Układ nerwowy

• Zespół ośrodków i dróg nerwowych mających zdolność przyjmowania informacji i wykorzystywania ich do sterowania zachowaniem się i czynnościami organizmu

Funkcje układu nerwowego

• Odbiera bodźce, które działają na organizm z otoczenia lub powstają w samym ustroju

• Przekształca te bodźce w impulsy nerwowe, które są przewodzone do ośrodków nerwowych

i tam integrowane

• Przesyła impulsy nerwowe do narządów całego ciała, przez które organizm reaguje na

środowisko zarówno zewnętrzne jak i wewnętrzne

• odpowiedzialny za kontakt oraz łączność organizmu ze środowiskiem zewnętrznym

• narządami wykonawczymi są mięśnie poprzecznie prążkowane

• działanie tego układu w dużym stopniu podlega naszej woli

• wyodrębniamy w nim:

• jego rolą jest sprawowanie kontroli nad przemianą materii oraz prawidłowym działaniem narządów

wewnętrznych

• narządami wykonawczymi są gruczoły, naczynia, mięśnie gładkie i mięsień sercowy

• działanie tego układu powoduje reakcje niezależne od naszej woli

• dzieli się na:

Podział układu nerwowego - czynnościowy

-autonomiczny układ nerwowy (wegetatywny)

+część współczulna (sympatyczny)

+część przywspółczulna (parasympatyczny)

-somatyczny układ nerwowy

+układ piramidowy

+układ pozapiramidowy

Podział układu nerwowego - topograficzny

ośrodkowy układ nerwowy

+mózgowie

+ rdzeń kręgowy

obwodowy układ nerwowy :

+nerwy czaszkowe

+ nerw rdzeniowy

Ośrodkowy układ nerwowy

. Centralny układ nerwowy stanowi mózg i rdzeń kręgowy

. Rdzeń kręgowy znajduje się w kanale utworzonym przez łuki rdzeniowe kręgów, a mózg w komorze chronionej kośćmi czaszki

. Dodatkową ochroną tych organów są opony:

. zewnętrzna - twardówka

. środkowa - pajęczynówka

. wewnętrzna - naczyniówka

. Ciała neuronów tworzą w ośrodkowym układzie nerwowym

tzw. substancję szarą, a pęczki aksonów i dendryty - substancję białą

Budowa układu nerwowego

ISTOTA BIAŁA (wypustki nerwowe)

ISTOTA SZARA (ciała komórek nerwowych) ułożona warstwowo

KORA ułożona w skupiska

JĄDRA duże (ogoniaste, skorupa, gałka blada, migdałowate)

wiele małych jąder (ciało kolankowate)

pojedyncze małe jądra (istota czarna)

Budowa układu nerwowego

. Układ nerwowy – dwa rodzaje komórek:

. Neurony – komórki nerwowe, które są zdolne do otrzymywania informacji i przekazywania jej innym

neuronom

. Komórki glejowe

Budowa neuronu

osłonki mielinowe , akson (neuryt, włókno osiowe) , kolbki synaptyczne , tigroid , dendryty , wzgórek aksonalny, włókna nerwowe i kolbki synaptyczne sąsiedniej komórki drzewko końcowe

ciało komórki (perykarion)

Komórka nerwowa

• Neurony posiadające długi akson, który tworzy połączenie z innym rejonem układu nerwowego nazywają się neuronami projekcyjnymi, neuronami głównymi komórkami przekaźnikowymi

• Neurony wewnętrzne lub interneurony znajdują się w całości wewnątrz jednego obszaru układu nerwowego. Nie wszystkie neurony wewnętrzne posiadają akson . Neurony projekcyjne Węchowe

komórki receptorowe Komórka zwojów rdzeniowych Neuron ruchowy kręgowców Neuron ruchowy

bezkręgowców Komórka słuchowa Komórka dwubiegunowa siatkówki Komórka węchowa

Neurony wewnętrzne

•Są drugim głównym składnikiem układu nerwowego, w niektórych obszarach są 10 razy

liczniejsze niż neurony

•Najważniejszą rolą komórek glejowych jest kontrolowanie otoczenia neuronów. Są one zaangażowane w wiele różnych funkcji

Komórki glejowe

Komórki glejowe nie przewodzą impulsów nerwowych, lecz stanowią tkankę podporową dla komórek nerwowych. Dzielimy je na:

. Astrocyty są to duże komórki glejowe mające liczne wypustki. Część wypustek otacza naczynia krwionośne włosowate, inne zaś stykają się z komórkami nerwowymi. W ten sposób astrocyty pośredniczą w wymianie substancji budulcowych i produktów przemiany materii pomiędzy krwią a komórkami nerwowymi

. Regulują również zewnątrzkomórkowe stężenie jonów K+ oraz usuwają neuroprzekaźnik ze szczeliny synaptycznej

. Tworzą barierę krew-mózg

Komórki glejowe

. Oligodendrocyty – w centralnym układzie nerwowym wytwarzają mielinę, która spełnia funkcję izolatora oddzielającego od siebie komórki nerwowe

. Komórki Schwanna- w obwodowym układzie nerwowym wytwarzają osłonkę mielinową

. Osłonka jest tworzona przez mezakson komórki glejowej i owija się wielokrotnie wokół aksonu. Wzdłuż aksonu, w regularnych odstępach, osłonka traci swoją ciągłość, tworząc wąskie przerwy zwane przewężeniami Ranviera . W tych miejscach błona komórkowa aksonu jest nieosłonięta

. Komórki mikrogleju małe komórki wykazujące właściwości żerne, otaczając miejsca uszkodzone w układzie nerwowym i pożerając fragmenty obumarłych komórek nerwowych. Wytwarzają interkulinę 1, czynnik o budowie peptydowej wywołujący odczyn gorączkowy

. Komórki satelitarne, których zadaniem jest podtrzymywanie fizyczne neuronów w obwodowym

układzie nerwowym

. Pobudzenie - zmiana właściwości błony komórkowej lub metabolizmu komórkowego pod

wpływem czynników działających z zewnątrz komórki, czyli pod wpływem bodźców

. Pobudliwość - zdolność reagowania na bodziec

. Bodziec - zmiana środowiska wywołująca reakcję

. Bodziec progowy - bodziec o najmniejszej sile wywołujący reakcję

. Bodziec podprogowy - zbyt słaby, aby wywołać reakcję

. Bodźce fizjologiczne - nie uszkadzają komórki i wywołują całkowicie odwracalne procesy

. Potencjał spoczynkowy - stan neuronu, kiedy jest on nieaktywny. W tym czasie na powierzchni neuronu występują ładunki dodatnie, natomiast w jego wnętrzu ładunki ujemne

Potencjał czynnościowy – chwilowa zmiana wartości potencjału błony komórkowej,

czyli proces przesuwania się depolaryzacji wzdłuż błony

. Depolaryzacja proces zachodzący pod wpływem bodźca, w którym błona neuronu staje się przepuszczalna dla jonów sodu, które wchodzą do komórki i powodują dodatnie naładowanie jej

wnętrza

. Potencjał progowy czyli krytyczny potencjał błony komórkowej ciała neuronu, poniżej którego nie ma

odpowiedzi nerwowej pobudzanego organizmu (organu, komórki)

. Prawo „wszystko albo nic” - prawo mówiące, że organizm odpowiada na bodziec na dwa sposoby: albo nie ma odpowiedzi nerwowej wcale, albo jest i jej natężenie nie zmienia się w zależności od

intensywności bodźca

. Potencjał iglicowy charakteryzuje się szybko narastającą depolaryzacją błony komórkowej. Ten bardzo krótko trwający dodatni potencjał wewnątrzkomórkowy określa się jako nadstrzał

. Repolaryzacja - po szybko narastającej depolaryzacji zakończonej nadstrzałem, następuje powrót błony komórkowej do stanu spoczynkowego

Przewodzenie impulsów we włóknach bezrdzennych

. W warunkach fizjologicznych błona komórkowa odcinka początkowego aksonu zmienia wtórnie swoje

właściwości pod wpływem występującego w ciele neuronu potencjału pobudzającego. W odcinku

początkowym aksonu dochodzi do generowania impulsu nerwowego przesuwającego się następnie

w kierunku od ciała komórki do zakończenia aksonu. Włókno nerwowe można również pobudzić działając bodźcem na dowolny jego odcinek. W tym wypadku impuls nerwowy rozchodzi się od miejsca pobudzenia w obu kierunkach, do perykarionu i do zakończenia aksonu.

. We włóknach bez osłonki mielinowej fala depolaryzacji przesuwa się w sposób ciągły, a wraz

za nią postępuje repolaryzacja

Przewodzenie impulsów we włóknach rdzennych

. Depolaryzacja odcinka początkowego aksonu jest spowodowana gwałtownym napływem jonów sodowych do wnętrza aksonu i ruchem tych jonów w całym otoczeniu. Następnie depolaryzacja skokowo obejmuje odcinki błony komórkowej w coraz to dalszych cieśniach węzłów.

. Osłonka mielinowa spełnia funkcję izolatora i w miejscach, w których otacza ona akson, nie występuje ruch jonów przez błonę komórkową. Dzięki temu depolaryzacja błony komórkowej aksonu może przeskakiwać od cieśni do cieśni węzła, pomijając odcinki aksonu otoczone osłonką mielinową

. Skokowe przewodzenie impulsów nerwowych we włóknach rdzennych jest znacznie szybsze niż we

włóknach bezrdzennych

Stwardnienie rozsiane

. Postępująca choroba zwyrodnieniowa, cechująca się zanikaniem fragmentów osłonki mielinowej na aksonach

. Choroba autoimmunologiczna, w której układ odpornościowy wadliwie rozpoznaje jedno lub kilka białek wchodzących w skład osłonki mielinowej jako obce

Stwardnienie rozsiane

Efektem tych uszkodzeń jest przewodnictwo komórek

Transmitery pobudzające

. Transmitery chemiczne depolaryzujące błonę postsynaptyczną. Po ich związaniu się z receptorem w błonie pstsynaptycznej dochodzi do tzw. aktywacji sodowej i otwierają się kanały dla dokomórkowego

prądu jonów sodowych

. Należą do nich: acetylocholina, aminy (dopamina, adrenalina, noradrenalina, serotonina, histamina) oraz aminokwasy (sole kwasu asparaginowego i glutaminowego)

Transmitery hamujące

. Postsynaptyczny potencjał hamujący powstaje w błonie postsynaptycznej pod wpływem

związku chemicznego wydzielanego przez synapsy hamujące. Pod wpływem tego związku, który jest transmiterem hamującym, jony Cl- wchodzą do wnętrza neuronu.

. Do transmiterów hamujących zaliczamy kwas gamma-aminomasłowy (GABA) oraz glicynę

Synapsa elektryczna

. Potencjał czynnościowy może być przekazywany z jednej komórki do drugiej poprzez synapsę

elektryczną nazywaną też połączeniem szczelinowym

. Tego typu synapsa stanowi bezpośrednie elektryczne połączenie pomiędzy komórkami

Odległość pomiędzy błonami komórek jest w takiej synapsie mniejsza niż w synapsie chemicznej i wynosi zaledwie 3-5 nm

. W błonach obu kontaktujących się komórek w rejonie złącza znajdują się cząsteczki białka

(koneksyny) tworzące razem tzw. konekson

. Dzięki temu potencjał czynnościowy z jednej z tych komórek przenosi się bez pośrednictwa

etapu chemicznego do drugiej z nich

Koneksony w synapsie elektrycznej

Synapsa elektryczna

. Zaletą synaps elektrycznych jest:

. niewątpliwie szybkość ich działania - sygnał jest przekazywany pomiędzy komórkami praktycznie bez opóźnienia

. wierność przekazu (bez zniekształcenia)

. działanie dwukierunkowe

. Zastosowanie:

. szybkie działanie (np. odruch ucieczki)

. synchroniczne działanie dużych grup neuronów

. komunikacja w komórkach glejowych

Synapsa elektryczna

. W odróżnieniu jednak od synaps chemicznych

istnieje znacznie mniej możliwości regulowania

ich działania

. Z tego względu synapsy elektryczne spotykane są w organizmie jedynie tam, gdzie istnieje potrzeba szybkiego przekazania potencjału czynnościowego praktycznie bez możliwości wyrafinowanego sterowania tym przekazem (np. w niektórych częściach mięśnia serca)