Chương II: HỆ THẦN KINH HỆ THẦN KINH I Sự tiến hóa hệ thần kinh II Cấu trúc hệ thần kinh động vật có xương sống Hệ thần kinh trung ương Hệ thần kinh ngoại biên III Xung thần kinh dẫn truyền xung thần kinh Hoạt tính điện neuron Sự dẫn truyền xung thần kinh IV Phản xạ Khái niệm hệ thần kinh Hệ thần kinh có cấu trúc phức tạp nguyên tắc hoạt động lại đơn giản:  Thu nhận tín hiệu phát tín hiệu kích thích từ thụ quan cảm giác  Xử lý thơng tin tín hiệu  Phát thơng tin trả lời qua hoạt động tuyến Sự tiến hóa hệ thần kinh Động vật đơn bào chưa có hệ thần kinh, thể liên hệ với mơi trường thơng qua dịch nội bào, điều hịa thể dịch Động vật đa bào, hệ thần kinh xuất phát triển dần từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp Sự tiến hóa hệ thần kinh Có thể chia thành giai đoạn: Cấu lưới tạo mạng Cấu tạo dạng chuỗi hay hạch Cấu tạo dạng ống Cấu tạo có não hồn chỉnh Cấu tạo mạng lưới  Các tế bào thần kinh nằm rãi rác thể liên hệ với qua sợi thần kinh tạo thành mạng lưới thần kinh  Xung động thần kinh lan tỏa tồn thân  Ví dụ: Thủy tức (Hydra), Sao biển (Echinoderm) nerve net Cnidarian nerve ribs radial nerve Echinoderm Cấu tạo dạng chuỗi hay hạch  Các tế bào thần kinh tập trung thành hạch thần kinh Các hạch nối với sợi thần kinh  Xung thần kinh không lan tỏa khắp thể mà khu trú phần định  Ví dụ: Giun dẹp (Flatworm), Giun đất (Earthworm), Chất đốt (Arthropod) associative neurons central nervous system brain nerve cords ventral nerve cords peripheral nerves Flatworm Platyhelminthes Earthworm Arthropod Cấu tạo dạng ống  Xuất cá lưỡng tiêm  Phía đầu ống thần kinh xuất mầm mống não đơn giản, chưa hoàn chỉnh gọi bọng não (trước, giữa, sau) Não Ống thần kinh Cấu tạo có não hoàn chỉnh  Các bọng não phát triển hồn thiện dần cấu tạo, từ quan cảm giác sinh vật phát triển Cấu tạo có não hồn chỉnh Điện màng điện hoạt động Quá trình tái phân cực Sự phân cực +++ Sự đảo cực _ _ +++ Điện màng Điện hoạt động (điện nghỉ ngơi) Trạng thái bình thường (nghỉ ngơi) Thời gian 3-4ms Trạng thái hoạt động Quá trình khử cực Sơ đồ hình thành điện màng điện hoạt động Đồ thị điện hoạt động Cơ chế hình thành điện hoạt động  Giai đoạn khử cực (2): Khi bị kích thích, tính thấm màng thay đổi  kênh Na+ mở nên Na+ khuếch tán từ ngồi vào  làm trung hịa điện tích âm bào tương  chênh lệch điện bên màng giảm nhanh, từ -70mV đến -50mV  Giai đoạn đảo cực (3): Na+ tiếp tục vào  dư thừa Na+  bào tương tích điện dương (+40mV) so với bên ngồi màng tích điện âm Cơ chế hình thành điện hoạt động  Giai đoạn tái phân cực (4): bên màng tích điện dương  tính thấm màng Na+ giảm  kênh Na+ đóng lại Tính thấm K+ tăng lên  kênh K+ mở  K+ khuếch tán từ  ngồi màng tích điện dương, bên tích điện âm Và khôi phục lại điện nghỉ ban đầu (-70mV)  Giai đoạn tái phân cực mức (5), tính thấm màng K+ cao trạng thái điện nghỉ Hiện tượng tái phân cực mức dần điện nghỉ hồi phục Cơ chế hình thành điện hoạt động  Các cổng hoạt động kênh K+ cuối đóng lại điện hoạt động trở điện nghỉ Các cổng không hoạt động kênh Na+ đóng pha giảm đầu pha tái phân cực mức  lần khử cực thứ xãy giai đoạn khơng thể tạo điện hoạt động  Một khoảng “thời gian chết” sau điện hoạt động thời gian điện thứ bắt đầu gọi giai đoạn trơ Cơ chế hình thành điện hoạt động  Ngồi ra, để trì điện nghỉ hay tạo điện hoạt động cịn có vai trò bơm Na+ - K+ chúng hoạt động với tiêu thụ lượng ATP, chúng bơm Na+ vận chuyển K+ vào bào tương ngược với gradien nồng đồ Sự dẫn truyền xung thần kinh  Xung thần kinh điện xuất thể tiếp nhận kích thích từ mơi trường  Sự dẫn truyền xung thần kinh trình xung thần kinh chạy dọc theo sợi trục neuron mà không giảm cường độ  Trong trình dẫn truyền dây thần kinh, xung bắt buộc phải vượt qua trở ngại điện trở dây (gồm điện trở màng, dịch nội ngoại bào) điểm tiếp hợp synapse Sự dẫn truyền xung thần kinh Ở sợi thần kinh khơng có bao myelin độ dẫn truyền khoảng 1m/s nhỏ Tốc độ dẫn truyền tăng đường kính sợi trục tăng Tốc Sự dẫn truyền xung thần kinh Ở sợi thần kinh có bao myelin  Sự thay đổi tính thấm màng xãy eo  Quá trình xung động nhảy qua eo Ranvier truyền qua sợi trục gọi “dẫn truyền nhảy cóc” Tốc độ dẫn truyền đạt tới 100m/s Sự dẫn truyền xung thần kinh Tại synapse Xung thần kinh đến phần tận dây thần kinh làm tăng tính thấm ion Ca2+ Các bóng synapse di chuyển đến màng trước synapse Giải phóng chất trung gian thần kinh chứa bóng synapse Các chất vượt qua màng trước vào khe vượt qua khe đến kết hợp với thụ thể màng sau synapse Sự dẫn truyền xung thần kinh Tại synapse Một số chất trung gian thần kinh phổ biến Chất trung gian thần kinh Acetylcholin (Ach) Epinephrine Norepinephrine Acid Glutamic Tác dụng Kích thích, ức chế Ức chế Ức chế Ức chế Phản xạ Hệ thần kinh trung ương thực chức phản xạ để điều hịa phối hợp q trình sống Phản xạ phản ứng thể kích thích tác động từ bên ngồi bên thể hệ thần kinh điều khiển Một phản xạ muốn xảy địi hỏi phải có cung phản xạ Cung phản xạ  Gồm có yếu tố: Bộ phận nhận cảm hay thụ quan Dây thần kinh hướng tâm hay dây cảm giác Trung khu phản xạ thần kinh trung ương Dây thần kinh ly tâm hay dây vận động Cơ quan thực phản xạ hay tác quan Phản xạ thực cung phản xạ nguyên vẹn giải phẩu lẫn chức Phân loại phản xạ Có loại: Phản xạ không điều kiện - Bẩm sinh - Có sẵn cung phản xạ - Lồi - Bền vững Ví dụ: Nhai, bú… Phản xạ có điều kiện - Tập nhiễm đời sống cá thể - Chưa có sẵn cung phản xạ - Cá thể - Thay đổi Ví dụ: Đội nón bảo hiểm, dừng xe đèn đỏ … ...HỆ THẦN KINH I Sự tiến hóa hệ thần kinh II Cấu trúc hệ thần kinh động vật có xương sống Hệ thần kinh trung ương Hệ thần kinh ngoại biên III Xung thần kinh dẫn truyền xung thần kinh Hoạt... kinh não Hạch thần kinh Dây thần kinh tủy Hệ thần kinh động vật có xương sống Hệ thần kinh Hệ TK trung ương Não Tủy sống Hệ TK ngoại biên Các dây cảm giác Hệ TK soma (Động vật tính) Hệ giao cảm... ống thần kinh chạy dọc theo lưng sinh vật Phần trước ống thần kinh phình to thành não dây thần kinh não Phần lại ống thần kinh phát triển thành tủy sống dây thần kinh tủy Hệ thần kinh động vật