Idegrendszer 1. systema nervosum. Általános jellemzés, idegszövet

Átírás

1 Idegrendszer 1. systema nervosum Általános jellemzés, idegszövet

2 Idegszövet (tela nervosa) Az idegrendszert építi fel. Sejttípusai: Idegsejt (neuron): ingerületvezetésre alkalmas Gliasejt: burkot képez a neuronok nyúlványai körül, biztosítja az idegsejtek működéséhez szükséges anyagokat. Ependimasejt: a gerincvelő és az agy belső üregrendszerét burkolja, nyúlványai behatolnak a gerincvelő és az agy állományába is.

3 Az idegsejt (neuron) jellemzői Egymagvú, nyúlványokkal rendelkező, ingerületvezetésre differenciálódott sejt. Jellemzői: Genetikai (fejlődési) egység: a neuron valamennyi része ugyanabból a sejtből fejlődik Anatómiai egység: egységes plazmája és sejthártyája van. Élettani egység: csak a minden részt tartalmazó idegsejt képes működni

4 Az idegsejt jellemzői (folytatás) Patológiai egység: minden neuron speciális érzékenységű bizonyos kóros behatásokra. Táplálkozási (trofikai) egység: csak a neuron egésze képes táplálkozni, a nyúlványok a sejtesttől elválasztva nem. Hisztodinámiás polaritással rendelkezik: az ingerület a dendritektől a sejttest felé, majd onnan az axon vége felé terjed.

5 A neuron felépítése

6 A neuron részei Sejttest (perikaryon vagy soma) Plazmanyúlványok vagy dendritek Idegnyúlvány (neunit vagy axon vagy tengelyfonál Végfácska vagy telodendrion

7 Az idegsejt teste (soma vagy perikaryon)

8 A sejttest vagy perikaryon Nagyon változó az alakja és a nagysága ( μm) Nagy világos, hólyag alakú sejtmagja van, benne nukleolussal Plazmájában Nissl-féle rögök (tigroid szemcsék) vannak, ezek a fehérjeszintézisben vesznek részt. A plazmában neurofibrillumok találhatók. Ezek juttatják el a sejttestben termelt anyagokat az axonba.

9 Nyúlványok 1. dendritek Számuk és nagyságuk alapvetően meghatározza az idegsejt alakját. Hosszuk: néhány μm-től pár mm-ig terjedhet Egyszerűek vagy elágazódóak, elágazódásaik a neuronfajtákra jellemzőek. Nissl-szemcséket tartalmaznak. Tűszerű nyúlványuk (dendrittövis) lehet, amelyekkel szinapszist hoznak létre más neuronok axonjaival.

10 Nyúlványok 2. neurit vagy axon vagy tengelyfonál Hossza: néhány mm-től 1 m-ig A sejttestből eredési kúppal (axondomb) indul ki, itt nincsenek Nissl-szemcsék. Kezdeti szakasza: initialis szegmentum, hüvely nélküli, vastagabb sejthártyájú, de alacsony ingerküszöbű. A sejttesttől távolabb elágazhat (kollaterálisokat hozhat létre)

11 Axon folytatás Az axonok a burkolásuk szempontjából lehetnek: Hüvely nélküli ún. csupasz rostok. Ritkábbak, pl. a központi idegrendszer vékonyabb idegrostjai. Hüvelyesek. Az axont kívülről más sejtek veszik körül.

12 Az axon hüvelytípusai Schwann-sejtes hüvely. A szimpatikus idegrendszer postganglionaris rostjai és a vékony érzőrostok (ún. C-rostok) Mielinhüvely. Az ilyen hüvelyű rostok alkotják a központi idegrendszer pályáit. A velőshüvelyt itt oligodendroglia sejtek alkotják. Schwann- és mielinhüvely. A kettős hüvely a Schwann-sejt axonra történő felcsavarodásá-val jön létre. A szomszédos sejtek között befűződések vannak (Ranvier-féle befűződések. Itt nincs az axon burkolva.

13 Kettős hüvelyű axonok

14 Ranvier-befűződés

15 Velőshüvely

16 Velőshüvely-2

17 Velőshüvelyű idegrostok kialakulása

18 Oligodendrogliasejt A velőshüvely kialakulása szomszédos neuronokon

19 A neuronok csoportosítása a nyúlványok alapján 1. A nyúlványok száma alapján Apoláris - nyúlványtalan Unipoláris - egynyúlványú Bipoláris - kétnyúlványú Pseudounipoláris - álegynyúlványú Multipoláris - többnyúlványú

20 Sejttípusok a nyúlványok száma alapján

21 Sejttípusok a nyúlványok száma alapján

22 Nyúlványtalan (apolaris) neuronok Az embrionális fejlődés során nagy számban figyelhetők meg a közel gömb alakú, még differenciálatlan sejtek az ún. neuroblasztok a velőcsőben. A kifejlett idegrendszerben is előfordulnak ezek az embrionális jellegüket megőrző sejtek (ős- vagy stem-sejtek), amelyeknek az újabb adatok szerint jelentős szerepe lehet az idegrendszert érő traumák után egyes idegsejtek pótlásában.

23 Egynyúlványú (unipoláris) neuronok az elnevezésnek megfelelően egyetlen nyúlvány lép ki a perikaryonból. ez a nyúlvány egyes esetekben (pl. retina amakrin sejtjei) axon értékű,

24 Kétnyúlványú (bipoláris) neuronok a perikaryonból két, gyakran eltérő hosszúságú és funkciójú nyúlvány lép ki. Ez a sejttípus főleg az érző működésekben játszik szerepet, bár ismert bipoláris interneuron (pl. retina ún. pálcika-csap bipolárisai) is. A bipoláris neuronok módosult formájának tekintjük a csigolyaközti dúc ún. álegynyúlványú (pszeudounipoláris) neuronjait.

25 Soknyúlványú (multipoláris) neuronok a leggyakoribb sejttípus, amikor legalább három, de általában annál több nyúlvány lép ki a perikaryonból. az egyik nyúlvány axon, az összes többi dendrit értékű. a sejttest alakja és a dendritelágazódás általában annyira jellemző a sejtekre, hogy azok szövettani preparátumokban is könnyen azonosíthatók

26 A sejttest alakja és a nyúlványok elágazódása szerinti sejttípusok-1 Piramissejt. Axonja a piramis alapjából indul ki, a dendritek a sejttest többi részéből.

27 A sejttest alakja és a nyúlványok elágazódása szerinti sejttípusok-1 Golgi I. típusú sejt. Hosszú neuritja van és a végén oszlik ágakra. Golgi II. típusú sejt. Neuritjuk néhány μm és hirtelen, csokorszerűen oszlik ágakra

28 Purkinje-sejt. Marharépa alakú és tujafához hasonlítható dendritelágazódásúak a kisagykéregben. Kosársejt. Neuritjuk kosárszerű szinapszist alkot a Purkinje-sejtekkel a kisagykéregben. Szemcsesejt. Nagy és kisagykéregben található szemcseszerű sejtek.

29 Purkinje-sejt

30 Kosársejt

31 Szemcsesejt

32 Végfácska (telodendrion) Az axon vége faágszerűen szétágazódik. Részei: A végződés előtti eloszlás Idegvégződés Terminális vagy szabad végződés Intercalaris vagy neuronok közti idegvégződés

33 Terminális végződés A neuron más szövettel áll kapcsolatban Típusai: Receptor: érzőideg végződés Effektor: végrehajtó-mozgató végződés

34 A receptorok Az inger eredete szerinti csoportosítsásuk: Exteroreceptorok: a külvilág ingereit fogják fel Interoreceptorok: a szervezet belső ingereit fogják fel. Az exteroreceptorok típusai: Érzéksejtek Idegvégződések

35 Az érzéksejtek típusai Primer érzéksejtek. A sejt nyúlványa alkotja a neuritet pl. szaglóhám. Szekunder érzéksejtek. Nincs elvezető nyúlványuk, egy neuron végződik rajtuk pl. halló-egyensúlyi szerv receptorai.

36 Érzéksejtek típusai primer szekunder tercier

37 Idegvégződéses receptorok-1 Izomreceptorok (izomorsó, ínorsó)

38 Idegvégződéses receptorok-2 Bőrreceptorok. A bőrben veszik fel az ingerületet. Szabad idegelágazódások Merkel-féle tapintósejt a hámrétegben Meissner-féle tapintó végtest Krause-féle végtest. Hidegre, feszülésre érzékeny, illetve genitális végtestek. Ruffini-féle végtest. Feszülést érzékel. Mély mechanoreceptorok. Vater-Pacini-test.

39 Meissner-féle tapintó végtest

40 Vater-Pacini-test

41 Bőrreceptorok

42 Interoreceptorok Nyomásérzékeny (presszor-)receptorok Hőérzékelő (termo-)receptorok Kémiai (kemo-)receptorok Ozmotikus gradienst érzékelő (ozmo-) receptorok

43 Az effektorok típusai Vegetatív alapfonat: simaizomban, szívizomban és mirigyekben. Ez a mirigy-, simaizom-és szívizomszövetet áthálózó Schwann-sejtek rendszere, melyben a vegetatív mozgatórostok végső elágazódásai vannak. Izomvéglemez: harántcsíkolt izomban. Minden izomrosthoz külön véglemez tartozik. A motoros véglemezben ingerületátvivő anyagot tartalmazó hólyagocskák vannak.

44 Neuroglia A központi idegrendszer támasztószövete Myelinhüvelyt képez az idegsejtek körül. Sejtjei az ektodermából származnak. Alapvető funkciói: Támasztás. Anyagforgalom támogatása. Idegsejtek leépítése és hegképződés.

45 Gliaszövet Az idegrendszer támasztószövete. Sejtekből és azok nyúlványaiból áll. Fajtái: Ependyma: az agykamrákat bélelő hengerhámszerű sejtek, felszínén mikrobolyhok vannak.

46 Gliaszövet 2. Macroglia vagy astrocita sejtek formái: Plazmás glia a szürkeállományban. Rostos glia a fehérállományban. Rostos glia Plazmás glia

47 Gliaszövet 3. Microglia. Magjuk ovális vagy pálcika alakú, és rövid nyúlványai erősen elágaznak. Ezek a sejtek amőbaszerű mozgásra képesek, vándorolni tudnak. Szövetpusztuláskor fagocitálják az elhalt anyagot (eltakarító sejtek), közben gömbszerűen lekerekednek (szemcse- vagy hálósejtek). Oligodendroglia: az idegrostok mielinhüvelyét alkotja a központi idegrendszerben. Magjai kicsik és sötétek, elágazó nyúlványaik nincsenek. A szürkeállományban az idegsejteket kísérik,a fehérállomány idegrostjai között sorokba rendeződve foglalnak helyet. Hortenga-féle mesoglia: a belső védekező rendszerhez tartozik Oligodendroglia sejt neuron axonjával microgliasejt

48 Elemi idegélettani jelenségek

49 A membránpotenciál Az idegsejt membránjának két oldala között feszültség (potenciálkülönbség mérhető). A potenciálkülönbség kialakulásának okai: Membrán tulajdonságok: féligáteresztő, szelektíven áteresztő. A membrán két oldala között egyenlőtlen az ioneloszlás (Na + -K + -pumpa, ioncsatornák)

50 Az idegsejt membránja nyugalmi helyzetben

51 Nyugalmi potenciál A sejt belseje negatívabb a membrán külsejénél. Okok: Negatív töltésű fehérjemolekulák többségben vannak a sejt belsejében. A K + kiáramlását nem követik az anionok A Na + ionok nem juthatnak be. A fehérjék nagy méretük miatt nem tudnak kiáramolni. A Na + -K + -pumpa a sejtből aktív transzporttal Na + -t juttat ki és K + -t be.

52 Nyugalmi potenciál mérése

53 A nyugalmi potenciál kialakulása

54 Nátrium-káliumpumpamechanizmus

55 Akciós potenciál Ha az inger eléri az ingerküszöb értékét, kiváltja a sejt válaszát és kialakul az ingerület. Megváltozik a membrán áteresztőképessége. Megindul az ionok áramlása a koncentrációkülönbségnek megfelelően. A nyugalomban zárt Na+ csatornák megnyílnak, a Na+ ionok beáramlanak a sejtbe. A membrán belső oldala pozitívabb lesz. Ez a depolarizációs fázis.

56 Az akciós potenciál 2. A Na+ ionok beáramlásának végén kialakul a túllövés következtében az akciós potenciál. A depolarizációs fázis végén a Na + csatornák bezárulnak, ugyanakkor megnyílnak a K + csatornák is. A kiáramló K + csökkenti a belső oldal pozitív töltéstöbbletét, amelynek hatását fokozza a Na + - K + -pumpa működése is. A nyugalmi potenciál visszaállása a repolarizáció.

57 Az idegsejt membránja akciós potenciálkor

58 Az akciós potenciál kialakulása

59 Az akciós potenciál görbéje

60 Ingerület ugráltatott terjedése

61 Szinapszis Az idegsejtek közötti kapcsolódások. Egy-egy idegsejt általában több, mint ezer másik idegsejttel áll kapcsolatban. A szinapszis részei: Preszinaptikus membrán Szinaptikus rés. Átlagban 20 nm átmérőjű. Posztszinaptikus membrán.

62 A SZINAPSZIS FELÉPÍTÉSE

63 A SZINAPSZIS FELÉPÍTÉSE

64 Leggyakoribb ingerületátvivő anyagok Aminosavak Aminosavszármazékok Peptidek glutaminsav acetilkolin encefalin noradrenalin szomatoszatin γ-amino vajsav (GABA) dopamin P-anyag glicin szerotonin A központi idegrendszerben a leggyakoribb ingerületátvivő anyag a glutaminsav. Fontos szerepet tölt be a tanulásban és az emlékezésben, valamint az epilepszia kialakulásában. Az acetilkolin a központi és a környéki idegrendszerben egyaránt megtalálható. A szerotonin a normális magatartási folyamatok, az alvásébrenlét, vagy az étvágy szabályozásában játszik szerepet.

65 A kémiai szinapszis működése Az információ a szinapszishoz akciós potenciálsorozat formájában érkezik. Ez a frekvencia váltja ki az ingerületátvivő anyagok termelődését és felszabadulását. A posztszinaptikus membrán fehérjéi az ingerületátvivő anyagok hatására megváltoznak. E változás a posztszinaptikus membránon elektromos potenciálváltozást eredményez.

66 A kémiai szinapszisok működési típusai 1. Az elkülnítés a szerint történik, hogy az ingerületátvivő anyag milyen változásokat eredményez a posztszinaptikus membránon. Serkentő szinapszis: a membrán polaritását a depolarizáció felé mozdítja el, azzal, hogy megnyitja a Na + és K + csatornákat. Csökken az ingerküszöb, kisebb ingerek is kiválthatnak akciós potenciált. Leggyakoribb ingerületátvivő anyag: glutaminsav és az acetilkolin.

67 A kémiai szinapszisok működési típusai 2. Gátló szinapszis. A γ-amino vajsav (GABA) vagy a glicin a membránreceptorokhoz kötődve a K + és a Cl - csatornák kinyílását váltja ki, fokozódik a membrán polaritása. Ennek következtében a posztszinaptikus sejt az átlagos ingerekre nem reagál, nem alakul ki tovaterjedő akciós potenciál, mivel magas az ingerküszöb.

68 A serkentő és a gátló szinapszis összehasonlítása Serkentő szinapszis Gátló szinapszis Típusa kémiai Kémiai Ingerületátvivő anyaga Elhelyezkedése Acetilkolin, noradrenalin, glutaminsav, szerotonin Dendritben, esetleg a sejttestben γ-amino vajsav, glicin A sejttestben az axoneredésnél Hatása A membránpolaritás csökken (depolarizáció, hipopolarizáció) A membránpolaritás nő (hiperolarizáció) A hatás eredménye Az ingerküszöb csökken Az ingerküszöb nő A szinaptikus hólyag Gömb alakú tojásdad

69 A serkentő és a gátló szinapszis hatása

70 A reflexív elve A szinapszisokkal összekapcsolódó idegsejtek egy egységes rendszert alkotnak. Az idegrendszer működési egysége a reflexív. Részei: Ingert felfogó érzékelő vagy receptor. Bevezető vagy érzőidegsejt. Központi idegsejt (interneuron). Mozgató idegsejt. Végrehajtó sejt vagy szerv.