Tkanka nerwowa
Transkrypt
Tkanka nerwowa
Komórki: • komórki nerwowe (neurony) - sygnalizacja, neurosekrecja • komórki neurogleju (glejowe) - ochrona, wspomaganie Substancja międzykomórkowa: prawie nieobecna (blaszki podstawne) Tkanka nerwowa 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: akson zakończenia aksonu różna liczba, krótsze, bardziej rozgałęzione, zawierają ciałka Nissla, nie mają kanałów sodowych otwieranych zmianą potencjału, przewodzą dośrodkowo pojedynczy, dłuższy, słabiej rozgałęziony, nie zawiera ciałek Nissla, posiada kanały sodowe otwierane zmianą potencjału, otoczony osłonkami, przewodzi odśrodkowo Komórka nerwowa B. Długość aksonu • Golgi I (projekcyjne) - długi akson • Golgi II (lokalne) - krótki akson C. Kształt perykarionu • ziarniste • gwiaździste • piramidowe • gruszkowate jednobiegunowa dwubiegunowa pseudo-j.b. wielobiegunowa piramidowa gruszkowata W mikroskopie świetlnym, ciałka Nissla to zasadochłonne ziarna widoczne w perykarionie i dendrytach (nigdy w aksonie) Organelle: • ciałka Nissla • aparat Golgiego • mitochondria • lizosomy • cytoszkielet dendryty Inne: • neuromelanina • lipofuscyna odejście aksonu 1 Mikroskop elektronowy ujawnia, że ciałka Nissla to skupiska szorstkiej siateczki śródplazmatycznej i wolnych rybosomów Cytoszkielet komórki nerwowej • neurofilamenty (= filamenty pośrednie) pęczki neurofilamentów i neurotubul akson Tak dobrze rozwinięty aparat syntezy białek jest w komórce nerwowej niezbędny z uwagi na znaczną powierzchnię błony komórkowej i objętość cytoplazmy (wypustki!), co powoduje duże zapotrzebowanie na białka błonowe i cytoplazmatyczne. • neurotubule (= mikrotubule) Neurofilamenty pełnią funkcję podporową Neurotubule, współpracując z mechanoenzymami, są odpowiedzialne za transport organelli, pęcherzyków i dużych cząsteczek w perykarionie i w wypustkach. Szczególnie istotny jest transport wewnątrz aksonu (transport aksonalny): odśrodkowy (anterogradowy) (kinezyna) Niektóre wirusy (np. wścieklizny) i toksyny bakteryjne wykorzystują retrogradowy transport aksonalny, docierają do perykarionów komórek nerwowych i niszczą je. dośrodkowy (retrogradowy) (dyneina) Potencjał czynnościowy: depolaryzacja błony komórkowej (kanały sodowe otwierane zmianą potencjału) Przewodnictwo nerwowe Potencjał spoczynkowy: • kanały potasowe („przecieku”) – otwarte • kanały sodowe – zamknięte • pompa sodowo-potasowa zamknięte inaktywowane otwarte zamknięte akson przestrzeń pozakomórkowa miejsce wzbudzenia potencjału czynnościowego (początkowy odcinek aksonu) Na+ + K+ kanały potasowe - 90 mV kanał chlorkowy pompa sodowopotasowa cytoplazma kanał sodowy szybkość: 1-3 m/s 2 Włókno nerwowe = akson otoczony osłonką W niezmielinizowanych włóknach obwodowego układu nerwowego, aksony leżą w rynienkowatych zagłębieniach błony komórkowej komórek Schwanna Osłonki aksonu są wytwarzane przez komórki neurogleju: • w obwodowym u.n. przez komórki Schwanna • w ośrodkowym u.n. przez oligodendrocyty i astrocyty W zależności od typu osłonki, włókna nerwowe mogą być: • zmielinizowane (aksony są otoczone osłonką mielinową) • niezmielinizowane (aksony są otoczone cienką osłonką cytoplazmatyczną, niekiedy bez osłonki) W zmielinizowanych włóknach obwodowego układu nerowowego, akson jest otoczony przez szczególną osłonkę mielinową, również wytworzoną przez komórki Schwanna Aksony pozbawione osłonki mielinowej mają regularnie rozmieszczone kanały sodowe i przewodzą bodźce w formie fali depolaryzacji (przewodzenie ciągłe) Mielinizacja Wpuklenie błony komórki Schwanna (mezakson) owija się wielokrotnie wokół aksonu... mezakson Akson Akson otoczony przez osłonkę mielinową ma nierównomiernie rozmieszczone kanały sodowe i przewodzi bodźce w formie złożonej z depolaryzacji błony i słabego prądu elektrycznego płynącego przez cytoplazmę (przewodzenie skokowe, do 120 m/s); osłonka mielinowa jest izolatorem elektrycznym Przewężenie Ranviera – styk dwóch segmentów osłonki mielinowej • fałdy cytoplazmy komórek Schwanna • w aksonie: - mitochondria - w błonie aksonu (aksolemie) liczne kanały sodowe otwierane zmianą potencjału ... co prowadzi do wytworzenia zwartego układu koncentrycznych, wielokrotnych warstw fosfolipidowych z niewielką ilością białek Przewodzenie skokowe • faza szybka (w obrębie segmentu osłonki, prąd elektryczny płynący przez cytoplazmę aksonu) – stopniowo słabnie • faza wolna (w przewężeniu Ranviera, depolaryzacja błony aksonu) - odnowienie potencjału przewodzenie 3 Szybkość przewodzenia zależy od: • obecności osłonki mielinowej • długości segmentów osłonki • grubości osłonki mielinowej • grubości aksonu Synapsy mogą się tworzyć pomiędzy różnymi częściami komórek nerwowych, a także pomiędzy komórkami nerwowymi i włóknami mięśniowymi szkieletowymi Typy włókien nerwowych: A: grube zmielinizowane B: cienkie zmielinizowane C: niezmielinizowane 15-120 m/s 3-15 m/s 1-3 m/s Synapsa składa się z części pre- i postsynaptycznej Część presynaptyczna: • pęcherzyki synaptyczne zawierające neuroprzekaźnik • mitochondria • kanały wapniowe • błona presynaptyczna i strefa aktywna Szczelina synaptyczna: • kadheryny łączące błony prei postsynaptyczną Część postsynaptyczna: • błona postsynaptyczna z receptorami dla neuroprzekaźnika • płytka postsynaptyczna (zagęszczenie postsynaptyczne) – szkielet blonowy Typ synapsy zależy od rodzaju receptorów błony postsynaptycznej i ich sposobu działania Synapsa pobudzająca: otwierają się kanały kationowe (np. Na+), → depolaryzacja błony postsynaptycznej 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) • aksodendrytyczne • aksosomatyczne • aksoaksonalne • płytki motoryczne Przewodzenie synaptyczne (synapsa chemiczna): 1. Potencjał czynnościowy dochodzi do części presynaptycznej 2. Otwierają się kanały wapniowe (otwierane zmianą potencjału) 3. Wzrost poziomu Ca2+ w części presynaptycznej wywołuje egzocytozę pęcherzyków synaptycznych 4. Cząsteczki neuroprzekaźnika dyfundują przez szczelinę synaptyczną i wiążą się z receptorami w błonie postsynaptycznej 5. Otwierają się kanały jonowe w błonie postsynaptycznej Wydzielony do szczeliny synaptycznej neuroprzekaźnik w większości powraca (wychwyt zwrotny – endocytoza receptorowa) do części presynaptycznej Neuroprzekaźniki Charakter chemiczny Nazwa Typ synaps Działanie synaps* estry acetylocholina jonotropowe, metabotropowe pobudzające aminy biogenne noradrenalina dopamina serotonina metabotropowe metabotropowe metabotropowe, jonotropowe pobudzające hamujące pobudzające aminokwasy kwas gammaaminomasłowy (GABA) glicyna kwas glutaminowy jonotropowe, metabotropowe hamujące jonotropowe, jonotropowe, metabotropowe hamujące pobudzające peptydy opioidowe (endorfiny, metabotropowe enkefaliny) inne (np. CGRP, metabotropowe substancja P, VIP) hamujące nukleotydy ATP, GTP jonotropowe, metabotropowe pobudzające gazy tlenek azotu (NO) metabotropowe pobudzające różne 4 Synapsy elektryczne to połączenia szczelinowe pomiędzy błoną pre- i postsynaptyczną dendryt błona presynaptyczna akson Bodźce z synaps są przewodzone przez dendryty w formie słabych prądów elektrycznych (potencjały postsynaptyczne) W perykarionie ulegają sumowaniu (powstaje zbiorczy potencjał postsynaptyczny). Jeżeli jest on wystarczająco duży, wyzwala potencjał czynnościowy w początkowym odcinku aksonu • przewodzenie synaptyczne bez opóźnienia • u ssaków rzadkie - obecne w siatkówce i niektórych rejonach mózgu • u niższych kręgowców i bezkręgowców występują w drogach nerwowych odpowiedzialnych za ucieczkę – reakcję na zagrożenie Komórki neurogleju: Parakrynowe przewodzenie bodźców Ośrodkowy U.N. • astrocyty • oligodendrocyty • komórki mezogleju • komórki ependymy Pomiędzy zakończeniami włókien nerwowych a komórkami mięśniowymi gładkimi i gruczołowymi nie tworzą się synapsy – bodźce przewodzone są na drodze parakrynowej (neuroprzekaźniki dyfundują przez istotę międzykomórkową) Astrocyty • ich wypustki tworzą „mankiety” otaczające komórki nerwowe, ich wypustki i naczynia krwionośne • wspomagają metabolicznie komórki nerwowe • w miejscach uszkodzenia tkanki nerwowej namnażają się i tworzą blizny protoplazmatyczne neuroprzekaźnik Obwodowy U.N. • komórki Schwanna • glejowe komórki satelitarne zwojów rdzeniowych • komórki glejowe cewy pokarmowej Astrocyt protoplazmatyczny Komórka mezogleju Astrocyt włóknisty Oligodendrocyt Oligodendrocyty wytwarzają osłonki mielinowe wokół aksonów ośrodkowego układu nerwowego Pojedynczy oligodendrocyt może wytworzyć kilka segmentów osłonki mielinowej wokół kilku aksonów włókniste 5 Komórki mikrogleju (mezogleju) są odmianą makrofagów rezydującą w ośrodkowym układzie nerwowym • pochodzenie szpikowe • po aktywacji: - migrują (np. do ogniska zapalnego) - fagocytuja - produkuja cytokiny spoczynkowe Komórki ependymy • tworzą pseudonabłonkowe wyściółki komór i kanałów w OUN • mikrokosmki, migawki • połączenia międzykomórkowe aktywowane Opona miękka Astrocyt Osł. mielinowa Oligodendrocyt Kapilara Komórka mezogleju Neuron Astrocyt Ependyma nanerwie (tk. łączna włóknista) Kom. mezogleju Komora Komórki Schwanna • jeżeli tworzą segmenty osłonek, są wydłużone • w innych lokalizacjach (lemnocyty w ciałkach czuciowych) mogą być różnokształtne • dobrze rozwinięte organelle (wyjątek: segmenty osłonki mielinowej) • wytwarzają blaszkę podstawną Zwój rdzeniowy (międzykręgowy) zawiera pseudojednobiegunowe kom. zwojowe, glejowe komórki satelitarne, włókna nerwowe i gęstą sieć naczyń włosowatych onerwie (warstwy płaskich fibroblastów) Pień nerwowy (nerw obwodowy) • pęczki włókien nerwowych • tkanka łączna • naczynia krwionośne śródnerwie (włókna srebrochłonne, fibryle kolagenowe) komórka zwojowa osł. mielinowa komórki satelitarne akson Glejowe komórki satelitarne są morfologicznie i czynnościowo podobne do astrocytów 6 Ośrodkowy układ nerwowy Rdzeń kręgowy 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 α- motoneuron kanał centralny Komórki Purkiniego mają gęste drzewo dendrytyczne, rozgalęziające się tylko w jednej płaszczyźnie; przetwarzają sygnały wysłane przez wszystkie inne typy neuronów kory móżdżku Kora móżdżku ma trzy warstwy drobinowa zwojowa (kom. Purkiniego) ziarnista Choć kora móżdżku zawiera kilka typów neuronów, opuszczają ją tylko aksony komórek Purkiniego Komórki Purkiniego Kora mózgu (neocortex) ma sześć warstw Duża kom. ziarnista Drobinowa Warstwa drobinowa Komórka gwiaździsta Ziarnista zewn. Piramidowa zewn. Warstwa ziarnista Ziarnista wewn. Istota biała Bocznice powrotne Komórka koszyczkowa Piramidowa wewn. Włókno pnące Wielokształtna Małe kom. ziarniste Włókno mszyste Aksony kom. Purkiniego 7 Choć komórki nerwowe nie mogą się namnażać przez podział, udowodniono możliwość powstawania nowych, sprawnych czynnościowo neuronów z komórek macierzystych obecnych w niektórych obszarach mózgu (otoczenie komór bocznych, hipokamp). Jest to rzadkie zjawisko, ale daje nadzieję na uruchomienie procesów regeneracyjnych w centralnym układzie nerwowym. Bariera krew-mózg Blaszka podstawna Składniki morfologiczne: • komórki śródbłonkowe • blaszka podstawna • warstwa wypustek astrocytów Selektywna przepuszczalność naczyń włosowatych w mózgu jest wynikiem obecności: • ciągłych stref zamykających pomiędzy komórkami śródbłonka naczyń • selektywnych białek transportowych w błonie komórkowej śródbłonka Wypustki astrocytów Strefa zamykająca Komórka śródbłonkowa Tajemnicze choroby: scrapie i choroba wściekłych krów Tzw. encefalopatie gąbczaste: "scrapie" - trzęsawka owiec i kóz, zakaźna encefalopatia norek, gąbczasta encefalopatia kotów i gąbczasta encefalopatia bydła (choroba wściekłych krów) są prawdopodobnie wywoływane przez niezwykłe białkowe czynniki zakaźne, tzw. priony, które „zakażają” inne białka w ośrodkowym układzie nerwowym, nadając im własności chorobotwórcze. Choć za wyjaśnienie mechanizmu działania prionów przyznano Nagrodę Nobla, ich znaczenie etiologiczne jest nadal przedmiotem dyskusji w środowisku naukowym. 8
Podobne dokumenty
Tkanka mięśniowa, tkanka nerwowa
• komórki nerwowe (neurony) - sygnalizacja, neurosekrecja • komórki neurogleju (glejowe) - ochrona, wspomaganie
Bardziej szczegółowoTkanka nerwowa, naczynia, układ limfatyczny
Komórki: • komórki nerwowe (neurony) sygnalizacja • komórki neurogleju (glejowe) ochrona, wspomaganie Substancja międzykomórkowa: prawie nieobecna (blaszki podstawne)
Bardziej szczegółowo