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: 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 (nigdy w aksonie) dendryty Inne: neuromelanina lipofuscyna odejście aksonu 1
Mikroskop elektronowy ujawnia, Ŝe tigroid to skupiska szorstkiej siateczki śródplazmatycznej i wolnych rybosomów W komórce nerwowej występują bardzo licznie dwa elementy cytoszkieletu: pęczki neurofilamentów i neurotubul neurofilamenty (= filamenty pośrednie) neurotubule (= mikrotubule) akson 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) odśrodkowy (anterogradowy) (kinezyna) + przestrzeń pozakomórkowa Na+ dośrodkowy (retrogradowy) (dyneina) K+ kanały potasowe kanał chlorkowy pompa sodowo- kanał sodowy potasowa _ 90 mv cytoplazma 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 Bodziec przewodzony przez akson to potencjał czynnościowy Potencjał czynnościowy powstaje w początkowym odcinku aksonu, gdzie znajdują się liczne kanały otwierane zmianą potencjału 2
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) Aksony otoczone przez osłonkę Schwanna mają regularnie rozmieszczone kanały sodowe i przewodzą bodźce w formie fali depolaryzacji (przewodzenie ciągłe) W zmielinizowanych włóknach obwodowego układu nerowowego, 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 zwartgo 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 3
Szybkość przewodzenia zaleŝy od: obecności osłonki mielinowej długości segmentów osłonki mielinowej grubości osłonki mielinowej grubości aksonu Synapsy mogą się tworzyć pomiędzy róŝnymi częściami komórek nerwowych, a takŝe pomiędzy komórkami nerwowymi i włóknami mięśniowymi szkieletowymi Typy włókien nerwowych: A: grube zmielinizowane 15-120 m/s B: cienkie zmielinizowane 3-15 m/s C: niezmielinizowane 1-3 m/s aksodendrytyczne aksosomatyczne aksoaksonalne płytki motoryczne Przewodzenie synaptyczne: 1. Potencjał czynnościowy dochodzi do części presynaptycznej 2. Otwierają się kanały wapniowe (otwierane zmianą potencjału) 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 Synapsa składa się z części pre- i postsynaptycznej Typ synapsy zaleŝy od rodzaju receptorów i ich sposobu działania Synapsa pobudzająca: otwierają się kanały kationowe (np. Na + ), => depolaryzacja błony postsynaptycznej Bodźce z synaps są przewodzone przez dendryty w formie słabych prądów elektrycznych (potencjały postsynaptyczne) W perykarionie ulegają sumowaniu (powstaje zbiorczy potencjał postsynaptyczny). JeŜeli jest on wystarczająco duŝy, wyzwala potencjał czynnościowy w początkowym odcinku aksonu Synapsa hamująca: otwierają się kanały anionowe (np. Cl - ), => hiperpolaryzacja błony postsynaptycznej --------------------------------------------------------------------------------------------- Synapsa jonotropowa: receptory to kanały jonowe otwierane przyłączeniem cząsteczki neuroprzekaźnika (szybka reakcja) Synapsa metabotropowa: receptory (związane z białkami G) inicjują serię reakcji biochemicznych, które prowadzą do otwarcia kanałów jonowych w części postsynaptycznej (wolniejsza reakcja) 4
Komórki neurogleju: A. Obwodowy U.N. Komórki Schwanna B. Ośrodkowy U.N. astrocyty oligodendrocyty komórki mezogleju komórki ependymy protoplazmatyczny włóknisty y ich wypustki tworzą mankiety otaczające komórki nerwowe, ich wypustki i naczynia krwionośne wspomagają metabolicznie komórki nerwowe w miejscach uszkodzenia tkanki nerwowej namnaŝają się i tworzą blizny Komórka mezogleju Oligodendrocyt protoplazmatyczne włókniste Oligodendrocyty wytwarzają osłonki mielinowe wokół aksonów ośrodkowego układu nerwowego Komórki mezogleju są makrofagami osiadłymi na terenie ośrodkowego U.N. Opona miękka Osł. mielinowa Kapilara Oligodendrocyt Komórka mezogleju Neuron Kom. mezogleju Komórki ependymy tworzą wyściółki komór mózgu i kanału centralnego rdzenia Ependyma Komora Ośrodkowy 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 5