Pobierz Budowa i działanie układu nerwowego i więcej Notatki w PDF z Biologia tylko na Docsity!
Budowa i Działanie Układu Nerwowego
Funkcje uk ł adu nerwowego
Odbiór i analiza bod ź ców ze ś rodowiska zewn ę trznego i wewn ę trznego Reakcja na bod ź ce Regulowanie i koordynowanie pracy innych uk ł adów narz ą dów Sterowanie wy ż szymi czynno ś ciami nerwowymi, takimi jak emocje, pami ęć inteligencja
Budowa uk ł adu nerwowego
Podstawowa jednostka anatomiczna i czynno ś ciowa - komórka nerwowa - neuron - odpowiada za przep ł yw informacji w postaci impulsów nerwowych W sk ł ad tkanki nerwowej wchodz ą te ż komórki glejowe - pe ł ni ą w stosunku do neuronów funkcje podporowe i od ż ywcze Podzia ł funkcjonalny Somatyczny uk ł ad nerwowy - kontroluje czynno ś ci mi ęś ni szkieletowych oraz kieruje wykonywaniem ruchów ś wiadomych Autonomiczny uk ł ad nerwowy - kontroluje metabolizm, czynno ś ci mi ęś ni g ł adkich i mi ęś nia sercowego, funkcjonowanie narz ą dów wewn ę trznych Podzia ł anatomiczny O ś rodkowy uk ł ad nerwowy - mózgowie i rdze ń kr ę gowy Obwodowy uk ł ad nerwowy - nerwy obwodowe (czaszkowe i rdzeniowe) i nerwy autonomiczne
Komórki glejowe
Funkcje - podporowa, od ż ywcza, izoluj ą ca, regeneruj ą ca Lemocyty (komórki os ł onkowe) - d ł ugie sp ł aszczone komórki, tworz ą ce os ł onki mielinowe we w ł óknach mielinowych Astrocyty - najwi ę ksze, maj ą gwia ź dzisty kszta ł t i du żą liczb ę wypustek, bior ą udzia ł w transporcie substancji, pe ł ni ą funkcje podporow ą , pourazowa naprawa tkanki nerwowej · · · · · · · ⑨ ⑨ · ⑨ ⑨ · · ·
Neurony
Cia ł o komórki (perykarion) - ma j ą dro komórkowe i organelle typowe dla kom. zwierz ę cej Akson - d ł uga, rozga łę ziona na ko ń cu wypustka, przekazuje impuls z cia ł a komórki do innego neuronu / kom. mi ęś niowej / gruczo ł u Os ł onka mielinowa - z komórek glejowych (lemocytów) Przew ęż enia/w ę ze ł Ranviera - przerwa mi ę dzy segmentami os ł onki mielinowej Dendryty - krótkie, rozga łę zione wypustki, doprowadzaj ą impuls do cia ł a komórki W ciele komórki i wypustkach bia ł kowe w ł ókienka - neurofibryle Aksony mog ą by ć bezmielinowe lub mielinowe Synapsy · T · · S
Odbiór bod ź ca wywo ł uje w komórce nerwowej stan pobudzenia - powstanie i rozprzestrzenianie si ę impulsu nerwowego Przewodzenie impulsu na zasadzie przepływu jonów (Na+, K+) przez błonę komórkową między wnętrzem neuronu a śr. zewn. Przez otwarte kana ł y potasowe zachodzi biernie dyfuzja K+ Kana ł y sodowe, biernie dyfuzja Na+ Pompa sodowo-potasowa (czynnie) przeciwdzia ł a wyrównaniu st ęż e ń K+ i Na+
Polaryzacja b ł ony neuronu i potencja ł spoczynkowy
B ł ona neuronu w stanie spoczynku jest spolaryzowana i wykazuje spoczynkowy potencja ł elektryczny, pod wp ł ywem bod ź ca ulega depolaryzacji -> potencja ł elektryczny czynno ś ciowy Repolaryzacja - b ł ona neuronu wraca do stanu wyj ś ciowego Potencja ł spoczynkowy - potencja ł elektryczny niepobudzonej komórki pobudliwej Ró ż nica st ęż e ń anionów i kationów po obu str b ł ony - polaryzacja b ł ony neuronu Przy braku bod ź ców (niepobudzona), ujemny potencja ł spoczynkowy -70 mV = przewaga anionów (-) w cytozolu kom. nerwowej i przewaga kationów (+) w ś rodowisku zewn ą trzkomórkowym Wewn. powierzchnia b ł ony na ł adowana - Zewn. powierzchnia b ł ony na ł adowana + duże, nieruchliwe aniony białkowe duże stężenie Na+ dodatni ładunek elektryczny kanały K+ otwarte, łatwo przenikają kanały Na+ zamknięte pompa sodowo-potasowa zapobiega wyrównaniu stężeń po obu str błony czynnie, aktywnie dużo więcej niż na zewn wpływają na - ładunek błony aniony białkowe nie ruszają się bo są za duże, nie mieszczą się w kanale K+ do środka Na+ na zewn spoczynK+owy - otwarte kanały potasowe (K+) · · · · · · · · · (^) .. aniony biatkowe Na · · · # · e · F
Potencja ł czynno ś ciowy powstaje w b ł onie aksonu pod wp ł ywem bod ź ców progowych (najs ł abszych, które wywo ł uj ą stan pobudzenia) i nadprogowych. Spowodowany krótkotrwa łą depolaryzacj ą b ł ony neuronu (zmiana ł adunków po obu jej stronach) równowa ż ny z impulsem nerwowym Przyczyny polaryzacji b ł ony neutronu: W cytozolu neuronów aniony bia ł kowe i du ż o K+, K+ dyfunduj ą do ś rod. zew ą trzkomórkowego zgodnie z gradientem, ale wskutek przyci ą gania ze str anionów bia ł kowych nie oddalaj ą si ę od zewn. powierzchnii b ł ony i tworz ą na niej warstw ę ł adunku + Ś rodowisko zewn ą trzkomórkowe ma nadmiar Na+ i Cl-. Oba rodzaje jonów dyfunduj ą biernie do wn ę trza neuronu B ł ona neuronu w stanie spoczynku przepuszcza w obu kierunkach dyfunduj ą ce jony przez kana ł y jonowe, naj ł atwiej K+, najtrudniej Na+, z tego powodu po stronie zewn. b ł ony neuronu jest nadmiar ł adunków +, a po wewn. nadmiar ł adunków - Depolaryzacja jest wynikiem znacznego zwiększenia przepuszczalności błony dla Na+ (dyfuzja zgodnie z gradientem) Przep ł yw Na+ do wn ę trza neutronu -> zmiana ł adunku - na + Na zewn ą trz neuronu nadmiar jonów chlorkowych (Cl-) Pomimo ci ą g ł ej dyfuzji Na+ i K+ nigdy nie dochodzi do wyrównania ich st ęż e ń po obu stronach b ł ony
- przeciwdzia ł a temu pompa sodowo-potasowa, wbrew gradientowi transportuje Na+ z komórki i K+ do komórki, czerpie energi ę z hydrolizy ATP, do dzia ł ania niezb ę dne Mg2+ Wskutek depolaryzacji b ł ony - potencja ł spoczynkowy b ł ony zmienia si ę na + potencja ł czynno ś ciowy (+30 mV) Potencja ł czynno ś ciowy rozprzestrzenia si ę wzd ł u ż neuronu jako fala depolaryzacji czyli impuls nerwowy, chwilowe odwrócenie ł adunku elektrycznego po obu stronach b ł ony
Depolaryzacja b ł ony neuronu i wytworzenie impulsu nerwowego
Zewn. powierzchnia b ł ony na ł adowana - Wewn. powierzchnia b ł ony na ł adowana + bodziec progowy wywo ł uje depo - DEaktywacja POmpy impulS - otwarte kanały sodowe (Na+) · · · · · · · · · · · ·
Bod ź ce s ł abe generuj ą impulsy o ma ł ej cz ę stotliwo ś ci, bod ź ce silne impulsy o du ż ej cz ę stotliwo ś ci pozwala to np. na ocen ę nat ęż enia ś wiat ł a/d ź wi ę ku/zapachu
Okres refrakcji neuronu
Refrakcja (niepobudliwo ść ) - czas potrzebny na ponowne spolaryzowane komórki nerwowej, okres niewra ż liwo ś ci komórki na silne bod ź ce (bezwzgl ę dna), lub niewra ż liwo ś ci na bodziec progowy (wzgl ę dna Refrakcja wzgl ę dna mo ż e zosta ć przerwana przez bardzo silny bodziec (nadprogowy) Czynno ś ciowe zabezpieczenie neuronu
Synapsy
Wyspecjalizowane po łą czenia, które wystepuj ą mi ę dzy zako ń czeniem aksonu jednego neuronu a dendrytem kolejnego/ komórk ą Synapsa chemiczna Sk ł ada si ę z b ł ony presynaptycznej, szczeliny synaptycznej i b ł ony postsynaptycznej Pod wp ł ywem pobudzenia z cz ęś ci presynaptycznej zostaje uwolniony zwi ą zek chemiczny - neuroprzeka ź nik (neurotransmiter/mediator) Dostaje si ę do szczeliny synaptycznej i wi ąż e si ę z receptorami b ł ony postsynaptycznej Impuls elektryczny zamienia si ę w impuls chemiczny, który wyzwala ponownie impuls elektryczny Opó ź nienie synaptyczne - wydzielanie i wi ą zanie neuroprzeka ź ników, sygna ł mo ż e by ć modyfikowany · · · · · · · · · ·
impuls nerwowy mitochondrium receptor p ę cherzyk z cz ą steczkami cz ą steczka neuroprzeka ź nika neuroprzeka ź nika Impuls nerwowy dociera do zako ń czenia aksonu, wydzielane s ą cz ą steczki neuroprzeka ź nika Cz ą steczki neuroprzeka ź nika łą cz ą si ę z odpowiednimi receptorami w b ł onie dendrytu Po łą czenie si ę cz ą steczek neuroprzeka ź nika z receptorami generuje impuls nerwowy w nast ę pnym neuronie
presynaptyczna postsynaptyczna pobudzenie receptorów -> depolaryzacja szczelina synaptyczna impuls kanały Ca2+ w cytozolu otwarte Synapsa elektryczna Impuls nerwowy przekazywany w sposób bezpo ś redni, bardzo szybkie tempo Akson jednej komórki styka si ę ś ci ś le z dendrytem drugiej komórki, powstaje mi ę dzy nimi ci ą g ł o ść elektryczna Przep ł yw jonów pomi ę dzy neuronami zachodzi przez kana ł y koneksonów (po łą czenia szczelinowe) Mog ą dzia ł a ć dwukierunkowo białka koneksony po łą czone Znajduj ą si ę w mi ęś niach g ł adkich Impuls nerwowy dociera do zakończenia neuronu, powoduje twieranie się kanałów koneksonów Jony sodu przepływają przez kanały koneksonów i generują impuls nerwowy w następnym neuronie mi ę sie ń wap ń powoduje ż e po neurofibrylach p ę cherzyki przybli ż aj ą si ę do b ł ony presynaptycznej i na drodze egzocytozy uwalniaj ą neuroprzeka ź nik brak depolaryzacji
· · · · al mu
