Układ nerwowy Ośrodkowy i Obwodowy

Układ nerwowy

v Ośrodkowy (centralny) układ nerwowy (CUN)

v Obwodowy układ nerwowy (OUN) § Odbiera sygnały z otoczenia lub narządów wewnętrznych i przekazuje

je za pośrednictwem włókien dośrodkowych (aferentnych) do CUN § Przekazuje impulsy z CUN do narządów efektorowych za

pośrednictwem włókien nerwowych odśrodkowych (eferentnych)

v Autonomiczny układ nerwowy § Przyjmuje sygnały z narządów wewnętrznych (np. ciśnienie krwi,

rozciągnięcie narządów wewnętrznych) i przekazuje je do CUN za pomocą włókien dośrodkowych

Ośrodkowy (centralny) układ nerwowy

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

odchodzących od nich wypustek (pozbawione mieliny aksony). Agregaty ciał komórek nerwowych zamkniętych w istocie białej – jądra. Zrąb stanowią głównie astrocyty (głównie protoplazmatyczne), tworzące pilśń nerwową

Pomiędzy wypustkami astrocytów – proteoglikany, tworzące uwodniony żel. Astrocyty tworzą warstwę graniczną zewnętrzną, oddzielającą istotę szarą od opony miękkiej. Oprócz astrocytów obecne oligodendrocyty i komórki mikrogleju.

Istota biała – nagromadzenie wypustek komórek nerwowych (aksony otoczone mieliną lub bezosłonkowe). 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

Ø Inaczej płaszcz – formacja istoty szarej, warstwa o grubości 2-4,5 mm, pokrywająca półkule mózgu

Ø Neurony: § Piramidalne§ Gwiaździste (ziarniste)§ Wrzecionowate§ Poziome (Cajala) § Komórki wielobiegunowe

Stałe składniki kory różnych okolic mózgu

Kora mózgu (nowa) 1. Warstwa drobinowa (brzeżna)Wrzecionowate neurony poziome Aksony i dendryty równolegle do kory 2. Warstwa ziarnista zewnętrznaNeurony piramidalne małe (aksony ku istocie białej); Neurony ziarniste3.Warstwa piramidalnaNeurony piramidalne (aksony > istota biała, dendryty > w-wa drobinowa) 4. Warstwa ziarnista wewnętrznaNeurony piramidalne, neurony ziarniste (aksony i dendryty do sąsiednich neuronów, długie dendryty do powierzchni kory). Smuga poprzeczna zewnętrzna 5. Warstwa zwojowaDuże neurony piramidalne (Betza w zakręcie środkowym przednim – komórki ruchowe) Małe neurony ziarniste Smuga poprzeczna wewnętrzna 6. Warstwa komórek różnokształtnychNeurony piramidalne małe Neurony wrzecionowate i inne

Istota biała

Warstwa graniczna gleju

Kora mózgu (nowa)

Ø Liczba neuronów w poszczególnych warstwach różna

Ø W zależności od okolicy kory mogą w niej dominować komórki piramidalne lub ziarniste (gwiaździste)

§ Kora ziarnista – w okolicy węchowej § Kora piramidalna – kora ruchowa

v Kora dawna ü opuszka węchowa ü okolica pozaopuszkowa ü guzek opuszkowy ü kora płata gruszkowatego

v Kora stara (niejednorodna) – hipokamp ü Róg Ammona – głównie komórki piramidalne ü Zakręt zębaty – głównie komórki ziarniste

q Mechanizm uczenia się q Mechanizm zapamiętywania

q Odczuwanie zapachów q Tworzenie stereotypów zachowań płciowych

Kora mózgu v Kora nowa – 95% objętości ludzkiej kory v Kora dawna (paleocortex) v Kora stara (archicortex)

Istota białą Ø Zrąb – tkanka glejowa Ø Włókna nerwowe zmielinizowane i bezosłonkowe, układające się

w pęczki § Włókna projekcyjne, łączące odległe części CUN § Krótkie włókna kojarzeniowe, łączące pobliskie neurony § Włókna spoidłowe, łączące parzyste struktury mózgowia

Kora móżdżku

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

(koszyczkowe) 2. Warstwa zwojowaNeurony gruszkowate – zwojowe, Purkinjego. Dendryty → w-wa drobinowa, aksony → istota biała3. Warstwa ziarnistaMałe neurony ziarniste – aksony kształt T → zwojowe Neurony ziarniste duże (Golgi II)Neurony poziome dwubiegunowe (Lugaro)

Istota białaWłókna dochodzące:a) Kiciaste – z rdzenia kręgowegob) Pnące – 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.

Spoidło szare

Dystrybucja komórek glejowych w mózgu

Bariera krew-mózg

Tkanka glejowa „tkanka łączna” centralnego układu nerwowego

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 Tworzące wypustki zakończone płytką – stopka ssąca, na powierzchni naczynia

v Połączenia zmykające pomiędzy komórkami śródbłonka

v Obecność makrofagów (mikroglej) w przestrzeni okołonaczyniowej

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

2. Błona podstawna ciągła 3. Astrocyty tworzące stopkę ssącą

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

Główne drogi transportu cząsteczek przez BBB

a) Substancje rozpuszczalne w wodzie b) Substancje lipofilne – błona komórkowa (barbiturany, etanol) c) Transportery obecne w błonie komórek śródbłonka (np. GLUT1) d) Endocytoza za pośrednictwem receptorów i transcytoza (insulina, transferyna) e) Endocytoza adsorbcyjna i transcytoza - białka osocza (albuminy)

Leki przekraczają barierę krew-mózg drogami b – e, ale głównie b

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. Przedłużenie – splot naczyniówkowy(tkanka łączna i liczne naczynia)

Opony oddzielają od siebie: jama podtwardówkowa i jama podpajęczynówkowa.

Wszystkie opony wywodzą się z mezenchymy.

Płyn mózgowo-rdzeniowy

Produkowany (splot naczyniówkowy) 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

Znaczenia kliniczne bariery krew-mózg

ØWszystkie substancje przedostające się do mózgu muszą być transportowane przez komórkę śródbłonka. Woda, gazy i cząsteczki rozpuszczalne w lipidach (lipofilne) – dostęp wolny.

ØPasaż glukozy i innych wybranych cząsteczek. ØNieprzepuszczalna dla wielu substancji, w szczególności dla leków

stosowanych w terapii infekcji lub chorób nowotworowych. ØJeżeli bariera krew-mózg uszkodzona, płyn tkankowy akumuluje się w

tkance nerwowej – obrzęk mózgu. ØAstrocyty wytwarzające stopkę ssącą utrzymują funkcję bariery –

transport płynu i jonów z przestrzeni okołoneuronalnej do naczyń krwionośnych.

Funkcjonalna bariera zabezpieczająca przed pasażem z krwi do tkanki nerwowej niektórych substancji, jak antybiotyki, substancje chemiczne i bakterie, utrzymywanie homeostazy w mózgu.

Obwodowy układ nerwowy Ø Zwoje nerwowe Ø Nerwy czaszkowe i rdzeniowe Ø Zakończenia nerwowe

Zwoje czuciowe

Nerwy§ Pęczki włókien nerwowych biegnących równolegle do siebie, otoczonych

tkanką łączną właściwą

Śródnerwie

Onerwie

Nanerwie

§ Nanerwie – cały nerw; duża liczba naczyń krwionośnych, fibrocyty, włókna tk. łącznej§ Onerwie – poszczególne pęczki nerwowe: kilka warstw spłaszczonych fibroblastów,

nieprzepuszczalna osłonka chroniąca włókna nerwowe § Śródnerwie (osłonka Keta-Retziusa) – pojedyncze włókna nerwowe; nieliczne

fibroblasty, włókna siateczkowe, naczynia krwionośne

Autonomiczny układ nerwowy Ø Reguluje wydzielanie wielu gruczołów Ø Skurcze mięśni gładkich Ø Praca serca Ø Regulacja funkcji komórek narządów wewnętrznych zapewnia homeostazę

czynności wewnętrznych organizmuq Układ przywspółczulny q Układ współczulny

Degeneracja i regeneracja tkanki nerwowej

Ø Neurony, 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 Ø Neurony nie wytwarzające połączeń synaptycznych obumierają – transneuronalna

degeneracja Ø Komórki glejowe CUN i OUN dzielą się mitotycznie

Zmiany w perikarionie po uszkodzeniu włókna ü Chromatoliza - zanik substancji Nissla,

zmiana barwliwości neuroplazmy üWzrost objętości perikarionu ü Migracja jądra na obwód perikarionu

Okolica uszkodzenia ü Proksymalny i dystalny odcinek aksonu w pobliżu

uszkodzenia degeneruje üWzrost aksonu następuje natychmiast po usunięciu

przez makrofagi pozostałości po uszkodzeniu üMakrofagi 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.

Atrofia mięśnia

Chromatoliza

Wzrost aksonu 0,5 – 3 mm/dzień