Tkanka nerwowa
Budowa i funkcje
Tkanka nerwowa
Ma zdolność odbierania bodźców
ze środowiska zewnętrznego jak i
wewnętrznego
przekształcania na odpowiednie
impulsy
przekazywania tych bodźców do
odpowiednich ośrodków
Tkanka nerwowa
Jej elementy mają własne, swoiste
nazwy:
Komórka nerwowa – neurocyt
Błona komórkowa – neurolema
Cytoplazma – neuroplazma
Filament pośredni – neurofilament
Mikrotubula – neurotubula
Tkanka nerwowa
Jednostką morfologiczno-
funkcjonalną jest neuron – neurocyt
z wypustkami cytoplazmatycznymi
(liczne i rozgałęzione dendryty oraz
pojedyncza wypustka osiowa akson)
Wypustki neuronu mają
wyspecjalizowane zakończenia
Ciało komórki - perykarion
Zawiera najczęściej jedno (sporadycznie
dwa), okrągłe lub owalne jądro leżące w
większości komórek w środku ciała
komórki (wyjątkowo mimośrodkowo)
Dookoła jądra w cytoplazmie, znajduje
się obfita szorstka siateczka
śródplazmatyczna nazywana tigroidem
lub ziarenkami Nissla.
Ciało komórki - perykarion
Tigroid (rybosomy związane z błoną
tworzą rozetki) syntetyzuje białka,
które są transportowane wzdłuż
wypustek nerwowych gdzie zazwyczaj
są wydzielane.
Aparat Golgiego położony dookoła jądra
o typowej budowie i funkcji
(modyfikacja i segregacja
syntetyzowanego białka)
Ciało komórki - perykarion
Zawiera mikrotubule i neurofilamenty
stanowiące zrąb komórki i biorące udział w
wewnątrzkomórkowym transporcie cząsteczek
wytwarzanych przez ciało komórki
Znajdują się mitochondria
Wtręty komórkowe – lipofuscyna jest przejawem
wyrodnienia komórek
Ciała komórek neuronów wydzielniczych
(jądra przednie i środkowe podwzgórza)
zawierają pęcherzyki wydzielnicze z
prohormonami (oksytocyna, wazopresyna,
statyny i liberyny)
Funkcje perykarionu
Regulacja przez błonę komórkową
przepływu impulsów płynących z
dendrytów do aksonu (błona
podstawy aksonu)
Syntetyzuje większość cząsteczek
(przekaźniki, hormony)
Ciało komórki - perykarion
Mogą mieć różny kształt – gwiaździste,
piramidalne, gruszkowate
W zależności od liczby wypustek
wyróżnia się:
-
wielowypustkowe – wiele dendrtyów
jeden akson (najliczniejsze)
-
dwuwypustkowe – dendryt i akson
-
rzekomojednowypustkowe – od ciała
komórki odchodzą wspólne lecz dalej się
rozłączają tworząc kształt litery „T”
-
jednowypustkowe
-
bezwypustkowe
Wypustki nerwowe
Wypustki nerwowe
Wypustki nerwowe
Nazywane często włóknami
nerwowymi
Od ciała komórki odchodzą dwa
rodzaje wypustek:
1.
Dendryty
2.
Akson
Dendryty
Nazwa dendron – drzewo (gr.)
Otoczone błoną cytoplazmatyczną z cytoplazmą
zawierającą liczne mikrotubule i neurofilamenty
oraz w pobliżu jądra niewielka ilość mitochondriów
rybosomów i szorstkiej siateczki śródplazmatycznej
Na ich powierzchni znajdują się zgrubienia zwane
pączkami dendrytycznymi będącymi synapsami
chemicznymi
Przewodzą impulsy zawsze do ciała komórki
Mikrotubule krótkie, ułożone są końcami „plus” (na
tych końcach zachodzi polimeryzacja) w różne
strony (perykarionu i obwodowi)
Akson
Nazywany również włóknem osiowym ma
średnicę od 1-20μm, a długość może
przekraczać 1 m (średnica jest często
milionową długości)
Od ciała komórki odchodzi tylko jeden akson
w miejscu zwanym podstawą aksonu
Przewodzi impulsy od ciała komórki ku
obwodowi
Może oddawać boczne odgałęzienia tzw.
-kolateralia, a na końcu często się rozgałęzia
dając drzewo końcowe
Akson
Otoczony jest aksolemą, która otacza asoplazmę
Zawiera liczne pęczki mikrotubuli i
neurofilamentów wzmacniających jego strukturę
Mikrotubule są długie wszystkimi końcami
„minus” skierowanymi ku perykarionowi
Mikrotubulom aksonów towarzyszy białko „tau”
(w dendrytach i perykarionie białko MAP2)
Bezładne ułożenie mikrotubul w aksonie będące
następstwem fosforylacji białka tau jest jedną z
przyczyn choroby Alzheimera (filamenty tau) -
pogorszenie transportu produktów perykarionu
Włókna nerwowe
Są wypustkami neuronów (aksony i długie
dendryty)
Długie dendryty np..w neuronach czuciowych
zwojów międzykręgowych uznawane są za
aksony pomimo przewodzenia impulsów do
ciała komórki
W mózgowiu i rdzeniu kręgowym (OUN)
biegną w pęczkach nazywanych drogami lub
traktami
Pęczki włókien nerwowych obwodowego
układu nerwowego nazywają się nerwami
Osłonki włókien
nerwowych
Wytwarzane są przez komórki:
-
oligodendrocyty w OUN – mielinowa (rdzenna)
-
lemocyty (komórki Schwanna) w obwodowym
układzie nerwowym – mielinowa i/lub glejowa
(neurolema)
Wytwarzanie osłonki polega na nawijaniu
spłaszczonej cytoplazmy lemocytu (w OUN
oligodendrocytu) dookoła włókna nerwowego
Grubość osłonki zależy od średnicy włókna (im
jest większa tym osłonka jest grubsza)
Wytwarzanie osłonki
Osłonki włókien
nerwowych
Lemocyty wytwarzają osłonkę tej części
aksonu do którego przylegają (międzywęźla)
Pomiędzy segmentami międzywęźla
znajdują się przewężenia bezmielinowe tzw.
przewężenia Ranviera
Osłonka mielinowa jest dobrym izolatorem
elektrycznym
W układzie nerwowym występują włókna z
osłonkami – zmielinizowane i bez osłonek –
niezmielinizowane
Neuron
Przewodzenie impulsów
Dzięki enzymowi transbłonowej ATP-azie (pompa
sodowo-potasowa)
Ciągle przenoszone są jony Na
+
na zewnątrz i jony
K
+
do wnętrza komórki (sodu więcej jak potasu +
duże aniony)
W efekcie jest duże stężenie jonów Na
+
na
zewnętrznej powierzchni błony,a małe na
wewnętrznej
Daje to dynamiczną równowagę elektryczną
nazywaną – potencjałem spoczynkowym w
którym jest dodatni ładunek na zewnątrz błony i
ujemny po stronie wewnętrznej
Przewodzenie impulsów
Przewodzenie impulsów
W stanie spoczynku błona komórkowa
jest więc spolaryzowana, a jej potencjał
jest ujemny (ok.-90mV)
W błonie komórkowej znajdują się białka
kanałowe przez które pod wpływem
impulsu jony Na
+
wpływają do wnętrza,
a jony K
+
na zewnątrz
Powoduje to wyrównanie potencjałów
czyli – depolaryzację błony
Białka kanałowe
Przewodzenie impulsów
Przepływ jonów prowadzi do
rozprzestrzeniania się różnicy potencjałów i
otwierania kolejnych kanałów
Wyrównanie różnicy potencjałów (przepływu
jonów między zewnętrzną, a wewnętrzną
powierzchnia błony) – kanały jonowe zostają
unieczynnione
Pompa sodowo-potasowa w kilka milisekund
wyrównuje różnice potencjałów co prowadzi
do uczynnienia kanałów czyli gotowości do
ponownego otwarcia
Przewodzenie impulsów
Przepływ impulsów we włóknach
niezmielinizowanych odbywa się w sposób
ciągły i dlatego ma stosunkowo niewielką
prędkość ok. 0,5-2 m/s
We włóknach zmielinizowanych depolaryzacja
aksolemy następuje w węźle Ranviera (liczne
białka kanałowe)
Nie może się rozprzestrzeniać wzdłuż aksolemy
międzyęźli (brak białek kanałowych)
Pole elektryczne przenosi się z węzła do węzła w
sposób skokowy i dzięki temu jest znacznie
szybsze ok. 3-120 m/s
Komórka nerwowa
Nerw - budowa
Synapsy
Połączenia czynnościowe w których
następuje przekazywanie impulsu
nerwowego z jednej komórki nerwowej
do drugiej
Wyróżnić można ze względu na sposób
przekazywania bodźców synapsy:
1.
Chemiczne (znamienita większość)
2.
Elektryczne (połączenia typu nexus)
Synapsy
W każdej synapsie wyróżniamy część:
Presynaptyczną – kolbowato zakończone
rozgałęzienia aksonu zawierające
pęcherzyki synaptyczne z
neuromediatorami (acetylocholina,
noradrenalina, dopamina, serotonina) oraz
peptydy będące neuromodulatorami (np.
endorfina, motylina, VIP). Znajdują się tu
również mitochondria i neurotubule.
Synapsy
Część postsynaptyczna to błona
otaczające perykarion, dendryty czy
akson na powierzchni której znajdują się
receptory dla mediatorów
Pomiędzy tymi częściami występuje
szczelina synaptyczna z mostkami
utworzonymi z kadheryn dwu błon
ułatwiającymi umocowanie tych obu
części
Przekazanie impulsu
Impuls dochodzi do części
presynaptycznej
Błony pęcherzyków synaptycznych
łączą się z aksolemą
Na zasadzie egzocytozy mediatory
wydzielane są do szczeliny
synaptycznej i reagują z
odpowiednimi dla siebie receptorami
Przekazanie impulsu
Połączenie mediatora z receptorem
powoduje otwarcie kanałów jonowych w
następnej komórce
W synapsach pobudzających powoduje
to przepływ jonów Na
+
/K
+
depolaryzację
W synapsach hamujących otwierają się
kanały Cl
-
co powoduje hiperpolaryzację
czyli zmniejszenie wrażliwości komórki
na bodźce
Synapsy