Невромускулната синапса е специјализирана хемиска синапса меѓу моторен неврон и скелетна мускулна клетка. Преносот на сигналот се одвива во следниве фази:
- Акцискиот потенцијал пристигнува во моторниот неврон.
- Се отвораат напонски зависните Ca²⁺ канали.
- Калциумот навлегува во пресинаптичкиот завршеток.
- Се ослободува ацетилхолин.
- Ацетилхолинот се врзува за никотинските рецептори на моторната плочка.
- Се отвораат катјонски канали и се создава потенцијал на моторната плочка.
- Ако се достигне прагот, се создава мускулен акциски потенцијал.
- Мускулниот акциски потенцијал предизвикува ослободување Ca²⁺ од саркоплазматскиот ретикулум и започнува мускулната контракција.
Овој процес претставува основа на волевите движења.
15. Синаптичка пластичност и учење
Синаптичката пластичност е способноста на синапсите да ја менуваат својата ефикасност во зависност од претходната активност. Таа е основен клеточен механизам на учењето и меморијата.
15.1. Долготрајна потенцијација (LTP)
Долготрајната потенцијација е продолжено зголемување на синаптичката ефикасност по одредени обрасци на стимулација. Во многу синапси во хипокампусот, LTP вклучува:
- активирање на AMPA рецепторите;
- деполаризација на постсинаптичката мембрана;
- отстранување на Mg²⁺ блокадата од NMDA рецепторите;
- навлегување Ca²⁺ во постсинаптичката клетка;
- активирање на сигнални патишта кои ја зголемуваат синаптичката ефикасност.
15.2. Долготрајна депресија (LTD)
Долготрајната депресија е продолжено намалување на синаптичката ефикасност. Таа учествува во прилагодувањето на нервните мрежи, учењето и селективното отстранување на помалку значајни синаптички врски. LTP и LTD овозможуваат нервниот систем да ги менува своите врски во согласност со искуството.
16. Клиничко значење на невронската комуникација
Нарушувањата во комуникацијата на невроните можат да доведат до различни невролошки и психијатриски состојби.
Разбирањето на невронската комуникација е неопходно за разбирање на механизмите на дејство на многу лекови, вклучувајќи ги антидепресивите, антиепилептиците, антипсихотиците, седативите и мускулните релаксанти.
17. Заклучок
Комуникацијата во невронот е сложен процес кој ги поврзува електричните и хемиските механизми на нервниот систем. Електричните сигнали овозможуваат брзо пренесување информации долж аксонот, додека хемиските синапси овозможуваат пренос, модулација и интеграција на информациите меѓу клетките. Клучни процеси во невронската комуникација се мембранскиот потенцијал, акцискиот потенцијал, синаптичкото пренесување, дејството на невротрансмитерите и синаптичката пластичност. Овие механизми ја создаваат физиолошката основа за функционирањето на нервниот систем и за неговата способност да се приспособува на промените во организмот и околината.
Прашања за повторување
- Кои се главните структурни делови на невронот и каква е нивната функција?
- Како се создава и одржува потенцијалот на мирување?
- Кои се фазите на акцискиот потенцијал?
- Што претставува принципот „сè или ништо“?
- Која е разликата меѓу континуираното и салтаторното спроведување?
- Кои се главните фази на хемиското синаптичко пренесување?
- Која е разликата меѓу EPSP и IPSP?
- Што претставуваат временската и просторната сумација?
- Која е разликата меѓу јонотропните и метаботропните рецептори?
- Како се прекинува дејството на невротрансмитерите?
- Каква е улогата на синаптичката пластичност во учењето и меморијата?
- Како нарушувањата на невронската комуникација доведуваат до невролошки заболувања?



Датум: 2 ноември 2026 година
Време: 12:00 часот
Место: Голема сала, Деканат на Медицинскиот факултет – Скопје.png)




