Anatomy 3222 (nervous system).docx

The Nervous System (Anatomy 3222) 09/12/2013 Organizatino Functional Organizaion ­ sensory information coming in from receptors ­ sensory = afferent ▯ toward the brain ­ efferent ▯ away from the brain  Nervous Tissue Two basic cells Neurons ­ cells that carry information via electrical signaling (APs) to target cells ­ use syanpses Glia ­ help support neurons ­ do not participate in synaptic interaction ­ provide physical and chemical support to neuron ­ outnumber neurons 3:1 Neurons: Cell Body ­ where organelles are located Dendrites ­ receptor center of the neuron primary target for synaptic input from other neurons ­ conducts signals towards cell body Axon Axon Hillock  ­ point of departure of axon ­ last part of the body before it becomes true axon Axon terminal ­ Distal end of the axon (arborization – bracnches out) ­ accumulation of neurotransmitters ­ Target of Anterograde (from cell body to axon terminal) transport ­ Originator of retrograde transport (goes back to cell body) Trigger Zone ­ between axon hillock and axon ▯ where AP starts Synapse ­ no physical contact ­ synapse term terminal bouton –  Glia Astrocytes Found in brain and spinal chord ­ contribute to blood brain barrier ­ important in maintaining chemical environment of neuron (secrete K) ­ important in maintaining physical environment ­ scaffolding ­ send processes to blood vessesls – provides ability to control what is going in and out  ­ can influence the formation of synapses – chemical and physical Oligodendrocytes ­ wrap around axons and neurons in the CNS providing mylenation ­ increases signal conduction speed and insulation ­ different from schwan cells  Microglia ­ small scavengers of CNS – similar to macrophages ­ remove debris and respond to injury ­ release inflammatory molecues Myelinating Glia – PNS ONLY Schwann Cells ­ Mylenate one neuron only  ­ surrounds many “non­myelinated” nerves ­ nodes of ranvier (non myelinated spaces) are close together ­ Located in PNS only! Oligodendrocytes – CNS only ­ multiple processes ­ Coils around several axons ­ Nodes of ranvier spread out more ­ only in CNS CNS vs PNS CNS ­ Axons travel as tracts Coricospinal tract Myelinated by oligodendrite cells Neurons found in nuclei PNS ­ axons travel in bundles called nerves Sciatic n. Mylenated by schwann cells Neurons found in ganglia Receptors Sensation (afference) ­ any time there is a stimulus, internally or externally, subconsciously or consciously, that is sensation Must be 4 conditions: 1. a stimulus capable of activating specific sensory must occur 2. a sensory receptor must convert stimulus to impulse 3. impulse must be conducted along a neural patheways 4. reigon of the brain must receive and integrate the impulse, producing sensation Sensory Modality ­ a sensory neuron carries information for only one sensation only (pain receptors, temp neurons etc) Adaptation ­ can be come desensitized to a sensation over a prolonged period of time Comparing The Senses General Somatic and visceral (aware and not aware) Tactile, thermal, pain, proprioceptive Receptors are often modified dendrites Special Receptors for unique functions Distinct from one antoher Embedded within complex sensory organs  Neural pathways are more complex  Sensory Receptors Free nerve endings Bare dendrites, just sitting in body Pain, temperature, tickle, touch Encapsulated nerve endings ­ covered dendrites ­ pressure, vibration, touch Specialized Cells Receptor Location Exteroreceptors ­ near surface of body (e.g skin) ­ stimuli external to body information from external environment Interoreceptors ­ monitor internal conditions (blood vessels, viscera) ­ usually not consciously percieived Proprioeptors ­ info about body position – where it is in space  ­ muscles, tendons, joints, inner ear Tactile Sensation Touch fine touch Meissner corpuscle Merkel disc Crude Touch Free nerve ending Hair root plexus Ruffini corpuscle Pressure and Vibration Sustained sensation Affect larger area Pacinian copuslce (big, large, egg shaped corpuscle near subcutaneous) Widely distributed among the body Thermal Sensation Free nerve endings Respond to Cold : 10­40 degrees c Warm: 32­48 degrees c Pain sensation Free nerve endings Every tissue of the body, except the brain Thermal, mechanical, chemical Reffered Pain ­ when visceral information runs along the same tracts as information from periphery ­ ex. There is pain in the heart and it runs along same tract as arm.  Therefore brain thinks pain is coming  from arm. Essesntially a merging of two areas into the same tract Proprioceptive Sensations Where our head and limbs are in space Kinesthesia  – perception of body movement Proprioception comes from: Postural Muscles Tendons Joints Hair cells  They Adapt Slowly Brain continuously receives positional information Proprioceptors Muscle Spindles ­ sensory nerves in specialized muscle cells ­ Intrafusal Muscle Fibres (lie in paralle to extrafusal) ­ measure muscle length or stretch ­  regulate muscle contraction Golgi Tendon Organ ­ within tendons ­ measures tension from contraction of muscles Spinal Chord ­ split into segments have spinal nerves coming off – have 31 in total 8 cervical 12 thoracic 5 lumbar 5 sacal 1 coccygeal ­ spine and spinal chord are not same length.  Grow at the same time and rate.  Spinal Chord stops growing  and spine continues.  Spinal chords and stops between L1 and L2 Below l2 is only spinal nerves Ending of spinal chord Is called the conus medullaris (cone shaped) Below conus medullaris is the cauda equine (looks like horses tail) Lumbar Puncture (spinal tap) ­ site to obtain cerebral spinal fluid ­ devoid of spinal chord ­ should obtain fluid in between L4­L5 Spianl Cord Coverings Pia Mater Innermost layer Adheres to surface of spinal cord (and brain) Many blood vessels Denticulate ligaments (projections that anchor the spinal chord where it should be) Hard to differentiate between pia mater and vicersa Arachnoid Matter ­ avascular layer ­ forms the subarachnoid space (where the CS Fluid is stored( Dura Matter ­ outermost layer ­ extends into the foramen magnum to s2 vertebrae ­ in brain there is 2 layers of dura mater vs only 1 layer in the spinal chord Spinal Chord Spaces Subdural Space ­ potential space – inbetween dura mater and arachnoid mater  should only be space if there is hemmoragin Subarachnoid Space ­  Epidural Space ­ just outside the dura mater Epidural ­used to decrease pain (analgesia) during labour ­ reduces sensation needle injected into epidural space (c Anatomy of Spinal Segment Posterior Median Suclus Anterior Median Sulcus Spinal roots coming off at each segment There are posterior and anterior roots Roots merge to form a short spinal nerve Collective called dorsal root ganlia – houses primary sensory  Function: White Matter along periphery made of myelin is composed of all axons ­ takes sensory information from receptors to brain ­ motor impulses from the brain to effectors Gray matter receives and integrates outgoing information Grey matter: Anterior Gray horn – somatic motor neurons Dorsal Gray Horn – sensory neurons Lateral Gray Horn ­  only in thoracic section – ‘ Spinal Chord Segments Cervical – Flattened dorso­ venterally Relatively large diameter Lots of white matter (lots of axons) Ventral/anterior gray horn very developed Thoracic Small diameter Small amounts of gray matter Gray horns relatively small Lateral gray horn can sometimes be seen Lumbar Nearly circular Large ventral and dorsal gray horns Less white matter than cervical Sacral Relatively small Large amounts of gray matter, both ventral and dorsal Smaller amount of white matter Spinal Nerves Merging of the dorsal and ventral root Part of the PNS Connects the CNS to receptors Pair from each spinal segment = 31pairs Rootlets – roots – spinal nerves Exits the intervertebral foramen Motor signal travels down to anterior gray horn to anterior nerve rootlet to root and  Sensory information travels along nerve to spinal nerve and goes algon posterior root to posterior rootlet, to  dorsal gray horn where it forms a synapse, into the dorsal gray horn, and to the brain Typical Peripheral Nerve Epineurium is tissue surrounding nerve Perineurium surrounds fascicles Endoneurium surrounds schwann cell that surrounds axon epineurium ▯ Perineurium ▯ endoneurium▯ schwann cell  ▯ axon The Brain and Cranial Nerves Cerebral Hemispheres Cerebrum made up many different grooves (sulcus) and bumps (gyrus) Cerebrum is split into different lobes Frontal Lobe (anterior) Parietal lobe (posterior) serperated from frontal by central sulcus Temporal lobe (inferior to frontal and parietal) separated from frontal and parietal by lateral sulcus Occipital lobe (most posterior) Coverings of the Brain On the brain, grey matter is on the outside and white on the inside (reverse from the spine) Dura mater sits up against the skull There are two layers of dura mater Deeper is the arachnoid matter Space is called arachnoid space which holds cerebrospinal fluid Adjcacent to the brain tissue is the Pia matter (similar to spinal chord) Protecting and Nourishing the Brain – Cerebrospinal fluid CSF produced by choroid plexus (capiliaries) located in each of four cavities of the brain – controls what  passes through via water based fluid ­network of blood capiliaries Important for: Prevents brain from moving around (fluid in subarachnoid space) Fluid in the choroid plexus makes the brain more buoyat Essentially for mechanical protection Helps with chemical protection – optimal chemical environment for signialling Circulation – Cavities: Ventricle System Four ventricles in the brain Lateral Ventricles (2) one on left and right Separated by a thin septum called the septum pellucidum (meaning transparent) Third ventricle – connects the lateral ventricle Hypothalamus – has two lobes.  3  ventricle