Nervsystemet 1. Innehåll. Nervsystemets indelning. Centrala nervsystemet (CNS) Perifera nervsystemet (PNS)

Transkript

1 Nervsystemet 1 SJSE11 MÄNNISKAN: BIOLOGI OCH HÄLSA 19 HP ANNELIE AUGUSTINSSON Innehåll Nervsystemets indelning CNS och PNS Vad är en nerv? Nervvävnad Gliaceller Nervceller (neuron) er (fortledning och synapser) Neuromuskulära synapser Sensoriska impulser Synapser mellan nervceller Stimulerande och hämmande synapser Transmittorsubstanser Nervsystemets indelning Centrala nervsystemet (CNS) Rosa färg på bilden Perifera nervsystemet (PNS) Gul färg på bilden Bild 4.4 Sand et al. Människokroppen 1

2 Det centrala nervsystemet (CNS) Hjärnan encefalon Storhjärnan cerebrum Mellanhjärnan diencefalon Hjärnstam truncus encefali Mitthjärnan mesencefalon Hjärnbryggan pons Förlängda märgen medulla oblongata Lillhjärnan cerebellum Ryggmärgen medulla spinalis Bild 4.11 Sand et al. Människokroppen Det perifera nervsystemet (PNS) Hjärnnerver kranialnerver (12 par) Sensoriska, afferenta Motoriska, efferenta Autonoma Ryggmärgsnerver spinalnerver (31 par) Sensoriska, afferenta Motoriska, efferenta Autonoma Bild 4.4 Sand et al. Människokroppen Nervsystemets indelning Centrala nervsystemet CNS Hjärna och ryggmärg Perifera nervsystemet PNS Sensoriska nervsystemet Sensoriska nervfibrer från sinnesceller Somatomotoriska nervsystemet Motoriska nervfibrer till skelettmuskulatur Autonoma nervsystemet Motoriska nervfibrer till körtlar, hjärta och glatt muskulatur 2

3 Vad är en nerv? Nervfibrer Nerver Nervvävnad Nervceller Gliaceller Nervvävnad Gliaceller stödje och bindvävsceller i nervsystemet Astrocyter (stjärnceller) Mikroglia Ependymceller Oligodendrocyter Nervceller (neuron) nervsystemets funktionella celler Gliaceller Astrocyter (stjärnceller) Stöd runt blodkärl och neuron Bildar tillsammans med endotelcellerna blodhjärnbarriären Mikroglia Immunceller i CNS Celler med fagocyterande samt toxinfrisättande förmåga 3

4 Gliaceller Ependymceller Epitel som bekläder hjärnans hålrum, ventriklarna. Specialiserade ependymceller producerar cerebrospinalvätskan/likvor i plexus choroideus epitelet i ventriklarnas tak. Ependymet innehåller även stamceller som kan differentieras till glia eller nervceller. Gliaceller Oligodendrocyter Bildar isolerande fettskida (myelinskida) omkring nervcellernas utskott (axon) i CNS. Kan innesluta flera celler, vilket ger sämre isolering. Schwannceller bildar myelin i PNS Nervceller (neuron) Nervsystemets funktionella celler. Rörelser Registrera intryck Inlärning Minne Kommunicerar genom att snabbt leda elektriska impulser, så kallade aktionspotentialer. 4

5 Nervceller (neuron) Axon Nervcellsutskott Kan vara väldigt långa upp till mer än en meter Ju mer myeliniserat ett axon är, desto snabbare fortledningsförmåga Nervceller (neuron) Dendriter Korta utskott (0 20 st), som är max någon eller ett par mm långa. Samlar in information genom att bilda synapser med omgivande neuron. Synaps Kontaktpunkt mellan nervcellen och en annan cells cellkropp eller dendrit. Nervceller (neuron) Motoriskt neuron (efferent neuron) Förmedlar signaler från CNS till motorändplattan. Sensoriskt neuron (afferent neuron) Förmedlar signaler från vävnaden till CNS till ryggmärgen och för vidare tolkning i hjärnan. Har sina cellkroppar utanför CNS (spinalganglier). 5

6 Nervceller (neuron) Interneuron Vanliga i CNS Kopplar signal mellan två andra neuron Små, korta axon (lokala) Samlar eller sprider signalen Stimulerande eller hämmande T ex mellan sensoriska och motoriska neuron i ryggmärgen vid reflexer. Nervceller (neuron) Grå substans Utgörs av nervcellskroppar. Finns i storhjärnsbarken (cortex cerebri) och i kärnor (nucleus/nuclei), områden i den vita substansen, i CNS. Områden med grå substans i PNS kallas ganglion/ganglier. Vit substans Utgörs av nervcellsutskott (axon) omgivna av fett (myelin). Buntar av axoner kallas banor i CNS. Buntar av axoner kallas nerver i PNS. Hjärntumörer Hjärntumörer utgår ofta ifrån gliaceller. Tumörer som har sitt ursprung i hjärnan kallas primära hjärntumörer. Mer (eller mindre) maligna (elakartade) hjärntumörer utvecklas vanligen från gliaceller och kallas gliom. Oftast utgår de från astrocyter (astrocytom). Ependymom har sitt ursprung i ependymceller och är vanligast hos barn och tonåringar. Medulloblastom uppkommer oftast i lillhjärnan och drabbar nästan enbart barn. Neurinom, nervcellstumörer, är ofta godartade (benigna). 6

7 Hjärntumörer Tumörer i hjärnan kan också utgå från andra vävnader. Meningeom uppstår i hjärnhinnorna (meningerna) och är allmänt godartade. Hemangiom bildas i blodkärl i hjärnhinnorna och är sällan elakartade. Tumörer i hjärnan kan också vara dottertumörer (metastaser) som härrör från en annan cancersjukdom. Källa: en förmedlas i form av en elektrisk signal (aktionspotential). Fortledningen av nervimpulsen går snabbt (jfr med hormoner, då fortledningen går saktare). en fortleds olika snabbt. Tjocka, myeliniserade axon = snabb fortledning Tunna, omyeliniserade axon = långsam fortledning Multipel skleros (MS) Multipel skleros (MS) är en autoimmun sjukdom som gör att myelinet som finns runt nervcellernas axon förtvinar. När skadorna uppkommer på myelinet drabbas patienten av skov. 7

8 Membranpotential Elektrisk spänning över cellmembranet. Orsakas av polarisering (skillnad i elektriskt laddade partiklar, d v s joner, mellan cellens insida och cellens utsida). Vissa typer av celler kan snabbt förändra sina membranpotentialer Nervceller Muskelceller Cytosol Extracellulära vätskerummet Vilomembranpotential Den membranpotential som en cell har i sitt vilotillstånd. Relativt konstant, 70 mv. Celler kommunicerar med varandra genom att membranpotentialen ändras. Detta sker genom att jonkanaler i cellmembranet öppnas. 1. Vilomembranpotential 70 mv 2. Depolarisering Na Cytosol K Extracellulära vätskerummet Cytosol Extracellulära vätskerummet Na Bild 2.23 Sand et al. Människokroppen 8

9 Aktionspotential i en nervcell Receptorstyrda natriumkanaler öppnas. Om spänningen över cellmembranet ändras (depolarieras) mer än till tröskelvärdet ( 60 mv) startar en aktionspotential (då spänningsstyrda natriumkanaler öppnas). När membranpotentialen blir positiv sprids aktionspotentialen snabbt längs nervcellens axon = nervcellens sätt att sprida en signal i kroppen. Utlöser t ex nervcellsimpuls eller muskelkontraktion. en ökar den positiva laddningen i cellen. Depolarisering av cellmembranet. Tröskelvärde nås. Aktionspotential startar (cellmembranets insida blir positiv). Repolarisering av cellmembranet (cellmembranets insida blir återigen negativ). Hyperpolarisering av cellmembranet (cellmembranets insida blir extra negativ ) en kort stund. Refraktärperiod (ingen ny aktionspotential kan utlösas). När nervcellen sedan ska skicka vidare impulsen till en annan cell, t ex en muskelcell, görs detta via en synaps. Synapser Kontaktpunkter mellan nervceller nervcell och muskelcell nervcell och körtelcell 9

10 Synapsen kan antingen vara elektrisk eller kemisk. Vid en synaps frisätts transmittorsubstans, som varit lagrade i vesikler, från det presynaptiska neuronet genom exocytos. Transmittorsubstanser Ämnen (t ex acetylkolin) som vidarebefordrar nervimpulsen mellan två celler. Binder in i receptorer i den postsynaptiska cellen. Synaps mellan neuron och muskelcell Kalciumjoner (Ca 2 ) tar sig in i nervcellen när terminalen depolariseras. Vesikler med transmittorsubstansen acetylkolin sammansmälter med cellmembranet. Acetylkolin frisätts ut till synapsspalten. 10

11 Synaps mellan neuron och muskelcell Acetylkolinet binder in i receptorer i muskelcellens membran. Jonkanaler för natrium (Na ) öppnas och muskelcellen depolariseras. Kontraktion i muskelcellen utlöses. Acetylkolinet bryts ner av enzymet acetylkolinesteras och signalen avbryts. Motorisk enhet En nervcell innerverar flera muskelceller samtidigt bildar tillsammans en motorisk enhet. När nervcellen signalerar skickas signalen till alla de muskelceller som den styr över. Vissa nervceller kontrollerar bara några få muskelceller Finmotorik små, precisa rörelser Vissa nervceller kontrollerar många muskelceller Grovmotorik Myasthenia gravis = allvarlig muskelsvaghet Ett exempel på sjukdom i den neuromuskulära synapsen. Är en autoimmun sjukdom, vilket betyder att det egna immunförsvaret har bildat antikroppar mot receptorerna för acetylkolin. Detta gör att impulsöverföringen i den neuromuskulära synapsen försämras. Behandlas bland annat med acetylkolinesterashämmare, vilket ökar mängden och tiden för acetylkolin att verka i synapsklyftan. 11

12 Sensoriska neuron Sensoriska neuron är omyeliniserade eller mindre myeliniserade är motoriska nerver, vilket medför långsammare transmission av nervimpulserna. Sensoriska neuron har sina cellkroppar utanför CNS (spinalganglier). Receptormembran i slutet av neuronens utskott i huden: Fria nervändslut (smärta, temperatur) Nervändslut med bindvävskapsel (tryck, beröring) Nociceptorer = receptorer för smärta Synaps mellan nervceller I synapser mellan nervceller sker frisättningen av transmittorsubstans på samma sätt som mellan nervcell och muskelcell, men det finns skillnader: Varje nervcell tar emot synaptisk information från många andra nervceller. Signalen kan antigen vara stimulerande (excitatorisk) eller hämmande (inhibitorisk) för målcellen. En nervimpuls som når en stimulerande synaps leder inte alltid till en nervimpuls i målcellen. I målcellen sker en summering av synapspotentialer och målcellens aktivitet bestäms av den summerade synapspotentialen. Stimulerande och hämmande synapser En neurotransmittor kan vara: Stimulerande (excitatorisk) = aktiverande, gas Hämmande (inhibitorisk) = broms Både excitatorisk och inhibitorisk = svaret avgörs av mottagarcellens receptorer Summan av excitatoriska och inhibitoriska signaler avgör om en aktionspotential utlöses eller inte. 12

13 Transmittorsubstanser Centrala nervsystemet (CNS) Glutamat GABA Dopamin Serotonin Noradrenalin Acetylkolin Perifera nervsystemet (PNS) Acetylkolin Noradrenalin Opioider (endorfiner, enkefaliner) hämmar smärtförnimmelser Läkemedel som påverkar synapser Exempel på läkemedel som påverkar synapser är selektiva serotoninåterupptagshämmare (SSRI), t ex antidepressiva läkemedel som Cipramil. Serotonin är en transmittorsubstans som vid låg nivå är kopplad till nedstämdhet och depression. Transmittorsubstansen återvinns av det presynaptiska neuronet genom återupptag. SSRI hämmar återupptaget, vilket gör att transmittorsubstansen kan stimulera målcellen (det postsynaptiska neuronet) under längre tid. 13