Skip to main content
Global

26.1: אנטומיה של מערכת העצבים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209251

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה

    • תאר את המאפיינים האנטומיים העיקריים של מערכת העצבים
    • הסבירו מדוע אין מיקרוביוטה תקינה של מערכת העצבים
    • הסבר כיצד מיקרואורגניזמים מתגברים על ההגנות של מערכת העצבים כדי לגרום לזיהום
    • זהה ותאר תסמינים כלליים הקשורים לזיהומים שונים במערכת העצבים

    מיקוד קליני: חלק 1

    דיוויד הוא נגר בן 35 מניו ג'רזי. לפני שנה אובחן כחולה קרוהן, מחלת מעי דלקתית כרונית שאין לה סיבה ידועה. הוא לקח קורטיקוסטרואיד מרשם לניהול המצב, והתרופה הייתה יעילה ביותר בשמירה על הסימפטומים שלו. עם זאת, דוד חלה לאחרונה והחליט לבקר את הרופא המטפל העיקרי שלו. הסימפטומים שלו כללו חום, שיעול מתמשך וקוצר נשימה. הרופא שלו הזמין צילום חזה, אשר חשף איחוד של הריאה הימנית. הרופא רשם קורס של levofloxacin ואמר דוד לחזור בעוד שבוע אם הוא לא מרגיש טוב יותר.

    תרגיל \(\PageIndex{1}\)

    1. איזה סוג של תרופה הוא לבופלוקסצין?
    2. נגד איזה סוג של חיידקים תרופה זו תהיה יעילה?
    3. איזה סוג של זיהום עולה בקנה אחד עם הסימפטומים של דוד?

    ניתן לחלק את מערכת העצבים האנושית לשתי תת-מערכות אינטראקציה: מערכת העצבים ההיקפית (PNS) ומערכת העצבים המרכזית (CNS). מערכת העצבים המרכזית מורכבת מהמוח ומחוט השדרה. מערכת העצבים ההיקפית היא רשת נרחבת של עצבים המחברים את מערכת העצבים המרכזית לשרירים ולמבנים התחושתיים. הקשר בין מערכות אלה מודגם באיור \(\PageIndex{1}\).

    מערכת העצבים המרכזית

    המוח הוא האיבר המורכב והרגיש ביותר בגוף. הוא אחראי לכל תפקודי הגוף, כולל משמש כמרכז התיאום לכל התחושות, הניידות, הרגשות והאינטלקט. ההגנה על המוח ניתנת על ידי עצמות הגולגולת, אשר בתורן מכוסות על ידי הקרקפת, כפי שמוצג באיור\(\PageIndex{2}\). הקרקפת מורכבת משכבת עור חיצונית, המחוברת באופן רופף לאפונאורוזיס, שכבת גיד שטוחה ורחבה המעגנת את שכבות העור השטחיות. הפריאוסטאום, מתחת לאפונאורוזיס, עוטף היטב את עצמות הגולגולת ומספק הגנה, תזונה לעצם ויכולת תיקון עצמות. מתחת לשכבת העצמות של הגולגולת נמצאות שלוש שכבות של ממברנות הנקראות קרום המוח המקיפות את המוח. המיקומים היחסיים של קרומי המוח הללו מוצגים באיור\(\PageIndex{2}\). שכבת קרום המוח הקרובה ביותר לעצמות הגולגולת נקראת דורה מאטר (פשוטו כמשמעו אמא קשוחה). מתחת לדורה מאטר שוכן החומר הארכנואידי (ממש כמו עכביש). שכבת קרום המוח הפנימית ביותר היא קרום עדין הנקרא pia mater (אמא רכה ממש). שלא כמו שכבות קרום המוח האחרות, הפיא מאטר דבק היטב במשטח המפותל של המוח. בין החומר הערכנואיד לפיא מאטר נמצא המרחב הסובראכנואיד. החלל התת-עכבישי באזור זה מלא בנוזל מוחי (CSF). נוזל מימי זה מיוצר על ידי תאים של מקלעת הכורואיד - אזורים בכל חדר במוח המורכבים מתאי אפיתל קוביים המקיפים מיטות נימיות צפופות. CSF משמש כדי לספק חומרים מזינים ולהסיר פסולת מרקמות עצביות.

    תרשים של מערכת העצבים. מערכת העצבים המרכזית עשויה מהמוח ומחוט השדרה. מערכת העצבים ההיקפית עשויה מגנגליונים (ליד חוט השדרה) ועצבים העוברים בכל הגוף.
    איור\(\PageIndex{1}\): המרכיבים החיוניים של מערכת העצבים האנושית מוצגים באיור זה. מערכת העצבים המרכזית (CNS) מורכבת מהמוח ומחוט השדרה. הוא מתחבר למערכת העצבים ההיקפית (PNS), רשת עצבים המשתרעת בכל הגוף.
    תרשים של שכבות סביב המוח. הפיא מאטר הוא כיסוי דק שנמצא על פני המוח. סביב זה נוזל מוחי (CSF), אזור המכיל כלי דם. הארכנואיד שומר על מרחב זה. הדורה מאטר היא השכבה הבאה החוצה והיא עבה. שלוש השכבות הללו (דורא מאטר, ארכנואיד ופיה מאטר) מהוות את קרום המוח. השכבה הבאה החוצה היא עצם. השכבה הבאה היא periosteum thn, ואז אפונורוזיס דק, ולבסוף עור.
    איור\(\PageIndex{2}\): שכבות הרקמה המקיפות את המוח האנושי כוללות שלוש ממברנות קרום המוח: הדורה מאטר, ארכנואיד מאטר ופיה מאטר. (אשראי: שינוי העבודה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות)

    מחסום הדם-מוח

    לרקמות של מערכת העצבים המרכזית יש הגנה נוספת בכך שהן אינן חשופות לדם או למערכת החיסון באותו אופן כמו רקמות אחרות. כלי הדם המספקים למוח חומרים מזינים וחומרים כימיים אחרים מונחים על גבי הפיא מאטר. הנימים הקשורים לכלי דם אלה במוח פחות חדירים מאלו במקומות אחרים בגוף. תאי האנדותל הנימים יוצרים צמתים הדוקים השולטים בהעברת רכיבי הדם למוח. בנוסף, לנימים גולגולתיים יש הרבה פחות פנסטרה (מבנים דמויי נקבוביות שנאטמים על ידי קרום) ושלפוחיות פינוציטוטיות מאשר נימים אחרים. כתוצאה מכך, חומרים במערכת הדם יש יכולת מוגבלת מאוד לתקשר עם CNS ישירות. תופעה זו מכונה מחסום הדם-מוח.

    מחסום הדם-מוח מגן על הנוזל השדרתי מפני זיהום, ויכול להיות יעיל למדי בהרחקת פתוגנים מיקרוביאליים פוטנציאליים. כתוצאה מהגנות אלה, אין מיקרוביוטה רגילה בנוזל השדרתי. מחסום הדם-מוח מעכב גם את תנועתן של תרופות רבות למוח, במיוחד תרכובות שאינן מסיסות בשומנים. יש לכך השלכות עמוקות על טיפולים הכוללים זיהומים במערכת העצבים המרכזית, מכיוון שקשה לתרופות לחצות את מחסום הדם-מוח כדי לקיים אינטראקציה עם פתוגנים הגורמים לזיהומים.

    לחוט השדרה יש גם מבני הגנה הדומים לאלה המקיפים את המוח. בתוך עצמות החוליות נמצאים קרומי המוח של דורה מאטר (המכונה לפעמים נדן דוראלי), מאטר ארכנואיד, פיה מאטר ומחסום חוט שדרה בדם השולט בהעברת רכיבי הדם מכלי הדם הקשורים לחוט השדרה.

    כדי לגרום לזיהום במערכת העצבים המרכזית, פתוגנים חייבים לפרוץ בהצלחה את מחסום הדם-מוח או את מחסום חוט השדרה בדם. פתוגנים שונים משתמשים בגורמי ארסיות ומנגנונים שונים כדי להשיג זאת, אך בדרך כלל ניתן לקבץ אותם לארבע קטגוריות: בין-תאי (נקרא גם paracellular), טרנס-תאי, מקלים על לויקוציטים ולא המטוגניים. כניסה בין תאית כוללת שימוש בגורמי ארסיות מיקרוביאליים, רעלים או תהליכים המתווכים בדלקת כדי לעבור בין תאי מחסום הדם-מוח. בכניסה טרנס-תאית, הפתוגן עובר דרך התאים של מחסום הדם-מוח באמצעות גורמי ארסיות המאפשרים לו להיצמד ולעורר ספיגה על ידי מנגנונים בתיווך ואקום או קולטן. כניסה מקלה על לויקוציטים היא מנגנון סוס טרויאני המתרחש כאשר פתוגן מדביק לויקוציטים בדם היקפי כדי להיכנס ישירות למערכת העצבים המרכזית. כניסה לא המטוגנית מאפשרת לפתוגנים להיכנס למוח מבלי להיתקל במחסום הדם-מוח; זה מתרחש כאשר פתוגנים נעים לאורך עצבי הגולגולת הריח או הטריגמינליים המובילים ישירות למערכת העצבים המרכזית.

    קישור ללמידה

    צפה בסרטון זה על מחסום הדם-מוח

    תרגיל \(\PageIndex{2}\)

    מהו תפקידו העיקרי של מחסום הדם-מוח?

    מערכת העצבים ההיקפית

    ה- PNS נוצר מהעצבים המחברים איברים, גפיים ומבנים אנטומיים אחרים של הגוף למוח ולחוט השדרה. שלא כמו המוח וחוט השדרה, ה- PNS אינו מוגן על ידי עצם, קרום המוח או מחסום דם, וכתוצאה מכך עצבי ה- PNS רגישים הרבה יותר לפציעה וזיהום. נזק מיקרוביאלי לעצבים היקפיים יכול להוביל לעקצוצים או לחוסר תחושה המכונה נוירופתיה. תסמינים אלה יכולים להיווצר גם על ידי טראומה וגורמים לא זיהומיים כמו תרופות או מחלות כרוניות כמו סוכרת.

    התאים של מערכת העצבים

    רקמות של PNS ו- CNS נוצרות מתאים הנקראים תאי גליה (תאים נוירוגליאליים) ונוירונים (תאי עצב). תאי גליה מסייעים בארגון הנוירונים, מספקים פיגום להיבטים מסוימים של תפקוד עצבי ומסייעים בהתאוששות מפגיעה עצבית.

    נוירונים הם תאים מיוחדים הנמצאים בכל מערכת העצבים המעבירים אותות דרך מערכת העצבים באמצעות תהליכים אלקטרוכימיים. המבנה הבסיסי של נוירון מוצג באיור\(\PageIndex{3}\). גוף התא (או סומה) הוא המרכז המטבולי של הנוירון ומכיל את הגרעין ואת רוב האברונים של התא. הרחבות הרבות המסועפות דק מהסומה נקראות דנדריטים. הסומה מייצרת גם שלוחה מוארכת, הנקראת האקסון, האחראית על העברת אותות אלקטרוכימיים באמצעות תהליכי הובלת יונים משוכללים. אקסונים של סוגים מסוימים של נוירונים יכולים להאריך עד מטר אחד בגוף האדם. כדי להקל על העברת אותות אלקטרוכימיים, לחלק מהנוירונים יש מעטפת מיאלין המקיפה את האקסון. המיאלין, שנוצר מממברנות התא של תאי גליה כמו תאי שוואן ב-PNS ואוליגודנדרוציטים במערכת העצבים המרכזית, מקיף ומבודד את האקסון, ומגדיל משמעותית את מהירות העברת האותות האלקטרוכימיים לאורך האקסון. קצה האקסון יוצר ענפים רבים המסתיימים בנורות הנקראות מסופים סינפטיים. נוירונים יוצרים צמתים עם תאים אחרים, כמו נוירון אחר, איתם הם מחליפים אותות. הצמתים, שהם למעשה פערים בין נוירונים, מכונים סינפסות. בכל סינפסה, יש נוירון פרסינפטי ונוירון פוסט -סינפטי (או תא אחר). המסופים הסינפטיים של האקסון של הטרמינל הפרסינפטי יוצרים את הסינפסה עם הדנדריטים, הסומה, או לפעמים האקסון של הנוירון הפוסט-סינפטי, או חלק מסוג אחר של תא כגון תא שריר. המסופים הסינפטיים מכילים שלפוחיות מלאות בכימיקלים הנקראים נוירוטרנסמיטורים. כאשר האות האלקטרוכימי הנע במורד האקסון מגיע לסינפסה, השלפוחיות מתמזגות עם הממברנה, ומשתחררים נוירוטרנסמיטורים, המתפזרים על פני הסינפסה ונקשרים לקולטנים על קרום התא הפוסט-סינפטי, ועלולים ליזום תגובה בתא זה. תגובה זו בתא הפוסט -סינפטי עשויה לכלול התפשטות נוספת של אות אלקטרוכימי להעברת מידע או התכווצות של סיב שריר.

    א) ציור של נוירון. גוף התא מכיל את הגרעין ויש לו תחזיות קצרות הנקראות דנדריט. לתא יש גם הקרנה ארוכה הנקראת אקסון עטוף בשכבה הנקראת מעטפת המיאלין. שכבת מעטפת המיאלין מכסה את רוב האקסון אך מייצרת גם חללים חשופים במרווחים קבועים; כל חלל נקרא צומת של Ranvier. מעטפת המיאלין עשויה מאוליגודנדרוציטים. בסוף האקסון נמצאת סינפסה. ב) תרשים של סינפסה. זהו האזור בו שני נוירונים מתאחדים (אך הם אינם נוגעים). הנוירון הפרסינפטי משחרר נוירוטרנסמיטורים לחלל הסינפסה. לנוירון הפוסט סינפטי יש קולטנים שעליהם מתחברים הנוירוטרנסמיטורים.
    איור\(\PageIndex{3}\): (א) נוירון מיאליני קשור לאוליגודנדרוציטים. אוליגודנדרוציטים הם סוג של תא גליה היוצר את מעטפת המיאלין במערכת העצבים המרכזית המבודדת את האקסון כך שדחפים עצביים אלקטרוכימיים מועברים בצורה יעילה יותר. (ב) סינפסה מורכבת מהקצה האקסונלי של הנוירון הפרסינפטי (למעלה) המשחרר נוירוטרנסמיטורים שחוצים את החלל הסינפטי (או השסע) ונקשרים לקולטנים על דנדריטים של הנוירון הפוסט -סינפטי (למטה).

    תרגיל \(\PageIndex{3}\)

    1. אילו תאים קשורים לנוירונים, ומה תפקידם?
    2. מהו המבנה והתפקוד של סינפסה?

    דלקת קרום המוח ודלקת המוח

    למרות שהגולגולת מספקת למוח הגנה מצוינת, היא עלולה להפוך לבעייתית גם במהלך זיהומים. כל נפיחות במוח או בקרום המוח הנובעת מדלקת עלולה לגרום ללחץ תוך גולגולתי, מה שמוביל לפגיעה קשה ברקמות המוח, שיש להן מקום מוגבל להתרחב בתוך העצמות הבלתי גמישות של הגולגולת. המונח דלקת קרום המוח משמש לתיאור דלקת בקרום המוח. תסמינים אופייניים יכולים לכלול כאבי ראש קשים, חום, פוטופוביה (רגישות מוגברת לאור), צוואר נוקשה, עוויתות ובלבול. דלקת ברקמת המוח נקראת דלקת המוח, וחולים מציגים סימנים ותסמינים הדומים לאלה של דלקת קרום המוח בנוסף לעייפות, התקפים ושינויים באישיות. כאשר דלקת משפיעה הן על קרום המוח והן על רקמת המוח, המצב נקרא meningoencephalitis. כל שלוש צורות הדלקת חמורות ויכולות להוביל לעיוורון, חירשות, תרדמת ומוות.

    דלקת קרום המוח ודלקת המוח יכולים להיגרם על ידי סוגים רבים ושונים של פתוגנים מיקרוביאליים. עם זאת, מצבים אלה יכולים לנבוע גם מסיבות לא זיהומיות כמו טראומת ראש, כמה סוגי סרטן ותרופות מסוימות המעוררות דלקת. כדי לקבוע אם הדלקת נגרמת על ידי פתוגן, ניקוב מותני מבוצע כדי לקבל מדגם של CSF. אם ה- CSF מכיל רמות מוגברות של תאי דם לבנים ורמות גלוקוז וחלבון לא תקינות, הדבר מצביע על כך שהדלקת היא תגובה לזיהוםאינפלינין.

    תרגיל \(\PageIndex{4}\)

    1. מהם שני סוגי הדלקת שיכולים להשפיע על מערכת העצבים המרכזית?
    2. מדוע לשתי צורות הדלקת יש השלכות כה חמורות?

    תסמונת גילין-בארה

    תסמונת Guillain-Barré (GBS) היא מצב נדיר שניתן להקדים זיהום נגיפי או חיידקי המביא לתגובה אוטואימונית כנגד תאי עצב מיאליניים. הרס מעטפת המיאלין סביב נוירונים אלה מביא לאובדן תחושה ותפקוד. הסימפטומים הראשונים של מצב זה הם עקצוץ וחולשה ברקמות שנפגעו. התסמינים מתעצמים לאורך מספר שבועות ויכולים להגיע לשיאו בשיתוק מוחלט. מקרים חמורים יכולים להיות מסכני חיים. זיהומים על ידי מספר פתוגנים מיקרוביאליים שונים, כולל קמפילובקטר ג'ג'וני (גורם הסיכון השכיח ביותר), ציטומגלווירוס, נגיף אפשטיין-בר, נגיף דליות, Mycoplasma pneumoniae, 1 ונגיף זיקה 2 זוהו כגורמים ל- GBS. הוכח כי נוגדנים נגד מיאלין מחולים עם GBS מזהים גם C. jejuni. יתכן שנוגדנים צולבים, נוגדנים המגיבים עם אתרים אנטיגניים דומים על חלבונים שונים, עשויים להיווצר במהלך זיהום ועלולים להוביל לתגובה אוטואימונית זו.

    GBS מזוהה אך ורק על ידי הופעת סימפטומים קליניים. אין בדיקות אבחון אחרות זמינות. למרבה המזל, רוב המקרים נפתרים באופן ספונטני תוך מספר חודשים עם מעט השפעות קבועות, מכיוון שאין חיסון זמין. ניתן לטפל ב- GBS על ידי פלסמפרזיס. בהליך זה, הפלזמה של המטופל מסוננת מדמם, ומסלקת נוגדנים עצמיים.

    מושגי מפתח וסיכום

    • מערכת העצבים מורכבת משתי תת-מערכות: מערכת העצבים המרכזית ומערכת העצבים ההיקפית.
    • הגולגולת ושלוש קרומי המוח (הדורה מאטר, ארכנואיד מאטר ופיא מאטר) מגנים על המוח.
    • רקמות של PNS ו- CNS נוצרות מתאים הנקראים תאי גליה ונוירונים.
    • מכיוון שמחסום הדם-מוח אינו כולל את רוב החיידקים, אין מיקרוביוטה תקינה במערכת העצבים המרכזית.
    • לחלק מהפתוגנים יש גורמי ארסיות ספציפיים המאפשרים להם לפרוץ את מחסום הדם-מוח. דלקת במוח או בקרום המוח הנגרמת כתוצאה מזיהום נקראת דלקת המוח או דלקת קרום המוח, בהתאמה. מצבים אלה יכולים להוביל לעיוורון, חירשות, תרדמת ומוות.

    הערות שוליים

    1. יוקי, נובוהירו והנס-פיטר הרטונג, "תסמונת גווילין-בארה", כתב העת לרפואה של ניו אינגלנד 366, מס '24 (2012): 2294-304.
    2. קאו-לורמו, ואן-מאי, אלכסנדר בלייק, סנדרין מונס, סטפן לסטר, קלודין רוש, ג'סיקה ואנהומווגן, טימותי דאב ואח ', "התפרצות תסמונת גווילין-בארה הקשורה לזיהום בנגיף זיקה בפולינזיה הצרפתית: מחקר בקרת מקרה", Lancet 387, מס '10027 (2016): 1531-9.