Tkanka nerwowa Centralny układ nerwowy

v Układ nerwowy człowieka to najbardziej złożony układ. v Tworzy go ponad 100 mln neuronów, którym towarzyszą komórki glejowe, w jeszcze

większej ilości.v Każdy neuron wytwarza przynajmniej 1000 połączeń z innymi neuronami, tworząc bardzo

złożony system komunikacji.

ØCentralny układ nerwowy (CUN) – mózg i rdzeń kręgowy ØObwodowy układ nerwowy (OUN) – włókna nerwowe oraz małe skupiska komórek

nerwowych (zwoje nerwowe).

Tkanka nerwowa

Układ nerwowy - szybkie i precyzyjne komunikowaniesię pomiędzy oddalonymi od siebie okolicamiorganizmu dzięki czynności wyspecjalizowanychkomórek gromadzących i przetwarzającychinformacje oraz wysyłających w odpowiedzi właściwesygnały.

Podstawową jednostką strukturalno-czynnościowąjest komórka nerwowa (neuron, neurocyt).Komórki nerwowe opowiadają za bezpośredniekomunikowane się różnych grup komórek

Neurony wytwarzają sieć precyzyjnych połączeń mających na celu: ü zbieranie informacji z receptorów czuciowych ü przetwarzanie i zapamiętywanie informacji ü wysyłanie odpowiednich sygnałów do komórek efektorowych

Neurony są komórkami postmitotycznymi. Dzielą się jedynie w życiu płodowym, w życiu postnatalnym komórki nerwowe nie dzielą się.

Komórka nerwowa (neuron, neurocyt)

Ciało neuronu (perikarion)

DendrytyWypustki

protoplazmatyczne

Jądro

Akson (neuron)Przewodzi sygnałydo innych komórek

Buławka końcowaCzęść synapsy

Komórki nerwowe różnią się między sobą wielkością, kształtem, liczbąi długością wypustek oraz ich ukształtowaniem, zawartością organellikomórkowych.Wielkość komórek nerwowych – od 10 do 120 µm.Zróżnicowanie kształtu dotyczy wyłącznie ich perikarionów.

Neuron dwubiegunowy

Dendryty

Perikarion Akson

Gałąź (bocznica)

Zakończenieaksonu

Neuron rzekomojednobieunowy

Dendryty Perikarion

Akson

Neuron wielobiegunowy Dendryty

Akson

Perikarion

Akson

Jądro

Dłg do 1,5 m

Komórka nerwowa – ultrastruktura ØJądro pęcherzykowe – duże okrągłe, ze słabo wybarwiającym się zrębem chromatynowym, z centralnie położonym jąderkiem (wysoka aktywność transkypcyjna)

ØSiateczka śródplazmatyczna ziarnista (RER)Zasadochłonne ziarna – tigroid (Ziarnistości Nissla). Tigroid występujew perikarionie i dendrytach, brak we wzgórku aksonalnym i aksonie.

Pęcherzykowe jądro z wyraźnie widocznym jąderkiem

Tigroid

ØAparat Golgiego – dobrze rozbudowany (procesy wydzielnicze) ØMitochondria – w dużej liczbie, zaspakajające zapotrzebowanie na energię ØLizosomy – liczne ze względu na krótki okres półtrwania błony komórkowej i innych

organelli.ØCytoszkielet – wysoce zorganizowany - konieczność utrzymania unikalnego kształtu

komórek (szczególnie aksonów). W jego skład wchodzą: § filamenty pośrednie (neurofilamenty). § mikrotubule (neurotubule) – zorganizowane w sieć

umożliwiają transport substancji i organelli w dół (w kierunku synapsy) i w górę aksonu.

Jądro

Akson

Lizosomy

Tigroid

Kom. piramidalne

Wypustki komórek nerwowych – dendryty

Wypustki protoplazmatyczne – dendryty ü zróżnicowanie dotyczące liczby, długości i szerokości, sposobu odejścia od perikarionu, przebiegu i rozgałęzień. Wspólna cecha – podział na coraz drobniejsze rozgałęzienia. Dendryty – stanowią bezpośrednią kontynuację neuroplazmy. Ich błona komórkowa to przedłużenie błony komórkowej perikarionu. W cytoplazmie dendrytu obecne RER, wolne rybosomy, mitochondria, lizosomy, neurofilamenty i neurotubule. Dendryty stanowią rozległy obszar synaptyczny neuronu, odbierają dochodzące bodźce i przewodzą je w kierunku ciała neuronu.

Wypustki komórek nerwowych - akson

Wypustka osiowa (akson, neuryt) ü zawsze pojedyncza wypustka neuronu. Odchodzi od perikrionu w punkcie zw. podstawą aksonu (wzgórek aksonalny) ü jest bardzo długą wypustką ü na całej długości utrzymuje stałą średnicę ü nie ulega podziałowi na liczne rozgałęzienia ü oddaje jedynie pojedyncze gałęzi boczne zwane bocznicami, odchodzącymi

pod kątem prostym. Dopiero w końcowym odcinku ulega rozgałęzieniu(drzewko końcowe) ü ograniczona typową błoną cytoplazmatyczną zwaną błoną aksonalną ü wypełniona jasną, ubogą w organella cytoplazmą (aksoplazma) ü nieliczne mitochondria, SER, sporadycznie RER oraz wolne rybosomy ü zawiera neurofilamenty i neurotubule

Synapsa chemiczna

Komórki nerwowe przeżywają tylko wtedy, gdy wytworzą połączenia synaptyczne.Poprzez synapsy neurony przekazują sygnały. Synapsa - szczególny rodzaj połączenia międzykomórkowego, umożliwia bezpośrednie komunikowanie się komórek.Substancja przekaźnikowa wydzielana w precyzyjnie określonym miejscu przez jedną komórkę i odbierana w podobnie ściśle określonym regionie przez drugą.

Akson

Buławka końcowa

Błona pre-synaptyczna

Szczelina synaptyczna

Błona post-synaptyczna

Dendryty

Neurofilament

Mitochondrium

Mikrotubule

Pęcherzyki synaptyczne

Powierzchnia błony post-synaptycznej

Zgrubienie błony postsynaptycznej

Większość synaps przekazuje informację poprzez uwalnianie neurotransmiterów. Neurotransmiter – substancja, która po przyłączeniu się do receptora otwiera lub zamyka kanały jonowe, bądź inicjuje kaskadę przekaźnika drugorzędowego. Neuromodulator – chemiczny przekaźnik, który nie działa bezpośrednio na synapsę, ale modyfikuje wrażliwość neuronu na stymulację lub hamowanie synapsy.

Synapsa chemiczna

Rodzaje połączeń między neuronami: Øakso-dendrytyczne Øakso-somatyczne Øakso-aksoniczne

Każdy neuron wytwarza ok. 1000.

Tkanka glejowaTkanka glejowa centralnego układu nerwowego 10 razy więcej komórek niż komórek nerwowych ü Glej nabłonkowy – ependymocyty (glej wyściółkowy) Glej właściwy ü Astrocyty: protoplazmatyczne i włókniste ü OligodendrocytyMezoglej (mikroglej)

Astrocytyprotoplazmatyczne

Astrocyty włókniste Mezoglej Oligodendrocyty

Oligodendrocyty Mielinizują kilka sąsiednich aksonów w obrębie centralnego układu nerwowego

Ośrodkowy (centralny) układ nerwowy

Mózgowie – mózg, pień mózgu, móżdżek. Rdzeń kręgowy Istota szara – zgrupowanie ciał komórek nerwowych i początkowych,

pozbawianych mieliny, aksonów. Agregaty ciał komórek nerwowych zamkniętych w istocie białej – jądra. Zrąb stanowią głównie astrocyty (protoplazmatyczne), tworzące pilśń nerwową

Pomiędzy wypustkami astrocytów - proteoglikany. Oprócz astrocytów obecne oligodendrocyty i komórki mikrogleju.

Istota biała – nagromadzenie aksonów otoczonych mieliną. Zrąb stanowią astrocyty (głównie włókniste), nieliczne oligodendrocyty i komórki mikrogleju. Nie zawiera ciał komórek nerwowych.

Granica pomiędzy istotą białą i istotą szarą

Istota biała

Istota szara

Przekroje poprzeczne przez włókna nerwoweotoczone mieliną (odpłukana podczas utrwalania)

Ciała komórek nerwowych

i ich wypustki

Kora mózgu

1. Warstwa drobinowaWrzecionowate neurony poziome Aksony i dendryty równolegle do kory 2. Warstwa ziarnista zewnętrznaNeurony piramidalne (aksony ku istocie białej)Neurony ziarniste3.Warstwa piramidalnaNeurony piramidalne (aksony > istota biała, dendryty > w-wa drobinowa) 4. Warstwa ziarnista wewnętrznamałe neurony piramidalne, neurony ziarniste (aksony i dendryty do sąsiednich neuronów, długie dendryty do powierzchni kory). Smuga zewnętrzna 5. Warstwa zwojowaDuże neurony piramidalne (Betza) Małe neurony ziarniste Smuga poprzeczna wewnętrzna 6. Warstwa komórek różnokształtnychNeurony piramidalne małe Neurony wrzecionowate

Istota biała

Kora móżdżku

1. Warstwa drobinowaNeurony gwiaździste - aksony tworzą synapsy z kom. w. zwojowej. Neurony gwiaździste duże

(koszyczkowe) 2. Warstwa zwojowaNeurony gruszkowate – Purkinjego. Dendryty > w-wa

drobinowa, aksony > istota biała3. Warstwa ziarnistaMałe neurony ziarniste – aksony kształt T Neurony ziarniste duże (Golgiego)Neurony poziome dwubiegunowe

Istota biała

Włókna dochodzące do kory móżdżku

ØKiciaste – z rdzenia kręgowegoØPnące – z jąder nerwu przedsionkowego

Rdzeń kręgowy

Rogi przednie: 6 grup jąder zawierających dwa rodzaje neuronów 1. Ruchowe

2. Powrózkowe Aksony neuronów ruchowych unerwiają grupy różnych mięśni szkieletowych. Neurony powrózkowe, małe kom. oddające liczne włókna kojarzeniowe,

łączące neurony ruchowe różnych jąder i różnych poziomów rdzenia.

Rogi tylne (grzbietowe):a) Rogi grzbietowo-brzeżneNeurony o średnicy 50µm – udziałw przekazywaniu i modyfikowaniubodźców bólowych, cieplnych i dotykowych.

b) Tylna część rogu – część galaretowataMałe wrzecionowate neurony oddają licznewłókna kojarzeniowe.c) Część brzuszno-środkowa.Zawiera duże neurony wielobiegunowe,Przenoszą i modyfikują impulsyo położeniu przestrzennym.

Rogi boczne (część pośrednia):Neurony o średniej wielkości. Zawiadują skurczami mięśni gładkich naczyń krwionośnych, mięśni przywłośnych oraz wydzielaniem potu.

Opony mózgowo-rdzeniowe

Ośrodkowy układ nerwowy otoczony jest włóknistymi błonami – oponami mózgowo-rdzeniowymi.

Opona miękka

Jama podpajęczynówkowa

Naczynia wnikające do mózgu

Przestrzeń okołonaczyniowa

Opona twarda – najbardziej zewnętrznaPajęczynówka – leżąca pośrednio

Opona miękka, pokrywającapowierzchnię mózgowia i rdzeniakręgowego, dopasowując się do ichkształtu.

Opony oddzielają od siebie: jama podtwardówkowa i jama podpajęczynówkowa.

PŁYN MÓZGOWO-RDZENIOWY

Produkowany w ilości ok. 14 do 36 ml/h, wymiana całkowita jego objętości 4 – 5 razy dziennie. Jest wodnistą, przejrzystą, lekko alkaliczną cieczą. Jego ciśnienie osmotyczne zbliżone do ciśnienia osocza krwi.

Funkcja: v Ochronna, jako układ amortyzujący wstrząsy mechaniczne v Ochrona przed wzrostem ciśnienia wewnątrzczaszkowegov Wymiana między tkankami CUN a płynem (mechanizm mało znany)

BARIERA KREW-PŁYN MÓZGOWO-RDZENIOWY

Utrzymuje chemiczną stabilność płynu. 1. Śródbłonek ciągły naczyń splotu naczyniówkowego 2. Komórki nabłonka sześciennego z połączeniami zamykającymi

Bariera krew-mózg

Oponamiękka

Stopka końcowa pod oponą miękką

Powierzchnia mózgu Błona

podstawna

Astrocyt

Mielina

Oligodendrocyt

Neuron

Komórka mikroglejuAstrocyt

Komórka mikrogleju

Naczynie włosowate

Makrofag

Stopka końcowa okołonacyniowa

Ependyma

Komora

v Astrocyty układające się nabłonkowo na powierzchni mózgu tworząc błonę glejową graniczą powierzchowną v Tworzenie wypustek zakończonych płytką

– stopka ssąca, na powierzchni naczynia v Połączenia zmykające pomiędzy

komórkami śródbłonka v Obecność makrofagów w przestrzeni

okołonaczyniowej

1. Śródbłonek naczyń włosowatych ciągły, bez okienek, z połączeniami zamykającymi

2. Błona podstawna ciągła 3. Komórki mikrogleju (komórki żerne) 4. Komórki makrogleju i oligodendrocyty

Brak bariery: Øpodwzgórze Øobszar guza popielatego Ølejek Øtylny płat przysadki Ødno komory IV Øszyszynka

Obwodowy układ nerwowy

Włókna nerwowe – wypustki komórek nerwowych. Biegnące w w pęczkach w mózgowiu i rdzeniu kręgowym nazywamy drogami lub traktami. Pęczki włókien w obwodowym układzie nerwowym – nerwy Osłonki włókien nerwowych (mielinę) w OUN tworzą lemocyty oraz tworzą osłonkę neurolemalną.

Lemocyty otaczają mieliną tylko jeden akson

Lemocyty

Nagi odcinek aksonu

ØNerwy ØZwoje ØZakończenia nerwowe

Tkanka glejowa obwodowego układu nerwowegokomórki Schwanna, neurolemocyty, lemocyty

H-E

Pień nerwowyH-E

OsO4

Nerwy Nanerwie

Onerwie

Śródnerwie

Zwój międzykręgowy

Komórki pozornie jednobiegunowe

Komórki satelitarne

Degeneracja i regeneracja tkanki nerwowej

ØNeurony, jako nie dzielące się komórki, podlegają degeneracji ØWypustki komórek nerwowych CUN, w ograniczonym stopniu, są regenerowane dzięki

zdolności perikarionu do syntezy ØWłókna nerwów obwodowych regenerują, jeżeli ich perikariony nie są uszkodzone ØNeurony nie wytwarzające połączeń synaptycznych obumierają – transneuronalna

degeneracja ØKomórki glejowe CUN i OUN dzielą się mitotycznie Zmiany w perikarionie po uszkodzeniu włókna ü Chromatoliza - zanik substancji Nissla, zmiana

barwliwości neuroplazmy ü Wzrost objętości perikarionu ü Migracja jądra na obwód perikarionu

Okolica uszkodzenia ü Proksymalny i dystalny odcinek aksonu w pobliżu uszkodzenia degeneruje ü Wzrost aksonu następuje natychmiast po usunięciu przez makrofagi pozostałości po uszkodzeniu ü Makrofagi produkują IL-1 stymulującą lemocyty do syntezy substancji promujących wzrost nerwu ü Lemocyty proliferują, układając się w kolumnę – droga przebiegu wzrastającego aksonu,

aż do narządu efektorowego

§ Kiedy przerwa pomiędzy proksymalnym i dystalnym odcinkiem włókna zbyt duża (amputacja), poprzez wzrost nowego włókna nerwowego może tworzyć się zgrubienie lub nerwiak (neuroma) – spontaniczny ból.

Zakończenia nerwowe Receptory czucia powierzchniowego – odbywa się w nich odbiór działających na nieśrodowiskowych bodźców fizycznych i chemicznych, ich przetwarzanie i generacja wpostacipotencjału receptorowego oraz wzbudzanie potencjału czynnościowego w dochodzącychdo nich zakończeniach nerwowych.Występują w postaci wolnych zakończeń nerwowych lub wyspecjalizowanych strukturotorbionych (obecność tkanki łącznej).

Øwolne zakończenia nerwowe lub związane ze złożonymi strukturami torebkowymiØreceptory bodźców bólowych, termicznych i mechanicznych (dotyk, ucisk).

Wolne zakończenia nerwowe – nagie dendryty neuronów czuciowych

Dotykowe zakończenia nerwowe korzeni włosówotaczają je na kształt torebki i wnikają, aż dopochewek wewnętrznych

Ciałka (Komórki) Merkla – wrażliwe nauciskKomórka naskórka warstwy kolczystej,do której przylega zakończenienagiego dendrytu. Komórki Merklazawierają pęcherzyki i wydzielająneurotransmitery polipeptydowe – VIP(aktywny polipeptyd jelitowy),enkefalinę i pankreostatynę.

Otorbione zakończenia nerwowe

Ciałko Meissnera – wrażliwe na wibracje małej częstotliwości Brodawki skóry właściwej, nieowłosiona skóra opuszków palców, dłoni, podeszwy, warg, sutków, spojówka

Ciałko blaszkowate(Vatera-Pacciniego)

Tkanka podskórna, krezka, torebka stawowa, narządy wewnętrzne. Wrażliwe na wibracje większych częstotliwości.

0,5x2,0 mm

ØCiałko Krausego wrażliwe na wibracje i położenie przestrzenne sygnału

ØCiałko Ruffiniego wrażliwe na rozciąganie i ucisk

Skóra właściwa, tkanka podskórna, błony śluzowe, torebki stawowe