Embriogeneză • Placa neurală: axial, din ectoderm • Ziua a 24 -a: şanţul neural • Marginile şanţului neural fuzionează Ø Tub neural Ø Creste neurale • Tubul neural: formează componentele SNC • Crestele neurale Ø Elementele SNP Ø Medulosuprarenala Ø Melanocitele
Componente celulare • Neuronii Ø Unităţile morfofuncţionale ţesutului nervos Ø Recepţionează stimuli Ø Formează şi conduc impulsul nervos Ø Transmit impulsul prin sinapse • Celulele de susţinere (Neuroglia) Ø Celule gliale sau nevroglii în SNC Ø Celule Schwann şi satelite în SNP şi SNV Ø Suport fizic şi izolare electrică pentru neuroni Ø Asigură schimburile metabolice Ø Nu generează, nu conduc, ci doar modulează impulsul nervos
Neuronii • Unităţile structural funcţionale ţesutului nervos • Specia umană: 10 -100 miliarde neuroni • Clasificarea funcţională Ø Senzoriali: transmit impulsul de la receptori la SNC Ø Motori: transmit impulsul de la SNC la organe efectoare Ø Interneuroni: interpuşi între senzoriali şi motori • Componente: corp celular şi prelungiri (axon şi dendrite) • Corpul celular: nucleu şi organite care menţin viabilitatea celulei • Clasificarea morfologică: numărul de poli din care se formează prelungiri Ø Multipolari Ø Bipolari Ø Unipolari
• Multipolari Ø Un axon, mai multe dendrite Ø Dendritele şi corpul celular: componenta receptoare Ø Axonul: componenta conductoare Ø Neuronii motori şi interneuronii • Bipolari Ø Un axon, o dendrită Ø Retină, ganglionul nervului cranian VIII • Unipolari Ø O singură prelungire Ø Ramură periferică şi centrală Ø Senzoriali Ø Ganglionii n. cranieni şi spinali Tipuri de neuroni
Corpul celular al neuronului • Centrul trofic al celulei • Nucleu central, rotund, eucromatic (“veziculos”), cu nucleol proeminent • Corpii Nissl: agregate de reticul endoplasmic rugos Ø Se colorează cu reactivi tiazidici Ø Microscopie electronică • Organite nespecifice: complex Golgi, mitocondrii, ribozomi liberi, lizozomi • Citoschelet: neurofilamente şi neurotubuli Ø Neurofilamentele agregă şi formează neurofibrilele
Microscopie electronică Cisterne paralele de reticul endoplasmic rugos (corpii Nissl din MO) N
Neurofibrile
Neurofibrile, impregnare argentică
Dendritele • Prelungiri neuronale care primesc stimuli • Diametru gros la origine • Ramificate şi nemielinizate • Ramificaţiile cresc suprafaţa de contact • Conţin corpi Nissl, ribozomi, elemente golgiene, neurofilamente şi neurotubuli • Realizează sinapse cu mai mulţi neuroni • E. g. Un neuron Purkinje din cerebel: 10. 000 de dendrite, peste 200. 000 sinapse
Ramificaţia dendritică a neuronului Purkinje
Axonul • Conduce impulsul la alt neuron sau celulă efectoare • Fiecare neuron: un singur axon • Lungimea axonului Ø Lung, peste 1 m (neuroni Golgi tip I) Ø Scurt, la interneuroni (Golgi tip II) • Ramură recurentă lîngă corpul celular • Con de emergenţă: lipsit de organite • Segment iniţial: între con şi porţiunea mielinizată, generează potenţial de acţiune • Segment de conducere: mielinizat • Porţiune efectoare: terminală, cu ramificaţii şi butoni terminali
Sistemul de transport axonal • Transportul de substanţe prin axon • Direcţie Ø Anterograd: de la corpul celular la axonul terminal Ø Retrograd: de la axonul terminal la corpul celular (resturi de organite, mediatori în exces, toxine bacteriene, virusuri) • Viteză Ø Lent: 0. 2 -4 mm/zi, doar variantă anterogradă Ø Rapid: 20 -400 mm/zi, bidirecţional • Mecanism: neurotubuli şi neurofilamente
Celulele gliale
Generalităţi • De 10 ori mai numeroase decît neuronii • Nu generează potenţial de acţiune şi nu participă la realizarea sunapsei • Pot endocita şi inactiva unii neuromediatori (GABA, acetilcolina) • Preparate colorate cu metode uzuale: se observă doar nucleii • Histochimic: impregnări argentice Cajal şi Hortega • Imunohistochimic: proteina glială fibrilară acidă (GFAP, markerul generic al celulelor gliale)
Astrocitele • • Cele mai mari, prezente în substanţa cenuşie şi albă Transportă metaboliţi şi cataboliţi Reglează concentraţia în electroliţi Acoperă segmentul iniţial (nemielinizat) al axonului, nodurile Ranvier şi sinapsele Pot prelua şi inactiva neurmediatorii în exces Prelungiri citoplasmatice ramificate, interpuse între vasele sanguine şi neuroni: element al barierei hemato-encefalice Porţiunea terminală a ramificaţiilor aplicate pe peretele vascular: dilatată – pedicele Tipuri: protoplasmatică, fibroasă, pilocitică, Bergmann
Astrocite Impregnare Bielschowsky
Oligodendrocitele • 75% dintre celulele gliale • Sinteză de mielină în SNC • Celule mici, cu prelungiri puţine (“butonate”) • Un oligodendrocit: mielina pentru mai mulţi axoni • Nucleul: situat la distanţă de axonul pe care îl mielinizează Oligodendrocite, impregnare Gomori
Celulele ependimare • Delimitează cavităţile SNC şi canalul spinal • Celule epiteliale diferenţiate secretor • Microvili la polul apical • Cuboidale la ventriculi şi columnare la canal spinal • Formează plexurile coroide împreună cu extensii ale piei mater
Microglia • Cea mai mică dintre glii • Rare la normal • Numeroase în leziunile SNC (traumatisme, infarct cerebral, tumori, infecţii) • Aparţine sistemului mononuclear-macrofagic, origine în măduva hematogenă • Citoplasmă: lizozomi, incluziuni, vezicule • Tipuri: amoeboidală (în leziuni cerebrale), ramificată (de repaus)
Mielina • Biochimic: lipide 75%, proteine 25% • Slab bazofilă, sudanofilă, osmiofilă • Formată prin fuziunea membranelor celulei Schwann; intern şi extern: mezaxon • ME: lamele paralele concentrice – linii interperiodice • Izolant electric biologic • Permite transmiterea saltatorie a impulsului • Mielinizarea: adaptare evoluţionistă, permite creşterea velocităţii de conducere fără creşterea axonului în diametru
Ranvier Schmidt-Lanterman
Dispoziţia concentrică a lamelelor de mielină în jurul axonului
Mielinizarea • Teaca de mielină: straturi concentrice ale membranei celulei Schwann • Celula Schwann se răsuceşte în jurul axonului • Mielinizarea Ø Şanţ în citoplasma celulei Schwann Ø Fuziunea şanţului: mezaxonul intern Ø Ultimul strat extern de mielină: mezaxon extern • Nucleul celulei Schwann • Fibrele nervoase amielinice: mai mulţi axoni incluşi în citoplasma aceleiaşi celule Schwann
Axon Spaţiu periaxonal Mezaxon intern Citoplasma c. Schwann
Răspunsul neuronilor la leziune • Leziunea fibrei nervoase Ø Întreruperea transportului axonal Ø Sistarea transmiterii impulsului nervos Ø Consecinţe asupra corpului neuronal şi prelungirilor • Vindecarea Ø Formarea de cicatrice Ø SNP: celulele Schwann şi ţesutul conjunctiv Ø SNC: proliferare glială (limitează regenerarea) Ø Cicatrice mică: posibilă apoziţia chirurgicală
Consecinţele leziunii • Axonul distal de leziune degenerează (fragmentarea tecii de mielină, endocitată de celule Schwann) • Degenerarea a 2 -3 segmente internodale proximale (retrograd) • Corpul celular al neuronului: nucleu excentric, tumefiere citoplasmatică, cromatoliză • Cromatoliza: debut după 1 -2 zile, maximă la 1 -2 săptămîni • Lezarea unor fragmente mari de axon: degenerarea neuronului motor, fără propagare la neuronii vecini • Unitatea motorie se atrofiază
Regenerarea fibrei nervoase • După două săptămîni de la leziune: cromatogeneză • Reîncepe transportul axonal • Creşte extremitatea proximală (restantă) a axonului, cu viteza de 3 mm/zi • Ghidul: celulele Schwann, care se divid activ • Axonul nou format este mielinizat • Interpoziţia de ţesut cicatricial: neurinom de amputaţie • Dacă nu se stabileşte contact funcţional: neuronul degenerează, unitatea motorie devine atrofică
Receptorii • Structuri specializate în recepţionarea stimulilor • Localizare: limita distală a prelungirii periferice a neuronilor senzitivi • Tipuri Ø Exteroceptori: reacţionează la stimuli din mediul extern (sunet, lumină, temperatură, tactili) Ø Interoceptori: reacţionează la stimuli din mediul intern (stare de plenitudine a organelor cavitare) Ø Proprioceptori: postura, tonus muscular (fusul neuromuscular), gradarea mişcărilor • Cel mai simplu receptor: terminaţia nervoasă liberă • Terminaţii încapsulate: Vater-Pacini, Meissner, Ruffini, Krause
Sinapsa • Structură specializată în transmiterea impulsului nervos de la un neuron la altul sau la o celulă efectoare • Tipuri: axodendritice, axosomatice, dendrodendritice, axoaxonice • Componente Ø Presinaptică: buton terminal, vezicule cu neuromediatori Ø Fanta sinaptică Ø Postsinaptică: membrana următorului neuron, cu receptori pentru neuromediator • Transmisia sinaptică • Generarea impulsului în neuronul postsinaptic: suma impulsurilor excitatorii - inhibitorii
Neuromediatorii • • • SNP: acetilcolina, norepinefrina SNC: GABA, glicina, acid glutamic, dopamina, serotonina Rol mediator: VIP, colecistokinină, neurotensină 60% sinapse ale SNC: neuropeptide Mediatori în exces: recaptaţi, degradaţi sau reutilizaţi Sinaptogeneza Ø Contact funcţional viabil Ø Recunoaşterea neuronală Ø Numărul şi natura sinapselor se modifică toată viaţa (plasticitate)
Învelişurile conjunctive ale nervului periferic • Endonerv: ţesut conjunctiv subţire de tip lax, asociat fibrelor nervoase individuale; precursorii colagenului sunt sintetizaţi în mare parte de celulele Schwann; slab vascularizat • Perinerv: înconjoară fascicule nervoase, ţesut conjunctiv de tip lamelar, celularitate de tip miofibroblastic; rol de barieră semipermeabilă • Epinerv: ţesut conjunctiv dens (cu sau fără adipocite), înconjură toate fasciculele unui nerv periferic; conţine vasele sanguine mari ale nervului
Ganglionii nervoşi • • • Ataşaţi nervilor spinali Ataşaţi nervilor cranieni Capsulă conjunctivă Neuroni unipolari Corpul neuronal: periferic, înconjurat de celule satelite Prelungirile: concentrate axial La distanţă de corpul celular: ramificarea prelungirii (ramură centrală şi periferică) Ramura periferică: rol de dendrită Ramura centrală: rol de axon CN F
Celulele satelite • Celule de susţinere de la nivelul ganglionilor nervoşi • Similare celulelor Schwann, dar nu produc mielină • Dispuse pe un singur strat (continuu) în jurul neuronilor unipolari • Cuboidale sau aplatizate • Strat discontinuu în jurul neuronilor multipolari din ganglionii autonomi
Măduva spinării • Substanţă albă: periferic • Substanţă cenuşie: central (“H”, fluture) • În centru: canalul spinal, delimitat de celule ependimare • Coarne anterioare (motori), posterioare (senzitivi) şi intermediolaterale (interneuroni)
Cerebelul • Substanţă albă central, conţine nucleii cerebeloşi • Nucleii cerebeloşi primesc colaterale de la fibrele aferente şi eferente • Substanţă cenuşie periferic, organizată în trei straturi Ø Molecular: extern Ø Mijlociu: corpul neuronilor Purkinje Ø Granular: intern
Componentele scoarţei cerebelului • Celule Ø Neuroni Purkinje Ø Neuroni granulari Ø Neuroni Golgi tip II Ø Neuroni stelaţi Ø Neuroni “în coşuleţ” (interneuroni) Ø Glii Bergmann • Fibre Ø Aferente: aduc impulsuri la scoarţa cerebelului • Agăţătoare • Muşchioase Ø Eferente: conduc impulsul nervos care modulează echilibrul • Axonii neuronilor Purkinje
Componentele straturilor cerebelului • Molecular Ø Dendritele neuronilor Purkinje Ø Fibrele agăţătoare şi muşchioase Ø Axonii ramificaţi în T ai neuronilor granulari Ø Prelungirile gliilor Bergmann Ø Astrocite • Stratul neuronilor Purkinje Ø Corpul neuronilor Purkinje Ø Neuroni de asociaţie Ø Celule gliale (corpul gliilor Bergmann) • Granular Ø Corpul neuronilor granulari Ø Dendritele neuronilor granulari Ø Segmentul iniţial al axonilor neuronilor Purkinje
Creierul • Substanţă albă situată central • Substanţă cenuşie situată periferic (cortexul cerebral) • Componentele cortexului cerebral: Ø Corpul celular al marilor neuroni piramidali Ø Neuroni piramidali mici, mijlocii şi stelaţi Ø Celule gliale şi capilare sanguine • Organizare arhitecturală Ø Laminară: neuroni dispuşi pe şase straturi Ø Modulară: coloane verticale de neuroni care aparţin celor şase straturi Ø Creierul uman: 4 milioane de module (elaborarea unui număr infinit de scheme temporo-spaţiale)
Organizarea laminară • I – molecular (plexiform): neuroni rari, mici (neuroni Cajal), fibre amielinice paralele cu suprafaţa • II – granular extern: neuroni piramidali mici şi stelaţi • III – piramidal extern: neuroni piramidali de dimensiuni mijlocii • IV – granular intern: numeroşi neuroni stelaţi de dimensiuni mici • V – piramidal intern: marii neuroni motori piramidali • VI – polimorf: neuroni mari de diferite forme • Interneuroni: în toate straturile, rol excitator şi inhibitor
1 Straturile scoarţei cerebrale 2 3 4 1 – molecular 2 – granular extern 3 – piramidal extern 4 – granular intern 5 – piramidal intern 6 - polimorf 5 6 celularitate fibre
frontal Variaţii anatomice parietal
Bariera hemato-encefalică • Celule endoteliale Ø Joncţiuni strînse Ø Suprapuneri Ø Vezicule puţine sau absente • Membrana bazală a endoteliului • Expansiunile dilatate ale astrocitelor • Cea mai selectivă barieră a organismului • Lipseşte la neurohipofiză, substanţa neagră şi locus ceruleus
