ืnervous system

ระบบประสาทและอวัยวะรับความรู้สึก
NERVOUS SYSTEM AND THE SENSE
คุณครูธันยมลธ์ จตุรวิทย์กุล 1กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์ โรงเรียนสตรีวิทยา

Coordination system
„ ระบบประสาท (Nervous system) ทางานอย่างรวดเร็ว แต่จะให้ผลไม่นาน เกิดจาก
การส่งสัญญาณผ่านกระแสไฟฟ้า เรียก กระแสประสาท (nerve impulse) โดยส่งไป
ตามเส้นประสาท (nerve)
„ ระบบต่อมไร้ท่อ (Endocrine) ทางานโดยการหลั่ง hormone จาก endocrine
gland โดยส่งเข้ากระแสเลือด โดยจะสั่งงานกับเซลล์ที่จาเพาะต่อฮอร์โมนโดยที่เซลล์นั้น
จะต้องมีโปรตีนตัวรับที่ผิวเซลล์ มีผลช้า แต่อยู่ได้นานกว่าระบบประสาท
คุณครูธันยมลธ์ จตุรวิทย์กุล กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์ โรงเรียนสตรีวิทยา 2

เซลล์ประสาทและระบบประสาทของคน
มีระบบประสาทที่พัฒนามาก ประกอบด้วย สมอง (brain)
ไขสันหลัง (spinal cord) เส้นประสาทสมอง (cranial nerve) และ
เส้นประสาทไขสันหลัง (spinal nerve) ประกอบด้วยหน่วยย่อยที่สาคัญ คือ
เซลล์ประสาท (nerve cell หรือ neuron)
ทั่วร่างกายมีเซลล์ประสาทประมาณแสนล้านเซลล์ ประกอบด้วย ตัวเซลล์
(cell body หรือ soma) และส่วนที่เป็นแขนงยื่นออกมาจากตัวเซลล์ เรียก
ใยประสาท (nerve fiber) ตัวเซลล์มีลักษณะค่อนข้างกลมเป็นส่วนของไซโทพลาซึม
และนิวเคลียส ตัวเซลล์มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4-25 ไมโครเมตร ภายในมี
ออร์แกเนลล์ที่สาคัญคือ ไมโทคอนเดรีย ร่างแหเอนโดพลาซึมและกอลจิบอดีจานวนมาก

ระบบประสาทแบ่งเป็น
1.ระบบประสาทส่วนกลาง
(Central nervous system; CNS):
สมอง(brain) และไขสันหลัง(spinal cord)
ทาหน้าที่รวบรวมและแปลผลข้อมูล
2.ระบบประสาทรอบนอก
(Peripheral nervous system; PNS) :
เส้นประสาทสมอง(cranial nerve)
เส้นประสาทไขสันหลัง(spinal nerve) และ
ปมประสาท (ganglia) ทาหน้าที่นาสัญญาณ
ประสาทเข้า-ออก CNS และควบคุมการ
เปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมภายในร่างกาย
ระบบประสาทในสัตว์มีกระดูกสันหลัง

1.ส่วนที่รับสัญญาณเข้า (sensory input) จาก sensory receptor
2.ส่วนที่รวบรวมและแปลผล (integration center) : CNS
3.ส่วนที่ส่งสัญญาณออก (motor output) ไปยัง effector cells
การทางานของระบบประสาท
PNS

โครงสร้างเซลล์ประสาทและซิแนปส์ (Synapse)
-เซลล์ประสาทประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ dendrite, cell body และ axon
node of Ranvier

ประเภทของเซลล์ประสาท
เซลล์ประสาทมีหลายประเภท ถ้าจาแนกประเภทโดยใช้ขั้วหรือใยประสาทที่ออกจากตัว
เซลล์เป็นเกณฑ์แบ่งได้ 3 แบบ คือ เซลล์ประสาทขั้วเดียว (unipolar neuron)
เซลล์ประสาทสองขั้ว (bipolar neuron) และเซลล์ประสาทหลายขั้ว (multipolar
neuron)

เซลล์ประสาทขั้วเดียวเป็นเซลล์ประสาทสั่งการของสัตว์มีกระดูกสันหลัง เซลล์ประสาทสองขั้วพบ
บริเวณเรตินาของนัยน์ตา หูชั้นใน และบริเวณออลแฟกทอรีบัลบ์ในสมอง ส่วนเซลล์ประสาทหลายขั้วพบใน
สมองและไขสันหลัง
การแบ่งเซลล์ประสาทโดยใช้การทางานเป็นเกณฑ์ แบ่งได้ 3 แบบ คือ
เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neuron) รับความรู้สึกจากอวัยวะต่างๆส่งไปยังสมองและไขสันหลัง
เซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) นากระแสประสาทจากสมองและไขสันหลังไปยังอวัยวะต่างๆ
เซลล์ประสาทประสานงาน
(association neuron
หรือ interneuron)
นากระแสประสาทระหว่าง
เซลล์ประสาทรับความรู้สึก
กับเซลล์ประสาทสั่งการ

เซลล์ประสาท (neuron or nerve cell) เป็นเซลล์ที่มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนแปลง
พลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง เช่น เปลี่ยนจากสารเคมี ความร้อน และ
ความดันที่มากระตุ้น (stimulus) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า (electrical signal) ที่เรียกว่า
nerve impulse หรือ action potential

Dendrite
-นาคาสั่ง/ข้อมูลจากเซลล์อื่นในรูปของสัญญาณไฟฟ้า
มายัง cell body (ทาหน้าที่คล้ายเสาอากาศ)
-มักมีแขนงสั้นๆ จานวนมากเพื่อให้มีพื้นที่ผิวมากและ
สามารถรับข้อมูลได้มากๆก่อนจะส่งข้อมูลไปยังcell body
-คาสั่งอาจจะส่งหรือไม่ส่งต่อไปยังaxon ขึ้นอยู่
กับความแรงของสัญญาณว่าถึง threshold
หรือไม่
-ในเซลล์ประสาทที่ไม่มี dendrite จะรับข้อมูล
โดยตรงทาง cell body

Cell body
-Cell body หรือ soma รับข้อมูลจาก dendrite และส่งคาสั่ง
ต่อไปยัง axon
-ประกอบด้วย nucleus&organelle ต่าง ๆ เหมือนเซลล์ทั่วไป
-ปมประสาท หรือ ganglion (ganglia) : การเข้ามารวมกลุ่ม
กันของnerve cell body ในบริเวณ PNS เช่นที่ dorsal
root ganglion

-นาคาสั่งในรูปของ action potential จาก
cell body ไปยังเซลล์/neuron อื่น นอกจากนี้ยังทา
หน้าที่ขนส่งสารที่ cell body สร้างไปยัง axon
ending หรือจาก axon ending ไป cell body
-Nerve : มัดของ axons หลายๆอันมารวมกัน
-มักมี เยื่อไมอีลิน (myelin) ที่เกิดจากเซลล์ชวันน์
(Schwann cell) หุ้มอยู่ ทาให้การส่งกระแสประสาทได้
อย่างรวดเร็ว โดยส่งแบบก้าวกระโดดไปตามบริเวณรอยต่อ
ของระหว่างเซลล์ชวันน์ (node of Ranvier)
Axon

- synaptic terminal (axon
ending) : ส่วนปลายของaxon ทาหน้าที่
หลั่งสารสื่อประสาท (neurotransmitter)
-synapse : บริเวณที่ synaptic
terminal ไปสัมผัสกับเซลล์เป้าหมาย
(neuron/effector)
-เซลล์ที่ส่งสัญญาณเรียก presynaptic
cell
-เซลล์เป้าหมายเรียก postsynaptic cell
(จะมี receptor ต่อneurotransmitter
ของ presynaptic cell)
Synaptic terminal

เปรียบเทียบความแตกต่างระหว่าง axon และ dendrite
Axon Dendrite
1.นาข้อมูล/สัญญาณออกจากเซลล์ 1.นาข้อมูล/สัญญาณเข้าสู่เซลล์
2.smooth surface 2.rough surface
3.มี 1 axon/cell 3.ส่วนใหญ่มีมากกว่า 1 dendrite/cell
4.ไม่มี ribosome 4.มี ribosome
5.มี myelin 5.ไม่มี myelin
6.มีการแตกแขนงในตาแหน่งที่ห่างจาก cell
body
6.แตกแขนงในตาแหน่งที่ใกล้กับ cell
body

-Glia : ทาหน้าที่ค้าจุนเซลล์ประสาท มีจานวนมากกว่าเซลล์ประสาท 10-50 เท่า
ไม่มีบทบาทในการส่งสัญญาณประสาท
-Astrocyte : glia cell ใน CNS
-Oligodendrocyte (ในCNS) และ Schwann cell (ในPNS) : glial cell
ที่เป็น myelin sheath
Supporting cell or glial cells or glia

Neuron แบ่งเป็น 3 ชนิด ตามการนาคาสั่ง
1. Sensory neuron ทาหน้าที่เป็นตัวรับในการรับสิ่งเร้า
โดยตรง (เป็น receptor neuron) เช่น olfactory
nerve cells หรือรับคาสั่งจาก receptor cell แล้วแปล
คาสั่งจากสิ่งเร้าในรูปแบบต่างๆเป็น electrical signal
ส่งไปยังinterneuron หรือ motor neuron โดยตรง
2.Interneuron รับข้อมูลจาก sensory neuron หรือ
interneuron อื่น และรวบรวมข้อมูล แปลผล และส่งคาสั่ง
ไปยัง motor neuron
3.Motor neuron นาคาสั่งการตอบสนองจาก
interneuron ไปยัง effector cells

Membrane potential
-membrane potential : ความต่างศักย์ที่เยื่อเซลล์
เนื่องจากความแตกต่างของอิออนในและนอกเซลล์
(Na+ K+ Cl- และโปรตีน) ปกติมีค่า = -50 ถึง
-100 mV (ปกติประมาณ -70 mV)
-สามารถวัดได้โดยใช้ microelectrode ต่อกับ
voltmeter หรือ oscilloscope
-membrane potential ของเซลล์ประสาทขณะที่
ยังไม่ถูกกระตุ้นเรียก resting potential

-Chemically-gated ion channels : เป็นประตูที่เปิด-ปิดเมื่อได้รับการกระตุ้น
จากสารเคมี เช่น neurotransmitter โดย gated ion channel จะจาเพาะต่อ
ion ชนิดใดชนิดหนึ่งเท่านั้น
-Voltage-gated ion channels : เป็นประตูที่เปิด-ปิดจากการกระตุ้นของ
membrane potential

การทางานของเซลล์ประสาท
กระแสประสาทเคลื่อนที่ไปในใยประสาทได้ด้วย ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมี
(eletrochemical reaction) การกระตุ้นต่าสุดที่ทาให้เกิดการตอบสนองในสภาพ
ปกติมีค่าประมาณ -30 ถึง ‟50 mV จึงจะมีผลทาให้เกิดการนากระแสประสาทขึ้น
จากจุดที่กระตุ้นไปจนถึงปลายของแอกซอน การนากระแสประสาทนี้ เมื่อเกิดแล้วจะเกิด
โดยตลอดในอัตราสม่าเสมอ ไม่สูญหายไป ระหว่างทาง เรียก “all or none rule”
คือ ถ้ากระตุ้นด้วยแรงเพียงพอก็จะเกิดการนากระแสความรู้สึกโดยตลอด แต่ถ้าไม่แรงถึง
ระดับขีดเริ่มก็จะไม่มีการนากระแสความรู้สึกเกิดขึ้นเลย

เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทเป็น phospholipid bilayer มีโปรตีนแทรกอยู่ทั่วไปทาให้เกิดเป็น
ช่อง ประจุไฟฟ้าบางชนิดจึงผ่านเข้าออกได้ เช่น โซเดียมอิออน (Na+) โพแทสเซียมอิออน
(K+) แคลเซียมอิออน (Ca2+ ) ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สาคัญของโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์
เนื่องจาก Ca2+ ทาหน้าที่คอยหยุดกั้นไม่ให้ Na+ ผ่านเข้าไปในเซลล์ง่าย แต่เมื่อถูกกระตุ้น
ระดับ Ca2+ ที่เยื่อหุ้มเซลล์จะลดต่า เปิดโอกาสให้ Na+ รั่วเข้าไปภายในเซลล์ได้มากขึ้นเป็น
ผลให้ศักย์ไฟฟ้าในสภาวะพักของเซลล์ลดต่าลง

Action potential หรือ nerve impulse
-การเกิดกระแสประสาท โดยการเปลี่ยนแปลง membrane potential อย่างรวดเร็วของ
เซลล์ประสาทเมื่อได้รับการกระตุ้นจากสิ่งเร้า ที่ทาให้เกิด depolarization จนถึงระดับ
threshold potential
-เกิดที่ axon เท่านั้น
และเป็นแบบ all or none
แบ่งเป็น 5 ระยะดังนี้
1.Resting state
2.Threshold
3.Depolarization
4.Repolarization
5.Hyperpolarization
1
2
3 4
5

ระยะที่ 1 : Resting State
-ทั้ง voltage-gated Na+ และ
K+ channel ปิด ไม่เกิดการ
เปลี่ยนแปลงต่อ membrane
potential ประจุไฟฟ้าภายในเซลล์
ประมาณ -70mV

ระยะที่ 2 : Threshold
-สิ่งเร้ามากระตุ้น ทาให้ Na+ channel
บางส่วนเปิด ถ้าการไหลของ Na+ เข้าสู่เซลล์
มากพอจนถึงระดับ threshold potential
จะกระตุ้น Na+ gate เปิดมากขึ้น และ
กระตุ้นให้เกิด action potential ประจุ
ไฟฟ้าภายในเซลล์
เปลี่ยนจาก
-70mV-50mV

ระยะที่ 3 : Depolarization
-activation gate
ของ Na+ channel
เปิด แต่ K+ channel
ยังคงปิดอยู่ ดังนั้นการ
เคลื่อนที่ของ Na+เข้า
ภายในเซลล์จึงทาให้
ภายในเซลล์มีประจุเป็น
บวกมากขึ้นจาก
-50mV+70mV

ระยะที่ 4: Repolarization
Na+ channel ปิด
และ K+ channel เปิด
ทาให้ Na+ไม่สามารถ
เคลื่อนเข้าสู่ภายในเซลล์ได้อีก
ในขณะที่ K+จะเคลื่อนออกนอกเซลล์
จึงทาให้ภายในเซลล์มีประจุเป็นลบเพิ่มขึ้น
กลับคืนสู่สภาวะ resting stateประจุไฟฟ้าเปลี่ยน +70mV  -70mVคุณครูธันยมลธ์ จตุรวิทย์กุล 26กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์ โรงเรียนสตรีวิทยา

ระยะที่ 5 : Hyperpolarization หรือ undershoot
Na+ channel ปิด แต่ K+ channel ยังเปิดอยู่ (relatively slow gate) จึงทาให้ภายในเซลล์
มีประจุลดลงต่ากว่า resting state (-70mV  -90mV) ซึ่งเป็นระยะที่ป้องกันไม่ให้เกิดการ
ส่งกระแสประสาทในบริเวณนั้นซ้าอีก หลังจากนั้นเซลล์จะกลับสู่สภาวะปกติ โดยการทางานของ
Na+-K+ pump และพร้อมจะตอบสนองต่อการกระตุ้นลาดับถัดไป

Na‟K Pump
กระบวนการโซเดียมโพแทสเซียมปั๊ม (sodium-potassium pump : Na-K pump)
คือ เยื่อหุ้มเซลล์ส่ง Na+ ออกไปนอกเซลล์ ขณะเดียวกันจะดึง K+ ให้อยู่ภายในเซลล์ใน
อัตรา 3Na+ ต่อ 2K+ เสมอ เพื่อให้เซลล์ประสาทอยู่ในภาวะปกติ
Na-K pump เป็นกระบวนการแอกทิฟทรานสปอร์ตที่ใช้พลังงานภายในเซลล์
ซึ่งได้มาจากการสลายโมเลกุลของ ATP ที่อยู่ภายในผิวของเซลล์ประสาท

สรุปการเกิด action potential
1.action potential ตาแหน่งที่ 1 Na+ เคลื่อนเข้าสู่
ภายในเซลล์แล้วจะแพร่ไปยังบริเวณข้างเคียงและสามารถ
กระตุ้นให้บริเวณข้างเคียงเกิด depolarization และ
action potential ต่อ
2.ขณะที่ตาแหน่งที่ 2 เกิด action potential ใน
ตาแหน่งที่ 1 จะเกิด repolarization จึงทาให้
ไม่สามารถเกิด action potential ทิศทางย้อนกลับได้
3.หลังจากนั้น action potential จะเคลื่อนไปสู่
ตาแหน่งที่3 และตาแหน่งที่2 จะเกิด repolarization
และ ตาแหน่งที่ 1 จะกลับสู่สภาวะ resting stage
ต่อไป
-การเคลื่อนของ action potential บน axon จึง
เคลื่อนไปในทิศทางเดียวคือออกจาก cell body เท่านั้นคุณครูธันยมลธ์ จตุรวิทย์กุล 29กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์ โรงเรียนสตรีวิทยา

Saltatory conduction
ใน axon ที่มี myelin sheath การเกิด action potential จะเกิดระหว่าง
node of Ranvier หนึ่งไปยังอีก node หนึ่ง เพราะการเคลื่อนที่ของ Na+ และ K+
เข้าออกจากเซลล์เกิดได้เฉพาะบริเวณ node of Ranvier เท่านั้น เนื่องจากเยื่อไมอีลีนมี
หน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้า ลักษณะนี้เรียก saltatory conduction
ความเร็วในการเคลื่อนของ action potential ไปตาม axon จะขึ้นอยู่กับความกว้าง
ของ axon ยิ่งกว้างยิ่งเคลื่อนได้เร็ว แต่ถ้ามี myelin sheath ถึงแม้จะมีขนาดเล็กแต่
action potential ก็เคลื่อนได้เร็ว

ในการส่งกระแสประสาทจากแอกซอนของเซลล์หนึ่งไปยังเดนไดรต์ของอีก
เซลล์หนึ่งต้องผ่านไซแนปส์ (synapse) ไซแนปส์แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1. ไซแนปส์เคมี (Chemical synapse) เป็นไซแนปส์ที่ใช้สารเคมีที่เรียกว่า
สารสื่อประสาท (neurotransmitter) เป็นตัวสื่อสาร ไซแนปส์ชนิดนี้พบได้เกือบ
ทั้งหมดในระบบประสาทของมนุษย์
2. ไซแนปส์ไฟฟ้า (Electrical synapse) มีโครงสร้างและการทางานที่ไม่
ซับซ้อน โดยเกิดจากการเคลื่อนย้ายกระแสไฟฟ้าระหว่างเซลล์ที่อยู่ติดกันผ่านทาง
gap junction
การถ่ายทอดกระแสประสาท

Electrical synapse
บริเวณ presynatic membrane และ postsynaptic membrane เชื่อมต่อกัน
ด้วย gap junction ดังนั้น action potential จึงสามารถเคลื่อนจากเซลล์ประสาท
หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้โดยตรง Presynaptic Postsynaptic

Chemical
synapse
1.action potential ที่ปลาย axon ทาให้ Ca2+เข้ามาในเซลล์
2.ถุงบรรจุสารสื่อประสาท (synaptic vesicle) จะเชื่อมกับ presynatic
membrane บริเวณปลาย axon
3.เกิดการหลั่ง neurotransmitter สู่ synaptic cleft และเคลื่อนไป
จับกับตัวรับที่ postsynatic membrane ที่ปลายเดนไดรต์ของเซลล์ถัดไป
4.การจับทาให้ Na+ channel เปิด, Na+ เคลื่อนเข้าในเซลล์ เกิด depolarization
5.Neurotransmitter ถูกทาลายโดยเอนไซม์ที่จาเพาะ หยุดการส่งกระแสประสาท

สารสื่อประสาทมีหลายชนิด เช่น แอซิติลโคลีน (acetylcholine) พบมากบริเวณระบบ
ประสาทส่วนกลาง และระบบประสาทรอบนอก โดปามีน (dopamine) เซอโรโตนิน
(serotonine) เอพิเนฟริน (epinephrin)
นอร์เอพิเนฟริน (norepinephrin) และ
เอนดอร์ฟิน (endorphine) สารสื่อประสาท
เหล่านี้กระตุ้นให้เกิดการส่งกระแสประสาทขึ้น
ที่เดนไดรต์แล้วจะสลายตัวเร็วมาก เพื่อไม่ให้
ซึมเข้าไปทาลายเซลล์หรือเนื้อเยื่อ โดยเอนไซม์
เฉพาะกับชนิดของสารสื่อประสาทนั้น เช่น
แอซิติลโคลีนจะถูกทาลายโดยเอนไซม์แอซิติลโคลีนเอสเตอเรส (acetylcholinesterase)
สารสื่อประสาท (Neurotransmitter)

สารเคมีมีผลต่อการถ่ายทอดกระแสประสาทดังนี้
1. สารพิษจากจุลินทรีย์บางชนิดไปยับยั้งไม่ให้แอกซอนปล่อยสารสื่อประสาท ทาให้
กล้ามเนื้อ ไม่หดตัว เกิดอาการอัมพาต
2. สารนิโคติน คาเฟอีน แอมเฟตามีน จะกระตุ้นให้แอกซอนปล่อยสารสื่อประสาทมาก
เกินไปทาให้เกิดอาการตื่นตัว หัวใจเต้นเร็ว
3. ยาระงับประสาททาให้สารสื่อประสาทปล่อยออกมาน้อย ทาให้กระแสประสาทส่งไป
ยังสมองน้อย เกิดอาการสงบไม่มีความวิตกกังวล
4. ยาฆ่าแมลงบางชนิดยับยั้งการทางานของเอนไซม์ที่จะมาสลายสารสื่อประสาท
5. แอลกอฮอล์ทาให้เกิดความสับสนต่อการคิด ความจา ความตั้งอกตั้งใจทางาน และทา
ให้สมาธิการทางานลดลง

ืnervous system

More Related Content

What's hot

Viewers also liked

Similar to ืnervous system

More from Thanyamon Chat.

ืnervous system