Układ nerwowy

Układ nerwowy
Ośrodkowy i Obwodowy
Układ nerwowy
v Ośrodkowy (centralny) układ nerwowy (CUN)
v Obwodowy układ nerwowy (OUN)
§ Odbiera sygnały z otoczenia lub narządów wewnętrznych i przekazuje
je za pośrednictwem włókien dośrodkowych (aferentnych) do CUN
§ Przekazuje impulsy z CUN do narządów efektorowych za
pośrednictwem włókien nerwowych odśrodkowych (eferentnych)
v Autonomiczny układ nerwowy
§ Przyjmuje sygnały z narządów wewnętrznych (np. ciśnienie krwi,
rozciągnięcie narządów wewnętrznych) i przekazuje je do CUN za
pomocą włókien dośrodkowych
Ośrodkowy (centralny) układ nerwowy
Mózgowie – mózg, móżdżek. Rdzeń kręgowy
Istota szara – zgrupowanie ciał komórek nerwowych i początkowych,
odchodzących od nich wypustek (pozbawione mieliny aksony). Agregaty ciał
komórek nerwowych zamkniętych w istocie białej – jądra. Zrąb stanowią
głównie astrocyty (głównie protoplazmatyczne), tworzące pilśń nerwową
Pomiędzy wypustkami astrocytów – proteoglikany, tworzące uwodniony żel.
Astrocyty tworzą warstwę graniczną zewnętrzną, oddzielającą istotę szarą od
opony miękkiej. Oprócz astrocytów obecne oligodendrocyty i komórki mikrogleju.
Istota biała – nagromadzenie wypustek komórek nerwowych (aksony otoczone
mieliną lub bezosłonkowe). Zrąb stanowią astrocyty (głównie włókniste), nieliczne
oligodendrocyty i komórki mikrogleju. Nie zawiera ciał komórek nerwowych.
Granica pomiędzy istotą białą i istotą szarą
Istota biała
Przekroje poprzeczne przez włókna nerwowe
otoczone mieliną (odpłukana podczas
utrwalania)
Istota szara
Ciała komórek nerwowych
i ich wypustki
Kora mózgu
Ø Inaczej płaszcz – formacja istoty szarej, warstwa
o grubości 2-4,5 mm, pokrywająca półkule mózgu
Ø
§
§
§
§
§
Neurony:
Piramidalne
Gwiaździste (ziarniste)
Wrzecionowate
Poziome (Cajala)
Komórki wielobiegunowe
Stałe składniki kory
różnych okolic mózgu
Warstwa graniczna gleju
Kora mózgu (nowa)
1. Warstwa drobinowa (brzeżna)
Wrzecionowate neurony poziome
Aksony i dendryty równolegle do kory
2. Warstwa ziarnista zewnętrzna
Neurony piramidalne małe (aksony ku istocie
białej); Neurony ziarniste
3.Warstwa piramidalna
Neurony piramidalne (aksony > istota biała,
dendryty > w-wa drobinowa)
4. Warstwa ziarnista wewnętrzna
Neurony piramidalne, neurony ziarniste
(aksony i dendryty do sąsiednich neuronów,
długie dendryty do powierzchni kory).
Smuga poprzeczna zewnętrzna
5. Warstwa zwojowa
Duże neurony piramidalne (Betza w zakręcie
środkowym przednim – komórki ruchowe)
Małe neurony ziarniste
Smuga poprzeczna wewnętrzna
6. Warstwa komórek różnokształtnych
Neurony piramidalne małe
Neurony wrzecionowate i inne
Istota biała
Kora mózgu (nowa)
Ø Liczba neuronów w poszczególnych warstwach różna
Ø W zależności od okolicy kory mogą w niej dominować
komórki piramidalne lub ziarniste (gwiaździste)
§ Kora ziarnista – w okolicy węchowej
§ Kora piramidalna – kora ruchowa
Kora mózgu
v Kora nowa – 95% objętości ludzkiej kory
v Kora dawna (paleocortex)
v Kora stara (archicortex)
v Kora dawna
ü opuszka węchowa
ü okolica pozaopuszkowa
ü guzek opuszkowy
ü kora płata gruszkowatego
q Odczuwanie zapachów
q Tworzenie stereotypów zachowań płciowych
v Kora stara (niejednorodna) – hipokamp
ü Róg Ammona – głównie komórki piramidalne
ü Zakręt zębaty – głównie komórki ziarniste
q Mechanizm uczenia się
q Mechanizm zapamiętywania
Istota białą
Ø Zrąb – tkanka glejowa
Ø Włókna nerwowe zmielinizowane i bezosłonkowe, układające się
w pęczki
§ Włókna projekcyjne, łączące odległe części CUN
§ Krótkie włókna kojarzeniowe, łączące pobliskie neurony
§ Włókna spoidłowe, łączące parzyste struktury mózgowia
Kora móżdżku
1. Warstwa drobinowa
Neurony gwiaździste małe - aksony tworzą synapsy
z kom. w-wy zwojowej. Neurony gwiaździste duże
(koszyczkowe)
2. Warstwa zwojowa
Neurony gruszkowate – zwojowe, Purkinjego.
Dendryty → w-wa drobinowa, aksony → istota biała
3. Warstwa ziarnista
Małe neurony ziarniste – aksony kształt T ® zwojowe
Neurony ziarniste duże (Golgi II)
Neurony poziome dwubiegunowe (Lugaro)
Istota biała
Włókna dochodzące:
a) Kiciaste – z rdzenia kręgowego
b) Pnące – z jąder nerwu przedsionkowego
Rdzeń kręgowy
Rogi przednie: 6 grup jąder zawierających
dwa rodzaje neuronów
1. Ruchowe
Spoidło
szare
2. Powrózkowe
Rogi tylne (grzbietowe):
Aksony neuronów ruchowych unerwiają
a) Rogi grzbietowo-brzeżne
grupy różnych mięśni szkieletowych.
Neurony o średnicy 50mm – udział
Neurony powrózkowe, małe kom. oddające
w przekazywaniu i modyfikowaniu
liczne włókna kojarzeniowe,
bodźców bólowych, cieplnych i dotykowych.
łączące neurony ruchowe różnych jąder
b) Tylna część rogu – część galaretowata
i różnych poziomów rdzenia.
Małe wrzecionowate neurony oddają liczne
włókna kojarzeniowe.
Rogi boczne (część pośrednia):
c) Część brzuszno-środkowa.
Neurony o średniej wielkości.
Zawiera duże neurony wielobiegunowe,
Zawiadują skurczami mięśni
Przenoszą i modyfikują impulsy
gładkich naczyń krwionośnych,
o położeniu przestrzennym.
mięśni przywłośnych oraz
wydzielaniem potu.
Tkanka glejowa „tkanka łączna” centralnego układu nerwowego
Dystrybucja komórek glejowych w mózgu
Bariera krew-mózg
v Astrocyty układające się nabłonkowo na
Bariera krew-mózg
Opona
miękka
Stopka końcowa
pod oponą miękką
Powierzchnia
mózgu
Błona
podstawna
Astrocyt
Stopka końcowa
okołonacyniowa
Mielina
Makrofag
Oligodendrocyt
Naczynie
włosowate
Komórka
mikrogleju
Neuron
Komórka mikrogleju
Astrocyt
Komora
Ependyma
powierzchni mózgu tworząc błonę glejową
graniczą powierzchowną,
v Tworzące wypustki zakończone płytką
– stopka ssąca, na powierzchni naczynia
v Połączenia zmykające pomiędzy
komórkami śródbłonka
v Obecność makrofagów (mikroglej)
w przestrzeni okołonaczyniowej
1. Śródbłonek naczyń włosowatych ciągły,
bez okienek, z połączeniami zamykającymi
2. Błona podstawna ciągła
3. Astrocyty tworzące stopkę ssącą
Obszary pozbawione bariery:
Øpodwzgórze
Øobszar guza popielatego
Ølejek
Øtylny płat przysadki
Ødno komory IV
Øszyszynka
Główne drogi transportu cząsteczek przez BBB
a)
b)
c)
d)
e)
Substancje rozpuszczalne w wodzie
Substancje lipofilne – błona komórkowa (barbiturany, etanol)
Transportery obecne w błonie komórek śródbłonka (np. GLUT1)
Endocytoza za pośrednictwem receptorów i transcytoza (insulina, transferyna)
Endocytoza adsorbcyjna i transcytoza - białka osocza (albuminy)
Leki przekraczają barierę krew-mózg drogami b – e, ale głównie b
Opony mózgowo-rdzeniowe
Ośrodkowy układ nerwowy otoczony jest włóknistymi błonami – oponami
mózgowo-rdzeniowymi.
Opona miękka
Jama podpajęczynówkowa
Naczynia wnikające do
mózgu
Opona twarda – najbardziej zewnętrzna
Pajęczynówka – leżąca pośrednio
Opona miękka, pokrywająca
powierzchnię mózgowia i rdzenia
kręgowego, dopasowując się do ich
kształtu. Przedłużenie – splot naczyniówkowy
(tkanka łączna i liczne naczynia)
Przestrzeń
okołonaczyniowa
Opony oddzielają od siebie: jama podtwardówkowa i jama podpajęczynówkowa.
Wszystkie opony wywodzą się z mezenchymy.
Płyn mózgowo-rdzeniowy
Produkowany (splot naczyniówkowy) w ilości ok. 14 do 36 mL/h, wymiana
całkowita jego objętości 4 – 5 razy dziennie. Jest wodnistą, przejrzystą,
lekko alkaliczną cieczą. Jego ciśnienie osmotyczne zbliżone do ciśnienia
osocza krwi.
Funkcja:
v Ochronna, jako układ amortyzujący wstrząsy mechaniczne
v Ochrona przed wzrostem ciśnienia wewnątrzczaszkowego
v Wymiana między tkankami CUN a płynem (mechanizm mało znany)
BARIERA KREW-PŁYN MÓZGOWO-RDZENIOWY
Utrzymuje chemiczną stabilność płynu.
1. Śródbłonek ciągły naczyń splotu naczyniówkowego
2. Komórki nabłonka sześciennego z połączeniami zamykającymi
Znaczenia kliniczne bariery krew-mózg
Funkcjonalna bariera zabezpieczająca przed pasażem z krwi do tkanki nerwowej
niektórych substancji, jak antybiotyki, substancje chemiczne i bakterie,
utrzymywanie homeostazy w mózgu.
ØWszystkie substancje przedostające się do mózgu muszą być
transportowane przez komórkę śródbłonka. Woda, gazy i cząsteczki
rozpuszczalne w lipidach (lipofilne) – dostęp wolny.
ØPasaż glukozy i innych wybranych cząsteczek.
ØNieprzepuszczalna dla wielu substancji, w szczególności dla leków
stosowanych w terapii infekcji lub chorób nowotworowych.
ØJeżeli bariera krew-mózg uszkodzona, płyn tkankowy akumuluje się w
tkance nerwowej – obrzęk mózgu.
ØAstrocyty wytwarzające stopkę ssącą utrzymują funkcję bariery –
transport płynu i jonów z przestrzeni okołoneuronalnej do naczyń
krwionośnych.
Obwodowy układ nerwowy
Ø Zwoje nerwowe
Ø Nerwy czaszkowe i rdzeniowe
Ø Zakończenia nerwowe
Zwoje czuciowe
Nerwy
§
Pęczki włókien nerwowych biegnących równolegle do siebie, otoczonych
tkanką łączną właściwą
Nanerwie
Onerwie
Śródnerwie
§ Nanerwie – cały nerw; duża liczba naczyń krwionośnych, fibrocyty, włókna tk. łącznej
§ Onerwie – poszczególne pęczki nerwowe: kilka warstw spłaszczonych fibroblastów,
nieprzepuszczalna osłonka chroniąca włókna nerwowe
§ Śródnerwie (osłonka Keta-Retziusa) – pojedyncze włókna nerwowe; nieliczne
fibroblasty, włókna siateczkowe, naczynia krwionośne
Autonomiczny układ nerwowy
Ø
Ø
Ø
Ø
Reguluje wydzielanie wielu gruczołów
Skurcze mięśni gładkich
Praca serca
Regulacja funkcji komórek narządów wewnętrznych zapewnia homeostazę
czynności wewnętrznych organizmu
q Układ przywspółczulny
q Układ współczulny
Degeneracja i regeneracja tkanki nerwowej
Ø Neurony, jako nie dzielące się komórki, podlegają degeneracji
Ø Wypustki komórek nerwowych CUN, w ograniczonym stopniu, są regenerowane dzięki
zdolności perikarionu do syntezy
Ø Włókna nerwów obwodowych regenerują, jeżeli ich perikariony nie są uszkodzone
Ø Neurony nie wytwarzające połączeń synaptycznych obumierają – transneuronalna
degeneracja
Ø Komórki glejowe CUN i OUN dzielą się mitotycznie
Zmiany w perikarionie po uszkodzeniu włókna
ü Chromatoliza - zanik substancji Nissla,
zmiana barwliwości neuroplazmy
ü Wzrost objętości perikarionu
ü Migracja jądra na obwód perikarionu
Chromatoliza
Wzrost aksonu
Okolica uszkodzenia
0,5 – 3 mm/dzień
ü Proksymalny i dystalny odcinek aksonu w pobliżu
uszkodzenia degeneruje
ü Wzrost aksonu następuje natychmiast po usunięciu
przez makrofagi pozostałości po uszkodzeniu
üMakrofagi produkują IL-1 stymulującą lemocyty do syntezy
substancji promujących wzrost nerwu
ü Lemocyty proliferują, układając się w kolumnę – droga
przebiegu wzrastającego aksonu, aż do narządu efektorowego
§ Kiedy przerwa pomiędzy proksymalnym i dystalnym odcinkiem włókna zbyt duża
(amputacja), poprzez wzrost nowego włókna nerwowego może tworzyć się zgrubienie lub
nerwiak (neuroma) – spontaniczny ból.
Atrofia mięśnia