SHE ระบบประสาท€¦ · ระบบประสาทประกอบด้วยเนื้อเยื่อประสาท (Nervous Tissues) 4 ชนิด

….เอกสารประกอบการเรยน เรอง การรบรและตอบสนองของสงมชวต….

(SHE – WAH By Kroo JIab) 1

การตอบสนองของสตวจะมการท างานรวมกนระหวางระบบประสาทและระบบตอมไรทอ ระบบประสาทจะควบคมการตอบสนองทเกดขนและสนสดเรว เชน การหดตวของกลามเนอ ท าใหเกดการเคลอนไหวไดอยางรวดเรว ขณะทระบบตอมไรทอจะควบคมการตอบสนองทเกดขนชากวา แตเมอเกดขนแลว จะมผลตอเนองเปนเวลานาน เชน การเจรญของเซลลไขในรงไข อยางไรกตามแมทงสองระบบ จะท างานแตกตางกนแตกมการท างานทสมพนธกน จงเรยกวา ระบบประสานงาน (coordinatiog system)

1. การรบรและการตอบสนองของ Protozoa บางชนด

ชนดของสงมชวต โครงสรางทใชเพอตอบสนองตอสงเรา

ภาพประกอบ

1. พารามเซยม (Paramecium)

ใชเสนใยประสานงาน (coordinating fiber) ทอยบรเวณโคนของ ซเลย (cilia)

ระบบประสาท

(Nervous System)

การรบรและการตอบสนองของสงมชวตบางชนด





1. พารามเซยม (Paramecium) …….(ตอ)..............

ใชเสนใยประสานงาน (coordinating fiber) ทอยบรเวณโคนของ ซเลย (cilia)

2. ยกลนา (Euglena)

ใช Eyespot เปนบรเวณรบแสง ท าใหสามารถรบร ความเขมแสงและทศทางของแสงได

2. การรบรและการตอบสนองของสตวไมมกระดกสนหลง





1. ฟองน า (Sponge)

มการรบรและการตอบสนองแตไมมการประสานงานระหวางเซลล โดยจะตอบสนองตอแรงกด และแรงสมผสได



2. ไฮดรา (Hydra)

มระบบประสาท แบบรางแห (nerve net) ซงเกดจากการเชอมโยงของเซลลประสาทแบบ ทเซลลไมไดสมผสตดกน แตเมอมสงเรามากระตนจะเกดกระแสประสาทเคลอนทไปตามเซลลประสาททสานกนเปนรางแห จากจดทถกกระตนและกระจายไปทวทงตว ท าใหไฮดราสามารถรบรและตอบสนองตอสงเราทมากระตนได

3. พลานาเรย (Planaria)

มพฒนาการของระบบประสาทมากขน ตวเซลลประสาทมการรวมเปนกลม



อยทางดานหว เรยกวา ปมประสาท (nerve ganglion) อาจเรยกวา สมอง (brain) มเสนประสาทใหญ (nerve cord) ขนานไปตามดานขางของล าตวจากหวจรดทายลกษณะแบบขนบนได (ladder type) เสนประสาทดงกลาวเชอมโยงตดกนดวยเสนประสาททวนรอบตวแบบวงแหวน (nerve ring)





4. ไสเดอนดน (Earth Worm)

ระบบประสาทซบซอนมากขนประกอบไปดวยปมประสาทเหนอคอหอย (supra-pharyngeal ganglion) หรอสมอง นอกจากนยงมปมประสาทตามปลองของล าตว และมเสนประสาทเชอมตอปมประสาททมอยตามปลอง

5. ดาวทะเล (Sea star)

ไมมสมอง ไมมปมประสาท มระบบประสาทแบบวงแหวน (nerve ring) อยรอบปากและมเสนประสาทรศม (radial nerve) แยกไปตามแขน





6. แมลง (Insect)

ระบบประสาทประกอบดวยสมอง (ปมประสาทเหนอหลอดอาหาร) ซงเชอมกบปมประสาทใตหลอดอาหาร และเชอมตอกบปมประสาททรวงอก ปมประสาททอง โดยใชเสนประสาทดานทองชวยเชอมตอ



3. การรบรและการตอบสนองของสตวมกระดกสนหลง

ในคนและสตวมกระดกสนหลงทมระบบประสาทพฒนามาก เซลลประสาทเกอบทงหมดรวมกน

อยทหว มขนาดใหญ และเจรญมาก มการพฒนาไปเปนสมอง สวนททอดยาว ตามล าตวทางดานหลง เรยกวา ไขสนหลง (spinal cord) สมองและไขสนหลงท าหนาทเปน

ศนยกลางของระบบประสาท โดยมเสนประสาทแยกออกมาจากสมองและไขสนหลง

และม dorsal hollow nerve cord มาแทนท ventral nerve cord และไมม segmental ganglia

ระบบประสาทของสตวมกระดกสนหลง : การมเสนประสาทใหญ (Nerve cord) อยดานหลงของรางกาย ถอวาเปนลกษณะหนงของ Chordate หรอ สตวมกระดกสนหลง เสนประสาทใหญทอยสวนหลงซงจะเจรญไปเปนสมองและไขสนหลง

ระบบประสาทของคน



ระบบประสาทของคนถาพจารณาตามโครงสราง สามารถแบงระบบประสาท ออกเปน 2 กลม คอ

1. ระบบประสาทสวนกลาง (Central Nervous System : CNS) ประกอบดวย สมอง (Brain) และไขสนหลง (Spinal cord) ท าหนาทรบร ประมวลผล และสงการ 2. ระบบประสาทรอบนอก (Peripheral Nervous System : PNS) คอ ระบบประสาทสวนทย นออกไปจากระบบประสาทสวนกลาง ประกอบดวย ปมประสาท (Ganglia) และ เสนประสาท (Nerve) ซงไดแก เสนประสาทสมอง (Cranial Nerve : CR) เสนประสาทไขสนหลง (Spinal Nerve : SN ) ระบบประสาทรอบนอก พจารณาตามหนาท แบงเปน 2 สวน คอ 1. สวนรบความรสก โดยรบจากสงเรา หรอจากภายในรางกาย 2. สวนสงการ มรปแบบการท างาน 2 รปแบบ คอ * ระบบประสาทอตโนวต (Autonomic Nervous System : ANS ) ท าหนาท ควบคมการท างานของอวยวะภายในรางกาย ควบคมกลามเนอเรยบ กลามเนอหวใจ และตอมตางๆ แบงเปน ระบบประสาทซมพาเทตก (Sympathetic Nervous System) และ ระบบประสาทพาราซมพาเทตก (Parasympathetic Nervous System) * ระบบประสาทโซมาตก (Somatic Nervous System : SNS) ท าหนาท ควบคมต าแหนงของรางกาย การเคลอนไหว และกลามเนอโครงราง แผนผงสรประบบประสาทของคน


CNS PNS

สมอง ไขสนหลง แบงตามต าแหนง แบงตามหนาท

CN SN Motor Sensory

ANS SNS

Sympathetic Parasympathetic เสนประสาทไซแอตก

ม 1 เสนในแต



สรป ระบบประสาทรอบนอก สวนทท าหนาทส งการ



ระบบประสาทเปนการท างานประสานกนของ 3 สวน คอ

1. สวนทรบความรสกเขา (Sensory input) 2. สวนทรวบรวมและประสานงาน (Integration) 3. สวนทสงความรสกออก (Motor output)

Somatic Nervous System (SNS)

สงการกระตนทควบคมได คอ กลามเนอลาย ซงเราอาจคมรคมไดเอง (Voluntary) เชน ยกแขน ยกขา แตบางทกควบคมไมได (Involuntary) เปน Reflex action เชน เชนเขากระตกเวลาหมอเคาะเอนสะบา หรอชกขาหนขณะเหยยบตะป SNS ม Motor neuron 1 เซลล สารสอประสาททใชคอ Acetylcholine ศนยกลางอยทสมองสวน Cerebrum

Autonomic Nervous System (ANS)

สงการกระตน หรอยบยงสงทควบคมไมได เชน กลามเนอเรยบ อวยวะภายใน ตอมตางๆ ซงเราไมสามารถควบคมได (Involuntary) อาศยการท างานรวมกนของ 2 ระบบ คอ Parasympathetic Nervous System และ Sympathetic Nervous System ในสภาวะตรงขามกน ANS ทง 2 แบบ ตางม Motor neuron 2 เซลล ท าใหบรเวณทเซลลประสาทกอนไซแนปสเชอมกบเซลลประสาทหลงไซแนปส เกดเปนปมประสาท เรยกปมประสาทอตโนวต (Autonomic glanglion) สารสอประสาททใชคอ Acetylcholine กบ Norepineprine ศนยกลางอยทกานสมองกบไขสนหลง

องคประกอบของระบบประสาท (ยกตวอยางในคน)



สวนรบความรสกเขา คอ เซลลประสาทรบความรสก (Sensory neuron) ท าหนาทน าความรสกจากหนวยรบความรสก (Sensory receptor) ซงรบจากสงเราภายนอก เขาไปยงระบบประสาทสวนกลาง (Central Nervous System : CNS) คอ สมองและไขสนหลง ซงเปนตวรวบรวมขอมล วเคราะห ประสานงาน และสงการออกไปทางสวนสงความรสกออก คอ เซลลประสาทน าค าสง (Motor neuron ) ไปยงหนวยตอบสนอง (Effector) ซงอาจเปนเซลลกลามเนอ หรอตอม ใหตอบสนองตอสงเราทรางกายไดรบ ใหเหมาะสมกบสถานการณ โดยมเสนประสาท (Nerve) ท าหนาทตดตอระหวางระบบประสาทสวนกลางกบสวนตางๆของรางกาย คอ ระบบประสาทรอบนอก (Peripheral Nervous System : PNS)



สรป

ค าศพททควรร

1. Reflex arc คอ องคประกอบของระบบประสาทจากหนวยรบความรสกไปจนถงหนวยตอบสนองตอสงเรา

2. Reflex action คอ การตอบสนองของหนวยตอบสนอง เมอหนวยรบความรสกสงขอมลในรปของกระแสประสาทไปตามองคประกอบตางๆ ซงกระแสประสาททเกดขนจะสงไปจากเซลลประสาทหนงไปยงอกเซลลประสาทหนง



ระบบประสาทประกอบดวยเนอเยอประสาท (Nervous Tissues) 4 ชนด คอ

1. เซลลประสาท (Neuron / Nerve cell) ท าหนาทน ากระแสประสาท 2. เซลลค าจน หรอเซลลเกลย (Glial cell/Supporting cell) ท าหนาทชวยเซลลประสาทท างาน 3. เนอเยอเกยวพน (Connective tissue) แทรกภายในเนอเยอประสาท และประกอบกอบเปนเยอหมสมองและไขสนหลง

1. เซลลประสาท (Nueron / Nerve cell)




ภาพวาดเซลลประสาท



เซลลประสาทเปนเซลลทมการเปลยนแปลงรปราง มการแบงเซลลเพอเพมจ านวนไดในชวงอายไมเกน 2 ป และจะไมมการแบงเซลลเพอเพมจ านวนอก

สวนประกอบของโครงสรางเซลลประสาท ประกอบดวย 2 สวน คอ

1. Soma หรอ Cell body คอตวเซลล เปนแหลงพลงงาน และสงเคราะหสารสอประสาทแหลงทพบ Soma คอ Gray matter ของ Brain และ Spinal cord

โครงสรางของ Soma

* ม Nucleus ท าหนาท เกบขอมลทางพนธกรรมทเกยวของกบการสงกระแสประสาทและสารสอประสาท ตลอดจนเกบขอมลรหสทางพนธกรรมทใชในการสรางสารสอประสาท * ออรแกเนลลทพบเปนจ านวนมาก เชน * ม Cytoskeleton เปนจ านวนมากเพอค าจนเซลล คงรปรางเซลลและขนสงสารสอประสาท (Cytoskeleton ในเซลลประสาทมชอเรยกเฉพาะ คอ Neurofilament ซงประกอบดวย Microtubule



, Intermediate filament และ Microfilament) - Microtubule ท าหนาท ค าจนเซลลและขนสงสารสอประสาท * mitochondria ท าหนาทสรางพลงงานในรป ATP เพอใชในการสงกระแสประสาท และสารสอประสาท * RER มชอเรยกเฉพาะ คอ Nissl body ซงจะอยรวมกนเปนกลมๆ ท าใหมองเหนเปนเมดเลกๆ (Granule) ท าหนาทสรางสารสอประสาท

2. เซลลค าจนในระบบประสาท

2.1 เซลลประสาทค าจนในระบบประสาทสวนปลาย

ชนด รปราง 1. Schwann cells / Neurolemmocyte สรางปลอกไมอลน (Myelin sheath) หอหมแอกซอน



2. Satellite cell สงเสรมการท างานของเซลลประสาททอยใน sensory และ autonomic ganglia โดยการควบคมการน าสารอาหารและแกสเขาสเซลลประสาท

2.2 เซลลประสาทค าจนในระบบประสาทสวนกลาง





ชนด หนาท Oligodendrocytes สรางปลอกไมอลน (Myelin shealth) ทหอหมแอกซอนในระบบประสาท

สวนกลางซงท าใหเหนเปน white matter ในระบบประสาทสวนกลาง Microglio กลนกน (Phagocytose) จลชพกอโรค (pathogen) และ cellular debris ใน

ระบบประสาทสวนกลาง Astrocytes ปกคลมหลอดเลอดฝอยของระบบประสาทสวนกลาง และท าใหเกด blood-

brain barrier Ependymal cells เรยงตวเปนเยอบภายในโพรงสมอง (ventricle) และ central canal ของ ไขสน

หลง

การแบงชนดของเซลลประสาท

* เชอมโยงกระแส * สงกระแสประสาท ประสาทระหวาง จากระบบประสาทสวน sensory neuron กบ กลาง ให effector

1.แบงชนดตามหนาทของเซลลประสาท แบงไดดงน 1.1 sensory neuron 1.2 association neuron หรอ interneuron 1.3 motor neuron

2. แบงชนดตามรปราง แบงไดดงน 2.1 Unipolar neuron 2.2 Bipolar neuron 2.3 Multipolar neuron

แบ งตามหน

าท

Sensory Neuron : เซลลประสาทรบความรสก Interneuron Motor neuron



• รบกระแสประสาทจาก Receptor โดย Unipolar neuron หรอ Bipolar neuron สงตอใหระบบประสาทสวนกลาง

• พบทปมประสาทรากบน (Dorsal root ganglion) ในไขสนหลง ตา ห จมก

motor neuron (กลามเนอ) * พบท * พบท สมอง ไขสนหลง กลามเนอ เสนประสาท ปมประสาท สงการ อวยวะภายใน

* แอกซอนและเดนไดรท * แอกซอนและเดนไดรท ทมความยาวเทากนอยคนละ รวมกนเปนเสนเดยว เขา ขวของเซลล และออก cell body * พบท * พบท ตา ห จมก ปมประสามรากบน (Dorsal root ganglion) ของไขสนหลง

* มเดนไดรทจ านวนมาก แตมแอกซอนเพยง 1 เสน * พบท กลามเนอ เสนประสาทสงการ อวยวะภายใน สมอง ไขสนหลง ปมประสาท

Pseudounipolar neuron /

Unipolar neuron

Bipolar neuron Multipolar neuron



ทบทวนโครงสราง Cell membrane

การท างานของเซลลประสาท



เยอหมเซลล มคณสมบตเปนเยอเลอกผาน

• เยอหมเซลล มโปรตนซงท าหนาทเปนทางผานเขาออกของสาร (Channel)

• Channel มความจ าเพาะตอการล าเลยงสารแตละชนด

• เซลลประสาทม channel ทส าคญ 3 channel + 1 pump



diffusion ผาน protein channel

Protein channels มลกษณะทส าคญคอ

1. ยอมใหสารบางอยางผานได (selective permeable)

2. สามารถเปด, ปดได (gate)

การเลอกใหสารใดผานของ protein channel นนขนกบคณลกษณะของ channel เอง เชน ขนาด diameter, รปรางของ

channel และธรรมชาตของ electrical charge ของ channel ตวอยางเชน sodium channel sodium channel มขนาด 0.3-

0.5 nm. ภายใน channel จะเปนประจลบอยางแรงท าใหดงดดประจบวกของ Na+ gate ของ protein channel จะเปนตว

ควบ คม permeability ของ channel การเปด, ปดของ gate จะควบคมโดยหลก 2 ประการคอ

1.Voltage-gated sodium and potassium channels

ทฤษฎ Voltage-gated ใชอธบายกลไกการท Na+ เขาส cell และ K+ คอยๆ ออกจาก cell ในขบวนการ depolarization

ซงการศกษาผลของ voltage ตอการเปลยนแปลง Na+ และ K+ conductance ทผาน channels นนอาศยเทคนค voltage

clamp

1.1 Voltage-gated ของ Na+ channel

โดยปกตแลว Na+ channel จะประกอบดวย gate 2 ชนด ดานนอก cell จะเปน Activation gate และดานใน cell จะ

เปน Inactivation gate ในชวง resting membrane potential พบวา Activation gate จะปดตลอด และ Inactivation gate

จะเปดตลอด เมอมการเปลยนแปลง membrane potential จาก -90 mV. เพมขนเรอยๆ จนถงประมาณ -70 ถง -50 mV.

จะท าใหเกดการเปลยนแปลงของ conformation ของ Na+ channel ท activation gate จะเปดออก ท าให Na+ ผานเขาส

cell อยางรวดเรว ( รปท 2 ) สวนบรเวณ inactivation gate จะคอยๆ ปดโดยเปลยนแปลง conformation อยางชาๆ กวา

จะปด กท าให Na+ ผานเขาไปไดเปนจ านวนมากแลว แตเมอ inactivation gate ปดแลว Na+ กไมสามารถผานเขาส

cell ได ระยะน membrane potential กจะกลบเขาสระยะพก การเปลยนแปลงนกจะตรงกบ repolarization

1.2 Voltage-gated ของ K+ channel

โดยปกต K+ channel จะม gate อยทดานในของ cell เทานน ในชวง resting membrane potential พบวา voltage-gated

ของ K+ channel จะปด เมอมการเปลยนแปลงของ membrane potential เพมขนจาก -90 mV. ไปจนถง +35 mV. จะ



2.Ligand gating

หลกการนเชอวาเมอมสารประเภท ligand มาเกาะกบ protein ทบรเวณ gate จะท าให conformation ของ

protein molecule เปลยนไป ท าใหเกดการเปดหรอปดของ gate ligand gating นเปนพนฐานส าคญของการแพรของ

signal ระหวาง nerve cell และระหวาง nerve cell กบ muscular molecule



สรปกระบวนการเกด Action potential



การถายทอดกระแสประสาทจากเซลลประสาทหนงไปยงเซลลประสาทอกเซลลหนง

การน ากระแสประสาทจากจดหนงไปยงอกจดหนงของรางกาย โดยการผานกระแสประสาทออก

ทางแอกซอนของเซลลประสาทไปยงเดนไดรตของเซลลประสาทหนงอกเซลลหนงผานชองแคบ ๆ ทเรยกวา

ไซแบปส(Synapse) การถายทอดกระแสประสาทผาน

ไซแนปสแบงออกได 2 แบบ คอ

1) ไซแนปสไฟฟา (Electrical Synapse) เปนการถายทอดกระแสประสาทในรปของกระแสไฟฟา

โดยตรงจากเซลลหนงไปยงอกเซลลหนงไดเลย เพราะชวงไซแนปสแคบพบในสตวไมมกระดกสนหลงชนต า

2) ไซแนปสเคม (Chemical Synapse) เปนการถายทอดกระแสประสาทในรปของสารเคม

เกดขนกบเซลลประสาททมชวงไซแนปสกวาง (ประมาณ 200-500 องสตรอม) สารเคมท าหนาทน ากระแส

ประสาทเรยกวา สารสอประสาท (Neurotransmitter) ซงถกสรางขนทถงเลก ๆ ในไซโทพลาซมตรงบรเวณ

ปลายแอกซอน เราเรยกถงทบรรจสารสอประสาทนวา Synaptic Vesicle



Brain (สมอง)



สมองแตละสวนในสตวแตละชนด จะมการเจรญทแตกตางกนออกไป เชน

• สมองสวนกลาง จะมขนาดเลกลงเมอววฒนาการสงขน (มอตราสงสด คอพวกปลา)

• สมองสวนหนา มขนาดใหญขนตามววฒนาการ

• ส าหรบการดมกลนจะอยในสมองสวนหนาสด เรยกวา Olfactory bulb เจรญดในปลา และสตวครงบก

ครงน า

สมองสวนหนา (Procencephalon) :Olfactory bulb การดมกลน

สมองสวนกลาง (Mesencephalon) :Midbrian :Optic lobe มอง+ไดยนเสยง

สมองสวนทาย (Rhombencephalon) :Cerebellum, Pons, Medulla oblongata ทรงตว+กลามเนอ



Portion Function Cerebrum ความจ า ความฉลาด ความคด อารมณตางๆ

ควบคมการเคลอนไหวในอ านาจจตใจ และความรสกตางๆ เปนทประมวลผลสดทายของความรสกตางๆ มการเสอมตามอาย ท าใหมความจ าเสอม เรยกวา Alzheimer disease

Thalamus ประตส Cerebrum ทก pathway ตองผาน Thalamusกอนเขา Cerebrum ยกเวนการดมกลน

Hypothalamus ความหว กระหายน า การหลงฮอรโมน การควบคมอณหภมรางกาย ความรสต สญชาตญาณพนฐาน เชน ความโกรธ ความตองการทางเพศ การหลบการตน

Cerebellum การทรงตว การประสานงานของกลามเนอ ซงรวมไปถงการท างานทประณต



Pons การหลงน าลาย การเคยว การแสดงสหนา การหายใจเขา-ออก

Medulla ศนยการควบคมการหายใจ การเตนของหวใจ การยอยอาการ สตและการรสกตบ/การหลบ-ตน

กานสมอง (Brain Stem) = Midbrain (Optic lobe) + Pons + Medulla

โครงสรางของไขสนหลง



ไขสนหลงแบงเปน

Grey matter จะเปนทอยของ soma

White matter จะเปนทอยของใยประสาท

รากของไขสนหลง

ไขสนหลงจะมเสนรากประสาท (Root) ออกมาจากไขสนหลง 2 รากคอ

Dorsal root จะเปนตวน ากระแสประสาทเขาสไขสนหลง

Ventral Root จะเปนตวน ากระแสประสาทออกจากไขสนหลง

รากทง Dorsal root และ Ventral root จะมารวมกนเปน Spinal nerve โดยมทงหมด 31ค

-ระดบคอ (Cervical) 8ค

-ระดบอก (Thoracic) 12 ค

-ระดบเอว (Lumbar) 5 ค

-ระดบกระเบนเหนบ (Sacral) 5 ค

-กนกบ (Coccyx) 1 ค

Documents

SHE ระบบประสาท€¦ · ระบบประสาทประกอบด้วยเนื้อเยื่อประสาท (Nervous Tissues) 4 ชนิด