bài giảng sinh lý thần kinh

Chức năng cảm giác Chức năng vận động Chức năng thực vậtChức năng hoạt động thần kinh cao cấp... Liên kết: tạo chuỗi liên tục thường nối các tb tk vđ-vđ, cg-cg và vđ-cgNeuron trung gian

neurophysiological

Bảo đảm cho cơ thể luôn thích nghi hoàn toàn với ngoại cảnh

“ĐỐI NỘI”

“ĐỐI NGOẠI”

Định đoạt và điều hòa mọi hoạt động cơ thể

Cơ quan duy nhất có khả năng thực

hiện các hoạt động kiểm soát phức tạp

Chức năng cảm giác Chức năng vận động Chức năng thực vật

Chức năng hoạt động thần kinh cao cấp

Ra lệnh Đáp ứng Ra lệnh

tích cực Tổng hợp Tổng hợp Phân tích Phân tích

Chọn lọc Lưu giữ

Chọn lọc Lưu giữ

MỘT SỐ KHÁ I NIỆM Trung khu TK (Nerve centre

)

.Dây thần kinh (Nerve)

.Hạch thần kin h (Gianglion) Liên lạc TK (N erve contact) Thụ thể TK (S ensory)

.White matter - Gray matter Xung TK (Ner ve impulses)

HỆ THẦN KINH (Nervous System-NS)

TK đối giao cảm (parasympathetic NS)

Tuỷ sống (Spinal cord) Não

(Brain)

TK ngoại biên

(peripheral

HẠCH THỤ THỂ THỤ QUAN ĐÁM RỐI RỄ

Não (brain)

Tuỷ sống (spinal cord)

TK T/Ư (Central nervous)

Các đầu nút cuối (cúc)

(terminal buttons)

(Synap trước) Trục (axon)

Nhánh

(dendrites) Đồi trục (axon hillock)

Thân tb (cell body)

Nút (Node of Ranvier)

Nhân

(nucleus)

Bao myelin (myelin sheath)

Trục bên (collateral)

30-100 tỷ neuron nối nhau qua hơn 500.000 tỷ synap tổng chiều dài 100.000 km

(Dài 5-130μm)m)

Schwann cell

Nucleus of Schwann cell

Nucleus of Schwann cell Axon

+ - + -

Na+

Na+

Na+ - +

+ - + -

+ -

+ -

+ -

vài-vài chục m/s

Lợi thế của dây TK có myelin

trong việc truyền xung

(saltare "để nhảy“)

CÁC DẠNG NEURONS

Không bao myelin Có bao myelin

(đa cực) (đa cực) (đơn cực)

Liên kết: tạo chuỗi liên tục (thường nối các tb tk vđ-vđ, cg-cg và vđ-cg)

Neuron trung gian (Inter neuron):

Xử lý: các thông tin hai chiều

.Tạo các liên kết tạm thời (trí nhớ)

.Tổng hợp các protein chuyên biệt cho

hoạt động TK cấp cao, phản xạ có điều kiện

Neuron vận động (Motor neuron) ly tâm

Neuron cảm giác (Sensory neuron) hướng tâm

Điều hoà: truyền tín hiệu tới tb khác (hướng tâm và ly tâm)

(Vị trí khe chức năng)

Tín hiệu được truyền

qua từ tb tk đến tb tk khác

Hoặc tới tb hiệu ứng khác

Synap hoạt động như công tắc đóng mở

và là máy lọc các đường truyền thông tin

Đầu mút neuron có

sự chuyên hóa đặc

biệt tạo ra các synap

“KHỚP” TK

Khe synap 200-500A o

Trước synap

Sau synap

CẤU TRÚC SYNAP

Thể đặc Vùng đồi sau

Màng synap (trước - sau)

Synap nhánh - sợi trục (axodendritic synapse) Synap trục - thân

(axosomatic synapse) Synap trục - trục

(axoaxonic synapse) Synap nhánh - nhánh

(dendrodendritic synapse)

(theo vị trí tiếp xúc hay cách truyền tín hiệu) PHÂN LOẠI

Vị trí tiếp xúc

Phân loại theo cách thức truyền tín hiệu

Synap hóa học (chemical synapse) Synap điện (electrical synapse)

Synap hỗn hợp (mixture synapse)

Synap điện: Khe hẹp - có kênh ion nối

lượng

Tạo rào kín bảo vệ, vách ngăn Hình thành cấu trúc giá thể

Tạo chất myelin

Oligodendrocyte (Tb ít gai) (đệm chính thức) Schwann cell (Tb vỏ, cuộn)

(glial cells)

Nhánh bào tương

Astrocyte (Tb hình sao) (đệm ngoại vi)

Foot processes Capillary

Microglia (tb đệm TK nhỏ) (vi bào đệm)

(đệm biểu mô)

(Lang thang và ăn)

TRỤC “HÀNG RÀO” MÁU - THẦN KINH

(glial cells)

CEREBROSPINAL FLUID-CSF GLIAL CELL +

NEURON +

MÔ THẦN KINH

Màng trong Bao sợi Vỏ

Bao myelin

(1 bao~100 sợi tb kết lại cùng chiều)

2

3

4 5

6 7

8 9 10 12 13

9.Màng trong (màng rãnh) 10.Màng xương trong

12.Xương sọ 13.Màng xương ngoài

14.Da đầu 11.Màng cứng

Dịch giữa các màng

8.Màng não giữa (màng nhện)

THUỲ NÃO

BỐN THUỲ LỚN Thuỳ trán

Thuỳ đỉnh Thuỳ chẩm Thuỳ thái dương

.ĐẠI NÃO TIỂU NÃO

.Bán cầu trái Bán cầu phải

1 2 3

4 5

a b c

a.Vỏ mới b.Vùng giữa (limbic) (não thất) c.Vùng tuỷ

1.Thể chai

2.Đồi thị

3.Thể tùng

4.Tiểu não 5.Hành tuỷ 6.Cầu não

1

2

3

4 5

7 Cổng não (sinh tư) 8.Cuống não

Trung khu hô hấp Trung khu tim mạch

HÀNH NÃO

Thần kinh trung ương tiếp nối tủy sống Xuất phát của dây TK sọ (từ dây V đến XII, quan trọng nhất dây X)

Trung tâm của nhiều phản xạ sinh mạng

TIỂU NÃO

Liên quan chặt chẽ với vỏ não (cùng

điều hòa các động tác chủ động)

Cấu tạo vùng vỏ và vùng tuỷ

* Chức năng điều hòa trương lực cơ

giữ thăng bằng cho cơ thể

* Kiểm soát và điều chỉnh các vận động (tự động và chủ động)

Nối với thân não bằng 3 đôi cuống

- Đôi trên nối với não giữa

- Đôi giữa nối với cầu não

- Đôi dưới nối với hành não

VÙNG DƯỚI ĐỒI

TẬP HỢP CÁC NHÂN XÁM

TRUNG KHU CỦA TK THỰC VẬT

Phía trước: trung khu TK phó giao cảm Phía sau: trung khu của TK giao cảm

-Chức năng điều nhiệt

.Trung tâm khát Trung tâm no

-Chức năng dinh dưỡng -Chức năng điều hòa sinh dục -Chức năng chống bài niệu

CHUYỂN MÃ THẦN KINH - NỘI TIẾT

BÁN CẦU ĐẠI NÃO

Trung tâm của hầu hết chức năng TK

HOẠT ĐỘNG THẦN KINH CẤP CAO

(high-level neural activity)

CÁC VÙNG GIÁC QUAN

VÙNG VẬN ĐỘNG

- Quy luật bắt chéo

- Quy luật ưu thế

Nếp cuộn Rãnh Rãnh giữa

Cuộn trước

Cuộn sau Rãnh dọc

TÍNH ƯU THẾ

14-17 tỷ neuron

(Temporal lobe) 14.Vùng thính giác (Auditory)

15.Vùng liên hợp thính giác (Assosiation auditory) 16.Vùng cơ năng phát âm (Motor speech) (Broca) 17.Rãnh bên (Sylvius)

Sáu lớp neurons:

- Lớp bề mặt ngoài: ít neuron

- Lớp hạt ngoài: neuron hình hạt, hình tháp

- Lớp neuron hình tháp

- Lớp hạt trong: neuron hình sao

- Lớp neuron hạch: neuron trục dài đi ra

- Lớp neuron đa hình (hình tháp, thoi, hạt…)

Neuron lớp 1, 2, 3, 4: liên lạc hướng tâm từ dưới lên các vùng khác nhau của vỏ não Neuron lớp 5, 6: truyền xung theo sợi

li tâm đến các nhân ở não và tủy sống

CẤU TRÚC TỔ HỢP THÁP VÀ TỔ HỢP LIÊN HỢP

CHẤT XÁM

CHẤT TRẮNG

- Khối dày đặc dưới chất xám

- Tập hợp đầu mối các dây TK não và sọ

Hệ thống các sợi liên hợp cùng bên

(nối các phần não cùng bên)

Các sợi dẫn truyền (li tâm, hướng tâm) (ra vào với toàn bộ cơ thể)

Các sợi liên bán cầu

(nối chéo hai bên bán cầu)

- Thể chai (hệ thống liên bán cầu lớn nhất)

- Não thất bên: các khe hẹp nằm trong khối chất trắng trong chứa đầy dịch não tuỷ

ĐỐT SỐNG

Đĩa đệm

Nhánh dây TK lưng

Nhánh dây TK bụng

Dây TK tuỷ sống

Hạch cảm ứng vùng thân

Sợi kết nối

(Spinal cord)

Rễ sau (mang hạch tủy) dẫn truyền cảm giác

Rễ trước dẫn truyền vận động

Vùng cổ: C1-C8Vùng ngực: T1-T12Vùng thắt lưng: L1-L5Vùng xương cùng: S1-S5Vùng xương cụt: Co1

Gồm 5 phần với 31 đôi dây TK

- Tất cả là dây pha

- Tất cả có phân nhánh

- Có thể tập trung vào các hạch trước khi

ra tới cơ quan đích

Cervacal

nerves C1-C8

nerves Co 1

CHỨC NĂNG CỦA TỦY SỐNG

(Dẫn truyền và Phản xạ)

DẪN TRUYỀN VẬN ĐỘNG

Đường tháp (từ vỏ não vùng trán) Đường ngoại tháp

(từ các nhân vận động dưới vỏ)

(từ các bộ phận nhận cảm ngoại vi lên não)

Đường cảm giác sâu không có ý thức Đường dẫn truyền xúc giác

Đường dẫn truyền cảm giác nóng lạnh và cảm giác đau DẪN TRUYỀN CẢM GIÁC

Đường cảm giác sâu có ý thức

CHỨC NĂNG PHẢN XẠ (reflex)

“Phản xạ là hoạt động cơ bản của hệ thần kinh, đó là những đáp ứng của cơ thể đối với các kích thích thông qua hệ thần kinh

Tủy sống chi phối nhiều phản xạ quan trọng, đó là những phản xạ tủy”

Là cơ sở giải phẫu của phản xạ, đó

là đường đi của xung TK từ bộ phận nhận cảm đến cơ quan đáp ứng

CUNG PHẢN XẠ (reflex arc)

-Phản xạ có điều kiện (conditional)

(liên hợp với não- vỏ nao)

-Phản xạ không điều kiện (unconditional)

TÍNH CẢM ỨNG TẠO CÁC CUNG PHẢN XẠ PHỤ HỖ TRỢ

12

1.Thụ quan da, 2.Thân neuron cảm giác 3.Hạch TK cảm giác, 4.Sừng lưng, 5.Chất trắng, 6 Chất xám, 7.kênh trung tâm

8.Sừng bụng, 9.Thân neuron vận động,

10.Trục neuron vận động, 11.Trung khu

TK vận động, 12.Cơ xương

LY T ÂM

HƯ ỚNG TÂM

THỤ QUAN TÁC QUAN

TK HƯỚNG TÂM TK LY TÂM

TK TRUNG ƯƠNG

CÁC PHẢN XẠ GÂN

Tên phản xạ Ví trí kích thích Đáp ứng Đốt sống

Nhị đầu cánh tay Gân cơ nhị đầu Co cẳng tay C5-C6 Tam đầu cánh tay Mấu trụ Duỗi cẳng tay C5-C7-C8

Bánh chè Gân tứ đầu Duỗi cẳng chân L3-L4-L5 Gân gót Gân gót Duỗi bàn chân S1-S2

(Một phản xạ quan trọng liên qua tới vỏ não)

Các phản xạ nói trên có ý nghĩa lớn trong lâm sàng và cận lâm sàng nhằm chăm sóc chẩn đoán, trị liệu TK, cơ và xương khớp

(…?) (…?)

DỊCH NÃO TỦY

DỊCH NGOẠI BÀO ĐẶC BIỆT

- Đổi mới 3-4 lần/24 giờ

- Các tb của não thất bài tiết

- Dung lượng 140 ml

Đám rối não thất

Mô não Tuỷ sống

Mao mạch Bạch huyết Tuần hoàn

Cổng não

DINH DƯỠNG VÀ ĐÀO THẢI - BẢO VỆ - ĐỆM CƠ HỌC

NHIỆM VỤ

CHẤT DẪN TRUYỀN THẦN KINH

(Neurotransmitter - Chemical mediator)

TẠO RA ĐIỆN HOẠT ĐỘNG HOẶC ỨC CHẾ (Cho tế bào sau synap)

Được sản xuất trực tiếp bởi neuron

Thời gian phân hủy ngắn, hoạt tính mạnh

Dự trữ, phóng thích tại đồi trước synap

Khuếch tán chủ động qua khe synap

Đa số cần chất mang (tải)

Có thụ thể chuyên biệt

Đa dạng

(Của hệ TK có ~40 chất)

Acid amine có tác dụng ức chế chính là GABA (Gamma Amino Butyric Acid)

(Glycine cũng có tác dụng tương tự, đó

là các acid amine monocarboxylic)

Epi.,Nor Có tiền chất là tyrosine

được gọi là nhóm Catecholamine

CÁC PEPTID

Endorphin, Vasopressin, Encephalin

Neurotensin, Gastrin…(hơn 300)

TÁC DỤNG ỨC CHẾ HAY HƯNG PHẤN TUỲ THUỘC CHỨC NĂNG, TRẠNG THÁI CỦA TẾ BÀO HIỆU ỨNG (TB NHẬN)

- Một loại neuron có thể giải phóng

một hay nhiều peptid thần kinh

- Vesicle chứa peptid không tái sử dụng

- Thường gây tác dụng kéo dài

CÁC SYNAP CỦA CÙNG MỘT NEURON CHỈ CHỨA MỘT CHẤT TRUNG GIAN HÓA HỌC

1.Chất dẫn truyền

TK trở lại đầu cuối của axon để tái sử dụng hoặc được hấp thu vào tb đệm

2.Được các enzyme bên ngoài bất họat 3.Chất dẫn truyền

TK khuếch tán ra khỏi khe synap trở lại tuần hoàn

Sự chuyển hóa chất dẫn truyền thần kinh

Outside

.Xung điện (Electric impulse)

.Điện thế hoạt động (Action potential)

.Điện thế sinh học

(Bioelectric potential)

.Điện thế màng (Membrane potential)

.Điện thế nghỉ (Resting potential)

.Điện não (Electroencephalogram-EEG)

Cá Torpedo marmorata

SỰ PHÂN CỰC  ĐIỆN THẾ

Vài khái niệm

ĐIỆN THẾ NGHỈ CỦA MÀNG NEURON

15 150

Na +

5 ,5

15 0

K+

Tính “cực hoá”: duy trì trạng thái

trao đổi chất qua màng bình thường

ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG

- Thay đổi nồng độ ion

- Gây khử cực màng

- Thay đổi trạng thái TB

ĐIỀU KIỆN: PHẢI CÓ KÍCH THÍCH LÀM THAY ĐỔI TÍNH THẤM VỚI ION

[4 loại chủ yếu: Ca 2+ (trước synap và cơ)

Na + ,K + Cl - (vai trò chủ động và toàn thể là Na +)]

Hậu quả:

- Hiệu điện thế tăng/giảm

- Lan truyền nhanh/chậm

- Gây hưng phấn/ức chế mô Đặc tính:

Thời gian Cường độ (-55mV) Thụ thể

Ngưỡng kích thích

(Stimulus threshold)

Pha khử cực

(+25  +30)mV

(Từ 1 Tb khác vào neuron ?)

- Tần số xung động tỷ lệ thuận với cường độ kích thích

- Biên độ của xung không đổi

- Xung thường yếu hơn ở Tb sau

Sau synap: ngừng Trước synap: tiếp tục

+ + + + +

-+

(-) (+)

.Phân cực Đảo cực Tái p/cực

.Phân cực Đảo cực Tái p/cực

.Phân cực Đảo cực Tái p/cực

Trong

Kích thích

Vị trí nhận kích thích

(hoặc nhận xung từ tb khác chuyển tới)

Thời gian giải phóng chất dẫn truyền 1mili giây

Ca 2+ Màng trước

Màng sau Khe synap

Thụ thể Ach Bơm Ca ++

Túi synap

ACETYLCHOLINE (Ach) CHẤT DẪN TRUYỀN PHỔ BIẾN

- Có 300 bóng/1synap

- Một bóng chứa 104 pt Ach

- Men thuỷ phân Ach-esterase

V-snares Calcium

sensor

Kênh Ach

Synaptic vesicles

Action potentials arrive at axon terminal

Vesicles move to the membrane

Docked vesicles release neurotransmitter by exocytosis

Neurotransmitter diffuses across the synaptic cleft and binds to receptor

Plasma membrane of presynaptic cell

V-snares T-snares

D o

ck in g

Fusion

CƠ CHẾ GIẢI PHÓNG NEUROTRANSMITTER

ATP SF

- Định thời gian/lượng đáp ứng của chất dẫn truyền

- Hoạt hoá các hoạt động biến dưỡng của tb

- Hoạt hoá gen (tăng/giảm các thụ thể…)

HAI NHÓM TT ĐIỂN HÌNH

Các chủng họ lớn của thụ thể Ach

CHUYỂN HOÁ Ach

overview

ĐÓNG VÀ MỞ KÊNH ION

all roads lead to Rome

brain power

HOẠT ĐỘNG TỰ NHIÊN CỦA CÁC NEURON RIÊNG LẺ TRONG SUỐT QUÁ TRÌNH SỐNG

TÍN HIỆU SH (ĐIỆN THẾ GỢI)

Hans Berger (1873-1941)

Thiết bị ghi điện não (1924)

(Electroencephalograph)

Các bản ghi đầu tiên

ĐIỆN NÃO ĐỒ

Electroenephalogram (EEG)

Sự hiển thị điện SH của bộ não dưới dạng các sóng điện từ

NGUYÊN LÝ

- Các liên hợp Tb khác nhau cho các dạng sóng từ khác nhau

- Các vùng (vị trí) mô khác nhau cho các dạng sóng từ khác nhau

- Trạng thái của một mô thay đổi cho các dạng sóng từ khác nhau

Sơ đồ đặt điện cực

(Chu kỳ sóng tính trên giây)

Thiết bị mới ghi EEG

Delta wave: 0,5-3 ck/s, 20mV, mạnh ở trẻ, người lớn có khi gây mê liên quan tới lượng oxy não, tổn thương bán cầu

Theta wave: 4-7 ck/s 20mV thường trẻ

em, 10 tuổi giảm, người lớn ở vùng trán không có là tốt

Alpha wave: (sóng của vùng chẩm) 8-13 ck/s, 10-110mV, hình sin dạng thoi nhắm mắt sẽ mất, cân bằng thần kinh (còn gọi là α-rhythm, waiting rhythm)

Beta wave: 14-30 ck/s, <15mV thường ở vùng trước, hưng phấn, căng thẳng, cảm xúc

CÁC DẠNG SÓNG CƠ BẢN

(và nhiều dạng sóng khác )

 Giải quyết các vấn đề chung về sinh lý thần kinh

 Nghiên cứu hoạt động thần kinh cấp cao

 Nghiên cứu và trị liệu: động kinh, chấn thương

sọ não, tai biến mạch máu não, viêm não,

u não, hôn mê ngộ độc thuốc

Ví dụ

- Nghi ngờ có khối u nếu có một ổ khu trú sóng chậm

- Trong chấn thương sọ não, khi có các sóng chậm hay tình trạng ức chế điện thế do dập não

(contusion) hay do máu tụ dưới màng cứng

ỨNG DỤNG

CẢM ƠN