Tkanka nerwowa. Komórki: komórki nerwowe (neurony) sygnalizacja komórki neurogleju (glejowe) ochrona, wspomaganie

Transkrypt

1 Komórki: komórki nerwowe (neurony) sygnalizacja komórki neurogleju (glejowe) ochrona, wspomaganie Tkanka nerwowa Substancja międzykomórkowa: prawie nieobecna (blaszki podstawne) pobudliwość przewodnictwo Komórka nerwowa: ciało komórkowe (perykarion) wypustki (dendryty i neuryt = akson) Klasyfikacja komórek nerwowych: A. Liczba wypustek jednobiegunowe dwubiegunowe pseudojednobiegunowe wielobiegunowe Dendryty: dendryty akson zakończenia aksonu róŝna liczba, krótsze, bardziej rozgałęzione, zawierają tigroid, przewodzą dośrodkowo B. Kształt perykarionu ziarniste gwiaździste piramidowe gruszkowate jednobiegunowa dwubiegunowa pseudo-j.b. wielobiegunowa Akson: pojedynczy, dłuŝszy, słabiej rozgałęziony, nie zawiera tigroidu, otoczony osłonkami, przewodzi odśrodkowo piramidowa gruszkowata Komórka nerwowa Organelle: tigroid aparat Golgiego mitochondria lizosomy cytoszkielet W mikroskopie świetlnym, tigroid to zasadochłonne ziarna widoczne w perykarionie i dendrytach (w grubych wypustkach) dendryty Inne: neuromelanina lipofuscyna stoŝek aksonalny

2 Mikroskop elektronowy ujawnia, Ŝe tigroid to skupiska szorstkiej siateczki śródplazmatycznej i wolnych rybosomów W komórce nerwowej występują bardzo licznie dwa elementy cytoszkieletu: dyneina kinezyna pęczki neurofilamentów i neurotubul akson neurofilamenty (= filamenty pośrednie) neurotubule (= mikrotubule) Neurofilamenty pełnią funkcję podporową Neurotubule, współpracując z mechanoenzymami, są odpowiedzialne za transport organelli, pęcherzyków i duŝych cząsteczek w perykarionie i w wypustkach. Szczególnie istotny jest transport wewnątrz aksonu (transport aksonalny). Bodziec nerwowy ma postać zjawiska elektrycznego Nierównomierne rozmieszczenie jonów po obu stronach błony komórkowej komórki nerwowej powoduje powstanie róŝnicy potencjałów po obu stronach błony (potencjał spoczynkowy, -90 mv po stronie cytoplazmatycznej) Otwarcie kanałów sodowych powoduje odwrócenie potencjału, czyli depolaryzację błony. Otwieranie kolejnych kanałów sodowych (otwieranych zmianą potencjału) wywołuje przesuwanie się depolaryzacji wzdłuŝ błony (fala depolaryzacji) z prędkością do 3 m/s przestrzeń pozakomórkowa + 3Na + - kanały potasowe kanał chlorkowy pompa sodowo- kanał sodowy potasowa 2K + cytoplazma Bodziec przewodzony przez akson to potencjał czynnościowy Potencjał czynnościowy powstaje w początkowym odcinku aksonu, gdzie znajdują się liczne kanały otwierane zmianą potencjału

3 Włókno nerwowe = akson otoczony osłonką Osłonki aksonu są wytwarzane przez komórki neurogleju: w OUN przez komórki Schwanna in CUN przez oligodendrocyty i astrocyty W niezmielinizowanych włóknach obwodowego układu nerwowego, aksony leŝą w rynienkowatych zagłębieniach cytoplazmy komórki Schwanna (osłonka Schwanna) W zaleŝności od typu osłonki (istnieją 2 typy), włókna nerwowe mogą być: zmielinizowane (aksony są otoczone osłonką mielinową) niezmielinizowane (aksony są otoczone cienką osłonką cytoplazmatyczną, Schwanna) Aksony otoczone przez osłonkę Schwanna mają regularnie rozmieszczone kanały sodowe i przewodzą bodźce w formie fali depolaryzacji (przewodzenie ciągłe) W zmielinizowanych włóknach nerwowych, akson jest otoczony przez szczególną osłonkę mielinową, równieŝ wytworzoną przez komórkę Schwanna Wpuklenie błony komórki Schwanna (mezakson) owija się wielokrotnie wokół aksonu... mezakson... co prowadzi do wytworzenia zwartego układu koncentrycznych, wielokrotnych warstw lipidów i białek Akson Akson otoczony przez osłonkę mielinową ma nierównomiernie rozmieszczonekanały sodowe i przewodzi bodźce w formie złoŝonej z depolaryzacji błony i słabego prądu elektrycznego płynącego przez cytoplazmę (przewodzenie skokowe) Jedna komórka Schwanna wytwarza jeden segment osłonki. W miejscu, gdzie stykają się dwa sąsiednie segmenty (przewęŝenie Ranviera), błona komórkowa aksonu zawiera liczne kanały sodowe W obrębie segmentu osłonki mielinowej, bodziec ma formę słabego prądu elektrycznego płynącego przez cytoplazmę aksonu. Słabnący bodziec jest odtwarzany przez depolaryzację błony w przewęŝeniu Ranviera (bodziec skacze od przewęŝenia do przewęŝenia = przewodzenie skokowe) Przewodzenie

4 Szybkość przewodzenia zaleŝy od: obecności osłonki mielinowej długości segmentów osłonki grubości osłonki mielinowej grubości aksonu Typy włókien nerwowych: A: grube zmielinizowane m/s B: cienkie zmielinizowane 3-15 m/s C: niezmielinizowane 1-3 m/s Synapsy mogą się tworzyć pomiędzy róŝnymi częściami komórek nerwowych, a takŝe pomiędzy komórkami nerwowymi i włóknami mięśniowymi szkieletowymi Synapsa składa się z części pre- i postsynaptycznej aksodendrytyczne aksosomatyczne aksoaksonalne płytki motoryczne płytka motoryczna Część presynaptyczna: mitochondria, pęcherzyki synaptyczne zawierające neuroprzekaźnik Część (błona) postsynaptyczna: receptory dla neuroprzekaźnika Przewodzenie synaptyczne: 1. Potencjał czynnościowy dochodzi do części presynaptycznej 2. Otwierają się kanały wapniowe 3. Wzrost poziomu Ca 2+ w części presynaptycznej wywołuje egzocytozę pęcherzyków synaptycznych 4. Cząsteczki neuroprzekaźnika dyfundują przez szczelinę synaptyczną i wiąŝą się z receptorami w błonie postsynaptycznej 5. Otwierają się kanały jonowe w błonie postsynaptycznej

5 Komórki neurogleju: A. Obwodowy U.N. komórki Schwanna B. Centralny U.N. astrocyty oligodendrocyty komórki mezogleju komórki ependymy Astrocyt protoplazmatyczny Astrocyt włóknisty Centralny układ nerwowy Istota szara: perykariony komórek nerwowych niezmielinizowane włókna nerwowe astrocyty protoplazmatyczne liczne naczynia krwionośne Istota biała: brak perykarionów komórek nerwowych zmielinizowane włókna nerwowe liczne oligodendrocyty astrocyty włókniste mniej liczne naczynia krwionośne Komórka mezogleju Oligodendrocyt Elementy składowe ściany naczynia krwionośnego: warstwa wewnętrzna - śródbłonek (nabłonek jednowarstwowy płaski) warstwa środkowa - komórki mięśniowe gładkie warstwa zewnętrzna - elementy tkanki łącznej - włókna kolagenowe - włókna/blaszki spręŝyste - komórki tkanki łącznej UKŁAD NACZYNIOWY Komórki śródbłonkowe spłaszczone liczne pęcherzyki pinocytotyczne Transport substancji przez śródbłonek dyfuzja przez błonę komórkową (gazy) przez białka transportowe błony komórkowej (substancje proste) Funkcje: tworzą gładką wyściółkę wewnętrzną naczynia kontrolują wymianę substancji pomiędzy krwią a tkankami produkują substancje wpływające na: - krzepnięcie krwi - napięcie ściany naczynia - tworzenie nowych naczyń światło naczynia kom. śródbłonka pęcherzyk pinocytotyczny transcytoza (endo- + egzocytoza) przez: - kanały pinocytotyczne - okienka - szczeliny międzykomórkowe

6 Naczynia włosowate odpowiadają za wymianę gazów i substancji pomiędzy krwią a tkankami. Ich łączna długość wynosi ~ km Elementy składowe ściany naczynia włosowatego: śródbłonek blaszka podstawna perycyty śródbłonek Światło TĘTNICE śyły Ściana grubsza cieńsza Warstwy wyraźne mniej wyraźne Najgrubsza warstwa media przydanka Tętnice i Ŝyły róŝnią się od siebie Elementy spręŝyste liczne nieliczne Komórki mięśniowe w medii bardzo liczne mniej liczne Kom. mięśniowe w innych warstwach rzadsze częstsze Mechanizmy obronne organizmu: bariery nabłonkowe Tkanka limfoidalna i układ limfatyczny ostre stany zapalne (neutrofile, makrofagi, inne granulocyty, mastocyty) układ dopełniacza nieswoista (wrodzona) nieswoista nieswoista reakcje immunologiczne (limfocyty, makrofagi, komórki prezentujące antygen) swoista (nabyta)

7 Antygen: substancja (zazwyczaj białko) wywołująca reakcję immunologiczną Przeciwciało (immunoglobulina): białko (produkowane głównie przez komórki plazmatyczne) swoiście wiąŝące antygen Klasy: IgG, IgM, IgD, IgE, IgA - zmodyfikowane przez komórki wydzielnicze Antygeny: własne (tolerowane przez układ immunologiczny; np. antygeny zgodności tkankowej MHC) obce (atakowane przez układ immunologiczny, np. bakteryjne, wirusowe, pasoŝytnicze, przeszczepu) Typy limfocytów: Limfocyty B - odpowiedzialne za humoralną reakcję immunologiczną Limfocyty T - odpowiedzialne za komórkową reakcję immunologiczną limfocyty T pomocnicze (T H ) limfocyty T cytotoksyczne (T C ) limfocyty T supresyjne (T S ) Komórki prezentujące antygen (APC): makrofagi komórki dendrytyczne (narządy limf.) komórki Langerhansa (naskórek, nabłonek jamy ustnej, dróg oddechowych) komórki nabłonkowe zrębu grasicy Typy reakcji immunologicznych 1. Odpowiedź humoralna plazmocyty Ig Komórki APC pochłaniają antygen, nadtrawiają go i wystawiają na swoją błonę komórkową - prezentując w ten sposób antygen limfocytom. limfocyty pamięci Limfocyty B kooperując z limfocytami T H namnaŝają się i przekształcają w komórki plazmatyczne. Komórki plazmatyczne produkują przeciwciała, które krąŝą w płynach ustrojowych. 2. Odpowiedź komórkowa Tkanka limfoidalna = tkanka łączna siateczkowata + bardzo liczne limfocyty atak zwycięstwo Limfocyty T C kooperując z innymi klasami limfocytów T zabijają komórki obce antygenowo (np. zakaŝone wirusem lub przeszczepione) Tkanka łączna siateczkowata: sieć włókien srebrochłonnych tworzących rusztowanie dla komórek z wypustkami (fibroblasty, makrofagi, komórki dendrytyczne)

8 Umiejscowienie tkanki limfoidalnej: narządy limfatyczne: Formy tkanki limfoidalnej: grudkowa (głównie limfocyty B) węzły chłonne śledziona grasica* rozproszona (limfocyty T i B) tkanka limfoidalna błon śluzowych: - migdałki - przewód pokarmowy wraz z wyrostkiem robaczkowym - drogi oddechowe Grudka chłonna: mankiet ośrodek odczynowy (namnaŝanie limfocytów B i przekształcanie w komórki plazmatyczne) Węzeł chłonny zrąb łącznotkankowy: - torebka - beleczki/przegrody obszary: - kora (grudki chłonne, głównie limfocyty B) - pas podkorowy (tkanka limfoidalna rozproszona, głównie limfocyty T) - rdzeń (sznury rdzenne, limfocyty B, T, komórki plazmatyczne) Węzły chłonne są filtrami na przebiegu naczyń limfatycznych, monitorują antygeny obecne w chłonce i w razie potrzeby inicjują reakcje immunologiczne B Kora i pas podkorowy rdzeń T Drogi przepływu chłonki przez węzeł chłonny 1. Naczynia chłonne doprowadzające 2. Zatoki brzeŝne 3. Zatoki promieniste 4. Zatoki rdzenne 5. Naczynie chłonne wyprowadzające Śledziona Zrąb łącznotkankowy: torebka beleczki Chłonka płyn tkankowy spływający do naczyń chłonnych, tworzących układ naczyń limfatycznych. Chłonka rozprowadza po organizmie limfocyty zabierane z węzłów chłonnych. Obszary: miazga biała (tkanka limfoidalna) miazga czerwona (tkanka łączna siateczkowata z licznymi cienkościennymi naczyniami krwionośnymi)

9 Miazga biała: tkanka limfoidalna jest rozmieszczona na przebiegu małych tętnic (tętniczek centralnych) i tworzy: mankiety okołotętnicze (głównie limfocyty T) lokalne zgrubienia mankietów - grudki chłonne śledzionowe (głównie limfocyty B) Miazga czerwona: sznury śledzionowe (tkanka łączna siateczkowata z licznymi makrofagami) zatoki śledzionowe (kapilary o nieciągłej ścianie) Zatoka śledzionowa: wrzecionowate komórki śródbłonkowe z szerokimi szczelinami międzykomórkowymi okręŝne włókna srebrochłonne nieciągła blaszka podstawna W miazdze czerwonej krew wydostaje się z otwartych tętniczek (krąŝenie otwarte), przesącza się przez sznury śledzionowe i wpływa do zatok Tkanka limfoidalna miazgi białej monitoruje skład antygenowy przepływającej krwi Grasica Makrofagi miazgi czerwonej fagocytują i trawią stare erytrocyty Funkcja grasicy róŝni się od innych narządów limfatycznych: pochodzenie nabłonkowe brak tkanki łącznej siateczkowatej brak grudek chłonnych wyłącznie limfocyty T nie zachodzą reakcje immunologiczne skierowane przeciw obcym antygenom funkcja: szkoła dla niedojrzałych limfocytów Budowa pseudozrazikowa W obszarach kory zrazików niedojrzałe limfocyty T uczą się tolerować własne antygeny organizmu i atakować antygeny obce (nabywają kompetencji immunologicznej). Po ukończeniu tego procesu przechodzą do naczyń krwionośnych rdzenia, a następnie wędrują do tkanki limfoidalnej róŝnych rejonów organizmu. Obszary zrazika grasiczego: kora (bardzo liczne limfocyty) rdzeń (głównie komórki nabłonkowe) Tkanka limfoidalna przewodu pokarmowego Migdałki są wbudowane w błonę śluzową ich powierzchnię pokrywa nabłonek, który tworzy wpuklenia (krypty) Migdałki podniebienne: torebka, liczne krypty, nabłonek wielowarstwowy płaski Migdałek językowy: pojedyncza krypta, nabłonek wielowarstwowy płaski Migdałek gardłowy: wpuklenia nabłonka wielorzędowego Migdałki trąbkowe: nabłonek wielorzędowy Tkanka limfoidalna migdałków reaguje na antygeny obecne w jamie gardłowej (powietrze, pokarm), jeŝeli przejdą one przez barierę nabłonkową pojedyncze grudki chłonne (we wszystkich odcinkach) skupiska grudek chłonnych: - kępki Peyera w jelicie krętym - wyrostek robaczkowy Tkanka limfoidalna przewodu pokarmowego reaguje na antygeny obecne w treści pokarmowej, jeŝeli przejdą one przez barierę nabłonkową