9. Kafli: Taugavefur

1
9. Kafli Taugavefur

• Líffæra- og lífeðlisfræði
• Guðrún Narfadóttir

2
Hlutar taugakerfisins

• Heili
• 12 pör heilatauga
• Mæna
• 31 par mænutauga
• Skynnemar
• Taugahnoð (ganglia)
• Taugaflækjur (plexusar)

3
Hlutar taugakerfisins

• Heili og heilataugar, mæna og mænutaugar,
  taugahnoð, (ganglia), taugaflækjur
  meltingarvegar (enteric plexus) og skynfæri

4
Starfsemi taugakerfisins

• 1. Skynjun áreitis (sensory function)
• Skyntaugafrumur (sensory neurons) eru aðlægar
  (afferent). Þær flytja boð til MTK .
• 2. Úrvinnsla upplýsinga (greining, samþætting og
  geymsla)
• Millitaugafrumur / tengitaugafrumur
  (interneurons) sem liggja innan MTK sjá um þessa
  starfsemi
• 3. Svörun við áreiti (motor function)
• Hreyfitaugafrumur (motor neurons) eru frálægar
  (efferent). Þær flytja boð frá MTK

5
Taugavefur

• Taugafrumur / boðfrumur (neurones) taka á móti
  boðum og flytja boð. Fruma skiptist í
• Frumubol (cell body) með frumulíffærum
• Griplur (dendrite) sem nema áreiti
• Síma (axon) sem sendir boð áfram til næstu
  taugafrumu, vöðva eða kirtils
• Taugatróð /stoðfrumur (neuroglia) flytja ekki
  boð, en hafa önnur margþætt hlutverk, m.a.
• Vernda taugafrumur
• Festa taugafrumur við æðar
• Mynda myelínslíður
• Agnaætur

6
Taugafruma
7
Taugavefur (taugafrumur og taugatróð)
8
Myelínslíður

• Fituefni sem einangrar taugasíma (mýldir
  taugasímar) og hraðar þannig taugaboðum
• Schwann frumur mynda myelínslíður í ÚTK
• Oligodendrocytar mynda myelínslíður í MTK

9
Hvítur og grár taugavefur

• Hvítt efni
• Er úr vöndlum af mýldum taugasímum
• Myndar taugabrautir
• Er yst í mænu en innst í heila
• Grátt efni
• Er úr taugabolum, griplum, símaendum og ómýldum
  taugasímum
• Myndar taugastöðvar
• Er í ysta hluta heilans og H-laga innri kjarna
  mænunnar

10
Hvítur og grár taugavefur
11
Skipulagning taugakerfisins

• Miðtaugakerfi (central nervous system)
• Heili
• Mæna
• Úttaugakerfi (peripheral nervous system)
• Allur taugavefur utan MTK

12
Skipting úttaugakerfis

• Viljastýrða taugakerfið
• Skyntaugafrumur frá skynfærum í höfði, húð og
  stoðkerfi
• Hreyfitaugafrumur til beinagrindarvöðva
• Ósjálfráða taugakerfið
• Skyntaugafrumur frá líffærum
• Hreyfitaugafrumur sem senda boð til sléttra
  vöðva, hjartavöðva og kirtla
• Skiptist í sympatíska pg parasympatíska kerfið
• Meltingarkerfistaugakerfið
• Skynnemar og taugaflækjur í meltingarvegi
• Hreyfitaugafrumur sem senda boð til vöðva og
  kirtla meltingarvegar

13
Skipulagning taugakerfisins
Skyntaugafrumur flytja boð til MTK Hreyfitaugafrum
ur flytja boð frá MTK til svara (effector)
14
Rafspenna í taugafrumum

• Ef taugafruma er ekki að flytja boð mælist
• -70mV rafspenna yfir frumuhimnuna (himnan er
  hlaðin að innan og að utan). Frumuhimnan er
  skautuð (polarized). Þetta ástand kallast
  hvíldarspenna
• Hvíldarspennan er tilkomin vegna ólíkrar
  jónasamsetningar innan- og utanfrumuvökvans sem
  er vegna þess að
• K lekur hraðar út úr frumunni en Na inn
• Natríum-kalíum dælan dælir 3 Na út fyrir hverjar
  2 K sem er dælt inn

15
Hvíldarspenna
16
Boðspenna

• Áreiti veldur opnun á jónagöngum
• Frumuhimnan afskautast himnuspennan fer úr
• 70mV hvíldarspennu og stefnir á núll
• Ef spennan nær að falla að þröskuldi (sem er
• 55mV) galopnast skyndilega spennustýrð Na
  göng og nokkru síðar spennustýrð K göng
• Na innflæðið leiðir til umskautunar
  frumuhimnunnar, himnuspennan nær 30mV
• Frumuhimnan endurskautast og hvíldarspenna kemst
  aftur á þegar
• K göngin ná fullri opnun og K streymir út
• Spennustýrðu Na göngin lokast aftur
• Ein boðspenna varir í um eina millisekúndu

17
Afskautun
Um- skautun
Endurskautun
þröskuldur
Hvíldar- spenna
Áreiti
18
Allt eða ekkert lögmálið

• Ef áreiti er nógu sterkt til að kveikja
  boðspennu, þá er boðspennan alltaf eins,
  (sveifluvídd og tímalengd er konstant). Stærra
  áreiti veldur ekki stærri boðspennu
• Við segjum því að boðspenna fylgi lögmálinu um
  allt eða ekkert

19
Leiðni taugaboða eftir taugsíma

• Eftir að boðspenna hefur myndast ferðast hún frá
  símakólfi (axon hillock) eftir símanum endilöngum
• Ef síminn hefur ekki myelínslíður er leiðnin
  samfelld (continuous conduction) boðspennan
  ferðast eins og eldur í sinu
• Ef síminn hefur myelínslíður, hoppar boðspennan
  milli Ranvíer hnútanna. Þetta kallast
  stökkleiðni (saltatory conduction) og veldur hún
  því að boðin berast mun hraðar en ella

20
Flutningur boða yfir taugamót

• 1. Boðspenna nær símaenda fyrirmótafrumunnar
• 2. Afskautunin veldur því að kalsíum göng opnast
  og kalsíum fer að flæða inn í símaendann
• 3. Við þetta losnar taugaboðefni úr blöðrum í
  símaendanum
• 4. Taugaboðefnið flæðir yfir taugamótabilið og
  binst viðtaka á eftirmótafrumu
• 5. Tenging milli taugaboðefnis og viðtaka veldur
  breytingu á leiðni frumuhimnunnar fyrir ákveðnar
  jónir
• 6. Háð því hvaða jónir eiga í hlut, verður ýmist
  afskautun og örvun, eða yfirskautun og hömlun
• 7. Myndun boðspennu í eftirmótafrumu er háð
  summunni af áhrifum allra innkomandi boða

21
Flutningur boða yfir taugamót (sjá texta)
22
Hvað verður um taugaboðefnið?

• Taugaboðefni er bundið viðtökum í stuttan tíma og
  síðan er það brotið niður og/ eða er tekið aftur
  upp í símaendann
• Ef taugaboð eru viðvarandi er það vegna þess að
  hver boðspennan rekur aðra
• Ýmis taugalyf og efni hafa áhrif á afdrif
  taugaboðefna við taugamót
• Blokkera viðtaka, hindra endurupptöku, hindra
  niðurbrot, auka losun, hindra losun o.fl.

23
Taugaboðefnin

• Um 100 mismunandi taugaboðefni eru þekkt
• Helstu þeirra eru
• Acetylcholine virkar ýmist örvandi eða hamlandi
• Glútamat og aspartat hafa örvandi áhrif
• GABA og glycine eru hamlandi
• Noradrenalín er mikilvægt við árvekni, drauma og
  skapferli
• Dópamín tengist tilfinningum, fíknum og vellíðan.
  Einnig mikilvægt við hreyfingar
  beinagrindarvöðva
• Serotónín er talið tengjast skynjun, stjórnun
  líkamshita, skapferli, matarlist og svefni
• Endorfín deyfir verki, bætir minnið, veldur
  vellíðan og sælu
• Köfnunarefnisoxíð (NO) er lofttegund sem flæðir
  úr taugafrumum. Tengist líklega námi og minni.