Download as PDF, PPTX
เซลล์ประสาทและการทำงาน
- 1. เรื่อง เซลล์ประสาทและการทางานของเซลล์ประสาท รายวิชาชีววิทยาเพิ่มเติม 2 ภาคเรียนที่1 ปีการศึกษา 2559 คุณครูฐิตารีย์ สาเภา โรงเรียนท่ามะกาวิทยาคม สานักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาเขต 8 (กาญจนบุรี-ราชบุรี)
- 2.
- 4. เซลล์ประสาท (Neuron/ Nerve cell): ทาหน้าที่ส่งสัญญาณ ตัวเซลล์ (Cell Body / Soma) ใยประสาท (Nerve Fiber) เซลล์ค้าจุน (Neuroglia) / Supporting cell) เนื้อเยื่อประสาท
- 5. พบที่ graymatter ของ brain + spinal cord โครงสร้าง Nucleus: เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมที่เกี่ยวกับ การส่งกระแสประสาทและสารสื่อประสาท Mitochondria: พลังงานที่ใช้ในการส่ง กระแสประสาท Neurofilament: มี intermediate filament เป็นโครงสร้างค้าจุนเซลล์ Nissl body: RER รวมตัวกันเป็นกลุ่ม มองเห็นเป็นเม็ดเล็กๆ / สร้างสารสื่อประสาท หน้าที่: แหล่งพลังงาน + สังเคราะห์สารสื่อ ประสาท ตัวเซลล์ (CELL BODY / SOMA)
- 6. เดนไดรต์ (dendrite):(dendron, กรีก = ต้นไม้) : รับสัญญาณประสาท แอกซอน (axon): ส่งกระแสประสาทออกจากตัวเซลล์ ใยประสาท (NERVE FIBER)
- 7. โครงสร้าง ขนาดสั้นจานวนมาก แตกแขนง Mitochondria + neurofilament + microtubule + Nissl body ไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้ม (myelin sheath) Spine : ปลายของ dendrite ที่ใช้ ต่อกับ synapse หน้าที่ : นากระแสประสาทเข้าสู่ cell body เดนไดรต์ (DENDRITE)
- 8. โครงสร้าง ขนาดยาว /1เส้น/ แตกแขนงเฉพาะส่วน ปลาย Axon hillock: โคนของ axon ที่ต่อกับ cell body Mitochondria+neurofilament +microtubule มีเยื่อไมอีลินหุ้ม Node of Ranvier: รอยต่อระหว่าง myelin sheath ปลายสุดต่อกับ synapse/ มีถุงสารสื่อ ประสาท หน้าที่: นากระแสประสาทออกจาก cell body แอกซอน (AXON)
- 12. แบ่งตามรูปร่าง เซลล์ประสาทขั้วเดียว เซลล์ประสาทสองขั้ว เซลล์ประสาทหลายขั้ว แบ่งตามหน้าที่การทางาน เซลล์ประสาทรับความรู้สึก เซลล์ประสาทประสานงาน เซลล์ประสาทสั่งการ ชนิดของเซลล์ประสาท
- 13. มีส่วนที่ยื่นออกจากตัวเซลล์เพียง 1เส้น แล้วแตกเป็นแขนงกลาง (Central Branch) ทาหน้าที่เป็น Axon และ แขนงปลาย (Peripheral Branch) ทา หน้าที่เป็น Dendrite เป็นเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (Sensory Neuron) พบที่ปมประสาทด้านหลังของไขสันหลัง (Dorsal Root Ganglion) ปมประสาท ของประสาทสมองคู่ที่ 5 เซลล์ประสาทขั้วเดียว (UNIPOLAR NEURON)
- 14. มีส่วนที่ยื่นแยกออกจากตัวเซลล์ 2ข้าง 1 dendrite และ 1 Axon เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (Sensory Neuron) พบที่ ตา (เรตินา ) จมูก (เซลล์รับกลิ่น) เซลล์หูชั้นใน เซลล์ประสาทสองขั้ว (BIPOLAR NEURON)
- 15. มีมากที่สุด เป็นเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ของร่างกาย มี Dendrite แยกออกจากตัวเซลล์หลายอัน แต่มี Axon เพียง 1 อัน พบในสมองและไขสันหลัง เซลล์ประสาทหลายขั้ว (MULTIPOLAR NEURON)
- 16. รับกระแสประสาทจาก receptorส่งต่อ ให้ระบบประสาทส่วนกลาง ปลาย dendrite อาจเปลี่ยนเป็นหน่วย รับความรู้โดยตรงหรือรับกระแส ความรู้สึกจาก receptor อาจเป็นเซลล์ประสาทขั้วเดียว เช่นที่ปม ประสาทรากบนของไขสันหลัง (Dorsal root ganglion) เซลล์ประสาทสองขั้วเช่น เซลล์ประสาท รับกลิ่น และเซลล์ประสาทที่เรตินา เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (SENSORY NEURON)
- 17. รับกระแสประสาทจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง (เชื่อมระหว่างเซลล์ประสาทรับ ความรู้สึกกับเซลล์ประสาทสั่งการ) พบเฉพาะในระบบประสาทส่วนกลาง เป็นเซลล์ประสาทหลายขั้ว เซลล์ประสาทประสานงาน (ASSOCIATION NEURON)
- 18. นากระแสประสาทออกจากระบบประสาทส่วนกลางไปยังหน่วยปฏิบัติงาน (effector) (กล้ามเนื้อ/ต่อม) เป็นเซลล์ประสาทหลายขั้ว เซลล์ประสาทสั่งการ (MOTOR NEURON)
- 20. ทาหน้าที่ค้าจุนเซลล์ประสาทให้อาหารและสนับสนุนให้เซลล์ประสาททาหน้าที่ให้มี ประสิทธิภาพสูงสุด ไม่มีบทบาทในการส่งสัญญาณประสาท Astrocyte: มีมากที่สุด ขนาดใหญ่ รูปร่างคล้ายดาว หน้าที่ควบคุมการซึมผ่านเข้า ออกของสารเคมี ระหว่างหลอดเลือดฝอยกับเนื้อเยื่อประสาท Oligodendroglia: เซลล์ขนาดเล็ก พบในสมองส่วนที่เป็นเนื้อขาว อยู่ใกล้เซลล์ ประสาท ทาหน้าที่สร้างเยื่อไมอีลิน ในระบบประสาทส่วนกลาง Microcyte/ Microglia: ขนาดเล็กที่สุด พบทั้งในสมองสีเทาและสีขาว ทาหน้าที่ดัก จับเชื้อโรคของระบบประสาทส่วนกลาง หรือกาจัดของเสีย เศษเนื้อเยื่อและเซลล์ ประสาทที่ตายแล้ว Ependymal cell: เซลล์ที่คาดที่ผนังช่องว่างในสมอง มีขนเซลล์ และ Microvili ทา หน้าที่ช่วยในการสร้างและควบคุมการไหลและการตรวจสอบน้าหล่อสมองและไขสัน หลัง เซลล์ค้าจุน (NEUROGLIA)
- 21.
- 23. สิ่งเร้าหน่วยรับความรู้สึกกระแสประสาทการส่งกระแสประสาท การส่งกระแสประสาท การส่งกระแสประสาทภายในเซลล์ : action potential การส่งกระแสประสาทระหว่างเซลล์ : synapse การทางานของเซลล์ประสาท
- 24.
- 25. ทาการทดลอง โดยนาไมโครอิเล็กโทรด(microelectrode) ลักษณะเป็น หลอดแก้วที่ดึงให้ยาว ปลายเรียวเป็นท่อเล็กๆ ต่อกับมาตรความต่างศักย์ (voltmeter) จากนั้นเสียบปลายไมโครอิเล็กโทรดเข้าไปในแอกซอนของหมึก และให้ปลายอีกข้างหนึ่งอยู่ด้านนอก A.L. HODGKIN และ A.F. HUXLEY
- 26.
- 27. หันส่วนที่ไม่ชอบน้า (Hydrophobic) เข้าหากัน หันส่วนที่ชอบน้า(Hydrophilic) ออกจากกัน มีสมบัติให้ไอออนผ่านเข้าออกได้ โดยโปรตีนที่แทรก อยู่จะมีช่องให้ไอออนผ่านเข้าออก การจัดเรียงตัวของฟอสโฟลิพิด
- 29. ภายนอกเซลล์ประสาทมี ประจุรวมเป็นบวก (+)คือ มี Na+ สูงกว่าภายในเซลล์ สภาวะปกติที่เซลล์ประสาทยังไม่ถูกกระตุ้น ภายในเซลล์ประสาท มี ประจุรวมเป็นลบ (-) คือ มี K+ สูงกว่าภายนอกเซลล์ แต่มีโปรตีนที่มีประจุลบ มากกว่า
- 30. แบ่งเป็น 5ระยะดังนี้ 1. Resting state 2. Threshold 3. Depolarization 4. Repolarization 5. Undershoot (Hyperpolarization) all-or-none law : การเกิด action potential (กระแสประสาท) จะเกิดเท่ากัน ทุกครั้งไม่ว่าจะกระตุ้น เท่ากับหรือสูงกว่า ระดับ threshold (ระดับที่ตอบสนอง) ก็ ตาม หากกระตุ้นต่ากว่านี้จะไม่ก่อให้เกิด กระแสประสาท การส่งกระแสประสาทภายในเซลล์
- 31.
- 33. K+ เข้ามาสะสมในเซลล์มาก แล้วทาไมศักย์ไฟฟ้าเยื่อเซลล์ในระยะพักจึง เป็นลบ? คาถาม ภายในเซลล์ มีโปรตีนและกรดนิวคลีอิก (มีประจุลบ) ซึ่งไม่สามารถผ่าน ออกไปนอกเซลล์ได้ ทาให้ผลรวมประจุเป็นลบเมื่อเทียบกับภายนอกเซลล์
- 34. ประตู Na+เปิดบางส่วนNa+ ไหลเข้า เซลล์ Membrane potential เป็นลบน้อยลง เรื่อยๆ และเป็นบวกจนถึงระดับ threshold potential ะ
- 37. ระยะที่ 5 undershoot (hyperpolarization) ประตู K+ ปิดช้ากว่า ประตู Na+ K+ ไหล ออกนอกเซลล์มากเกินไป Membrane potential เป็นลบมากกว่าปกติ Na+ มากด้านในเซลล์ / K+ มากด้านนอกเซลล์ Refractory peroid = ไม่สามารถกระตุ้นซ้าได้ เซลล์ปรับสมดุลโดยผลัก Na+ ออกนอกเซลล์ และดึง K+ กลับเข้าเซลล์ ด้วยกระบวนการ Na+ - K+ pump โดยอาศัย active transport
- 38.
- 39. การส่งกระแสประสาทภายในเซลล์ เกิดขึ้นได้3 ระยะ ดังนี้ 1. ระยะพัก (Resting stage) เป็นระยะที่เซลล์ประสาทยังไม่ถูกกระตุ้น ค่าศักย์เยื่อเซลล์ระยะพัก (resting membrane potential) มี ค่าประมาณ -70 mV เกิดกระบวนการ Na+ - K+ pump อัตราส่วน 3Na+ : 2K+ 2. ระยะดีโพลาไรเซชัน (Depolarization) มีสิ่งเร้ามากระตุ้นเซลล์ประสาทจนถึงระดับที่ตอบสนองได้ (threshold) ช่อง Na+ เปิด Na+ ไหลเข้ามาภายในเซลล์ ความต่างศักย์ที่เยื่อเซลล์เปลี่ยนจาก -70 mV เป็น +50 mV 3. ระยะรีโพลาไรเซชัน (Repolarization) ช่อง Na+ ปิด แต่ช่อง K+ เปิด K+ ไหลออกจากเซลล์ ความต่างศักย์ที่เยื่อเซลล์เปลี่ยนจาก +50 mV เป็น -70 mV สรุป เมื่อเกิดกระแสประสาท ศักย์ไฟฟ้าเยื่อหุ้มเซลล์จะเปลี่ยนแปลง ดังนี้ -70 mV +50 mV -70 mV
- 41. 1. เซลล์ประสาทที่แอกซอนไม่มีเยื่อ ไมอีลินหุ้ม(Unmyelinated axon) การส่งกระแสประสาท แบบต่อเนื่อง (continuous conduction) การส่งกระแสประสาทภายในเซลล์
- 42. 2. เซลล์ประสาทที่แอกซอนมีเยื่อไมอีลินหุ้ม (myelinatedaxon) การส่งกระแสประสาทแบบกระโดด (Saltatory conduction) การส่งกระแสประสาทภายในเซลล์
- 44.
- 45. การถ่ายทอดกระแสประสาทจาก เซลล์ประสาทหนึ่งไปยังเซลล์ประสาท อีกเซลล์หนึ่ง จากปลายสุดของAxon เรียกว่า เซลล์ส่ง (presynaptic) ไปยัง Dendrite ที่เป็นเซลล์เป้าหมายของ เซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง เรียกว่า เซลล์รับ (postsynaptic) การถ่ายทอดกระแสประสาทจาก เซลล์ประสาทกับหน่วยปฏิบัติงาน SYNAPSE
- 46. 1. ขยายสัญญาณโดยมีการรวมกันหรือกระจายกระแสประสาทเพื่อให้คาสั่งนั้น แผ่กระจายในวงกว้าง 2. เป็นศูนย์ประสานงานของคาสั่งต่างๆ เป็นบริเวณที่มีการควบคุมให้มีการส่ง ยับยั้ง หรือเปลี่ยนแปลงลักษณะของกระแสประสาท 3. ทาให้กระแสประสาทเดินทางเป็นทิศทางเดียวเท่านั้น หน้าที่ของ SYNAPSE
- 47. ไซแนปส์ไฟฟ้า (ElectricalSynapse) ไซแนปส์เคมี (Chemical Synapse) ชนิดของ SYNAPSE
- 48. เป็นบริเวณที่ช่องไซแนปส์มีขนาดเล็กมาก กระแสประสาทผ่านข้ามไปได้โดยตรง บริเวณ Presynaptic Membrane และ Postsynaptic Membrane เชื่อมต่อกัน ด้วย Gap Junction ถ่ายทอดสัญญาณได้เร็วมาก ไม่จาเป็นต้องอาศัยสารสื่อประสาท พบใน Nerve net ของไฮดรา ส่วนปลายของกล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อหัวใจ ทางเดิน อาหาร ไซแนปส์ไฟฟ้า (ELECTRICAL SYNAPSE)
- 49. พบส่วนใหญ่ในร่างกาย Presynaptic neuron ไม่ได้เชื่อมกับ postsynapticneuron แต่เชื่อมกัน ด้วย synaptic cleft (ช่องกว้าง) ใช้การแพร่ของสารเคมี (neurotransmitter) = เกิดช้า เกิดได้ทิศทางเดียว : presynaptic neuron postsynaptic neuron ไซแนปส์เคมี (CHEMICAL SYNAPSE)
- 50. 1. กระแสประสาทเคลื่อนมาที่บริเวณsynaptic terminal แบบทิศทางเดียว 2. action potential กระตุ้นการเปิดประตู Ca2+ ไหลเข้าสู่ Presynaptic neuron 3. Ca2+ กระตุ้นถุงบรรจุสารสื่อประสาทให้เกิด exocytosis 4. สารสื่อประสาทแพร่เข้าสู่ synaptic cleft จับกับ ligand-gated Na+ channel 5. ประตู Na+ เปิด = Na+ ไหลเข้าสู่ postsynaptic neuron depolarization ส่งกระแสประสาทต่อ 6. สารสื่อประสาทถูกทาลาย หยุดการส่งสัญญาณ : acetylcholine acetate + choline กลไกไซแนปส์เคมี (CHEMICAL SYNAPSE) Acetylcholinesterase
- 51.
- 52.
- 54. 1. เยื่อไมอีลิน(myelin sheath) มีเยื่อไมอีลินหุ้ม กระแสประสาทจะเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น 10 เท่า 2. ระยะห่างของโนดออฟ เรนเวียร์ (node of Ranvier) ห่างกันมากกระแสประสาทจะเคลื่อนที่ได้เร็ว 3. ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของใยประสาท เส้นผ่านศูนย์กลางของใยประสาทเพิ่มขึ้นกระแสประสาทจะเคลื่อนที่ได้เร็ว เพราะความต้านทานลดลง 4. จานวนไซแนปส์: จานวนไซแนปส์มากกระแสประสาทจะส่งได้ช้า 5. ความแรงของการกระตุ้น: ต้องกระตุ้นให้ถึงระดับ threshold จึงกระแส ประสาท ไม่มีผลต่อความเร็วของกระแสประสาท ปัจจัยที่มีผลต่อความเร็วของกระแสประสาท
- 56. Acetyl Choline(Ach) : สร้างจาก Nerve Muscle Junction + เซลล์ประสาทสมอง ถูกยับยั้งโดยเอนไซม์ Cholinesterase กระตุ้นการทางานของกล้ามเนื้อ โครงร่าง (กล้ามเนื้อลาย) ยับยั้งการทางานของกล้ามเนื้อ หัวใจ กระตุ้น/ยับยั้งกล้ามเนื้อเรียบและ ต่อมต่างๆ เส้นประสาทที่มี Ach เป็นสารสื่อ ประสาทเรียกว่า เส้นประสาท Cholinergic สารสื่อประสาท สารสื่อประสาท : สารเคมีที่มีหน้าที่นา ขยาย และควบคุมสัญญาณไฟฟ้า จากเซลล์ประสาท เซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง สร้างจาก เซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์ (Presynaptic neuron)
- 57. สารสื่อประสาท Norepinephrine (NE): สร้างจาก Autonomic System บางส่วน ของสมองและไขสันหลัง ยับยั้งโดย เอนไซม์ Monoamine Oxidase เส้นประสาทที่มี NE เป็นสารสื่อประสาท เรียกว่า เส้นประสาท Adrenergic Dopamine : พบในสมองส่วน Basal Ganglia เกิดความผิดปกติ = โรคพาร์กินสัน
- 58. 1. ส่งผลให้มีกระแสประสาทมากเกินไป: เกิดอาการตื่นตัว ไวต่อการกระตุ้น ยาบ้า (Amphetamine) : แทนที่สารสื่อประสาทใน Neurotransmitter Vesicle ทาให้หลั่งสารสื่อประสาทมากผิดปกติ คาเฟอีน (Caffeine) : กระตุ้น Axon ให้ปล่อยสารสื่อประสาทมาก เกิด อาการตื่นตัว หัวใจเต้นเร็ว โคเคน (Cocaine) : ยับยั้งการดูดกลับของสารสื่อประสาท ทาให้สารสื่อ ประสาทค้างอยู่ใน Synaptic Cleft มาก เกิดการสื่อประสาทมาก ยาฆ่าแมลงกลุ่ม Organophosphate และ Carbamate : ทาลาย Acetyl cholinesterase พิษจากปลาปักเป้า (Tetadotoxin) : ยับยั้งช่อง Na+ ส่งกระแสประสาท ไม่ได้ รู้สึกชา สารเคมีที่มีผลต่อการส่งกระแสประสาท
- 59. 2. ส่งผลให้ไม่มีการส่งกระแสประสาท: กล้ามเนื้ออ่อนแรง อาจรุนแรงถึงขั้น เสียชีวิต ยาระงับประสาท : ปล่อยสารสื่อประสาทไปยังสมอง น้อย เกิดอาการสงบ ไม่ วิตกกังวล สารพิษจากแบคทีเรีย : เช่น เชื้อรา Clostridium botulinum ยับยั้งการ หลั่ง Acetylcholine ทาให้กล้ามเนื้ออ่อนแรง หนังตาตก อาจเป็นอัมพาต พิษงู : งูเห่า งูจงอาง มีสาร Neurotoxin เป็นพิษต่อระบบประสาท ทาลาย Receptor เกิดอาการอ่อนแรง สารเคมีที่มีผลต่อการส่งกระแสประสาท