Elementy patologii układu nerwowego. dr Hania Kubiak
Wykład 1, 21.11.2011
Neuron - podstawowa jednostka układu nerwowego
Liczba komórek wynosi 300-500mld
„Neurony można określić jako podstawowe jednostki funkcjonalne w sieci nerwowej, w której nośnikiem informacji jest sygnał (impuls) nerwowy, rozprzestrzeniający się dzięki podstawowej właściwości neuropobudliwości”
90% budowy neuronu stanowią dendryty, które doprowadzają informację do komórki, ciało komórki i akson
Struktury:
Błona komórkowa - białkolipidowa, organiczna przestrzeń komórki
Jądro, jąderko - wewnątrzkomórkowa struktura opatrzona podwójna błoną, zawiera materiał genetyczny - instrukcja dotycząca produkcji komórki ciała. Jądro steruje życiem komórki poprzez przesłania kopii DNA w postaci RNA, który po połączeniu w rybosomami steruje powstawaniem odpowiednich białek
Rybosomy - zawierają połączenie RNA z białkami komórki
Siateczka śródplazmatyczna - wewnętrzne błony białkowe, nośniki dla enzymatycznych systemów - miejsce syntezy i składowania białek
Aparat Golgiego - utworzony z wielu woreczków białkowych, wew. białka ulegają przetwarzaniu, sortowaniu, modyfikacji
Mitochondria - odpowiedzialne za oddychanie wewnątrzkomórkowe
W aksonach znajdują się mitochondria, brak jest rybosomów, więc nie mogą tam być produkowane mediatory, ale mogą być wysyłane na obwód
Dendryty są krótkie, a aksony dłuższe
Obszary wew i zew komórkowe wypełnione są wodą (75% wagi).
Podstawową rolą neuronów jest komunikowanie się drogą potencjałów elektrycznych i chemicznych
Wyróżniamy dwie podstawowe drogi przekazywania informacji:
Elektryczne
- nierównowaga pomiędzy zew a wew komórki - siła elektrochemiczna
- zmiana potencjału czynnościowego na błonie komórki związana ze zmiana przepuszczalności dla jonów
- depolaryzacja i hiperpolaryzacja modyfikująca poziom wzbudzenia neuronów
2) Chemiczne
- w synapsach za pośrednictwem szczeliny synaptycznej
- depolaryzacja błony powoduje uwalnianie się neuroprzekaźników (mediatorów) do szczeliny synaptycznej i ich wiązanie z receptorem na błonie komórki postsynaptycznej
Przekazywanie impulsów
- poprzez otwory w błonie, kanały jonowe (chronione - bramkowanie elektrycznie za pomocą ładunku po wew. stronie błony)
- otwierają się przy określonym poziomie napięcia
- pompy błonowe - obszary, gdzie następuje czynna i szybka wymiana między komórkami a jej środowiskiem
Bramki
- struktury bramkowe chemie - receptory otwierane po połączeniu do nich cząstki mediatora
- w wielu bramkach może występować zwielokrotnienie sygnału
- przyłączenie się neuroprzekaźnika uruchamia charakterystyczne dla niego typ białka G, które to aktywuje kolejne białka, które w konsekwencji wpływają na aktywność komórki dzięki produkcji tzw. przekaźnika wtórnego
Przesyłanie impulsów
- uzależnione od pobudzenia obecnego na wielu synapsach
- zasada: wszystko albo nic
Błonowe receptory
- swoistość receptora
- zasady konkurencyjności - możliwość uszeregowania kilku neuroprzekaźników z uwagi ich różną zdolność do wiązania z danym receptorem
Synapsy nerwowe
- opóźnienie synaptyczne
- synapsy pobudzające i hamujące
- zjawiska sumowania się i hamowania bodźców
Od neuronu do układu funkcjonalnego
- komunikacja i przekazywanie informacji ma sens w kontekście funkcjonowania organizmu
- aktywność pojedynczych neuronów składa się na sieci neuronalne tworzące wyspecjalizowane systemy operacyjne mózgu
Układy
- synapsy wzmacniają się pod wpływem aktywności
- jeżeli komórka A bierze systematycznie udział w pobudzaniu komórki B powodującym jej aktywację, to wywołuje zmianę metaboliczną w jednej lub w obu komórkach prowadząc do wzrostu (lub osłabienia) skuteczności pobudzenia B przez A
Noradrenergiczny - główny układ regulacji aktywności mózgu - wiele neuronów w jądrze, miejsce pomiędzy śródmózgowiem a mostem, połączenia z móżdżkiem, rdzeniem kręgowym, hipokampem, ciałem migdałowym, obręczą i korą (węch, śródwęch, nową)
Serotomenergiczny - regulacja nastrojów (górna część pnia mózgu do istoty czarnej, obszaru prążkowia, ciała migdałowatego i jądra półleżącego, wzgórza, móżdżku i kory mózgowej)
Dopaminergiczny - układ nagrody- regulacja funkcji ruchowych, motywacji uczenia się, zachowań nagradzających (istota czarna do prążkowania i inne)
Glutaminiaergiczny - pobudzający (komórki piramidowe kory mózgowej)
GABAergiczny - hamujący - usytuowanie rozproszone, m.in. rdzeń kręgowy, pień mózgu, móżdżek, wzgórze
Neuropeptydów - substancji wielocząstkowych modyfikujących aktywność innych neuronów