Osnove živčanog sistema Platzer

7/30/2019 Osnove ivanog sistema Platzer

1/30

Osnovni elementi

ivanoga sustava

ivana stanica 18

Sinapsa 24

Neuralni sustavi 32

ivano vlakno 36

Neuroglija 42

Krvne ile 44


2/30

18

Temeljnidijelovi

@iv~ana stanica

@iv~ano tkivo oblikuju ìv~ane stanice iglijalne stanice (potporne i za{titne stani-ce) {to potje~u od ektoderma. Krvne ìlei mo`dane ovojnice ne pripadaju neural-nome tkivu, jer su te strukture mezoder-malnoga podrijetla. @iv~ana stanica (gan-glijska stanica ili neuron) osnovna jefunkcionalna jedinica ìv~anoga sustava.U odrasloga ~ovjeka ìv~ana stanica ne-ma sposobnost diobe, pa nije mogu}epove}anje broja niti zamjena starih sta-nica. Nakon ro|enja nema zna~ajnijegstvaranja ìv~anih stanica.

Neuron se sastoji od tijela stanice, peri-kariona (A1), nastavaka, dendrita (A2), ijednoga glavnog nastavka,aksona ilineu-rita (AD3).Perikarion je trofi~ko sredi{te stanice i iz-danci koji se odvoje od perikariona de-generiraju. Perikarion sadràva stani~nu

jezgru, nucleus (A4), s velikim, kromati-nom bogatim nukleolusom (A5) kojemu

je u ènskih jedinki pripojeno Barrovotjele{ce (A6).Dendriti ra~vanjem pove}avaju povr{inustanice i na njima zavr{avaju nastavci dru-gih neurona pa su oni mjesto primanja

podraàja. êsto aksonski zavr{etci dru-gih neurona zavr{avaju na malim trnas-tim izdancima, spinama (trnovima), kojimogu gusto prekrivati povr{inu dendri-ta.

Akson provodi podraàj dalje od tijelaprema drugim neuronima. Akson zapo-

~inje s ishodnim breùljkom (aksonskibreùljak) (AD7), mjesto gdje se stvara

podraàj. Na odre|enoj udaljenosti odperikariona (inicijalni segment) aksonima ovojnicu (mijelinska ovojnica)(A8)gra|enu od lipoidne tvari, mijelina. Odaksona polaze kolaterale (aksonske ko-laterale) (A9) i napokon se akson razgra-na u ciljnom podru~ju (A10), te s malimzavr{nim pro{irenjem (boutons termi-naux) zavr{ava na kraju ìv~anih ili mi-{i}nih stanica. Na zavr{nom pro{irenju(presinapti~ki aksonski zavr{etak) s mem-branoznom povr{inom druge stanice tvo-

ri sinapsu gdje se odvija prijenos podra-àja na druge stanice.Prema broju izdanaka razlikujemo unipo-larne, bipolarne i multipolarne neurone.Ve}ina je neurona multipolarna. Nekineuroni imaju kratke aksone (interneuro-

ni), a druge ìv~ane stanice imaju aksoneduga~ke i do 1 metar (projekcijski neuro-

ni).Nije mogu}e prikazati neuron samo jed-nim postupkom bojenja. Uporaba pojedi-nog postupka daje samo djelomi~nu sli-ku, i to: bojenje stanica (Nisslovo boje-nje) pokazuje stani~nu jezgru i perika-rion (BD). Perikarion je, uklju~uju}i i

ishodi{ta dendrita, ispunjen ljuskama(Nisslova tvar ili tigroidna zrnca) te mo-è sadràvati pigmente (melanin ili lipo-

fuscin) (D11). Ishodni breùljak aksonanema Nisslovih zrnca. Nisslova zrnca od-govarajuhrapavom endoplazmatskom reti-

kulumu. Motori~ni neuroni imaju velikeperikarione s velikim Nissovim zrncima,a senzibilni su neuroni manji i ~esto sad-ràvaju samo Nisslove granule.Impregnacijom srebrom (Golgijev postu-pak) oboje se svi neuronski izdanci, astanica djeluje kao sme|ecrna sjena (BD). Drugi postupci impregnacije selektiv-no prikazuju ili zavr{ne terminale (E) ili

neurofibrile (F) {to kao usporedni snopi}iprolaze kroz perikarion i akson.

Osnovni elementi ìv~anoga sustava


3/30

19

Temeljnidijelovi

EImpregnacija presinapti~kihaksonskih zavr{etaka(sinapsi)

FImpregnacijaneurofibrila

A Shema neurona

B @iv~ana stanicamo`danoga debla

C Stanica prednjegaroga kralje`ni~nemo`dine

D Piramidna stanicamo`dane kore

6

5

2

2

1

4

7

3

8

9

9

10

3

3

33

11

73

Shematizirani prikaz iv~anih stanica prikazanih citoplazmatskimbojenjem (prema Nisslu) i srebrnom impregnacijom (prema Golgiju)

BD

@iv~ane stanice: gra|a i podjela


4/30

20

Temeljnidijelovi

Neuranatomske metode (AE)

Raspoloìvost metoda u istraìvanjustrukture i funkcije stanice, tkiva i orga-na ~esto je limitiraju}i ~imbenik u znano-

sti. Pojedina zapaànja i interpretacijemogu}e je razumjeti samo ako se razumi-ju mehanizmi i mogu}nosti pojedine me-tode. Stoga }e se na ovom mjestu pruìtikratki pregled najva`nijih neuranatom-skih metoda.@iv~ane i glijalne stanice mogu se prika-zati na tankim rezovima tkiva razli~itimhistolo{kim metodama. Do danas se uprimjeni zadràla Nisslova metoda, kojaboji u neuronima bogato prisutnihrapavi

endoplazmatski retikul (str. 18). Me|utim,Nisslovom metodom se ne boje nastavcikoji su glavno obilje je neurona, akson idendriti. Kako bi se u {to ve}oj mjeri pri-kazali ovi nastavci koriste se debeli re-zovi tkiva (otprilike 200 m). S pomo}usrebrne impregnacija (Golgijeva metoda,str. 18) mogu se na takvim rezovima pri-kazati pojedina~neìv~ane stanice s ve}i-nom svojih nastavaka. U posljednje je

vrijeme ova, 100 godina stara metoda,potisnuta metodama kojima se s pomo}umikroelektrode u stanicu injicira boja(A). Prednost je ove metode da se naovaj na~in moè napraviti ispitivanje elek-trofiziolo{kih svojstva neurona. Uz pri-kaz svjetlosnim mikroskopom mogu seovi, intracelularno ili Golgijevom meto-dom obojeni neuroni, prikazati ielektron-

skim mikroskopom, ~ime se mogu dobitipodatci o distribuciji sinapsi.

Jedno va`no obilje je neurona je i sinte-zaneurotransmitora ilineuroprijenosnika,s pomo}u kojih se odvija komunikacija sdrugim neuronima. Uz pomo} imunocito-kemije i antitijela (protutijela) protiv sa-mih neurotransmitora ilispecifi~nih enzi-

ma potrebnih u sintezi odgovaraju}eganeurotransmitora mogu se selektivno pri-kazati samo one ìv~ane stanice koje tajtransmitor sintetiziraju (B). Ovako imu-nocitokemijski prikazane stanice i njiho-

vi nastavci mogu se naknadno istraìvatielektronskim mikroskopom.

Najduì nastavci neurona, aksoni, kojikod ~ovjeka mogu biti duga~ki i do 1 m,ne mogu se na histolo{kim rezovima is-pratiti do kraja. U prikazu aksonskihprojekcija od neurona iz razli~itih regija

mozga (str. 28) koristimo se tvarima kojese prenose od tijela prema aksonskomzavr{etku (anterogradni transport), ili odkrajeva aksona prema tijelu neurona(retrogradni transport). Uz pomo} tzv.tracera (npr. fluorescentne boje), kojise ubrizgaju ili u ciljno podru~je, ili upodru~je koje sadràva tijela projekcij-skih neurona, mogu se prikazati dugiprojekcijski putevi (CE). Retrogradnimtransportom (C) tracer se iz ciljnogapodru~ja prenosi u tijelo neurona. Prim-

jenom retrogradnoga transporta i upora-bom razli~itih fluorescentnih boja (D)mogu se prikazati razli~ita podru~ja pro-

jekcije pojedina~noga neurona. Primje-nom anterogradnoga transporta (E)tracer se injicira u podru~je gdje se na-laze tijela projekcijskih neurona. Za do-kaz projekcije moraju se prona}i akson-ski terminali uciljnom podru~ju.

Za razvojna i istraìvanja na~ina regene-racije ìv~anih stanica, kao i za istraìva-nja djelovanja pojedinih lijekova, primje-njuju se danaskulture tkiva ìv~anih stani-ca.

Osnovni elementi ìv~anoga sustava: @iv~ana stanica


5/30

21

Temeljnidijelovi

A Prikaz jednoga neuronainjiciranog intracelularnom bojom

Prikaz neuronskih putova primjenomretrogradno ili anterogradnoprenesene tvari (tracer)

C E

C Retrogradni transport

D Retrogradni transport jednoga neuronaiz razli~itih projekcijskih podru~ja

E Anterogradni transport jednoga neuronau razli~ita projekcijska podru~ja

B Imunocitokemijski prikaz jednogakolinergi~kog neurona primjenomprotutijela na kolinacetiltransferazu

Neuroanatomske metode


6/30

22

Temeljnidijelovi

Ultrastruktura ìv~ane stanice(AC)

Stani~na jezgra (AC1)je na elektron-skomikroskopskoj slici obavijenadvostru-

kom membranom (A2). Membrana sadr-àvajezgrine pore (BC3) koje se vjerojat-no otvaraju samo povremeno. Jezgruoblikujekarioplazma s fino raspore|enim

kromatinskim zrncima (DNA). Nucleolus(AC4), spu vasto je tijelo sastavljeno odgusto zrnate i rijetko vlaknaste kompo-nente te sadràva proteine i RNA.U citoplazmi se pojavljujuNisslova zrncakao granulirani endoplazmatski retikl(AC5), slojevit sustav lamela iz membra-na {to obuhva}a prostore koji me|usob-no komuniciraju (cisterne) (BC6). Namembranama se izvana nalaze mala, po-redana zrnca, ribosomi (BC7), na kojimadolazi do sinteze bjelan~evina. Za odrà-

vanje dugih aksona (do 1 metar duljine)potrebno je obilno sintetizirati bjelan~e-

vine (strukturna izmjena tvari). Membra-ne bez ribosoma tvore negranulirani iliglatki endoplazmatski retikul (C8). Glat-ki endoplazmatski retikul komunicira s

perinuklearnim prostorom (BC9) i smargi-nalnim cisternama (A10) ispod stani~nepovr{ine. Marginalne se cisterne ~estonalaze na mjestima gdje je priklju~en si-napti~ki mjehuri} (bouton terminal) ilipak stani~ni glijalni izdanak. Citoplazma

je proèta neurofilamentima i neurotubu-lima (A-C11), koji u aksonu tvore dugeparalelne snopove. Neurotubuli odgova-raju mikrotubulima u drugim stanicama.

Uzdu` neurofilamenata i neurotubulaodvija se prijenos tvari (str. 28 D).Neuro-fibrile su vidljive svjetlosnim mikrosko-pom i odgovaraju nakupinama mikrotu-bula.Neuron sadràva brojne mitohondrije(AC12). Mitohondriji su omotani dvje-ma membranama, a od unutarnje mem-brane prema unutra odlaze nabori (cris-tae) (C13) koji str{e u unutarnji prostor(matrix). Mitohondriji imaju razli~it iz-gled (u perikarionu su kratki i debeli, udendritima i aksonima su pak duga~ki itanki) i stalno se kre}u na utvr|enim

plazmatskim putevima izme|u Nisslovihtjele{aca. Mitohondriji su mjesta stani~-nog disanja i stvaranja energije. Na unut-arnjoj membrani i unutarnjem prostorunalaze se brojni enzimi, izme|u ostalog

enzimicitratnoga ciklusa ifosforilizacije.Golgijevure|aj sastoji se od brojnih dik-tiosoma (AC14), i nekoliko me|usobnokomuniciraju}ih cisterni gra|enih od jed-ne membrane. Na diktiosomu razlikuje-mo ulaznu (cis-stranu) (C15) i sekrecij-sku stranu (trans-stranu) (C16). Ulaznastrana prihva}a transportne mjehuri}e izendoplazmatskog retikula. Na rubovimacisterni sekrecijske strane dolazi do od-

cjepljenja i stvaranja Golgijevih mjehuri-}a (vezikula).Golgijev aparat sluì za modifikaciju pro-teina endoplazmatskoga retikula (npr.glikolizacija, forforilacija).Brojni lizosomi (AC17) sadràvaju razli-~ite enzime (npr. esteraze, proteaze) kojisudjeluju uglavnom u probavi stanice.

A 18 pigment.

Osnovni elementi ìv~anoga sustava: @iv~ana stanica


7/30

23

Temeljnidijelovi

C Funkcijastani~nihorganela

A Elektronskomikroskopskashema `iv~ane stanice

B Isje~ak iz slike A

2

10

12

14

1714 11

5

17

6

7

11

18 5

14

9

1

34

1216

5

159

3

14

12 1

413

17 8

oksidacija

ATPDNA

sintezaproteina

RNA

kiseleesteraze

11

6

7

Ultrastruktura `iv~ane stanice, funkcije organela


8/30

24

Temeljnidijelovi

Sinapsa

Akson zavr{ava brojnim malim klipastimzavr{etcima, sinapti~kim pro{irenjima(boutons terminaux). Oni zajedno sprilijeè}om membranom sljede}ega neu-rona tvore sinapsu, preko koje se preno-se podraàji s jednoga na drugi neuron.Na sinapsi razlikujemo presinapti~ki dio,zavr{ni pro{ireni dio aksona boutonterminal (AB1) spresinapti~kom mem-

branom (BC2),sinapti~ku pukotinu (B3)i postsinapti~ki dio s postsinapti~kom

membranom (BC4) dvaju neurona. Zavr-{no pro{irenje (bouton terminal) ne-

ma neurofilamenata i neurotubula, alisadràva mitohondrije i uglavnom malesvijetle mjehuri}e (vezikule) (BC5) kojeposebno usko leè uz presinapti~ku mem-branu (aktivan dio presinapti~koga mjehu-

ri}a). Sinapti~ka pukotina ~esto ima tam-nu prugu koju tvori filamentozni materi-

jal i spojena je s izvanstani~nim prosto-rom. Presinapti~ka i postsinapti~ka mem-brana prekrivene su zadebljanjem. Sli~nase zadebljanja mogu prona}i i u razli~itih

stani~nih spojeva (zonula ili macula ad-haerens). Ta su zadebljanja simetri~nogra|ena pa su podru~ja zadebljanja obijumembrana istovjetna i nalaze se u istimsegmentima. Kod asimtri~ne sinapsepodru~je zade bljanja postsinapti~kemembrane (B6) obi~no je {ire i gu{}e odzadebljanog podru~ja presinapti~kemembrane.Sinapse moèmo razvrstati prema njiho-

voj lokaciji, premagra|i

, njihovojfunkciji

ili s obzirom na neurotransmitor koji sa-dràvaju.

Lokalizacija (A)

Zavr{na aksonska pro{irenja (presinapti-~ki dio) mogu biti prislonjena uz dendri-te (AC7) postsinapti~kog neurona (akso-dendriti~ka sinapsa) (A8, C), uz maleizdanke dendriti~ke membrane, dendri-ti~ke trnove (spine) (akso-spinozna si-napsa) (A9), na perikarionu (akso-so-matska sinapsa) (A9), ili na po~etnomdijelu aksona (akso-aksonska sinapsa).

Veliki su neuroni prekriveni tisu}amapresinapti~kih pro{irenja.

Gra|a (B)

Prema {irini sinapti~ke pukotine i na~inuzadebljanja sinapti~kih membrana, razli-kujemo sinapti~ki tip I i tip II premaGrayu. Usinapti~koga tipa Isinapti~ka jepukotina {ira, podru~je je zadebljanjapostsinapti~ke membrane ve}e i zapremacijelu duljinu membranskoga kontakta(asimetri~na sinapsa). Sinapti~ka pukoti-na tipa IIuà je i zadebljanja su prisutnasamo na pojedinim to~kama i jednakoizraèna na presinapti~kom i postsinap-

ti~kom dijelu (simetri~na sinapsa).Funkcija (C)

Prema funkciji se mogu razlikovati pobu-|uju}e (ekscitacijske) i smiruju}e (inhibi-

cijske) sinapse. Ekscitacijske sinapse na-laze se uglavnom na dendritima, ~esto nadendriti~kim trnovima (A9). Ve}ina jeinhibicijskih sinapsi ili na perikarionu ilipak na po~etnom pro{irenom dijelu akso-na (aksonski breùljak) gdje dolazi dostvaranja podraàja, pa se na tom mjestudjelovanje moè naju~inkovitije inhibira-ti. Premda su sinapti~ki mjehuri}i uglav-nom okrugli, ipak poneka zavr{na pro{i-renja sadràvaju ovalne ili duguljastemjehuri}e (C12). Ovakvi mjehuri}i suobilje je inhibicijskih sinapsi.Asimetri~ne

sinapse (tip 1) su naj~e{}e ekscitacijske,dok susimetri~ne sinapse (tip II) inhibicij-ske.

C13 mitohondriji.



9/30

25

Temeljnidijelovi

A @iv~ana stanica sa sinapsama,elektronskomikroskopska shema (prema Baku)

B Sinapse tipa I (lijevo)i II (desno) prema Grayu

C Dendrit (presjek) obuhva}en sinapsama, elektromikroskopska slika (prema Uchizonou)

9

9

11

7

8

10

17

5

1

62 3 3

2

4

135

7

2 4

2

4

12

Oblici sinapsi


10/30

26

Temeljnidijelovi

Oblici sinapsi (A, B)

Postoje mnoge varijacije jednostavnih si-napti~kih oblika. Sinapti~ki doticaj izme-|u usporedno poloènih aksona i dendri-

ta nazivamo usporednim kontaktom(bouton en passage) (A1).Mnogi den-driti imaju na sebi trnaste izdanke (spi-ne) koji zajedno sa zavr{nim pro{irenjemaksona tvore trnastu (spinoznu) sinapsu(A2). Na apikalnim dendritima velikihpiramidnih stanica zavr{ni dio aksonaobuhva}a cijeli trn koji se grana i na sebiima brojna sinapti~ka mjesta (komple-ksne sinapse) (B). Vi{e aksona i dendritamoè se spojiti u tzv. glomerulaste kom-

plekse u kojima su vrlo usko isprepletenirazli~iti sinapti~ki elementi i vjerojatnome|usobno utje~u jedan na drugoga is-tan~anim uskla|ivanjem prijenosa podra-àja (modulacije).Svako podru~je mozga posjeduje tipi~neoblike sinapsi. Tip I i II, prema Grayu,nalaze se uglavnom u kori velikoga mo-zga. Glomerulaste komplekse sinapsa nala-zimo pak u kori maloga mozga, u talamu-su i u kralje`ni~noj mo`dini.

Elektri~ne sinapse

Susjedne stanice mogu komunicirati pu-tem pora (tunelski proteini), tzv. gap

junction. Preko njih povezane staniceelektri~ki su grupirane i omogu}uju npr.glatkim mi{i}ima prijenos podraàja s

jedne na drugu mi{i}nu stanicu (str. 305B8). Zbog toga se gap junction defi-nira i kao elektri~ne sinapse, koje zarazliku od kemijskih sinapsi gdje dola-zi do signalizacije neurotransmitorom,izravno prenose elektri~ni signal s jednena drugu stanicu.

Neurotransmitori (C, D)

Podraàji se na kemijskim sinapsamaprenose kemijskim tvarima, neurotrans-mitorima. U ìv~anom sustavu najra{ire-niji transmitori su acetilkolin (Ach), glu-tamat, gama-amino-masla~na kiselina

(GABA) i glicin. Glutamat je najraspros-tranjeniji ekscitacijski neurotransmitor,dok je GABA najrasprostranjeniji inhibi-

cijski neurotransmitor u mozgu, a u kra-lje`ni~noj mo`dini to je glicin.

Katekolamininoradrenalin (NA) i dopa-min (DA) tako|er djeluju kao transmito-ri, a jednako djeluje i serotonin. Mnogineuropeptidi djeluju ne samo kao hor-moni u krvotoku, ve} i kao transmitori usinapsama (npr. neurotenzin, kolecistoki-nin, somatostatin).Neurotransmitor se stvara u perikarionu,te se prenosi do presinapti~kog akson-skog pro{irenja, gdje se uskladi{tava usinapti~kim mjehuri}ima (vezikulama).êsto se u perikarionu stvaraju samo en-zimi potrebni za sintezu neurotransmi-

tora, a neurotransmitori se stvaraju tek upresinapti~kom aksonskom zavr{etku.Male i prozirne vezikule smatramo skla-di{tem glutamata i acetilkolina, a dugu-ljaste vezikule u inhibicijskim sinapsamasmatramo nosiocima GABA-e. Noradre-nalin i dopamin se nalaze u granuliranim

mjehuri}ima (C).Ve}ina mjehuri}a nalazi se u blizini pre-sinapti~ke membrane. Zadebljanje pre-sinapti~ke membrane moè se posebnimpostupcima prikazati kao re{etka (D3){to obuhva}a heksagonalne prostore.Kroz te prostore prolaze mjehuri}i do si-napti~ke membrane, da bi se pri podraà-

ju stopili s presinapti~kom membranom(oblik omege) (D4) i ispraznili svoj sadr-àj u sinapti~ku pukotinu. Neurotransmi-tor se izlu~uje u odre|enim kvantima, pri~emu se jedan mjehuri} moè definiratikao morfolo{ki korelat kvanta. Jedan dio

molekula neurotransmitora moè se po-novo prebaciti u presinapti~ki aksonskizavr{etak.

D6 aksonski filamenti.

Osnovni elementi ìv~anoga sustava: sinapsa


11/30

27

Temeljnidijelovi

A Paralelni kontakti (1), trnasta sinapsa (2)

D Model sinapse (prema Akertu, Pfennigeru, Sandriju i Mooru)

B Slo`ena sinapsa

2

1

5

6

4

3

C Razli~iti oblicisinapti~kih mjehuri}a

Oblici sinapsi, neurotransmitori


12/30

28

Temeljnidijelovi

Neurotransmitori, nastavak (AC)

Mnogi, vjerojatno ve}ina neurona ne sin-tetizira samo jednu transmitorsku tvar.Oni se ipak na temelju funkcionalno naj-

va`nijeg transmitora definiraju kaogluta-matergi~ki, kolinergi~ki, katekolaminergi-~ki (noradrenergi~ki i dopaminergi~ki),serotoninergi~ki i peptidergi~ki neuroni.Katekolaminergi~ki i serotoninergi~kineuroni mogu se prikazati fluorescen-tnom mikroskopijom, budu}i da ti neu-rotransmitori, nakon izlaganja formalin-

skim parama, ùtozeleno fluoresciraju(A, B). Tako moèmo prikazati i tok akso-na, te tijela stanica unutar kojih se izdva-

ja okrugla nereaktivna jezgra. Fluores-cencija je najoskudnija u aksonima, jasni-je izraèna u tijelima stanica, a najizrazi-tija je u zavr{etcima aksona gdje je koli-~ina transmitora najve}a. Kolinergi~kineuroni prikazuju se histokemijski, i toprikazivanjem enzima koji je vaàn zarazgradnju acetilkolina, acetilkolinestera-ze. Kako je acetilkolinesteraza prisutna iu neuronima koji ne sintetiziraju acetilko-lin, siguran dokaz sinteze acetilkolina je

imunocitokemijskim metodama (upotreb-ljava se specifi~no protutijelo) prikazatienzim klju~an za sintezu acetilkolina,kolinacetiltransferaze. Uz pomo} imuno-citokemije mogu se prikazati i drugi neu-rotransmitori i neuropeptidi (C). S po-mo}u dvostrukog bojenja moè se prika-zati da se mnogi neuropeptidi zajedno sklasi~nim neurotransmitorom sintetizira-

ju u istom neuronu. Funkcionalno jezna~enje kotransmisije do sada dobro is-traèno samo na nekim neuronima vege-tativnoga ìv~anog sustava.

Aksonski transport (D, E)

Molekule transmitora ili enzima bitnih usintezi neurotransmitora sintetiziraju seu tijelu neurona i moraju se transportira-ti do aksonskih zavr{etaka.U mehanizmu prijenosa posebnu bi va`-nost mogli imati neurotubuli (D1). Ako

se neurotubuli uni{te davanjem kolhici-na, prestaje intraaksonski prijenos. Ovajbrzi transport tvari odvija se u mjehuri}i-

ma, koji se s pomo}u motori~kih protei-na uz utro{ak energije kre}u uzdu` mik-rotubula. Retrogradni transport, u smje-ru prema tijelu neurona (prema minuskraju mikrotubula) odvija se uz pomo}

dineina (D2), dok se anterogradni tran-sport (u obrnutom smjeru, prema pluskraju mikrotubula) odvija s pomo}ukine-

zina (D3). Transportni mjehuri}i su okru-èni ve}im brojem motori~kih proteina.Pritom ATP-veù}e glavice dolaze naiz-mjeni~no i reverzibilno u dodir s povr{i-nom mikrotubula: pri tome se ATP hidro-lizira, a oslobo|ena energija koristi se zamolekularno kretanje mjehuri}a po tra~-nicama mikrotubula prema odgovaraju-}em cilju. Kod brzog intraaksonskogatransporta brzina kretanja je izme|u200400 mm na dan. S retrogradnimtransportom mogu se neki proteini, viru-si i toksini prenijeti od kraja aksona pre-ma tijelu neurona.Osim brzog intraaksonskoga transportapostoji jo{ i kontinuirani aksoplazmat-ski tijek, koji je daleko sporiji, otprilike15 mm u 24 sata. On se moè prikazati

tako da se podveè po jedina~ni akson(E). Proksimalno od podvezana mjestadolazi do zastoja aksoplazme i zadeblja-nja aksona.U neuroanatomiji se anterogradni i ret-rogradni transportni mehanizmi koristeza prou~avanje aksonskih puteva (uspo-redi str. 20).



13/30

29

Temeljnidijelovi

C Peptidergi~ki neuron,reakcija naimunoperoksidazu (premaSaru, Stumpfu i drugima)

DMolekularni motori (kinezin, dinein)vezikularnoga transporta uzdu` neurotubula(prema Wehneru i Gehringu)

B Katekolaminergi~ki neuroni mo`danoga stabla,fluorescentna mikroskopija (prema Dahlstrmu i Fuxeu)

A,

E Nakupljanje aksoplazme pri podvezivanju aksona (prema Weissu i Hiscoeu)

2

3

1

Neurotransmitori, aksonski transport


14/30

30

Temeljnidijelovi

Neurotransmitorski receptori (A,B)

Postoje dvije vrste neurotransmitorskihreceptora: ionski kanali regulirani signal-

nom molekulom (ligandom) i transmitor-ski receptori uz koje se nalazi unutarsta-ni~ni gvanozintrifosfat (GTP) veù}i pro-tein (G-protein).

Ionski kanali regulirani signalnommolekulom

Kanali regulirani signalnom molekulomsastoje se od razli~itih podjedinica (A1),koji su ugra|eni u stani~nu membranu(A2). Vezanje neurotransmitora na speci-

fi~no mjesto na receptoru dovodi dopropusnosti kanala za pojedinu vrstu io-na (B).Ekscitatorni aminokiselinski receptori.Receptori za ekscitiraju}i neurotransmi-torglutamat mogu se podijeliti na podvr-ste na osnovi vezanja odre|enih sinteti-~kih molekula (liganda). Tako razlikuje-mo tri vrste ionskih kanala reguliranih glu-tamatom: AMPA-receptori (C3), NMDA-receptori (C4), i kainatski receptori. Na-

kon vezanja za AMPA-receptore dolazido ulaska natrijevih iona, nakon ~ega sestanica depolarizira. Aktivacija NMDA-receptora dovodi istovremeno do ulaskaNa+, ali uz to dolazi i do ulaska Ca+. Ti-

jekom mirovanja NMDA-receptori sublokirani magnezijem; blokada magnezi-

jem se tijekom depolarizacije (prekoAMPA-receptora) polako gubi. Ova vre-menski odgo|ena aktivacija AMPA iNMDA-receptora dovodi do stupnjevitaodgovora postsinapti~koga neurona naneurotransmitor glutamat.Inhibitorski GABA i glicinski receptori.GABA je naj~e{}i inhibitorski transmitoru mozgu, a glicin u kralje`ni~noj mo`di-ni. Oba receptora su signalnom moleku-lom regulirani ionski kanali, koji djelujuaktiviraju}i ulaz kloridnih iona u stanicu.Na taj na~in dolazi do hiperpolarizacije iinhibicije.

U kanale regulirane ligandom, spadaju iekscitiraju}iacetilkolinski receptori isero-

toninergi~ki (5-HT3) receptori, koji reguli-

raju protok kationa.

Receptori vezani uz G-protein

Ve}ina neurotransmitora ne veè se s ion-

skim kanalima, ve} na receptore vezaneuz G-protein. Najva`nija razlika izme|udviju vrsta receptora vidljiva je u brzini

sinapti~kog odgovora. U slu~aju ionskihkanala reguliranih ligandom aktivacijadovodi do brza sinapti~koga potencijala,koji traje tek nekoliko milisekunda. Akti-

vacija receptora vezanih uz G-proteindovodi do odgovora koji traje nekolikosekunda ili minuta. G-proteini regulirajuenzime, koji stvaraju unutarnje signalne

molekule koje djeluju na ionske kanaleili preko regulatornih proteina na ek-spresiju gena.

Sinapti~ki prijenos (C)

Bitni procesi koji obiljeùju sinapti~ki pri-jenos zbivaju se kroz tri stadija:1. Na aksonskim zavr{etcimaakcijski po-

tencijal se preobraàva u kemijski sig-nal: preko depolarizacije dolazi do ot-

varanja kalcijevih kanala (C5) i dostvaranja ulazne struje kalcija, koji uzpomo} specifi~nih proteina dovodi dospajanja sinapti~kih mjehuri}a (C6) spresinapti~kom membranom i na tajse na~inosloba|a neurotransmitoru si-napti~ku pukotinu (C7).

2. Oslobo|eni transmitor veè se sa speci-fi~nimreceptorima.

3. Kada je receptor ionski kanal reguli-ran ligandom dolazi do protoka odgo-

varaju}ih iona. U slu~aju glutamater-gi~kih receptora ulazak Na+ (i dodat-no utjecanje Ca2+) dovodi do depola-rizacije postsinapti~ke membrane (ek-

scitacijski postsinapti~ki potencijal,EPSP). U slu~aju GABA i glicinskihreceptora ulazak Cl dovodi do hiper-polarizacije postsinapti~ke membrane(inhibicijski postsinapti~ki potencijal,IPSP). Pri aktivaciji receptora vezanihuz G-protein dolazi do jednog dugo-trajnog odgovora, koji u kona~nicimoè dovesti do promjene ekspresije

gena u postsinapti~kom neuronu.



15/30

31

Temeljnidijelovi

A, B Ionski kanali regulirani signalnommolekulom (ligandom) (prema Kandelu, Schwartzu i Jesselu)

A Gra|a nikotinskogaacetilkolinskog receptora

B Vezanje acetilkolina (Ach)otvara Na+ i K+ kanale

C Sinapti~ki prijenos na jednoj glutamatergi~koj sinapsi

Mg2+

Glutamat

Ca2+

Na+ACh

K+

K+

Na+

2

1

5

3

4

6

7

K+

Na+

a

d g

ab

Receptori, sinapti~ki prijenos


16/30

32

Temeljnidijelovi

Neuralni sustavi

Skupine neurona koji sintetiziraju istitransmitor i ~iji aksoni tvore samostalnesnopove ìv~anih vlakana prema vrstitransmitora, nazivamokolinergi~ki, norad-

renergi~ki, dopaminergi~ki i serotoninergi-~ki sustavi. Podraàj se moè prenijeti naistovrsne neurone, ali tako|er i na neuro-ne s drugim transmiterom. Tako u susta-

vu neurona parasimpatikusa (str. 298 B)kolinergi~ki neuroni provode podraàjod sredi{njega ìv~anog sustava sve doperifernih ganglija gdje se podraàj pre-nosi opet dalje na kolinergi~ke neurone.U simpati~kom dijelu (str. 298 C) neuro-ni smje{teni u kralje`ni~noj mo`dini tako-|er su kolinergi~ki, a u perifernim gangli-

jima podraàj se prenosi nanoradrenergi-~ke neurone (str 298 C).Noradrenergi~ki, dopaminergi~ki i sero-toninergi~ki neuroni smje{teni su u mo-

`danome deblu. Noradrenergi~ki neuroni~ine locus caeruleus (A1) (str. 100 B28,str. 132 D18) i dio lateralne retikularne

formacije produène mo`dine i ponsa

(aksonske projekcije za hipotalamus, lim-bi~ki sustav, difuzno za neokorteks, pred-nji i stra`nji rog kralje`ni~ne mo`dine).Serotoninergi~ki neuroni nalaze se u ra-

fe-jezgrama (A2), poglavito unucleus rap-he dorsalis (A3) (aksonske projekcije zahipotalamus, nju{ni korteks i limbi~ki su-stav). Dopaminergi~ki neuroni ~ine parscompacta substantia nigra (A4) (str. 134

A17, str. 136 AB1), odakle polaze fibraenigrostriatales za striatum.Peptidergi~ki neuroni nalaze se u filoge-netski starim podru~jima mozga: u sredi-{njojsivoj tvari mezencefalona (A5), ure-tikularnoj formaciji (A6), hipotalamusu(A7),olfaktornom bulbusu,habenularnim

jezgrama (A8), nucleus interpeduncularis(A9),nucleus solitarius (A10). Brojni pep-tidergi~ki neuroni nalaze se u kori mo-

zga, talamusu,strijatumu imalom mozgu.Uloga razli~itih peptida jo{ je uvijek ne-

poznata. Pretpostavlja se da djeluju kaokotransmitor i imaju moduliraju}u ulo-gu. Mnogi od ovih peptida nalaze se tako-|er i u drugim organima, pa su tako pro-

na|eni i u probavnom sustavu (npr. va-zoaktivni intestinalni polipeptid, somato-statin, kolecistokinin).Glutamat je ~esto transmitor u dugimprojekcijskim neuronima. Glutamatergi-~ki neuroni su npr. projekcijski neuronikore velikoga mozga, tzv. piramidnihneurona (str. 242 C, str. 244 A1 i B11).GABA-ergi~ki inhibicijski neuroni ~estose klasificiraju prema na~inu na kojistvaraju inhibicijske sinapse na ciljnomneuronu. Tako npr. razlikujemo GABA-ergi~ke ko{araste stanice, koje tvore si-napse s tijelom neurona, od akso-akson-

skih stanica. Posljednje stvaraju inhibicij-

ske sinapse na po~etnom dijelu aksona(inicijalnom segmentu) projekcijskihneurona. GABA-ergi~ki neuroni naj~e{}e sudjeluju u stvaranju lokalnih neuraln-ih krugova (interneuroni). Osim GA-BA-e kao klasi~nog neurotransmitora,~esto nalazimo u njima peptide i kalcij

veù}e proteine.Kolinergi~ki neuroni nalaze se umo da-

nom deblu, ali tako|er se nalaze i ubazal-nom telencefalonu. Paralelno s katekola-

minergi~kim neuronima odlaze iz spo-menutih skupina neurona, npr. nucleusbasalis (B11) i odre|enih septalnih jezgri(B12), duge projekcije koje preko snopo-

va gyrus cinguli (gyrus limbicus) (B13) iforniksa (B14) opskrbljuju velike dijeloveneokorteksa ihipokampusa (B15).

Osnovni elementi ìv~anoga sustava: neuralni sustavi

Klini~ki osvrt: Uzlazne kolinergi~ke projek-cije iz bazalnoga telencefalona povezane su

s procesima u~enja i pam}enja i pogo|enesu kodAlzheimerove bolesti, bolesti obiljeè-ne poreme}ajem u~enja i pam}enja.Razli~iti lijekovi mogu djelovati na sintezu,razgradnju i skladi{tenje transmitorskih tva-ri, te se u ìv~anim stanicama moè stvoriti

vi{ak ili manjak transmitora, {to moè uz-rokovati motori~ke ili psihi~ke promjene.Osim {to reguliraju sintezu i razgradnjuneurotransmitova, neurofarmaci mogu dje-lovati kao agonisti ili antagonisti specifi-~nih receptora i tako utjecati na sinapti~ku

transmisiju.


17/30

33

Temeljnidijelovi

B Kolinergi~ke skupine neurona u bazalnomtelencefalonu uklju~uju}i kolinergi~kuinervaciju korteksa i hipokampusa

A Monoaminergi~ke i peptidergi~keskupine neurona u mozgu

dopaminergi~ki neuroninoradrenergi~ki neuroniserotoninergi~ki neuronipeptidergi~ki neuroni

8

5

47

9

1

6

3

2

10

13 14

12 11 15

Neuralni sustavi


18/30

34

Temeljnidijelovi

Prekap~anje neurona (AD)

@iv~ane stanice, zajedno sa svojim izdan-cima, tvore sloènu mreù (A) koja nijesnop izravno povezanih ìv~anih vlakana

(teorija kontinuiteta retikularna teorija),nego je oblikuje velik broj samostalnihjedinica, neurona (teorija neurona sinap-ti~ka teorija). Neuron je osnovna anatom-ska, geneti~ka, trofi~ka i funkcionalna je-dinica gra|e ìv~anoga sustava.U ìv~anoj su mreì neuroni na odre|enina~in me|usobno povezani (prekap~anje

neurona). Pritom su prekap~anja sa zada-}om inhibicije podraàja jednako va`nakao i prekap~anja sa zada}om prijenosapodraàja, jer u prekap~anjima koja slu-è inhibiciji nastaju i ograni~enja izborastalnih podraàja; va`ni podraàji se upu-}uju dalje, neva`ni se podraàji potisku-

ju.Postsinapti~kom inhibicijom ne ko~i seprijenos podraàja, nego se prije~i aktivi-ranje sljede}ega neurona.Kod povratne (rekurentne) inhibicije(B) jedna aksonska kolaterala ekscitator-

noga piramidnog neurona (zeleno) aktivi-ra inhibicijsku stanicu (crveno), koja pre-ko jedne povratne (rekurentne) kolatera-le inhibira projekcijski neuron. Kod inhi-bicije prema naprijed (C) aktivacija in-hibitornog interneurona ne nastaje kaoposljedica aktivacije povratne kolaterale,

ve} aktiviranih aferentnih aksona iz dru-gih podru~ja mozga. Me|utim, u~inakove inhibicije je istovjetan: aktivacija in-hibicijskog interneurona dovodi do inhi-bicije projekcijskoga neurona. Nasuprottomu, kod disinhibicije (D) ponovno seaktivira jedan inhibicijski interneuronzbog aktivacije aferentnih aksona. Kakoprojekcija toga inhibicijskog interneuro-na ide na drugi inhibicijski interneuron,rezultat je zapravo poja~ana inhibicijadrugoga interneurona i posljedi~no tomegubitak inhibicije projekcijskoga neuro-na. Zbog toga je kona~ni rezultat gubitakinhibicije (disinhibicija).Na jednom jedinom neuronu u mozgunalazi se velik broj veza (konvergencija).

Jedna piramidna stanica kore velikogamozga moè primati vi{e od 10.000 si-napti~kih kontakata od drugih neurona.Takva jedna stanica putem aksonskih ko-laterala ima brojne veze s velikim brojem

drugih neurona (divergencija).Prostornoi vremensko zbrajanje (sumacija) ekscita-tornih i inhibitornih aferenata na jednustanicu, mehanizam je koji u odre|enomtrenutku dovodi do depolarizacije stani-ce i pojave akcijskoga potencijala. Akcij-ski potencijal se dalje {iri aksonom i pre-nosi podraàj na druge neurone. Akoprevladaju inhibicijski aferenti, izostajeaktivacija neurona.

Osnovni elementi ìv~anoga sustava: neuralni sustavi

Klini~ki osvrt: Epilepsija je obiljeèna ne-ravnoteòm izme|u ekscitacije i inhibicije.Prekomjerna ekscitacija velikoga broja pro-

jekcijskih neurona dovodi do ponavljaju}ih(rekurentnih) epilepti~nih napadaja. Osimprekomjerne ekscitacije (op. prevod.), smat-ra se kako smanjenje inhibicije projekcijskihneurona kao posljedica nestanka ili disfun-kcije odre|enih populacija GABA-ergi~kihneurona (prvenstveno ko{arastih i akso-aksonskih interneurona) predstavlja glavni

patofiziolo{ki mehanizam u nastanku epi-lepsije. Tako|er, kod nekih vrsta epilepsijapromjene nisu na razini neuralne mreè,

ve} dolazi do disfunkcije membranskih re-ceptora (kanalopatije). Epilepti~ki napa-daj moè se javiti i kao posljedica gubitkaionske ravnoteè izme|u unutarstani~nogi vanstani~nog prostora, a ekscitabilnostneurona pove}ava se s pove}anjem tjelesnetemperature, a {to je tako|er posljedica to-ga {to funkcionalna svojstva ionskih kanalaovise o temperaturi. Tako se rizik pojaveepilepti~nog napadaja pove}ava eksponen-cijalno s pove}anjem temperature, te }e ve}-ina osoba razviti epilepti~ki napadaj ukolikotjelesna temperatura prelazi 41C. U nekedjece funkcionalna svojstva membrane neu-rona po~inju se brzo mijenjati i kod njih }ei pri manjim pove}anjima temperature (ve}oko 38C) do}i do pojave epilepti~kog na-padaja (febrilne konvulzije).


19/30

35

Temeljnidijelovi

D Principi prekap~anja inhibicijskih neuronaB

B Povratna (rekurentna) inhibicija C Inhibicija prema naprijed D Disinhibicija

A Neuronska mre`a mo`dane kore prikazana impregnacijom srebrom (prema Cajalu)

Prekap~anje neurona


20/30

36

Temeljnidijelovi

@iv~ano vlakno (AG)

Akson (AFG1) je obavijen ovojnicom ko-ju u nemijeliniziranih aksona oblikuje ci-toplazma omataju}ih stanica, dok umije-

liniziranih ìv~anih vlakana akson obavijamijelinska ovojnica (ABG2). Akson za-

jedno s ovojnicom nazivamo ìv~anovlakno. Mijelinska ovojnica po~inje naodre|enoj udaljenosti od po~etka aksonai zavr{ava nedaleko od njegova kona~-nog razgranjenja. Mijelinska ovojnica sesastoji od mijelina, lipoproteina {to gatvore omataju}e stanice. U sredi{njemu

ìv~anom sustavu omataju}e su staniceoligodendrociti, a u perifernim zavr{et-cima to su Schwannove stanice koje sunastale od neuralnoga grebena (str. 62C2). U svjeìh, nefiksiranih ìv~anih vla-kana mijelinska ovojnica izrazito lomizrake svjetlosti i njezina struktura nije

vidljiva, a na polarizacijskom mikrosko-pu mijelinska je ovojnica zbog lipoidnogsadràja dvostruko lomljiva. Poslije fiksa-cije uklonjeni su lipidi pa je izgled pro-teinskoga denaturiranog ostatka poput

re{etkaste strukture (neurokeratin) (D3).Mijelinska je ovojnica u pravilnim razma-cima (1 do 3 mm) isprekidana dubokimRanvierovim suènjima (ABF4). Odsje-~ak perifernih ìvaca izme|u dvajuRanvierovih suènja sukladan je veli~iniSchwannove stanice. Jezgra Schwannovestanice (ADF5) smje{tena je u sredi{tusvakog interanularnoga (odnosno inter-nodalnoga) dijela (F) te oblikuje blagoizbo~enje u mijelinskoj ovojnici. Citop-

lazma tako|er sadràva ukoso usmjereneureze, Schmidt-Lantermanove incizure(C, F6). Rubovi obloène stanice ograni-~avaju Ranvierova suènja gdje se aksongrana ili daje kolaterale (E), odnosno to

je mjesto gdje se mogu smjestiti sinapse.

Ultrastruktura mijelinskeovojnice (G)

Akson je obavijen osnovnom membra-

nom, axolemma, a oko nje se na elektron-skomikroskopskoj slici mogu vidjeti pra-vilno koncentri~no poredane tamne i svi-

jetle kru`ne linije, lamele. [irina je svakelamele (mjerena od tamne pruge pa dosljede}e tamne pruge) prosje~no 120 (1 = 0,1 nm). Debljina je tamne pruge30 , a svijetle pruge 90 . Pri velikom

pove}anju postaje vidljivo da je svijetlapruga ponovno podijeljena tankom ne-pravilnom isto~kanom prugom (G7).Stoga razlikujemo tamnu primarnu (glav-nu) prugu i svjetliju, intermedijarnuprugu (me|uliniju). Istraìvanja polariza-cijskim mikroskopom i s pomo}u rentgen-skih zraka pokazala su da mijelinskuovojnicu ~ine slojevi proteinskih i lipid-nih molekula koji se me|usobno izmje-njuju. U skladu s tim smatra se da tamni

slojevi (primarne i intermedijarne pruge)sadràvaju bjelan~evinske molekule, a dasvijetle pruge sadràvaju lipidne moleku-le.



21/30

37

Temeljnidijelovi

A Shema `iv~anoga vlakna (prikaz prema von Mllendorffu)

B Ranvierovo su`enje

D Perikarion Schwannove stanice

C Schmidt-Lantermanovi urezi

E Ra~vanje aksona

G Elektronskomikroskopskaslika mijelinske ovojnice

F Internodium (prema Cajalu)

52

4

5

5

1

6

7

4

2

1

4

3

2

1

4

5

Mijelinska ovojnica


22/30

38

Temeljnidijelovi

Razvoj mijelinske ovojnice uperifernom ìv~anom sustavu (A)

Razvoj mijelinske ovojnice upu}uje nana~in nastanka njezinih lamela. Tijelo

Schwannove stanice (A1) oblikuje `lijebu koji se postupno ulaè akson (A2). @li-jeb se produbljuje, njegovi se rubovi me-|usobno pribliùju, pa gdjekad i spoje,{to uzrokuje udvostru~enje stani~ne mem-brane, me saxon (A3). Stani~na membra-na postupno se spiralno omata oko akso-na, vjerojatno kretanjem Schwannovestanice oko njega.Nazivmesaxon potje~e od naziva mezen-terij, koji je podvostru~enje serozne ovoj-nice {to tvori suspenzatornu svezu okoorgana. Na sli~an na~in Schwannove sta-nice ~ine podvostru~enje koje okruùjeakson.Membrana Schwannove stanice kao sva-ka osnovna membrana, ima vanjski iunutra{nji gust bjelan~evinski sloj izme-|u kojih se nalazi svijetli lipidni sloj. Upo~etku, u vrijeme udvostru~enja mem-brane, dva izvanjska bjelan~evinska sloja

postavljena su jedan nasuprot drugom,potom se spajaju i tvore intermedijalnuliniju (A4). Tako se iz prvotno {esterosloj-ne membrane, razvije peteroslojna mije-linska lamela. Sljede}i zavoj unutra{njebjelan~evinske slojeve stani~ne membra-ne dovodi u bliski doticaj pa se oni spaja-

ju i tvore primarnu tamnu prugu (A5).Na kraju razvoja po~etak se udvostru~e-nja nalazi na unutra{njoj strani mije-linske ovojnice (unutra{nji mezakson)

(AB6), a zavr{etak udvostru~enja na vanj-skoj strani (vanjski mezakson) (AB7).

Razvoj nemijeliniziranih ìv~anihvlakana (A)

Nemijelinizirana ìv~ana vlakna (A8) ta-ko|er obvijaju Schwannove stanice i pri-tom svaka stanica obuhva}a nekoliko ak-sona. Rubovi `lijebova Schwannovih sta-nica mogu tvoriti sli~no udvostru~enje

membrane (mesaxon

), ali se njezini mem-branski slojevi ne spajaju.

Gra|a mijelinske ovojnice sre-di{njega ìv~anog sustava (B, C)

Mijelinska ovojnica sredi{njega ìv~anogsustava (B) bitno se razlikuje od mijelin-

skih ovojnica perifernoga ìv~anog susta-va (usporedi str. 40 B). Pritom Schwanno-va stanica daje mijelinsku ovojnicu samona jednom aksonu, a jedan oligodendro-cit (B9) u sredi{njemu ìv~anom sustavuoblikuje mijelinsku ovojnicu za nekolikoaksona te protoplazmatskim mosti}emme|usobno povezuje nekoliko interno-dalnih segmenata. Zamislimo li da su in-ternodalni segmenti odmotani, tada op-seg i izgled tijela oligodendrocita izgleda

kako je prikazano na shemi (C). Meha-nizam razvoja mijelinizacije nije poznat.Vanjski mezakson protoplazmatskoga mo-sti}a tvorivanjsko uzdignu}e(B10). Mije-linske lamele zavr{avaju u podru~ju Ran-

vierova suènja (B11) (paranodalno pod-ru~je). Na uzdu`nom se presjeku moèuo~iti da unutra{nje lamele zavr{avajuprije i na taj na~in povr{inske prekrivajuzavr{etke dublje smje{tenih lamela, te ta-ko povr{inska lamela zavr{ava neposred-

no uz Ranvierov ~vor. Na krajevima la-mela pro{iruje se gusta primarna pruga itvorizatone ispunjene citoplazmom (B12).

Akson ìv~ane stanice u sredi{njemu ìv-~anom sustavu potpuno je slobodan upodru~ju Ranvierova suènja. Schmidt-Lantermanovi urezi ne postoje u interno-dalnim segmentima sredi{njega ìv~anogsustava.

Osnovni elementi ìv~anoga sustava: ìv~ana vlakna

Klini~ki osvrt: Multipla skleroza je obiljeè-na fokalnim progresivnim gubitkom mijelin-ske ovojnice u razli~itim podru~jima mozgai pra}ena je poreme}ajem funkcije zahva}enihneurona.


23/30

39

Temeljnidijelovi

A Razvoj mijelinske ovojnice(prema Hamiltonu, Boydu i Mossmanu)

BShemaelektronskomikroskopske slike`iv~anih vlakana u sredi{njemu`iv~anom sustavu(prema Bungeu)

C Oligodendrocit s mijelinskimlamelama (prema Bungeu)

7

6

5

4

3

82

9

1

10

7

6

11

12

Mijelinska ovojnica


24/30

40

Temeljnidijelovi

Periferni ìvac (AD)

Mijelinsku ovojnicu perifernoga ìv~a-nog vlakna okruùje citoplazma Schwan-nove stanice (A1). Na njezinoj stani~noj

membrani nalazi se bazalna membrana(AB2) {to obuhva}a cijeli internodalnisegment i djeluje poput barijere izme|uìv~anih vlakana. Jezgra Schwannove sta-nice (A3) je na slici prerezana. Schmidt-Lantermanovi urezi (A4) na uzdu`nomse presjeku prikazuju kao citoplazmomispunjeni prostori u razdijeljenoj gustojpruzi. Trodimenzijska rekonstrukcija po-kazuje da su incizure poput spirala u ko-

jima je citoplazma u komunikaciji s vanj-

skim okoli{em. Na mjestima Ranvierovasuènja ili ~vora (B5) nastavci Schwan-nove stanice (AB6) seù preko parano-dalnog podru~ja i preko aksona (ABD7),te se me|usobno ispreple}u poput prstiju{aka i tako tvore gust omota~ oko Ranvie-rova ~vora.Razlike u gra|i mijelinske ovojnice izme-|u sredi{njega i perifernoga ìv~anog su-stava prikazane su na slici B.

U ìvcima postoji pravilan odnos izme|uobujma aksona, debljine mijelinske ovoj-nice, udaljenosti izme|u Ranvierovih~vorova i brzine provo|enja. [to je ve}iobujam aksona, deblja je mijelinska ovoj-nica i ve}a je internodalna udaljenost.

Ako mijelinizirano ìv~ano vlakno jo{raste, primjerice ìvci u udovima, pove}a-

va se duìna internodalnih segmenata, i{to je duì internodalni segment, ve}a jebrzina provo|enja u vlaknu. Mijelinizira-

na, oskudno mijelinizirana i nemijelinizi-rana ìv~ana vlakna nazivaju se jo{ A, Bi C vlakna. U mijeliniziranih A-vlakanapromjer je aksona od 3 do 20 m, a brzi-na provo|enja do 120 m/s. Oskudno mi-

jelinizirana B-vlakna promjera su do 3m i u njima je brzina provo|enja do 15m/s. Najsporije se podraàji provode unemijeliniziranim C-vlaknima (do 2 m/s)gdje je {irenje impulsa kontinuirano. Umijeliniziranim se vlaknima, me|utim,

podraàji {ire saltatornim provo|enjem,tj. skokovito. Morfolo{ka osnovaskokovi-ta provo|enja jest izmjena mijeliniziranih

internodalnih segmenata s Ranvierovim~vorovima. Potencijal unutar aksona pre-ska~e od jednoga ~vora do drugog i struj-ni je krug svaki put zatvoren promjena-ma u propusnosti aksona membrane u

podru~ju ~vora. Tako je provo|enje znat-no brè i potrebno je manje energije ne-go pri kontinuiranu {irenju podraàja.Periferna iv~ana vlakna okruùju uzdu`-na vlakna kolagenskoga vezivnoga tkivate zajedno s bazalnom membranom tvo-re endoneuralnu ovojnicu. Vlakna su ulo-èna u rahlo vezivno tkivo, endoneurium(D8). Razli~it broj iv~anih vlakana okup-ljenih u snopove ili fascikule (C10) obu-

hva}a perineurij (CD9) koji sadràvauglavnom kru`na vlakna. Unutarnji slojperineurija gra|en je odendotelnih stani-

ca, a izme|u njih se nalaze brojni uskiendoneuralni prostori. Perineuralne en-dotelne stanice imaju na perineuralnoj iendotelijalnoj strani jednu bazalnu mem-branu, te su me|usobno povezane putem

zonulae occludentes (engl. tight junc-tion). Na taj na~in one stvaraju barijeruizme|u ìvca i okolnog tkiva, sli~no kao

u kapilarama mozga (str. 44 E). Mehani-~ka ~vrsto}a perifernih ìvaca ostvarujesekru nim elasti~nim vlakanima. U ìvci-ma udova perineurij je oja~an u podru-~ju zglobova. Svi su snopovi uloèni uepineurium (CD11), ~iji unutra{nji sloje-

vi stvaraju tako|er koncentri~ne lamele.One ulaze u rahlo vezivno tkivo koje sa-dràva masne stanice (D12), te krvne i

limfne ìle.

D13 jezgre Schwannovih stanica,D14 kapilare.

Osnovni elementi ìv~anoga sustava: ìv~ana vlakna


25/30

41

Temeljnidijelovi

B Ranvierov ~vor sredi{njegai perifernoga `iv~anog vlakna(prema Bungeu)

A Shematski prikazelektronskomikroskopskeslike perifernoga `iv~anogvlakna (prema Schrderu)

C Poprje~ni presjek perifernoga ivca

D Pove}ani isje~ak iz slike C

5

7

6P@S

S@S

3

10

21

4

67

9

13 7 8

11

9

14

11

12 12

2

Mijelinska ovojnica


26/30

42

Temeljnidijelovi

Neuroglija

Potporno i pokrovno tkivo sredi{njega ìv-~anog sustava jest neuroglija(glia = lje-pilo), koje ima sve funkcije vezivnogatkiva (za{titna uloga, izmjena tvari, te upatolo{kim procesima uklanjanje dege-neriranih stanica fagocitoza i oblikova-nje oìljka). Glija jeektodermalnoga pod-

rijetla. Na Nissl preparatima na presjekuse mogu uo~iti samo stani~ne jezgre i ci-toplazma; stani~ni nastavci mogu se pri-kazati samo posebnim postupcima im-pregnacije. Tri su razli~ite vrste glijalnih-stanica: astroglia (macroglia), oligoden-

droglia i microglia (A).Astrociti imaju veliku i svijetlu jezgru svelikim brojem nastavaka poredanih uobliku zvijezde. Protoplazmatski astroci-ti s malim brojem nastavaka naj~e{}e suu sivoj tvari, a fibrilarni astrociti s veli-kim brojem nastavaka nalaze se uglav-nom u bijeloj tvari. Oni stvaraju glijalna

vlakna i sadràvaju ih u tijelu i nastavci-ma. Nakon o{te}enja mozga astrocititvoreoìljak od glijalnih vlakana. Astroci-

ti su potporni elementi koji, trodimenzij-ski promatrano, tvore strukturu koja ~iniskelet. Na vanjskoj povr{ini mozga vlak-na se toga skeleta zadebljavaju i oblikujugusti sloj, membrana gliae limitans, koja

je vanjska granica izme|u ektodermal-noga tkiva i ovojnica vezivnoga tkiva {toprekrivaju mozak. Nastavci astrocita se-ù do krvnih ìla i vjerojatno su uklju~eniu izmjenu tvari i u prehranu ìv~anih sta-nica (str. 44 B).

Osim toga, astrociti su klju~ni za odrà-vanje unutarnje ravnoteè (milieu), po-sebice ionske ravnoteè sredi{njega ìv~a-nog sustava. Nastavci astrocita imaju za-da}u uklanjanja slobodnoga kalija iz iz-

vanstani~noga prostora, gdje se i oni na-kupljaju tijekom aktivacije neurona.Vjerojatno astrociti uklanjuju i slobodniCO2 koji dolazi iz neurona, te tako odr-àvaju konstantan pH od 7,3 u intersticij-

skom prostoru. Astrociti obavijaju sinap-se i stabiliziraju sinapti~ku pukotinu. Onitako|er apsorbiraju i neurotransmitor-

ske tvari (prijenos i uklanjanje GABA-eputem astrocita).Oligodendrociti imaju manje i tamnije

jezgre sa samo nekoliko nastavaka {to seoskudno razgranjuju. Oligodendrociti suu sivoj tvari pridruèni neuronima (sate-litske stanice) (B), a u bijeloj tvari smje-{teni su u nizovima izme|u ìv~anih na-stavaka (interfascikularna glija). Onitvore i stvaraju mijelinske ovojnice (str.38 B, C).Mikroglijalne stanice imaju jezgre oval-na ili oblika {tapi}a, te kratke, debelenastavke koji se zatim razgranjuju nabrojne manje nastavke. Smatra se da

mikroglijalne stanice imaju sposobnostameboidnoga gibanja i kretanja po tkivu.Kad je tkivo uni{teno, te stanice fagociti-raju otpadni materijal (stanice ~ista~i),te pritom poprimaju okrugli oblik (zrna-te ili re{etkaste stanice).Mnogi istraìva~i tvrde da se mikroglijal-ne stanice ne razvijaju iz ektoderma, ne-go da su mezodermalnoga podrijetla(mesoglia), ali ipak nema dovoljno doka-za koji bezuvjetno podràvaju ta mi{lje-nja.



27/30

43

Temeljnidijelovi

A Ekvivalentne slike neuroglije: gore bojenje prema Nisslu, dolje postupakimpregnacije srebrom

B Oligodendrociti kao satelitskestanice neurona

C Astrocit u kulturi tkiva

oligodendroglijafibrilarni astrocit mikroglijaprotoplazmatski astrocit

Neuroglija


28/30

44

Temeljnidijelovi

Krvne ìle

Mo`dane krvne ìle mezodermalnoga supodrijetla i u vrijeme razvoja urastaju izmezodermalnih ovojnica u mo`dano tki-

vo. Te su krvne ìle redovito okruèneslobodnim prostorom (Virchow-Robinov

prostor) koji umjetno nastaje zbog skvr-~avanja tkiva prigodom histolo{ke obra-dbe.Arterije i arterioleelasti~ne su i nji-hovo je mi{i}je oskudno razvijeno pa je isposobnost kontrakcije smanjena. Kapila-re imaju zatvoreni, nefenestrirani endoteli zatvorenu bazalnu membranu. U sredi-{njemu ìv~anom sustavu nema limfnih

ìla.Nastavci astrocita usmjereni su premakapilarama i pro{iruju se u vaskularnenoìce (AB1). Elektronskomikroskopskaistraìvanja pokazala su da vaskularnezavr{ne noìce potpuno okruùju kapila-re. Kapilarne stijenke oblikuju endotelnestanice (BE2) poredane poput crijepovana krovu i me|usobno ih u~vr{}uju ma-

culae occludentes. Potom slijede bazalnamembrana (BE3) i astrocitna ovojnica

(BE4), koja se moè usporediti s mem-brana gliae limitans (str. 42): s ove dvijeovojnice sredi{nji ìv~ani sustav odijeljen

je od mezodermalnoga tkiva koje ga ok-ruùje.Odijeljenost mo`danoga tkiva od ostalogtijela omogu}uje krvno-mo`dana barije-ra,selektivna zapreka koja mnogim tvari-ma prije~i prolazak kroz stijenku kapila-ra iz krvnog optjecaja u mo`dano tkivo.

Postojanje te zapreke prvi je put doka-zao Goldmann u pokusu s tripanskimmodrilom (C, D). Ako se boja u{trca uvenu pokusne ìvotinje, gotovo svi organioboje se modro, ali mozak i kralje`ni~namo`dina ostaju neobojeni (prvi Gold-mannov pokus) (C). Oskudno plavo obo-

jenje moè se zapaziti samo u tuber ci-nereum (C5), area postrema i spinalnimganglijima. Plexus choroideus (C6) i duramater(C7) intenzivno su obojeni. Sli~na

se pojava moè opaziti u ljudi sa ùticomu kojih ù~ni pigment oboji ùto sve orga-ne, osim sredi{njega ìv~anog sustava.

Ako se boja u{trca u likvorski prostor,povr{ina mozga i kralje`ni~ne mo`dinedifuzno se oboje, a ostali dijelovi tijelaostaju neobojeni (drugi Goldmannov po-kus) (D). To zna~i da postoji barijera iz-

me|u cerebrospinalne teku}ine i sredi-{njega ìv~anog sustava. Pritom trebarazlikovati krvno-mo`danu barijeru odkrvno-likvorske barijere. Postoji i razlikau funkcioniranju izme|u njih.Kapilarni endotel (E) (vidi tako|er i 2.svezak) je mjesto krvno-mo`dane barije-re, gdjemo dane kapilare ~ine zatvorenustijenku bez otvora. Nasuprot tome, kapi-larna stijenka u drugim organima, npr.

jetrima ili bubregu (E8), ima fenestrira-nu propusnu stijenku, {to omogu}uje iz-mjenu tvari. Radioizotopskim je istraìva-njima pokazano djelovanje krvno-mo`da-ne barijere za velik broj tvari. Tako onamoè biti posve nepropusna ili je pro-lazak usporen. Poznavanje propusnostiili nepropusnosti krvno-mo`dane barije-re za razli~ite lijekove ima veliko prakti~-no zna~enje.



29/30

45

Temeljnidijelovi

A Krvne ìle s astrocitima, impregnacija srebrom

B Krvne ìle s nastavcima astrocita (prema Wolffu)

E Mo`dana i bubre`na kapilara, shematski prikazprema elektronskomikroskopskim nalazima

D Drugi Goldmannov pokus

C, D Krvno-mo`dana barijera kod kuni}a(prema Spatzu)

C Prvi Goldmannov pokus

5

6

1

5 7

7

24

3

1

2 83

4

Krvne ìle, krvno-mo`dana i krvno-likvorska barijera


30/30

Osnove živčanog sistema Platzer

Documents

Transcript of Osnove živčanog sistema Platzer