Budowa i funkcje komórek nerwowych
advertisement
Fizjologia Budowa i funkcje komórek nerwowych Komórki nerwowe – neurony w organizmie człowieka – około 30 mld w większości skupione w ośrodkowym układzie nerwowym podstawowa funkcja – przekazywanie informacji w postaci impulsów nerwowych Fizjologia Neurony są dość mocno zróżnicowane pomiędzy sobą - morfologicznie i funkcjonalnie Ciało neuronu – 4 – 150 µm zasadnicze miejsce metabolizmu Akson – najdłuższe mogą sięgać 1,2 m ( występują w jądrach ruchowych pnia mózgu i rdzenia kręgowego – w nerwach czaszkowych do mięśni szkieletowych) Neurony są dość mocno zróżnicowane pomiędzy sobą - morfologicznie i funkcjonalnie Fizjologia gałąź oboczna aksony neuron pośredniczący – krótki akson, rozgałęziony w pobliżu ciała neuron Fizjologia Neurony nie są samotne oligodendrocyt astrocyt – pośrednik z naczyniem włosowatym Fizjologia Bodziec Potencjał czynnościowy Gwałtowny napływ Na+ do wnętrza komórki Miejscowe wyrównanie różnicy potencjałów zew/wew komórki Fizjologia Bodziec Potencjał czynnościowy Gwałtowny napływ Na+ do wnętrza komórki Miejscowe wyrównanie różnicy potencjałów zew/wew komórki Depolaryzacja błony komórkowej Przesunięcie się miejscowej depolaryzacji wzdłuż komórki (aksonu) Fizjologia Depolaryzacja błony komórkowej Przesunięcie się miejscowej depolaryzacji wzdłuż komórki (aksonu) Fizjologia Depolaryzacja błony komórkowej Fizjologia Bodziec Potencjał czynnościowy Gwałtowny napływ Na+ do wnętrza komórki Miejscowe wyrównanie różnicy potencjałów zew/wew komórki Depolaryzacja błony komórkowej Przesunięcie się miejscowej depolaryzacji wzdłuż komórki (aksonu) Impuls nerwowy Fizjologia synapsa – sygnał elektryczny na sygnał chemiczny 15-50 nm (śr. 20 nm) Fizjologia synapsa – sygnał elektryczny na sygnał chemiczny Fizjologia transmitery – chemiczne depolaryzatory błony acetylocholina – receptor cholinergiczny dopamina – działanie na receptory D1 i D2 aktywując cyklazę adeninową adrenalina, noradrenalina – działanie na receptory adrenergiczne serotonina – 5HT1 i 5HT2 gamma-aminmasłowy GABA – podstawowy transmiter hamujący Fizjologia Fizjologia mięśnie poprzecznie prążkowane Fizjologia Sarkomer - podstawowa jednostka czynnościowa mięśnia poprzecznie prążkowanego (2,5 mikrometra) Pojedyncza komórka mięśni prążkowanych może zawierać do 100 000 sarkomerów Przyjmuje się, że sarkomer leży pomiędzy liniami Z, które regularnie powtarzają się w mięśniu. Linie te są w istocie cienkimi błonami oddzielającymi jedne sarkomery od drugich Fizjologia Sakromer jest w kompleksem kilkunastu białek, które tworzą dwa podstawowe filamenty: - filamenty grube, składające się z miozyny i tityny - filamenty cienkie, składające się z aktyny, troponiny i tropomiozyny Wzajemne oddziaływania między obu typami filamentów, pod wpływem jonów wapnia powodują skurcz sarkomerów i co za tym idzie również skurcz całych mięśni Fizjologia Schemat skórczu mięśnia Fizjologia Fazy skórczu mięśnia Mięśnie gładkie – brak jednostek kurczliwych w postaci sarkomerów Wnętrze komórki mięśniowej gładkiej jest wypełnione przez nitki kurczliwe ułożone równolegle i biegnące wzdłuż długiej osi komórki Kalmodulina występującą w cytoplazmie łączy się z napływającymi jonami wapnia i aktywuje własności enzymatyczne jednego z łańcuchów lekkich w głowie cząsteczki miozynu -wielojednostkowe mięśnie gładkie (ściany naczyń krwionośnych) - trzewne mięśnie gładkie (warstwy lub pierścienie równolegle ułożonych komórek – skórcze lub/i zmiany napięcia Fizjologia Fizjologia Mięśnie gładkie kurczą się pod wpływem: 1. Samoistnego pobudzenia – występuje rytmicznie niektórych komórkach trzewnych m. gładkich – rola rozrusznika dla innych komórek 2. Czynnika miejscowego – mechanicznego lub chemicznego działającego bezpośrednio na komórki – rozciąganie mięśnia, zmiana pH, wzrost ilości CO2 3. Związków chemicznych wytworzonych w odległych tkankach – kontrola humoralna (hormony rdzenia nadnerczy) 4. Związków chemicznych wydzielanych z aksonów neuronów należących do układu autonomicznego – antagonistyczne działanie układu współczulnego (noradrenalina) i przywspółczulnego (acetylocholina) Mięsień sercowy Dwa mięśnie – mięsień przedsionków i mięsień komór odgrodzone od siebie pierścieniami włóknistymi Budowa przypominająca mięsień poprzecznie prążkowany szkieletowy, jednak czynnościowo zbliżony do mięśni gładkich komórki – kardiomiocyty – odpowiedź skórczem maksymalnym „wszystko albo nic” Fizjologia Fizjologia Fizjologia Proces widzenia Bez względu na różnice w budowie oka różnych organizmów, aby światło zostało „zarejestrowane” musi oddziaływać z fotoreceptorami Twardówka Siatkówka Naczyniówka Rogówka Plamka żółta Źrenica Soczewka Tęczówka Ciałko rzęskowe Nerw wzrokowy Fizjologia Cukrzyca Fizjologia Fizjologia Czopki - widzenie barwne Pręciki - widzenie „szare” (po zmroku) Pręciki Czopki Fizjologia Fizjologia Fizjologia Charakterystyczną własnością fotoreceptorów jest przesunięcie widma absorpcji w zależności od połączonego z chromoforem białka Położenie pasma absorpcyjnego zależy od: 1. położenia naładowanych grup w otoczeniu wiązań sprzężonych 2. oddziaływań chromoforu z silnie polarnymi grupami lipidowobiałkowymi Retinal1 ---------- rodopsyna Retinal2 ---------- porfiropsyna Retinal3 ---------- ksantopsyna Retinal4 ---------- X Fizjologia Fizjologia Widzenie barwne XIXw P.Helmholtz – trójchromatyczna teoria widzenia czerwień, zieleń, błękit (trzy niezależne receptory) Przełom 1987 izolacja barwników odpowiedzialnych za widzenie barwne Fizjologia Czerwony – dwie odmiany - 564 nm - 552 nm Fizjologia Wszystkie barwniki zawierają identyczny 11-cis-retinal Różnice w łańcuchu białkowym Fizjologia Siatkówka ludzka Siatkówka kocia Fizjologia DALTONIZM dwubarwność Wada spowodowana wymianą części genu na chromosomie X Fizjologia Proces widzenia 1. Absorpcja fotonu przez 11-cis-retinal 2. Izomeryczne przejście z formy cis w trans 200 ms 3. Energia zmagazynowana w formie trans „zostaje” wykorzystana do inicjacji sygnału. 4. Gwałtowne uwalnianie Ca2+ 5. Zmiana polaryzacji błony 6. Wzbudzenie komórki nerwowej Fizjologia
