2013-10-21
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)
• Nervimpulser (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
2013-10-21
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
Perifera nervsystemet
PNS
Hjärna och ryggmärg
Sensoriska nervsystemet
Sensoriska nervfibrer
från sinnesceller
Somatomotoriska nervsystemet
Motoriska nervfibrer
till skelettmuskulatur
Autonoma nervsystemet
Motoriska nervfibrer
till körtlar, hjärta och
glatt muskulatur
2
2013-10-21
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 blod-hjärnbarriären
Mikroglia
• Immunceller i CNS
• Celler med fagocyterande samt toxinfrisättande
förmåga
3
2013-10-21
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
2013-10-21
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
2013-10-21
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
Vit substans
• Utgörs av nervcellskroppar.
• Utgörs av nervcellsutskott (axon) omgivna
av fett (myelin).
• Finns i storhjärnsbarken
(cortex cerebri) och i
kärnor (nucleus/nuclei),
områden i den vita
substansen, i CNS.
• Buntar av axoner kallas
banor i CNS.
• Buntar av axoner kallas
nerver i PNS.
• Områden med grå
substans i PNS kallas
ganglion/ganglier.
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
2013-10-21
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: www.cancerfonden.se
Nervimpuls
• Nervimpulsen förmedlas i form av en elektrisk signal
(aktionspotential).
• Fortledningen av nervimpulsen går snabbt (jfr med
hormoner, då fortledningen går saktare).
• Nervimpulsen 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
2013-10-21
Nervimpuls
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
Cytosol -
• Muskelceller
+
+
+
+
+
Extracellulära
vätskerummet
Nervimpuls
Vilomembranpotential
• Den membranpotential som en cell har i sitt vilotillstånd.
• Relativt konstant, -70 mV.
Nervimpuls
Celler kommunicerar med varandra genom att
membranpotentialen ändras. Detta sker genom att jonkanaler i cellmembranet öppnas.
1. Vilomembranpotential -70 mV
2. Depolarisering
Na+
K+
Cytosol
-
+
+
+
+
+
Extracellulära
vätskerummet
Cytosol
+
+
+
+
+
-
Extracellulära
vätskerummet
Na+
Bild 2.23 Sand et al. Människokroppen
8
2013-10-21
Nervimpuls
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.
Nervimpuls
• Nervimpulsen 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).
Nervimpuls
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
2013-10-21
Nervimpuls
Synapsen kan antingen vara elektrisk eller kemisk.
Nervimpuls
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 (Ca2+) tar sig in i nervcellen när
terminalen depolariseras.
• Vesikler med transmittorsubstansen acetylkolin
sammansmälter med cellmembranet.
• Acetylkolin frisätts ut till synapsspalten.
10
2013-10-21
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
2013-10-21
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
2013-10-21
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
