1

หลกสตรกายอปกรณ 2006

ระบบประสาทสวนปลาย(Peripheral nervous system II)

สมพล เทพชม พ.บ., Ph.D.ภาควชาสรรวทยา คณะแพทยศาสตรศรราชพยาบาล

www.ps.si.mahidol.ac.th

2

วตถประสงค

เมอจบบทเรยน นกศกษาสามารถ

1. บอกความแตกตางระหวาง Autonomic และ Somatic

nervous system ได

2. บอกชนดและองคประกอบของ Autonomic nervous

system แตละชนดได

4. บอกหนาทของ Autonomic nervous system ตออวยวะตางๆ

ในรางกายได

3. บอกกลไกการทางานของ Autonomic nervous system ได

2

3

ระบบประสาท

Cen

tral

ner

vous

sys

tem

(CN

S)Peripheral nervous system

(PNS)

4

เสนประสาท (Nerves)เสนประสาทคอกลมของใยประสาท (axon)ทาหนาทรบสงสญญาณระหวางอวยวะตางๆและระบบประสาทกลางระบบประสาทสวนปลายประกอบดวยเสนประสาทซงออกมาจากระบบประสาทกลาง รวมทงหมด 43 ค ประกอบดวย

เสนประสาทไขสนหลง (Spinal nerves) จานวน 31 คเสนประสาทสมอง (Cranial nerves) จานวน 12 ค

เสนประสาทสวนใหญจะประกอบดวยทงใยประสาทรบความรสก (sensory nerve fiber) และใยประสาทสงการ (motor nerve fiber)

3

5

Spinal Nerves (1)Spinal nerves ออกมาจาก spinal cord ม 31 ค

8 cervical nerves12 thoracic nerves5 lumbar nerves

5 sacral nerves1 coccygeal nerve.

เปน mixed nerves เพราะมทง sensory และ motor components

Ventral

Dorsal

6

Spinal Nerves (2)Motor nerve มตนกาเนดจาก anterior horn ของ spinal grey matter ออกจากไขสนหลงมาทาง ventral root

Sensory nerve เปน bipolar neuron อยใน dorsal root ganglion แขนงสวนปลายรบสญญาณมาจากอวยวะรบความรสก แขนงสวนในรวมเปน dorsal root เขา posterior horn ของ spinal grey matter

ventral และ dorsal root รวมกนเปน spinal nerves

Muscle

Sensoryreceptor

4

7

Cranial Nerves (1)Cranial nerves ม 12 ค ออกมาจากกานสมอง และฐานสมองสวนใหญจะเลยงอวยวะทอยบรเวณศรษะและลาคอ ยกเวน Vagusnerve ซงไปเลยงอวยวะในชองอกและชองทอง

สวนใหญเปน mixednerves มทง sensory และ motor components

controls tongue movements MotorXII Hypoglossal

controls trapezius & sternocleidomastoidcontrols swallowing movements MotorXI Spinal Accessory

senses aortic blood pressure slows heart rate stimulates digestive organstaste

MotorSensoryX Vagus

taste senses carotid blood pressure

SensoryIX Glossopharyngeal

hearing equillibrium sensation

SensoryVIII Vestibulocochlear(auditory)

controls most facial expressions secretion of tears & salivataste

MotorVII Facial

turns eye laterally MotorVI Abducens

chewing face & mouth touch & pain

MotorSensoryV Trigeminal

innervates superior obliqueturns eye downward and laterally MotorIV Trochlear

eyelid and eyeball movement MotorIII Oculomotor

vision SensoryII Optic

smell SensoryI Olfactory

Major Functions: ComponentCranial Nerve:

5

9

โครงสรางของระบบประสาทสวนปลาย

Peripheral nervous system

Somatic nervous system

Sensory nerves Motor nerves

Autonomic nervous system (ANS)

Voluntary organs:• Skeletal muscle

Involuntary organs:• Smooth muscle• Cardiac muscle• Glands: exocrine, endocrine

10

อวยวะแสดงผลของระบบประสาท

คออวยวะทถกควบคมการทางานโดยระบบประสาทสงการ (motor nerve)ประกอบดวยอวยวะ 4 กลม คอ

อวยวะ ระบบประสาททสงการ

กลามเนอโครงราง (Skeletal muscle) ระบบประสาทกาย (Somatic)

กลามเนอเรยบ (Smooth muscle) ระบบประสาทอตโนวต (Autonomic)

กลามเนอหวใจ (Cardiac muscle) ระบบประสาทอตโนวต (Autonomic)

ตอมตางๆ (Glands) ระบบประสาทอตโนวต (Autonomic)

6

11

กลามเนอโครงราง (Skeletal muscle)เปนกลามเนอทยดตดอยกบกระดกตางๆในรางกาย

เปนสวนประกอบประมาณ 40% ของนาหนกตวแตละมดกลามเนอประกอบดวยเซลลกลามเนอ (muscle fiber) ซงมรปรางทรงกระบอก จานวนมากเรยงตวขนานกนอยางเปนระเบยบ

12

เซลลกลามเนอ (muscle fiber)

รปรางทรงกระบอก (Cylinder)

เยอหมเซลลเรยกวา SarcolemmaCytoplasm เรยกวา Sarcoplasmมหลาย nucleus อยทผวเซลลเซลลกลามเนอมคณสมบตทสาคญ คอ

สามารถสราง action potential ไดเชนเดยวกบเซลลประสาท

สามารถหดตวไดเมอถกกระตน

7

13

Myofilamentsปจจยสาคญททาใหกลามเนอหดตวไดคอ myofilament 2 ชนดในเซลล คอ

Actin filament หรอ thin filamentMyosin filament หรอ thick filament

myofilament ทงสองชนดเรยงตวอยางมระเบยบทาใหมองเหนเปนลายเขมสลบจาง

14

การทางานของ Myofilaments

การหดตวของกลามเนอเกดจากการท myosin head จบกบ actin filament แลวดงให sarcomere หดสนลง ทาใหกลามเนอทงมดหดสนลง

8

15

แหลงพลงงาน (ATP) สาหรบการหดตว

Aerobic glycolysisGlucose ==> ATP + H2O+ CO2

Creatine phosphateCreatine phosphate +ADP==> ATP+ creatine

Anearobic glycolysisGlucose ==> ATP + Lactic acid

16

แหลงแคลเซยมไอออน (Ca2+) สาหรบการหดตว

Ca2+ ทใชในการหดตวของกลามเนอมาแหลงสะสมในเซลล คอ sarcoplasmic reticulum ซงจะปลอย Ca2+ ออกมาเมอม action potential

T-tubule

Terminal cisternae

Triad

9

17

Somatic nerveเสนประสาทสงการ (motor nerve) ทมาเลยงกลามเนอโครงรางจดเปน somatic nerve โดยมตวเซลล (motor neuron) อยท

Anterior horn ของไขสนหลงกานสมอง

18

Motor unitaxon จาก motor neuron ตวหนงจะไปเลยง muscle fiber ไดมากกวาหนง

เรยก motor neuron ตวหนงกบ กลม muscle fiber ท motor neuron ตวนนสง axon ไปเลยงวา 1 motor unitกลามเนอ 1 มดประกอบดวยหลาย motor unitถากลามเนอทางานละเอยดจะม motor unit ขนาดเลก

10

19

Neuromuscular junctionคอ synapse ระหวางปลายประสาทของ motor nerve กบเซลลกลามเนอปลายประสาทสงการหลงสารสอประสาทacetylcholine (Ach)เยอหมเซลลกลามเนอบรเวณนมการหนาตวเรยกวา end plate และมตวรบสารสอประสาท Ach เรยกวา nicotinic acetylcholine receptors

20

End plate potential and action potential

เมอ Ach จบกบ nicotinic receptor จะทาใหเกด membrane depolarization เรยกวา end plate potential (EPP)ถา EPP มขนาดสงพอจะทาใหเกด action potential ขนในเซลลกลามเนอ

action potential เดนทางไปผาน t-tubule ไปกระตนให Ca2+ หลงจาก sarcoplasmic reticulumCa2+ กอใหเกดการหดตวของกลามเนอ

11

21

การควบคมการทางานของระบบประสาท somatic

ระบบประสาท somatic ทางานแบบ voluntary controlการทางานของกลามเนอโครงรางถกควบคมโดยสมองสวนตางๆหลายสวนดวยกน

ถาปราศจากการควบคมโดยระบบประสาทกลางกลามเนอโครงรางจะเกดอมพาต (paralysis)

22

Somatic reflexแมวากลามเนอโครงรางจะทางานภายใตอานาจจตใจ แตการตอบสนองตอตวกระตนบางชนดทาใหเกด involuntary movement ทเรยกวา reflex ได

12

23

กลามเนอหวใจมลายคลายๆใน skeletal muscleตวเซลลมการเชอมตอกบเซลลอนๆผาน intercalated disc ทาใหเกดการทางานพรอมๆกน

ทางานแบบ involuntary โดยอาศย pace maker ในกลามเนอการทางานถกควบคมโดยระบบประสาทอตโนวต

กลามเนอหวใจ (Cardiac muscle)

24

กลามเนอเรยบพบไดทอวยวะภายในหลายๆแหงเชน ทางเดนอาหาร ทางเดนปสสาวะ

myofilaments เรยงตวไมเปนระเบยบทาใหไมเหนเปนลายทางานแบบ involuntaryการทางานถกควบคมโดยระบบประสาทอตโนวต

กลามเนอเรยบ (Smooth muscle)

13

25

ลกษณะการหดตว

กลามเนอโครงรางสามารถหดและคลายตวไดอยางรวดเรว แตกเกดการลาไดงาย สามารถปรบแรงการหดตวไดตามความตองการ

กลามเนอหวใจมการหดตวทคอนขางคงทตลอดเวลา แตสามารถเรงหรอชะลอไดตามความตองการของรางกาย

กลามเนอเรยบหดและคลายตวชา สามารถหดตวไดเปนระยะเวลานานๆ โดยไมเกดการลา

26Ganglion = collection of neurons outside CNS

โครงสรางของระบบประสาทอตโนวต (autonomic nervous system)

ลกษณะโครงสรางทแตกตางอยางชดเจนของระบบประสาท somatic และ autonomic คอ จานวนของเซลลประสาททใชในการสงการไปยงอวยวะปลายทาง

PreganglionicNeuron

PostganglionicNeuron

Autonomicganglia

14

27

การทางานของระบบประสาทอตโนวต ระบบประสาทอตโนวตทางานแบบอตโนมตโดยอาศยระบบประสาทรบความรสกรบรการเปลยนแปลงภายในและภายนอกรางกายเขามาควบคมการสงสญญาณของประสาทสงการ (autonomic reflex)

Baroreceptor Reflex(control of Cardiovascular system)

รบรการเปลยนแปลงความดนโลหต

28

ชนดของระบบประสาทอตโนวต

ระบบประสาท autonomic โดยทวไปแบงเปน 2 ระบบSympathetic nervous system

Fight or FlightParasympathetic nervous system

Rest and Digest

Dual innervation systemอวยวะสวนใหญถก supply ดวยทง sympathetic และ parasympathetic nervous systemทงสองระบบมกจะกอใหเกดการตอบสนองตรงขามกน

15

29

Paravertebral(sympathetic chain)

Prevertebral

โครงสรางของระบบประสาท sympathetic

Preganglionic neuron อยทไขสนหลงระดบ thoracic (T1) ถง lumbar (L4)Sympathetic ganglia ม 2 กลม

Paravertebral ganglia อยดานขางของกระดกสนหลง

Prevertebral ganglia อยดานหนาของกระดกสนหลงตามแนวหลอดเลอดแดงใหญ

30

โครงสรางของระบบประสาท parasympathetic

III

X

VII IX

Preganglionic neuron อยทกานสมอง

ไขสนหลงระดบ sacral

Parasympathetic ganglia อยใกลๆกบอวยวะทถกเลยง

16

31

สารสอประสาทในระบบประสาท autonomic

32

สารสอประสาท

ACh

ACh

ACh

Acetylcholine(Ach)

Norepinephrine(NE)

17

33

Neuro-effector junctionNo specialized presynaptic sites: no active zones

No specialized postsynaptic sitesPostsynaptic nerve endings have several swellings(Varicosities)

Postsynaptic nerve endings are several hundred nanometers from the effectors

more diffuse control over target tissue

En passant

NeurotransmittersSym: Norepinephrine (NE)Parasym: Acetylcholine

34

End organ responsesMost organs supplied by ANS have spontaneous activityTherefore, the role of autonomic nervous system is to modulationResponses can be either excitation or inhibition

Normal

Sympatheticstimulation

Parasympatheticstimulation

EKG

18

35

Efferent (Motor pathways)

Smooth muscleCardiac muscleGlands: exocrine, endocrine

Skeletal muscleEffector organs

TwoPreganglionicPostganglionic

OneNumbers of neurons in efferent pathway

Lateral horn of spinal cordSym: ThoracolumbarParasym: Craniosaral

Anterior horn cells of spinal cordSome cranial motor nuclei

Motor neurons

AutonomicSomatic