BS. Chi Mai
Mở đầu
• Mô thần kinh gồm: não, tủy và thần kinh ngoại biên.
• Mô phức tạp nhất về liên quan giữa cấu trúc và chức năng
• Cấu tạo chủ yếu từ các tế bào thần kinh (neuron), đóng vai trò chủ đạo trong điều hòa các
hoạt động sống
• Sự khác nhau cơ bản giữa mô thần kinh với các khác là khả năng tương tác có tính tổ
chức cao với các mô và cơ quan của
cơ thể
• Những năm gần đây có nhiều hiểu biết tốt hơn về cấu trúc, chức năng của hệ thần kinh
1. Chuyển hóa các chất
trong mô thần kinh
• Xảy ra mạnh để cung cấp năng lượng cho các hoạt động phức tạp của hệ thần kinh
• Não sử dụng lượng lớn oxy:
- 3,3 ml oxy/ 1 phút (lớn gấp 20 lần cơ lúc nghỉ ngơi)
- Chiếm 2% thân trọng nhưng tiêu thụ 20- 35% tổng lượng oxy của cơ thể
• Não rất nhạy cảm với tình trạng thiếu O2: chỉ chịu được thiếu O2 trong 5- 6 phút
1.1. Chuyển hóa
glucid ở mô thần kinh
• Bình thường glucose là nhiên liệu chủ yếu cho não
• Glucose thoái hóa theo con đường đường phân ái khí
• Năng lượng sinh ra sử dụng vào duy trì gradient ion qua màng bào tương và sự tổng hợp
các chất dẫn truyền thần kinh, các
thành phần khác
1.2. Chuyển hóa lipid
• Tốc độ đổi mới rất chậm: 20% /1 tuần (Gan: 50%/ 1 ngày)
• Lipid trong não dưới dạng phức hợp và được biệt hóa, nhưng dường như là để duy trì tính
toàn vẹn của màng hơn là vai trò
chuyển hóa
1.3. Chuyển hóa
protein
• Protein có tốc độ quay vòng nhanh
• Nồng độ acid amin tự do cao: tham gia tổng hợp các amin, peptid dẫn truyền thần kinh
2. Sự dẫn truyền xung thần kinh
Tương tác
giữa các neuron dựa trên sự thay đổi tính thấm của màng với các ion, tạo nên điện
thế hoạt động
Một neuron điển hình có các đuôi gai và sợi trục. Các đuôi gai được biệt hóa để nhận
thông tin trong khi sợi trục được
biệt hóa để nhận thông tin.
Người bình thường có 10^11 đến 10^13
neuron
Hệ thần kinh được chia ra:
TK trung ương (central nervous system- CNS)
và TK ngoại biên (peripheral nervous system- PNS).
- TK ngoại biên lại được chia ra 2 phần:
TK chủ động (somatic nervous system) và
TK tự đông (autonomic nervous system).
- TK tự động có 2 loại: phó giao cảm (parasympathetic)
và giao cảm (sympathetic).
Đuôi gai: nhận thông tin, thường là các chất dẫn truyền thần kinh (neurotransmitter).
Sợi trục: tạo điện thế hoạt động và truyền thông tin, thường giải phóng chất dẫn truyền thần
kinh từ đầu tận sợi trục.
Trong số các loại neuron, các neuron myelin hóa truyền điện thế hoạt động nhanh nhất.
Tế bào
Schwann tạo myelin bao bọc các sợi trục thần kinh
Tế bào ít nhánh tạo
myelin ở các sợi trục thần kinh trung ương.
Ba loại neuron:
CNS
(central nervous system) = não + tủy sống: Tất cả các neuron trung gian nằm
trong CNS.
PNS
(peripheral nervous system): Neuron hướng tâm và Neuron ly tâm.
Giao tiếp (tương tác)
(!) Một
neuron sau synap với một neuron này có thể là neuron trước synap với tế
bào khác.
Các tế bào thần kinh đệm (Glial cells)
Điện thế nghỉ (resting membrane
potential)
Các lực ảnh hưởng đến
Na và K ở điện thế màng (điện thế nghỉ)
ATP duy trì điện thế
màng : Bơm Na+/K+ thiết lập gradient nồng độ tạo điện thế
âm; sử dụng tới 40% ATP tạo thành trong tế bào.
Điện thế hoạt động:
Các kênh ion phụ thuộc điện thế
Cơ chế tạo điện thế
hoạt động:
Điện thế hoạt động là 1
chuỗi sự thay đổi điện thế
màng.
Điện thế hoạt động tạo
thành do sự thấm các ion
qua các kênh Na+ và K + phụ thuộc
điện thế.
1. Gần nơi màng tế bào khử cực; kênh
Na+ phụ thuộc điện thế mở .
2. Na+ đi vào sợi trục.
3. Điện thế qua màng từ trạng thái nghỉ (-65 mV) tăng lên
32 mV (điện thế hoạt động).
4. Kênh Na+ phụ thuộc điện thế bất hoạt; kênh K+ hoạt
hóa. K+ đi ra ngoài sợi trục.
5. Màng trở nên tăng phân cực (<-65 mV)- nồng độ Na+ bên
trong cao, K+ bên ngoài cao.
6. Bơm Na+/K+ thiết lập lại điện thế nghỉ
Sự lan truyền
của điện thế hoạt động từ đuôi gai tới đầu tận sợi trục theo 1 chiều vì giai đoạn
trơ ì theo sau sự di chuyển của điện thế hoạt động.
Sự lan truyền một chiều của điện thế hoạt động:
Sự dẫn truyền nhảy vọt:
Điện thế hoạt động nhảy từ nut này tới nút tiếp theo khi
chúng lan truyền dọc sợi trục
myelin hóa
Synap
Synap chia 2 loại:
• Synap điện- tạo ra bởi
sự tiếp nối vật lý giữa các tế bào
(Gap Junctions).
• Synap hóa học- tạo khoảng
không được nối tiếp bởi các chất dẫn truyền thần kinh.
Synap là điểm tiếp nối
giữa 2 neuron hoặc neuron với
tế bào đích
Cấu tạo của synap hóa
học:
Receptor:
• Tác dụng của các chất dẫn truyền thần kinh thông qua receptor.
• Mỗi receptor chỉ nhận biết và gắn duy nhất với 1 loại neurotransmitter
• Chất chủ vận (agonist (ví dụ: nicotine) gây tác dụng giống neurotransmitter và chất đối vận (antagonist) (ví dụ:
curare) ức chế hoạt động của receptor
• Hai loại receptor:
– Receptor kênh ion: cho phép ion qua lại khi gắn chất dẫn truyền thần kinh
– Receptor kẹp đôi protein G: hoạt hóa chất truyền tin thứ hai, có thể làm mở các kênh ion hoặc có
một vài tác động khác.
Cơ chế giải phóng chất
dẫn truyền thần kinh:
Hoạt hóa tế bào sau synap:
An excitatory postsynaptic potential (EPSP) is a graded depolarization that moves the membrane potential closer to the threshold for
firing an action potential
(excitement).
An inhibitory postsynaptic potential (IPSP) is a graded hyperpolarization
that moves the membrane potential further
from the threshold for firing an action potential (inhibition).
Các thay đổi truyền tin qua synap do thuốc hay
bệnh lý:
Các tác động có thể của thuốc trên hoạt động của synap:
A. giải phóng và thoái hóa neurotransmitter bên trong đầu tận sợi trục.
B. tăng giải phóng neurotransmitter vào khe synap
C. ngăn cản giải phóng neurotransmitter vào synap.
D. ức chế tổng hợp neurotransmitter.
E. giảm tái hấp thu neurotransmitter từ synap.
F. Giảm thoái hóa neurotransmitter ở synap.
G. agonists (gây đáp ứng tương tự neurotransmitter) hoặc
antagonists (ngăn cản đáp ứng của neurotransmitter)
có thể gắn receptor.
H. giảm đáp ứng sinh hóa trong đuôi gai
3. Các chất dẫn truyền
thần kinh
Các chất dttk phân tử nhỏ
Chất dttk phân
tử lớn
3.1. Các chất dẫn
truyền thần kinh phân tử nhỏ
3.1.1. ACETYLCHOLIN:
• Acetylcholine là chất dttk được biết đến đầu tiên.
• Chịu trách nhiệm cho kích thích cơ, bao gồm cả cơ dạ dày- ruột
• Có trong các neuron cảm giác và hệ thần kinh tự động, có 1 phần vai trò trong giấc mơ
và giấc ngủ
• Acetylcholin được truyền trong những con đường hệ cholinergic chủ yếu tập trung ở những
vùng đặc biệt của thân não và được
cho là có liên quan đến chức năng
nhận thức, đặc biệt là trí nhớ. Các tổn thương nặng nề của những con đường này có thể gây bệnh Alzheimer.
• Có mối liên hệ giữa acetylcholin và bệnh Alzheimer: giảm 90% acetylcholin ở não
những người Alzheimer, nguyên nhân
chính của sự lão suy.
• Acetylcholin is là chất dttk chính của hệ phó giao cảm – hệ thần kinh kiểm soát các chức
năng như nhịp tim, tiêu hóa, bài
tiết nước bọt và chức năng bàng
quang.
• Các chất độc thực vật curare gây liệt bởi ngăn chặn receptor của acetylcholin ở tế bào cơ.
• Chất độc botulin tác động ngăn cản các túi đựng acetylcholin giải phóng vào khe synap,
gây liệt.
Tổng hợp và thoái hóa
acetylcholine:
3.1.2. Các catecholamin
Sinh tổng hợp các catecholamine
Thoái hóa
catecholamin:
Catecholamin:
*Dopamine – có vai trò trong sự học, sự chú ý và chuyển động; thiếu hụt liên quan đến
bệnh Parkinson, trong khi tăng nhạy
cảm liên quan đến một vài dạng tâm
thần phân liệt.
*Epinephrine - ảnh hưởng đến chuyển hóa glucose, làm các chất dinh dưỡng giải
phóng năng lượng khi tập luyện.
*Norepinephrine - kích thích hấp thu carbohydrat
3.1.3. SEROTONIN
• SEROTONIN là chất ức chế dẫn truyền thần kinh.
• Lượng serotonin thích hợp là cần thiết cho tâm trạng ổn định và cân bằng với các chất kích
thích dẫn truyền thần kinh trong
não.
• Sử dụng các thuốc kích thích hay caffeine hàng ngày có thể gây thiếu hụt serotonin một thời
gian dài.
• Nồng độ serotonin thấp làm tăng ngon miệng với thức ăn là carbohydrat và gây rối loạn giấc
ngủ, có thể gây trầm cảm hoặc các
rối loạn cảm xúc khác. Serotonin còn
liên quan đến chứng đau nửa đầu, hội chứng ruột kích thích.
• Nồng độ serotonin thấp còn liên quan đến giảm chức năng của hệ miễn dịch.
• Cùng với kiểm soát tâm trạng, serotonin có liên quan tới nhiều chức năng khác, bao gồm điều hòa
giấc ngủ, cảm nhận đau perception,
thân nhiệt, huyết áp và hoạt động của hormon
• Trong não, serotonin khu trú ở các con đường thần kinh xuất phát từ các nhân đan, 1 nhóm các
nhân tại trung tâm của hệ lưới ở
não giữa, cầu và hành não.
• Các con đường serotonergic trải rộng khắp thân não, vỏ não và tủy sống.
• Lượng lớn nhất serotonin ở niêm mạc ruột.
• Mặc dù CNS
(central nervous system) chứa ít hơn 2% tổng lượng serotonin trong cơ thể, serotonin đóng vai trò vô cùng
quan trọng một loạt các chức năng
của não.
• Nó được tạo thành từ amino
acid tryptophan.
Sinh tổng hợp
serotonin:
3.1.4. Gama amino
butyric acid (GABA)
• Gamma amino butyric acid(GABA) là chất ức chế dẫn truyền thần kinh chính, được xếp
loại các chất giống Valium- thuốc làm giảm căng thẳng thần kinh
• Người có nồng độ GABA thấp có xu hướng hay lo lắng. Nhiều thuốc tác động đến GABA
receptor, bao gồm alcohol và
barbiturat. Nếu GABA bị thiếu hụt ở
một vài khu vực trong não, gây động kinh.
3.1.5. HISTAMIN
• Amino acid Histidin là tiền chất của histamin.
• Histamine có trong nọc độc (rắn, bọ cạp…) và các dịch tiết của động vật có ngòi.
• Histamine là amin sinh học có liên quan đến đáp ứng miễn dịch tại chỗ
• Điều hòa các hoạt động sinh lý của ruột
• Là chất dẫn
truyền thần kinh
• Khởi phát các phản ứng viêm.
• Như 1 phần đáp ứng miễn dịch với các tác nhân lạ, histamine được tìm thấy trong các hạt của
bạch cầu ái kiềm và dưỡng bào gần
mô liên hợp. Khi có kích thích sẽ giải phóng histamin từ các
hạt
• Histamine làm tăng tính thấm của mao mạch với bạch
cầu và protein, cho phép chúng chiến đấu với các yếu tố lạ xâm nhập vào các mô.
Phân loại, vị trí, chức
năng của receptor của Histamin
• H1 receptor: Tìm thấy ở cơ trơn, nội mạc, mô TK trung ương.
- Gây giãn mạch, co thắt phế quản, đau và ngứa khi côn trùng châm.
- Đây là các receptor tiên phát có liên quan đến các triệu chứng viêm mũi dị ứng, điều hòa
giấc ngủ
• H2 receptor: khu trú ở các tế bào thành dạ dày, não và cơ tim.
- Kích thích bài tiết dịch vị.
• H3 receptor: thấy ở CNS và một mức độ ít hơn ở PNS.
• H4 receptor: chủ yếu bạch cầu ái kiềm and và tủy xương. Còn thấy ở tuyến giáp, ruột non,
lách và đại tràng.
- Đóng vai trò trong hóa ứng động
3.2. Các chất dẫn
truyền thần kinh phân tử lớn
• Các peptid thần kinh thường là trung gian cho các đáp ứng đói, khát, tình dục, vui, buồn,
đau….
• Chất P: Peptid 11 aa, có vai trò truyền cảm giác đau
• Các endorphin: beta-endorphin, có tác dụng giảm đau
• Các enkephalin: Met-enkephalin và Leu-enkephalin, có tác dụng giảm đau kiểu opiat
• Somatostatin: 14 aa, ức chế bài tiết GH
• Angiotensin I và II
