1 / 46

Obecná neurofyziologie

Obecná neurofyziologie. Axonální transport Transdukce nervového signálu na buněčné úrovni Typologie nervových vláken Regenerace nervové tkáně. Olga Vajnerová, Ústav fyziologie 2. LF UK v Praze. Axonální transport. (axoplasmatický, axonový transport) Anterográdní

naif
Download Presentation

Obecná neurofyziologie

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Obecná neurofyziologie Axonální transport Transdukce nervového signálu na buněčné úrovni Typologie nervových vláken Regenerace nervové tkáně Olga Vajnerová, Ústav fyziologie 2. LF UK v Praze

  2. Axonální transport (axoplasmatický, axonový transport) Anterográdní Proteosyntéza v buněčném těle (ER, Golgiho komplex) Retrográdní Přenos chemických signálů z periferie

  3. Anterográdní transportrychlý (100 - 400 mm/d)MAP kinesin/mikrotubuly neurotransmitery ve vezikulách a mitochondriepomalý (0,5 – 10 mm/d)mechanismus neznámýkomponenty cytoskeletu (aktin, myosin, tubulin), metabolické komponentyRetrográdní transportrychlý (50 - 250 mm/d) MAP dynein/ mikrotubuly staré mitochondrie, vezikuly (pinocytóza, receptorem zprostředkovaná endocytóza, transport např. růst. faktorů),

  4. Axonální transport v patogenezi nemocí Vzteklina replikace viru - ve svalových buňkám - v nervových buňkách (retrográdní transport) - CNS behavior projevy a anterográdní transport - v buňkách slinných žláz Tetanus (Clostridium tetani) toxin je transportován retrográdně vyloučen z těla nervové buňky vychytáván zakončeními okolních buněk

  5. Axonální transport ve výzkumu NS Zkoumání nervových zapojení Anterográdní transport Radioaktivně značené AK (inkorporace do proteinů, transport, detekce autoradiograficky) Injekce do oblasti těla neuronu, identifikuje se distribuce axonů Retrográdní transport Křenová peroxidáza proniká do axonálních zakončení, transportuje se do těla neuronu, je možno ji vizualizovat. Injekce do oblasti axonálního zakončení neuronu, identifikuje se tělo neuronu.

  6. Transdukce nervového signálu na buněčné úrovni Somatodendritická část – pasivní propagace signálu, s dekrementem • Axonální část –akční potenciál, šíření bez dekrementu, zákon • vše nebo nic

  7. Klidový membránový potenciál Každá živá buňka v organismu

  8. Membránový potenciálnení potenciál. Je to rozdíl dvou potenciálů, tedy je to z fyzikálního hlediska napětí na membráně.

  9. K+ K+ - - - + A- + Na+ + + + Cl- Klidový membránový potenciál • K+ uniká z buňky po koncentračním gradientu • A- nemohou uniknout z buňky • Na vnější straně membrány je více kladných nábojů • Na vnitřní více záporných • Vzniká elektrický gradient

  10. Transdukce nervového signálu na buněčné úrovni • Axonální část –akční potenciál, šíření bez dekrementu, zákon • vše nebo nic

  11. Axon – šíření signálu bez dekrementu Práh Zákon vše nebo nic

  12. Akční potenciál Vodivost membrány pro Na+ a pro K+

  13. Akční potenciál

  14. Propagace akčního potenciálu po axonu

  15. Dendrit a soma – šíření signálu s dekrementem

  16. Přenos signálu: dendrit – iniciální segment

  17. Vznik akčního potenciálu elektrický stimulus senzorický vstup neurotransmiter na synapsi

  18. Axonální částAP – Ca2+ kanály – vylití neurotransmiteru

  19. Somatodendritická část Receptory na postsynaptické membráně • Excitační – otevření kanálu pro Na+, Ca2+ • depolarizace membrány • Inhibiční - otevření kanálu pro K+, Cl- • hyperpolarizace membrány • EPSP – excitační postsynaptický potenciál • IPSP – inhibiční postsynaptický potenciál

  20. Excitační a inhibiční postsynaptický potenciál

  21. Inerakce synapsí

  22. Sumace prostorová a časová Prostorová sumace Časová sumace Presynaptický AP Postsynaptický EPSP Čas Čas

  23. Potenciálové změny v oblasti iniciálního segmentu • Interakce všech synapsí • Prostorová sumace – proudy z mnoha vstupů se sčítají • Časová sumace – jestliže AP přichází v kratším intervalu, než je trvání EPSP Iniciální segment

  24. Transdukce nervového signálu na buněčné úrovni EPSP IPSP Initial segment AP Ca2+ influx Neurotransmitter Neurotransmitter releasing

  25. EPSP IPSP Modulace signálu aktivitou jednotlivé buňkyDischarge configurations(Pálící vzorce různých buněk)

  26. 1.AP, napětím ovládané Na+ kanály na těle buňky v oblasti iniciálního segmentu 2. ADP, after depolarization (následná depolarizace), vysokoprahové Ca2+ kanály na dendritech, aktivované AP 3. AHP, after-hyperpolarization, Ca2+ ovládané K+ kanály 4. Rebound depolarizace nízkokoprahové Ca2+ kanály, deinaktivované během AHP, aktivované, když se hyperpolarizce zmenší, pravděpodobná lokalizace na těle neuronu Modulace signálu aktivitou jednotlivé buňky Threshold RMP Hammond, C.:Cellular and Molecular Neurobiology. Academic Press, San Diego 2001: str. 407.

  27. Vznik akčního potenciálu elektrický stimulus senzorický vstup neurotransmiter na synapsi

  28. Senzorický vstup Senzorická transdukce – konverze stimulu z vnějšího nebo vnitřního prostředí na elektrický signál Fototransdukce Chemotransdukce Mechanotransdukce Signály: zvukové vlny (sluch), chuť, foton (zrak), dotek, bolest, čich, svalové vřeténko

  29. Senzorický vstup Senzorická transdukce – konverze stimulu z vnějšího nebo vnitřního prostředí na elektrický signál Fototransdukce Chemotransdukce Mechanotransdukce zvukové vlny (sluch) Dotek Bolest svalové vřeténko Chuť Bolest čich foton (zrak) Osmoreceptory, termoreceptory

  30. Typologie nervových vláken

  31. Myelinizace Lokální proudy musí urazit větší vzdálenost než dosáhnou přístupu k axoplasmě v místě dalšího Ranvierova zářezu (saltatorní vedení) Způsob, jak zlepšit vedení v axonu je jeho myelinizace

  32. Složený akční potenciál Záznam AP na periferním nervu Jestliže mají všechna vlákna jednotnou rychlost vedení Jestliže mají jednotlivá vlákna různou rychlost vedení

  33. Smíšený nerv se všemi typy vláken

  34. Klasifikace nervových vláken podle Erlangera - Gassera

  35. Klasifikace nervových vláken podle Lloyda

  36. Dva odlišné systémy klasifikace nervových vláken

  37. Degenerace a regenerace axonu Myelinizace axonu v periferním NS Schwannova buňka

  38. Myelinizace axonu v periferním NS Basal lamina

  39. Poškození axonu v PNS • Komprese, rozdrcení, přetětí – degenerace distální části (walleriánská degenerace, odstranění makrofágy) • Zůstávají Schwannovy buňky a bazální lamina (Büngnerův proužek) • Proximální pahýl dorůstá (axonal sprouting) • Prognosis quo ad functionem • Komprese, rozdrcení – dobrá, nalezení správného cíle na periferii • Přetětí – horší, regenerace méně pravděpodobná

  40. Myelinizace axonu v centrálním NS

  41. Poškození axonu v CNS • Oligodendrocyty netvoří Büngnerův proužek • Regenerace není možná

  42. Poškození axonu v PNS při amputaci • Proximální pahýl vrůstá do pojivové tkáně (není navazující Schwannova buňka) • Slepý konec tvoří neurom – fantómová bolest

More Related