HERMOSTON FYSIOLOGIA II Hermoston osat ja niiden toiminta Ääreishermosto Somaattinen Autonominen Keskushermosto Aivot Selkäydin Hermoston välittäjäaineet Aivojen sähköinen toiminta, uni ja EEG

Ääreishermosto eli perifeerinen hermosto Koostuu kahdesta osasta Somaattinen eli tahdonalainen Liike ja tuntohermot Autonominen eli tahdosta riippumaton Sympaattinen Parasympaattinen Molemmissa afferentti (tuova) ja efferentti (vievä) osa Afferentti = keskushermostoon päin Efferentti = keskushermostosta poispäin

Perifeerisen hermoston neuronien (hermosolujen) osat järjestäytyneet Aksonit kimpuissa  hermo, jopa 1000 aksonia Solukeskukset ja dendriitit ryppäissä = ganglio Hermon poikkileikkaus

Hermorunkoja rotta sammakko Lonkkahermo n. ischiadicus

kapseli Ganglio solukeskukset (synapsit) tuovat/vievät hermosolun syyt

Somaattinen hermosto Sensorinen ja motorinen osa Yhteydet keskushermostoon selkäytimen tai kallohermojen kautta Ihmisellä 31 paria selkäydinhermoja, kulkevat nikamaväleistä selkäytimeen (Cervical, 8; Thoracic, 12; Lumbar, 5; Sacral, 5; Coccygeal, 1) Tahdonalaisten liikehermosolujen (alfa-motoneuronit) solukeskus selkäytimessä, aksoni yltää kohde-lihakseen asti Tuntohermosolujen solukeskukset selkäytimen vieressä ganglioina Huom. Somaattiset sensoriset neuronit unipolaarisia (vain aksoni)

31 paria

Selkäydin + selkäydinhermo dorsaali- eli selkäpuoli harmaa aine (somat) valkoinen aine (aksonit) takajuuri ganglio etujuuri

ganglio selkäydin Tuntohermosolu, unipolaarinen

Mono- ja polysynaptinen refleksi Huom: tapahtuu monessa aksonissa yhtä aikaa

Autonominen hermosto Sympaattinen Ei-tahdonalainen Vaikuttaa mm. sileisiin lihaksiin, rauhasiin, metaboliaan ( ”fight or flight”) Sisäelinten ’tuntoaisti’ Selkäytimestä preganglioninen neuroni  sympaattinen ganglio (lähellä selkäydinhermoa!)  sympaattinen hermosyy kohdekudokseen Sympaattisen hermoston gangliorivi selkäytimen molemmin puolin, selkäytimeen samassa hermossa kuin somaattinen! Nisäkkäillä gangliot: T1-T12, L1-L3 = 15

Parasympaattinen Ei-tahdonalainen Gangliot lähellä kohde-elimiä Vain kaksi ”ulostuloa” keskushermostossa Vagus- l. kiertäjähermo (myös III, VII, IX) Lannehermo On useimmiten sympaattisen hermoston vastavaikuttaja Sydän: sympaattinen kiihdyttää, parasympaattinen hidastaa Suolen sileä lihas: parasympaattinen kiihdyttää, sympaattinen lamaa

sympaattinen parasympaattinen

Sympaattisen hermoston anatominen liittyminen selkäydinhermoihin

SYMPAATTINEN PARASYMPAATTINEN

Keskushermosto Aivot + selkäydin Etuaivot, telencephalon Väliaivot, diencephalon Keskiaivot, mesencephalon Pikkuaivot, cerebellum Taka-aivot, metencephalon Selkäydin, medulla spinalis

Selkäydin takasarvi ganglio etusarvi

Selkäytimen sijoittuminen selkärankaan selkäydinhermo nikama BIOLOGIAN LAITOS,ESA HOHTOLA, 2008

Rustokalan aivot pikkuaivot keskiaivot etuaivot taka-aivot väliaivot

mesencephalon (näkölohkot) diencephalon Linnun aivot cerebellum telencephalon metencephalon mesencephalon (näkölohkot) diencephalon BIOLOGIAN LAITOS,ESA HOHTOLA, 2008

Nisäkkään aivot  neocortex hallitsee

Eräitä aivojen toimintoja Telencephalon (cerebrum) Motoriikka Oppiminen Muisti, esim. hippocampus Diencephalon Osat thalamus, hypothalamus (väliaivojen pohja) Nälkä, jano, lämmönsäätely, verenpaine, umpierityksen ohjaus jne. Mesencephalon Näköaisti cortex

Cortexin representaatio

Aivojen (cortexin) neuronipopulaatio tuottaa summapotentiaalin  aivosähkökäyrä, elektroenkefalogrammi, EEG valve uni REM REM eli paradoksinen uni

Neuronien välinen kommunikaatio Hermoimpulssit (aktiopotentiaalit) aina vakiosuuruisia  ainoa koodaustapa on taajuus

Hermosolujen välinen kommunikaatio on lähes aina kemiallista  hermoston välittäjäaineet eli neurotransmitterit Välitys synapsissa TAI diffuusisti kohdekudoksissa Esim. sympaattisen hermoston post-ganglioniset aksonit eivät muodosta synapseja vaan pääte’kyhmyjä’ Dopamiini-varikositeettja aivoissa

Poikkijuovaisen ja sileän lihaksen hermotus Sympaattinen neuroni + varikositeetit liikehermo-solu + päätelevyt

Hermoston välittäjäaineet Asetyylikoliini (ACh) Liikehermosolut (päätelevy) Parasympaattiset neuronit Sympaattisen hermoston pre-ganglioniset neuronit Keskushermosto Eritys synaptiseen välitilaan  reseptorit  eliminointi entsymaattisesti (esteraasi) Hermokaasut (esim. sariini) inhiboi esteraasia Curare salpaa ACh-reseptorin lihaksissa (ei aivoissa)

Motorinen päätelevy (synapsi) poikkijuovaisessa lihaksessa

Katekoliamiinit Noradrenaliini NA Adrenaliini A Dopamiini DA Syntyvät tyrosiini-aminohaposta NA sympaattisten, postganglionisten neuronien välittäjäaine  esim. verisuonien supistuminen A/NA/DA aivoissa (esim. DA häiriö Parkinsonin tauti) Lisämunuaisen ydin erittää A+ NA NOR = Nitrogen ohne Radical Inaktivointi takaisinotolla hermopäätteeseen

GABA - gamma-aminovoihappo Keskushermostossa Usein inhibitorinen hyperpolarisaatio Glutamaatti (glutamiinihappo) Yleensä aktivoiva Glysiini GABA Glutamaatti

Serotoniini eli 5-hydoksitryptamiini Aivoissa (myös muualla kuin hermokudoksessa) Mieliala, lämmönsäätely, jne. Mm. hypotalamuksessa serotoniini LSD mimikoi

Peptidivälittäjäaineet Suuri joukko, osa esiintyy myös suolen seinämässä  toimivat siellä hormoneina Substance P Opioidit Dynorfiini Endorfiini Enkefaliini Motiliini Neuropeptidi Y (mm. ruokahalun säätely) Jne. TYR-GLY-GLY.PHE-MET MET-enkafaliini

GABA-ergisiä hermosoluja pikkuaivoissa