HÓA SINH THẦN KINH
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
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
Tương tác giữa các neuron dựa trên sự thay đổi tính
thấm của màng với các ion, tạo nên điện thế hoạt
động
2. Sự dẫn truyền xung thần kinh
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 nhánh: 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.
Neuron
Trong số các loại neuron, các neuron myelin hóa
truyền điện thế hoạt động nhanh nhất .
Tế bào ít nhánh
tạo myelin
ở các sợi trục tk
trung ương.
Tế bào
Schwann tạo
myelin bao bọc
các sợi trục tk
ngoại biên.
Myelin
PNS : Neuron hướng tâm
và
Neuron ly tâm .
CNS
PNS
CNS = não + tủy sống:
Tất cả các neuron trung gian
nằm trong CNS.
Ba loại neuron
Giao tiếp (tương tác)
Một neuron sau synap
với 1 neuron này có thể là
trước synap với tế bào khác.
Các tế bào thần kinh đệm (Glial cells)
Tế bào
hình sao
Tế bào tk
đệm ít gai
Vi tế bào
thần kinh
TB màng
não thất
Dịch não
tủy
Điện thế nghỉ (resting membrane potential)
![]()
Các lực ảnh hưởng đến Na và K ở điện thế màng (điện thế nghỉ)
Gradient
nồng độ
Gradient
điện thế
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
Khử cực
Tái phân cực
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
Cơ chế tạo điện
thế hoạt động
Điện thế hoạt động
1. Gần nơi màng tb 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
Khử cực xảy ra
khi ion di chuyển
làm giảm mất cân
bằng điện tích
Tế bào
“phân
cực”
vì bên
trong
âm điện
hơn bên
ngoài.
Điện thế hoạt động
hình thành do sự
đảo ngược điện tích
Tái phân cực là sự di
chuyển của các ion để
thiết lập lại trạng thái điện
thế màng.
Tăng phân cực là
bên trong tế bào trở
nên âm điện hơn
![]()
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