Transcript תאי העצב
שיעור 2-3
מערכת העצבים
מערכת העצבים מורכבת ממיליארדי תאים ,ותפקידה לתאם ולכוון את
פעולות הגוף בסביבה באופן יעיל.
היחידה הבסיסית שלה היא הנוירון (תא עצב) .זהו תא המתמחה
בהעברה מהירה של מידע ובשילוב מידע ממקורות שונים.
תפקידים עיקריים של מע' העצבים
סוגי הנוירונים
ארגון המידע שהתקבל ושילובו עם
המידע המאוחסן
תא עצב תחושתי תא הקולט מידע
מתאי חישה ומעבירם למע'
המרכזית (נקרא גם רצפטור).
תא עצב מקשר ()interneuron
מעביר מידע מנוירון אחד לאחר
שליחת מסרים לשרירים ולבלוטות
בהתאם למידע הקיים
תא עצב מוטורי -מעביר מידע
מהמע' המרכזית לשרירים ולבלוטות
קבלת מידע חישתי (סנסורי)
.
בכדי להבין איך מערכת העצבים מגשימה את מטרותיה יש להכיר
את החלקים שלה ואת אבני הבניין הבסיסיות שלה.
מערכת העצבים מתחלקת לשני חלקים בסיסיים:
)1מערכת העצבים המרכזית ()central nervous system
)2מערכת העצבים ההיקפית (.)peripheral nervous system
(אנו נחזור לפירוט אודות מבנה מערכת העצבים בהמשך הקורס)
מערכת העצבים המרכזית
חלקיה הם המוח וחוט השדרה
מערכת העצבים ההיקפית
חלקיה הם העצבים ואברי החישה הנמצאים מחוץ לגולגולת ולעמוד
השדרה
התאים במערכת העצבים
תא העצב -הנוירון
תא העצב הוא היחידה הבסיסית של עיבוד מידע והעברת
מידע במערכת העצבים.
תפקידו של תא העצב הוא לקלוט ,לעבד ולהעביר מידע
באמצעות אותות אלקטרו-כימיים.
כל תא עצב כולל את החלקים הבאים:
)1גוף התא
)2דנדריטים
)3אקסון
)4כפתורים סופיים
גוף התא מכיל את גרעין התא ,ומוקף בקרום התא (ממבראנה) .גוף תא
העצב מכיל את הגרעין שבו המידע הגנטי של התא ואת מערכות התא
שמאפשרות תפקוד תקין .הוא אחראי למרבית תהליכי החיים בתא.
הממבראנה היא כמו העור של התא ,היא מקיפה אותו ומגדירה את
גבולותיו .זהו גבול "חכם" :הממבראנה מורכבת ממולקולות חלבון שיודעות
איך לזהות חומרים שמחוץ לתא (למשל :הורמונים) ולהעביר את המידע
מהם אל תוך התא.
דוגמה אחת היא קולטן האסטרוגן המעוצב במיוחד להשלמת הצורה
ופיזור המטען החשמלי של מולקולת אסטרוגן .כאשר מגיע אסטרוגן לאזור
של הקולטן שלו ,קולטן האסטרוגן מתחבר אליו ,ממש כמו שמגנט מושך
אליו מהדקים.
כאשר קולטן האסטרוגן ומולקולת האסטרוגן מתחברים בהתאמה מושלמת
של "מפתח ומנעול" ,המטען החשמלי של הקולטן משתנה והחלבון עובר
לתצורה הפעילה שלו.
חלבונים אחרים בממבראנה מתפקדים כ"שער" שנפתח ונסגר – הם מרשים
לחומרים אחדים להיכנס לתא וחוסמים חומרים אחרים.
עוד סוג של חלבונים מתפקדים כמו "סָ בָל" -הם נושאים עליהם חומרים
מבחוץ פנימה או מבפנים החוצה.
החשיבות של הממבראנה היא רבה – אם היא תפגע ,עלול התא למות ולא
יוכל לתפקד עוד.
דנדריטים .ביוונית – עץ .יוצא מגוף התא של הנוירון .תפקידם לקלוט מידע
מהכפתורים הסופיים של נוירונים אחרים.
אקסון .צינור דק ארוך בד"כ עטוף במיילין ,מוביל מידע מגוף התא אל
הכפתורים הסופיים .תפקידו הוא להוליך דחפים עצביים למרחק ניכר מגוף
התא .האקסונים הארוכים ביותר מובילים מידע מכפות הרגליים ועד בסיס
המוח!
האקסון מעביר את מה שמכונה "פוטנציאל הפעולה" -כלומר מתח חשמלי
שעובר בתא ומעביר כך את המידע שלו.
סוגי נוירונים :
נוירון רב-קוטבי
נוירון דו-קוטבי
נוירון חד-קוטבי
כפתורים סופיים .נמצאים בקצוות של ההסתעפויות .תפקידם חשוב:
כשפוטנציאל הפעולה החשמלי מגיע אליהם מופרש מתוכם חומר הנקרא
נוירוטרנסמיטר .חומר זה גורם לעוררות (אקטיבציה) או לעיכוב
(אינהיביציה) בתא המקבל .כך מוחלט האם המסר ימשיך לעבור או לא.
עירור יעביר את המסר ,עיכוב – יפסיקו.
שימו לב :נוירון אחד יכול לקבל מידע מעשרות או מאות נוירונים אחרים.
כלומר הנוירונים מחוברים להמוני כפתורים סופיים.
המבנה הפנימי של התא :
גרעין – מבנה הנמצא בחלק המרכזי של התא עם ממברנה משלו ומכיל את
הגרעינון והריבוזום.
גרעינון -מבנה המייצר ריבוזומים.
ריבוזום – אברון זעיר המשתתף בסינתזה של חלבונים
כרומוזום – גדיל של ,DNAנושא מידע גנטי ונמצא בגרעין התא.
המבנה הפנימי של התא :
ציטופלסמה – חומר דמוי ג'לי שממלא את חלל התא .בתוכו
אברונים שונים בעלי תפקידים.
מיטוכונדריון – אברון המשמש להפקת אנרגיה על ידי פירוק
מולקולה בשם .ATPפירוק מולקלה זו משחרר אנרגיה הזמינה
לתא.
המבנה הפנימי של התא – המשך
– DNAמולקלה ארוכה ומורכבת ,מכילה שני סלילים המשולבים ביניהם.
סלילי ה DNA-יחד עם החלבונים הקשורים אליהם מהווים את הכרומוזומים.
גן -היחידה התפקודית היסודית של הכרומוזומים ובה הוראות הייצור של
חלבונים.
– mRNAרנ"א שליח – מולקולה גדולה המפיקה מקטע של כרומוזום מידע
גנטי על סינתזה של חלבון מסוים ומעבירה אותו לריבוזום.
המבנה הפנימי של התא – המשך
– mRNAרנ"א שליח – מולקולה גדולה המפיקה מקטע של כרומוזום מידע
גנטי על סינתזה של חלבון מסוים ומעבירה אותו לריבוזום.
תאי תמך
הנוירונים מרכיבים מחצית מהנפח של ה .CNS
השאר מורכב מתאים תומכים – מספקי שירותים ,מזינים ,מפנים
פסולת וכן הלאה.
זכרו שהנוירונים זקוקים להמון אנרגיה ,חמצן ושירותי פינוי פסולת.
בלעדי מערכת טובה של תאי תמך הנוירונים לא יוכלו לשרוד.
• תאי התמך החשובים ביותר במערכת
העצבים המרכזית הם הנוירוגליה,
המספקים תמיכה פיזית ,בידוד חשמלי
וכימי ,אספקת מזון ופינוי אשפה.
• במערכת העצבים ההיקפית תאי השוואן
מתפקדים כתאי תמך.
תאי גליה ()glia cells
זהו "הדבק" של מערכת העצבים .הגליה מדביקים ומחזיקים יחד
את ה .CNSבנוסף ,הם מפרידים את תאי העצב זה מזה כדי
ששדרי-מידע שונים לא יתערבבו .הם גם דואגים "להיפטר" מתאי
עצב שמתו .ישנם 3סוגים של תאי גליה.
תאי גליה )1 :אסטרוציטים
"תא כוכב" .מעניקים תמיכה פיזית לתאי העצב ,מספקים אנרגיה
(דרך גלוקוזה שהם ממירים ללקטט ,)lactateומסלקים פסולת.
מייצרים חומרים הדרושים לנוירונים ולסביבה שלהם.
אסטרוציטים ממוח של חולדה .אפשר לראות
את צורת הכוכב שלהם
• לנוירון אין יכולת
אגירת אנרגיה ,ולכן
הוא זקוק לאספקה
מתמדת של מזון
וחמצן.
תאי גליה )1 :אסטרוציטים
פגוציטוזה :אכילת התא .כאשר אסטרוציט מזהה פסולת של
נוירון מת הוא מקיף אותו ,בולע אותו ומעכל אותו.
המחשה של פעולת הפגוציטוזה
(לא ע"י אסטרוציט)
www.youtube.com/watch?v=fpOxgAU5fFQ
אסטרוציט
פגוציטוזה
אסטרוציט ונוירון
תאי גליה )2 :אוליגו-דנדרוציטים
תאי גליה אלה תומכים באקסונים ומייצרים את מעטפת המיילין.
תפקיד המיילין הוא ליצור בידוד מסביב לאקסון ,כדי לאפשר
הולכה חשמלית טובה יותר ,מהירה יותר ,עם מיעוט של תקלות.
המיילין הוא ברובו שומן ( 80%שומן 20% ,חלבון) ,ושומן הוא
מבודד טוב .המיילין בנוי כצינור מקוטע העוטף את גוף האקסון
מבחוץ.
טרשת נפוצה ( ,Multiple Sclerosisטרשת
בעברית = התנוונות ,נפוצה – כי היא פוגעת
בחלקים שונים ב )CNSהיא מחלה אוטואימונית בה
תאי מערכת החיסון פוגעים במעטפת המיילין.
תסמיני המחלה יתבטאו לפי האקסונים שנפגעו.
למשל ,אם נפגע גזע המוח תפגע השליטה על
הרגש .החולה יסבול מדיכאון ,התפרצויות של בכי
ותסמינים של ייאוש .לעתים עשויה להתרחש תופעה
הפוכה :החולה יחוש תחושת שמחה ללא סיבה,
ולעתים יקלע למצב של אופוריה.
אם נפגע חלק אחר ,אזי הבקרה על הסוגרים
נפגעת ,ועם התקדמות המחלה יש מקרים שבהם
החולה מתקשה לשלוט על הפרשת צואה ושתן.
פעמים רבות עצב הראייה הוא שנפגע ואז יש פגיעה
קשה בראייה.
חולים רבים חיים עם המחלה שנים רבות ,אך
במקרים החמורים יותר המחלה גורמת לפגיעה
בתנועה ,ניוון שרירים ואף לנכות.
http://www.youtube.com/watch?v=qgySDmRRzxY
http://www.youtube.com/watch?v=1kWbeDgR904
איבוד מעטה המיילין מתבטא בתסמינים נוספים ,לרבות:
קושי וליקויים בדיבור.
סחרחורות ואובדן שיווי משקל.
קושי בהליכה.
נימול ,או עמעום של תחושות
קושי בראייה ולעתים עיוורון זמני בעין אחת או שתיהן.
טשטוש בראייה.
קשיים בריכוז ובחשיבה.
ניוון שרירים.
אובדן שליטה על שלפוחית השתן.
פגיעה בתפקוד המיני ,עד כדי אין אונות.
אקסונים עטופים במיילין
תאי גליה )3 :מיקרוגליה
הקטנים שבתאי הגליה.
פועלים כפגוציטים (מסלקים נוירונים מתים) ,וכן הם
עוזרים בפעילות ההגנתית-חיסונית -מגנים מפני מיקרו-
אורגניזמים פולשים ואחראיים על תגובה דלקתית במקרה
של פגיעה.
תאי שוואן ()Schwann cells
תאי השוואן פועלים ב PNSבאופן דומה לפעולת האוליגו-דנדרוציטים
ב .CNS
ב PNSתא שוואן אחד מספק מיילין לאקסון אחד בלבד (ב CNS
אוליגו-דנדרוציט מספק מיילין לכמה אקסונים).
נוסף לכך ,במקרה של פגיעה בתא עצב ,תאי השוואן יפעילו
פאגוציטוזה וינקו את תא העצב הפגוע.
בניגוד לאסטרוציטים ב ,CNSהם לא יצרו רקמת צלקת ,אלא יעזרו
לסיב העצבי להתחדש ויסתדרו בטור על מנת להכווין אותו שוב
למקומו .כך מתאפשר שיקומו של סיב עצבי פגוע.
דבר זה לא קורה ב .CNSשם אם יש פגיעה נוצרת צלקת והשיקום
קשה הרבה יותר .יש סברה שאומרת שטעות בהכוונה ב CNSתהיה
בעלת השלכות גורליות ,ולכן האפשרות הזו נחסמת.
1.2תאי שוואן
1.2תאי שוואן
אוליגודנדרוציטים
•מערכת עצבים מרכזית
•תא אחד יוצר מספר מקטעים
•נסוגים במקרה של פגיעה באקסון
תאי שוואן
•מערכת עצבים היקפית
•תא אחד יוצר מקטע אחד
•משתתפים בסילוק האקסון המת
ומשאירים תעלה להכוונת האקסון
החדש שייווצר
BBB: Blood Brain Barrier
מחסום הדם מוח
זהו מחסום של נימים המפריד בין הנוזל המקיף את תאי המוח ובין מערכת
הדם של שאר הגוף.
אם נזריק צבע כחול לדם נמצא את הצבע בכל חלקי הגוף אך לא במוח.
לחילופין ,אם נזריק צבע כחול לחלל המוח ,נמצא אותו במוח ובחוט השדרה
בלבד – אך הוא לא יגיע לשאר הגוף.
מחסום זה הוא בררני :הוא מאפשר לחומרים אחדים לעבור ולחומרים
אחרים לא.
מטרתו היא הגנה על רקמות המוח מפני מזהמים או נוגדנים ,ושמירה על
הרכב הנוזל שבו נמצאים הנוירונים .זה חשוב ,כי שינוי קל ביותר בהרכב
הנוזל יכול לפגוע בהולכה העצבית .כמו כן ,פגיעה במחזור הדם של המוח
יכולה לגרום למחלות כמו טרשת נפוצה למשל .למעשה ,ככל שהפגיעה
במחסום הדם-מוח גדולה יותר ,כך יש סיכוי גדול יותר להתפתחות .MS
מבנה ("קרום") של תאי אנדותל ( )endothelial cellsהמהווה את החיפוי
הפנימי של כלי הדם .במוח הוא צפוף הרבה יותר וחדיר הרבה פחות .תאי
האנדותל ,אשר מהווים את אבן הבניין של דופן זו ,אחוזים זה בזה בצמתים
הדוקים (מבני " Tight junction"),אשר מפחיתים משמעותית את יכולת
המעבר של חומרים דרך הרווח שבין התאים.
BBB
מבחינה רפואית מחסום זה מונע מתרופות מסוימות להגיע אל המוח דרך
מחזור הדם .דבר זה יכול להיות בעייתי משום שאם התרופה לא תוכל
להגיע לאזור ההשפעה שלה היא לא תהייה יעילה.
מסיבה זו ,במידה וקיים במוח מחסור בחומר מסוים אשר אינו מסוגל
לעבור את המחסום לא תהייה תועלת במתן זריקות או כדורים המכילים
חומר זה .באופן דומה לא תהייה השפעה גם לשינוי בתזונה.
מחסום דם-המוח פרוץ בחודשי החיים הראשונים של האדם ,ועל כן יש
לנהוג בזהירות רבה במתן חומרים כימיים לתינוקות .ואליום למשל יהיה
מאוד מסוכן בשבילם וכן חומרים אחרים.
בזקנה המחסום מידלדל ופגיעות המוח גדלה .לחץ דם מוגבר גורם אף
הוא לירידה ביעילות המחסום ,וכן מגוון מחלות ביניהן טרשת ,כלבת,
ועוד.
תנאי המעבר של חומרים שונים דרך ה BBB
חלק מהחומרים יכולים לעבור את מחסום דם-המוח ואחרים לא .מולקולה
חייבת להיות קטנה מספיק או מסיסה בשומן ( )fat solubleכדי לחדור דרך
הנימים ודרך תאי האנדותל העוטפים אותם.
מולקולות של אתנול מצליחות לעבור את המחסום וגורמות לתופעת
השכרות לאחר שתיית יין ,וכך גם מולקולות THCשגורמות לתחושת סימום
לאחר צריכת מריחואנה ,ומולקולות LSDשעוברות את ה BBBבקלות
וגורמות לשינויי תודעה המכונה "טריפ".
מולקולות מסיסות במים אינן יכולות לעבור את מחסום הדם-מוח .יוצאות
דופן הן מולקולות המשתמשות במנגנון ביולוגי הנושא אותן אל תוך המוח.
עליהן נמנות החומצות הארומטיות הדרושות לייצור נוירוטרנסמיטרים.
ישנם אזורים במוח שאליהם חודרים חומרים כימיים ביתר קלותArea .
postremaהוא איזור כזה .זהו אזור שאחראי על זיהוי רעלים ומביא
להקאה – הגיוני שהוא יהיה רגיש לכלל החומרים הנכנסים לגוף.
ישנם מצבים פתולוגיים (כרוניים או אקוטיים) שבהם ה BBBנפרץ
וחומרים לא רצויים נכנסים ומשנים את הסביבה הביוכימית של
המח .כמובן שזה מצב לא רצוי.
חומרת הנזק תקבע ע"פ רמת הפתיחה של ה ,BBBכמה זמן הוא
היה פתוח וכמובן מיקום הפגיעה במוח.
דוגמא קלאסית ,תהיה פגיעת ראש שבעקבותיה חל דימום פנימי
שהביא לחדירת חומרים למוח.