Akson jest rodzajem wypustki nerwowej odchodzącej od ciała neuronu, czyli perikarionu. Stanowi jeden z trzech elementów budujących komórkę nerwową. Dzięki niemu możliwe jest przekazywanie informacji z jednego neuronu do innych komórek nerwowych bądź do narządu wykonawczego, takiego jak gruczoł czy mięsień. Przepływ informacji wzdłuż aksonu może mieć różną prędkość, mieszczącą się w przedziale od kilku milimetrów do kilkuset milimetrów na sekundę.
1. Historia odkrycia
Pierwsze opisy struktury komórek nerwowych pochodzą już z XVII wieku. Wtedy to włoski anatom Marcello Malpighi zaobserwował, że nerwy składają się z pojedynczych włókien. Jednakże dopiero w 1837 roku niemiecki anatom Jan Evangelista Purkinje jako pierwszy nazwał te struktury “aksonami”.
W 1844 roku francuski anatom i fizjolog François Magendie opublikował swoje badania, w których dowiódł, że bodźce w organizmie przekazywane są za pomocą struktur nerwowych. Natomiast w 1873 roku hiszpański anatom Santiago Ramón y Cajal, uznawany za ojca neuronauki, opisał aksony jako długie i cienkie wypustki komórek nerwowych.
W XX wieku wiedza na temat aksonów i układu nerwowego rozwinęła się, dzięki odkryciu mikroskopii elektronowej i innych technik badawczych. Naukowcy mogli dokładniej przyjrzeć się strukturze i funkcji aksonów, co pozwoliło na lepsze zrozumienie złożonej sieci komunikacyjnej w organizmie.
2. Budowa
Budowa wewnętrzna aksonu jest prosta, nie zawiera on bowiem organelli komórkowych. Posiada jedną błonę komórkową. W jego cytoplazmie, zwanej aksoplazmą, zawieszone są neurofilamenty oraz równo ułożone neurotubule. Jest z reguły dłuższy od dendrytów, ma stałą średnicę, a w komórce nerwowej występuje pojedynczo (choć może być rozgałęziony).
Na zewnątrz akson otoczony jest przez osłonki. W ten sposób tworzy się włókno nerwowe. W zależności od miejsca występowania danej komórki nerwowej osłonki aksonów różnią się budową. W obwodowym układzie nerwowym aksony otoczone są przez osłonki utworzone z lemocytów. Natomiast w ośrodkowym układzie nerwowym osłonki zbudowane są z oligodendrocytów.
Akson swój początek ma w perykarionie lub w jednym z dendrytów, gdzie powstaje z tzw. wzgórka aksonalnego. Jest to miejsce, gdzie rozpoczyna się proces przenoszenia impulsu.
3. Rodzaje włókien nerwowych
Włókna nerwowe dzieli się, w zależności od posiadania osłonki, na włókna rdzenne (łac. neurofibrare myelinatae) i bezrdzenne (łac. neurofibrare amyelinatae). Natomiast na podstawie kierunku przewodzenia impulsów wyróżnia się włókna nerwowe wstępujące i zstępujące.
3.1. Włókna nerwowe rdzenne
Włókna nerwowe rdzenne (mielinowe) otoczone są przez osłonki wytwarzane przez komórki Schwanna i lemocyty, w wyniku czego powstaje wielowarstwowe złoże mieliny stanowiące izolację elektryczną aksonu. Przewodzenie impulsów przez akson mielinowany jest znacznie wydajniejsze, niż w przypadku aksonu pozbawionego osłonki.
W osłonce mielinowej występują przewężenia Ranviera bogate w kanały sodowe. Impuls nerwowy, przeskakując pomiędzy nimi, aktywuje potencjał czynnościowy. W warunkach fizjologicznych odległość między przewężeniami jest stała, a impuls przemieszcza się w równym tempie po całym aksonie.
3.2. Włókna nerwowe bezrdzenne
Włókna nerwowe bezrdzenne (bezmielinowe) nie posiadają osłonki mielinowej. Lokalne pobudzenie nadprogowe takiego aksonu prowadzi do powstania potencjału czynnościowego. Ta lokalna depolaryzacja zostaje przeniesiona wzdłuż aksonu aktywując kanały sodowe.
Za zmianę potencjału błonowego rejonów sąsiadujących z miejscem pobudzenia odpowiadają prądy wzdłużne. Ich natężenie zależy od lokalnej różnicy potencjałów, siły przewodnictwa elektrycznego oraz szerokości aksonu. W aksonach niemielinowanych szybkość przewodzenia jest tym większa, im grubszy jest akson.
3.3. Włókna nerwowe czuciowe
Włókna nerwowe czuciowe zwane są także włóknami nerwowymi aferentnymi lub włóknami nerwowymi dośrodkowymi. Są to struktury przewodzące impulsy od receptorów unerwiających narządy wewnętrzne, mięśnie szkieletowe, skórę i stawy do ośrodkowego układu nerwowego.
3.4. Włókna nerwowe ruchowe
Włókna nerwowe ruchowe zwane są także włóknami eferentnymi lub odprowadzającymi. Przewodzą informacje z ośrodkowego układu nerwowego (mózgu, rdzenia kręgowego) do narządów wykonawczych, takich jak mięśnie i gruczoły.