การทำงานของเซลล์ประสาท

1. ครูสุกัญญา เพ็ชรอินทร์
การทางานของเซลล์ประสาท

2. การทางานของเซลล์ประสาท
 เอ.แอล ฮอดจ์กิน(A.L.Hodgkin)และ เอ.
เอฟ.(A.F.Huxley) ใช้ ไมโครอิเล็กโทรดเข้า
สอดปลายแอกซอนของเซลล์ประสาทของหมึก
ส่วนปลายอีกข้างหนึ่งต่ออยู่กับเครื่องวัดความ
ต่างศักย์ไฟฟ้า ส่วนขั้วของไมโครอิเล็กโทรด
แตะอยู่ที่ผิวของแอกซอน

3. membrane potential: ความต่างศักย์ที่เยื่อเซลล์ เนื่องจากความ
แตกต่างของอิออน ภายใน-นอกเซลล์ (Na+ K+ Cl- และโปรตีน) ปกติ
มีค่า= -50 ถึง -80
membrane potential ของเซลล์ประสาทขณะที่ยังไม่ถูกกระตุ้น
เรียก resting potential จะมีค่าเป็นลบ -65 มิลลิโวลต์ ถ้าถูกกระตุ้น
เรียกว่า action potential จะมีค่าเป็นบวก +65 มิลลิโวลต์
action potential : การเปลี่ยนแปลง membrane potential
อย่างรวดเร็วของเซลล์ประสาทเมื่อได้รับการกระตุ้นจากสิ่งเร้า ที่ทาให้
เกิด depolarization จนถึงระดับthreshold potential

4. threshold potential
• หมายถึง ระดับของการกระตุ้นที่สามารถทาให้เกิดกระแสประสาทใน
เซลล์ประสาท ความแรงของการกระตุ้นที่สูงกว่าระดับเทรสโฮลต์ มิได้
ทาให้กระแสประสาทเคลื่อนที่ได้เร็วแต่อย่างใด
all-or-none
• หมายถึง ถ้ากระตุ้นแรงเพียงพอ ก็จะเกิดการนากระแสประสาทไปโดย
ตลอด แต่ถ้าไม่แรงถึงระดับขีดเริ่มก็จะไม่มีการนากระแสประสาท
เกิดขึ้นเลย

5. การทางานของเซลล์ประสาท
มีการแพร่(diffusion) ของโซเดียมจากภายนอกเข้าสู่ภายใน
และโพแทสเซียมจากภายในออกสู่ภายนอก แต่อัตราการแพร่
ของโพแทสเซียมมากกว่าโซเดียมอิออน
มีกระบวนการแอกทีฟทรานสปอร์ต คือ sodium-potassium
pump ของโซเดียมจากภายในออกสู่ภายนอกและโพแทสเซียม
จากภายนอกเข้าสู่ภายใน

6. แผนภูมิวงจรระยะการทางานของเซลล์ประสาท
Polarization
DepolarizationRepolarization

7. แผนภูมิการทางานของกระแสประสาท

8. Polarization
 มีการแพร่(diffusion) ของโซเดียมจากภายนอกเข้าสู่ภายใน
และโพแทสเซียมจากภายในออกสู่ภายนอกแต่อัตราการแพร่
ของโพแทสเซียมมากกว่าโซเดียมอิออน
 มีกระบวนการแอกทีฟทรานสปอร์ตคือsodium-potassium
pump ของโซเดียมจากภายในออกสู่ภายนอกและ
โพแทสเซียมจากภายนอกเข้าสู่ภายใน

9.  ช่องโซเดียมจะเปิดออกทาให้โซเดียมจากภายนอกเข้ามา
ภายในเซลล์มากขึ้น เกิดการเปลี่ยนแปลงประจุที่ผิวด้าน
นอกเป็นลบ ประจุด้านในเป็นบวก
 การเปลี่ยนแปลงของประจุที่เยื่อหุ้มเซลล์เป็นผลทาให้เกิด
แอกชันโพเทลเชียล หรือ กระแสประสาทขึ้นกระแส
ประสาทส่งไปด้วยความเร็วไม่เกิน 1,000 ครั้ง/วินาที
Depolarization

10.  มีการเปิดของช่องโพแทสเซียม ทาให้โพแทสเซียมเคลื่อนที่
จากภายในออกสู่ภายนอก ที่เยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอกจะเกิด
การเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์ไฟฟ้า ทาให้ภายนอกเซลล์
เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นประจุบวกและภายในเซลล์
เปลี่ยนเป็นประจุลบ
Repolarization

11. ระยะคืนกลับสู่ระยะพัก
• มีกระบวนการแอก
ทีฟทรานสปอร์ต คือ
sodium-potassium
pump ของโซเดียมจาก
ภายในออกสู่ภายนอก
และโพแทสเซียมจาก
ภายนอกเข้าสู่ภายใน
ในอัตราส่วน 3Na+ :
2K+ ต่อ 1 ATP

12. Na+ แพร่เข้าไปในเซลล์
ช่องโซเดียมเปิด
K+ แพร่ออกนอกเซลล์
ช่องโพแทสเซียมเปิด

13. แผนภาพสรุป

14. Synapse
หมายถึง การถ่ายทอดกระแสประสาทระหว่างเซลล์ประสาท
ด้วยกัน หรือเซลล์ประสาทกับหน่วยปฏิบัติงาน

15. synaptic terminal (axon ending):ส่วนปลายของaxon
ทาหน้าที่หลั่งสารneurotransmitter(สารสื่อประสาท)
 synapse:บริเวณที่ synaptic terminal ไปสัมผัสกับเซลล์
เป้าหมาย(neuron/effector)
 เซลล์ที่ส่งสัญญาณเรียก presynaptic cell
 เซลล์เป้าหมายเรียก postsynaptic cell (จะมี receptorต่อ
neurotransmitterของ presynaptic cell)
Synaptic terminal

16. Synapse

17. หน้าที่ของซิแนปส์
กระแสประสาทเดินทางเป็นทิศทางเดียวเท่านั้น ไม่ยุ่งเหยิง
สับสน
ทาหน้าที่ขยายสัญญาณ โดยมีการรวมกันหรือกระจาย
กระแสประสาทออกทาให้คาสั่งนั้นแผ่กระจายกว้างขวาง
มากขึ้น
ทาหน้าที่เป็นศูนย์ประสานงานของคาสั่งต่างๆมีทั้งเร่งการ
ทางานหรือรั่งการทางาน ให้มีการตอบสนองที่แน่นอน
เป็นไปด้วยความเรียบร้อย

18. ซิแนปส์มี 2 ประเภท
ไซแนปส์ไฟฟ้า(electeical synapse) เป็นบริเวณ
หรือช่องไซแนปส์ที่มีขนาดเล็กมาก กระแสประสาท
สามารถผ่านข้ามไปได้โดยตรงโดยไฒ๋จาเป็นต้อง
อาศัยสื่อใดๆ พบน้อยมาก เช่น บริเวณปลาย
กล้ามเนื้อเรียบ
ไซแนปส์เคมี(chemical synapse) เป็นบริเวณ
หรือช่องไซแนปส์ที่กระแสประสาทไม่สามารถผ่าน
ได้ ต้องอาศัยสารสื่อประสาทไปกระตุ้นให้เกิด
กระแสประสาท

19. Electrical synapse
 บริเวณ presynatic membrane และ postsynaptic membrane
เชื่อมต่อกันด้วย gap junction ดังนั้น ion current จากaction
potential จึงสามารถเคลื่อนจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้
โดยตรง

20. Chemical synapse
1.action potential ที่ synaptic terminal ทาให้เกิด Ca+ influx
2.synaptic vesicle รวมกับเยื่อเซลล์
3.หลั่งneurotransmitter สู่ synaptic cleft และเคลื่อนไปจับกับ
ตัวรับที่ postsynatic membrane
4.การจับทาให้ ion channel (เช่น Na+) เปิด, Na+ เคลื่อนเข้าใน
เซลล์ เกิด depolarization

21. สารสื่อประสาท(neurotransmitter)
สารสื่อประสาท ตาแหน่งที่สร้าง
Acetylcholine CNS,PNS
สร้างจากปลายแอกซอนทั่วไป
Norepinephrine CNS,PNS
Dopamine CNS,PNS
Serotonin CNS
 สารสื่อประสาทของระบบประสาทอัตโนมัติที่สาคัญได้แก่ acetylcholine (ACh)
และ noradrenaline (norepinephrine, NE) ซึ่งเส้นประสาทที่มี ACh เป็นสาร
สื่อประสาท เรียกว่า เส้นประสาท cholinergic และเส้นประสาทที่มี NE เป็นสารสื่อ
ประสาท เรียกว่า เส้นประสาท adrenergic

22.  acetylcholine (ACh)
 noradrenaline (norepinephrine, NE)

23. การทางานของสารสื่อประสาท
• เมื่อสารสื่อประสาทถูกปล่อยมาจากแอกซอนของเซลล์ประสาท
ก่อนไซแนป์ไปยังเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทหลังไซแนป์จะมี
การปล่อยเอนไซม์ออกมาย่อยสลายสารสื่อประสาท
Acetylcholine
Enzyme cholinesterase
Acetic acid + Choline

24. แผนภาพการสลายสารสื่อประสาท

25. เซลล์ประสาทที่ปล่อยสารสื่อประสาทแอซีทิลโคลินออก
มาที่ปลายแอกซอน เรียกว่า คอลิเนอจิกนิวรอน
(cholinergic neuron)
สารสื่อประสาทที่ทาหน้าที่กระตุ้นให้เกิดการทางานของ
ระบบประสาท คือ แอซิทิลโคลิน เอพิเนฟริน นอร์
เอพิเนฟริน โดปามีน เซโรโทนิน แอล-กลูทาเมต แอล-
แอสพาเตต
สารสื่อประสาทที่ทาหน้าที่ยับยั้งการทางานของระบบ
ประสาท คือ GABA ไกลซีน และอะลานีน

26. สารที่มีผลต่อการถ่ายทอดกระแสประสาทที่ซิแนปส์
สารพิษจากแบคทีเรีย สารจะไปยับยั้งไม่ให้แอกซอนปล่อยสาร
สื่อประสาททาให้กล้ามเนื้อไม่หดตัว เกิดอาการอัมพาต
ยาระงับประสาท ทาให้สารสื่อประสาทปล่อยออกมาน้อย อันมี
ผลทาให้กระแสประสาทส่งไปยังสมองน้อยจึงเกิดอาการสงบ
ไม่วิตก
สารนิโคติน คาแฟอีน แอมเฟตามีน จะไปกระตุ้นให้แอกซอน
ปล่อยสารสื่อประสาทออกมามาก ทาให้เกิดอาการตื่นตัว หัว
ใจเต้นเร็ว
ยาฆ่าแมลงบางชนิด จะไปยับยั้งการทางานของเอมไซม์ที่จะ
มาสลายสารสื่อประสาท

27. การเคลื่อนที่ของกระแสประสาทตามลาดับไม่มีการย้อนกลับ
แอกซอน ซิแนปส์
แคลฟต์
เดนไดรต์
ตัวเซลล์
ประสาท
แอกซอนซิแนปส์
แคลฟต์

28. การเคลื่อนที่ของกระแสประสาทในเซลล์ประสาท
 พบว่าไมอีลินชีทมีสมบัติฉนวนไฟฟ้ากั้นประจุไฟฟ้าได้ ทาให้
ปริมาณประจุไฟฟ้าที่ผิวนอกและผิวด้านในแตกต่างกันจึงทาให้
เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้า ประมาณ 60-80 mv การเคลื่อนที่ของ
กระแสประสาทจึงเป็นการกระโดด(saltatory conduction)ระหว่าง
โนดออฟเรนเวียร์ที่อยู่ถัดไป

29. ครูสุกัญญา เพ็ชรอินทร์
การเกิดกระแสประสาท