Tkanka nerwowa i cytologia

układu nerwowego

• Podstawową jednostką anatomiczno-

czynnościową układu nerwowego jest

komórka nerwowa zwana neuronem

• Pojęcie neuronu wprowadził w 1891

anatom niemiecki Heinrich Waldeyer

• Liczba neuronów u człowieka oceniana jest

na około 150 miliardów

• W mózgowiu znajduje się około 100

miliardów neuronów

Liczba neuronów jest:

• Cechą indywidualną każdego człowieka
• Nie zwiększa się w ciągu życia
• Może ulec zmniejszeniu

Komórka nerwowa (neuron)
• Składa się z ciała komórkowego

(perykarionu) i dwóch rodzajów wypustek:

• a) dendryty - zazwyczaj liczne, krótsze,

bogato

rozgałęzione, przewodzące bodźce

dośrodkowo (do perykarionu)

• b) akson - zawsze pojedynczy, dłuższy,

słabo rozgałęziony, przewodzący bodźce
odśrodkowo.

- Ciało komórki nerwowej nazywamy perikarionem
(soma).
- Zawiera ono cytoplazmę oraz centralnie położone
jądro.
- W jądrze znajduje się jąderko zawierające
chromatynę.

Z uwagi na liczbę wypustek, komórki

nerwowe dzielimy na:

• wielobiegunowe (najpowszechniejsze) – liczne

dendryty, jeden akson

• dwubiegunowe – jeden dendryt i jeden akson
• pseudojednobiegunowe – od perykarionu

odchodzi jedna wypustka, która dzieli się w

kształcie litery T na dendryt i akson (neurony

czuciowe, bodziec nie przechodzi przez

perykarion)

• jednobiegunowe – posiadają tylko akson, lub –

wyjątkowo – tylko dendryt (b. rzadkie)

Perykarion zawiera liczne organelle:
• dobrze rozwinięty aparat Golgiego,
• liczne drobne mitochondria,
• lizosomy.

Charakterystycznymi cechami wyposażenia

komórki nerwowej są:

• tigroid (ciałka Nissla)
• neurotubule (mikrotubule) i neurofilamenty

• tigroid (ciałka Nissla) - skupiska szorstkiej

siateczki śródplazmatycznej i wolnych

rybosomów, widoczne w mikroskopie

świetlnym jako zasadochłonne grudki

• występuje w perykarionie i początkowych,

grubszych odcinkach dendrytów, nie ma go w

aksonie

• Tigroid produkuje znaczne ilości białek

niezbędnych do funkcjonowania komórki

nerwowej, posiadającej – przy uwzględnieniu

wypustek – bardzo znaczną objętość

cytoplazmy i powierzchnię błony komórkowej.

• neurotubule (mikrotubule) i neurofilamenty

(filamenty pośrednie) - elementy cytoszkieletu, w

perykarionie układające się w sieć, a w wypustkach

tworzące wiązki.

• Neurotubule, najliczniejsze w aksonie, odpowiadają

za transport substancji wysokocząsteczkowych,

pęcherzyków i organelli między perykarionem a

zakończeniem aksonu (transport aksonalny)

• zależnie od kierunku nosi on nazwę

anterogradowego (odśrodkowy, zależny od

mechanoenzymu kinezyny) lub retrogradowego

(dośrodkowy, zależny od mechanoenzymu dyneiny).

• Neurofilamenty pełnią funkcję podporową.

Włókna nerwowe
• Wypustki (głównie aksony) otoczone są

segmentowanymi osłonkami

wytworzonymi przez komórki neurogleju:

kom. Schwanna w obwodowym układzie

nerwowym, astrocyty i oligodendrocyty w

centralnym układzie nerwowym (segment

wytworzony jest przez jedną komórkę).

• Akson otoczony osłonką nosi nazwę

włókna nerwowego.

Wyróżniamy dwa rodzaje włókien nerwowych:

1. niezmielinizowane (bezrdzenne)

• osłonkę tworzy wpuklenie cytoplazmy komórki Schwanna (w obwodowym

ukł. nerwowym)

• lub otaczająca akson wypustka astrocytu (w ośrodkowym ukł. nerwowym)

• włókna te przewodzą wolniej – przewodzenie ciągłe 0,5-3 m/s

2. zmielinizowane

• posiadają osłonkę mielinową, którą tworzy spiralny układ warstw

fosfolipidowych i białkowych powtały przez wielokrotne "owinięcie się"

błony komórki glejowej wokół aksonu:

a) kom. Schwanna w obwodowym układzie nerwowym,
b) oligodendrocytu w ośrodkowym układzie nerwowym,

• takie włókna przewodzą szybciej - przewodzenie skokowe*, 3-120 m/s,

• Pomiędzy segmentami osłonki mielinowej znajdują się tzw. przewężenia

Ranviera, w których dokonuje się odnowienie bodźca (depolaryzacja

błony).

• Pęczki włókien nerwowych otoczone i

poprzedzielane tkanką łączną budują pień
nerwowy, czyli nerw obwodowy.

• Przy przewodzeniu ciągłym (w włóknach

niezmielinizowanych), kanały sodowe
otwierane zmianą potencjału
rozmieszczone są równomiernie w błonie
aksonu. Lokalna depolaryzacja powoduje
otwarcie sąsiednich kanałów sodowych – w
ten sposób bodziec przemieszcza się
wzdłuż błony ze stałą szybkością.

• Osłonka mielinowa ma własności izolatora elektrycznego,

• W objętym nią odcinku aksonu nie ma kanałów sodowych – w

tych warunkach lokalna depolaryzacja wzbudza przepływ

słabego prądu elektrycznego przez cytoplazmę aksonu.

• Z uwagi na wysoką oporność cytoplazmy, w trakcie przepływu

różnica potencjałów stopniowo maleje i mogłaby ulec

całkowitemu wygaszeniu, gdyby nie regularnie rozmieszczone

przewężenia Ranviera, w obrębie których w błonie aksonu

znajdują się kanały sodowe otwierane zmianą potencjału.

• W włóknach zmielinizowanych bodziec “skacze” (z szybkością

przepływu prądu) od przewężenia Ranviera do kolejnego

przewężenia (przemieszczenia jonów w procesie depolaryzacji

błony

Synapsy
• W miejscach, gdzie komórki nerwowe i/lub ich

wypustki stykają się ze sobą i przekazują sobie
bodźce, znajdują się połączenia synaptyczne
(synapsy). Mogą się one tworzyć pomiędzy
wszystkimi elementami kom. nerwowych
(najczęstsze: akson-dendryt, ponadto: akson-
perykarion, akson-akson), a także między
aksonem a inną niż nerwowa komórką
wykonawczą (np. akson-włókno mięśniowe)

Połączenie synaptyczne: 1-mitochondrium 2-pęcherzyki

presynaptyczne z neurotransmiterem 4-szczelina synaptyczna

5-neuroreceptor 6-kanał wapniowy

Synapsa nerwowo – mięśniowa zwana jest

płytką motoryczną

• Przekaźnikiem synaptycznym jest

acetylocholona

• Następuje zamiana energii elektrycznej na

chemiczną

• Następnie energii chemicznej na

elektryczną ponownie

• Końcowym etapem jest skurcz włókna

mięśniowego

Połączenie nerwowo-mięśniowe: 1-akson 2-

połączenie synaptyczne 3-mięsień szkieletowy 4-

mikrofibryla

Typy synaps

• elektryczne

• chemiczne (najczęstsze)

Synapsy elektryczne

• W tych synapsach neurony prawie się stykają (gł.

połączenia typu "neksus").

• Kolbka presynaptczyna oddalona jest od kolbki

postsynaptycznej o 2 nm.

• Możliwa jest wędrówka jonów z jednej komórki do

drugiej - przekazywanie dwukierunkowe.

• Impuls jest bardzo szybko przekazywany.
• Występują w mięśniach, siatkówce oka, części

korowej mózgu oraz niektórych częściach serca.

Synapsy chemiczne

• W tych synapsach komórki są od siebie oddalone o ok.

20 nm, między nimi powstaje szczelina synaptyczna.

• Zakończenie neuronu presynaptycznego tworzy kolbkę

synaptyczną, w której są wytwarzane neuroprzekaźniki

(mediatory - przekazywane w pęcherzykach

synaptycznych), które łączą się z receptorem,

powodując depolaryzację błony postsynaptycznej.

• Występują tam, gdzie niepotrzebne jest szybkie

przekazywanie impulsu, np. w narządach

wewnętrznych.

• Obecnie znanych jest ok. 60

związków, które pełnią funkcję
mediatorów. Są to np.:

acetylocholina

,

noradrenalina

,

adrenalina

,

dopamina

, serotonina. Wśród

poznanych mediatorów wyróżnia się
neuroprzekaźniki pobudzające lub
hamujące wzbudzanie potencjału
czynnościowego

Każda synapsa składa się z dwóch części:
• część presynaptyczna: przeważnie

kolbkowate zakończenie aksonu, zawiera
pęcherzyki ze specjalną substancją chemiczną
- neuroprzekaźnikiem (np. acetylocholina,
noradrenalina) oraz mitochondria;

• część postsynaptyczna: w jej błonie są

receptory dla neuroprzekaźnika. Obie
części dzieli bardzo wąska szczelina
synaptyczna.

Receptory

czucia

Klasyfikacja receptorów
a) ze względu na lokalizację:

• eksteroreceptory - na zewnątrz ciała

• interoreceptory - wewnątrz ciała
b) eksteroreceptory, dzielimy ze względu na styczność z

bodźcem:

• telereceptory - z pewnej odległości (np. wzrok, słuch)

• kontaktoreceptory - są w bezpośrednim kontakcie z

bodźcem (np. smak, ucisk)

c) interoreceptory, dzielimy ze względu na lokalizację:

• proprioreceptory (proprioceptory) - narząd ruchu (stawowe,

mięśniowe) - informuje o położeniu ciała oraz jego części

względem siebie

• wisceroreceptory - narządy wewnętrzne - informuje o stanie

poszczególnych narządów

Ze względu na charakter bodźca bądź stymulacji

receptory dzielimy na:

•

chemoreceptory

- receptory rozróżniające substancje chemiczne (białka:

białka receptorowe

smaku

i

węchu

; komórki:

neurony

smakowe, neurony

węchowe; narządy:

kubki smakowe

, śluzówka węchowa)

•

termoreceptory

- receptory reagujące na temperaturę bądź jej zmianę

•

nocyceptory

- receptory wrażeń bólowych

•

mechanoreceptory

- receptory wrażeń mechanicznych, takich jak dotyk (

ciałko blaszkowate Vatera-Paciniego

) lub

dźwięk

(narząd ślimakowy ucha

wewnętrznego wykorzystuje mechanoreceptory do przetworzenia

dźwięku w sygnały nerwowe)

•

fotoreceptory

- receptory światła (białka: opsyny, rodopsyna; komórki:

czopki, pręciki; narządy:

oko

)

•

magnetoreceptory

- receptory natężenia i kierunku pola magnetycznego

•

elektroreceptory

- receptory natężenia i kierunku pola elektrycznego

•

osmoreceptory

- receptory

ciśnienia osmotycznego

•

proprioreceptory

- receptory ruchu, pozycji i równowagi

•

baroreceptor

- receptory ciśnienia

Proprioreceptory

• Receptory czucia głębokiego
• Wyróżniamy:
1. Wrzecionka nerwowo-mięśniowe
2. Ciałka buławkowate
3. Ciałka blaszkowate
4. Wolne zakończenia nerwowe

Proprioreceptory

• Występują w stawach i mięśniach

• Należą do receptorów wolno adaptujących się

• Informują o:
- stanie mięśnia
- aktywnym skurczu
- rozciągnięciu biernym (czyli długości

włókien)

- napięciu mięśnia

• Proprioreceptory związane z czuciem

równowagi znajdują się w błędniuku

Wrzecionko nerwowo-

mięśniowe

• Jest to receptor reagujący na rozciąganie

mięśni

• Długość 1-7 mm
• Zawiera pęczek włókien mięśniowych

śródwrzecionowych otoczonych torebką

• Unerwiony przez włókno nerwowe

efferentne (dośrodkowe)

• Lokalizacja - mięśnie szkieletowe

Ciałko blaszkowate

• Jest to receptor reagujący na ucisk
• Występuje w krezce, tkance podskórnej i

błonie międzykostnej

• Zbudowane jest z zakończenia włókna

nerwowego obwodowego otoczonego
komórkami satelitarnymi otaczającymi to
włókno jak „łuski cebuli”

Ciałko blaszkowate c.d.

• Miejscem przetwarzania energii

mechanicznej w elektryczną jest błona
pokrywająca zakończenie włókna
nerwowego zwana błoną recepcyjną

• Rozciągnięcie błony zwiększa jej

przepuszczalność dla jonów dodatnich i
powoduje powstanie potencjału
generującego