Download Autonomic nervous system

• Organization of Nervous Systems
• Brain
• Sense Organs
1
Diversity ของ Nervous System
• ความหลากหลายของ animal nervous systems :
– มีต้ งั แต่ไม่เป็ นระบบ มีแต่ specialized cells
– Nerveous system organization สัมพันธ์กบั body symmetry
• Radial symmetry : radially symmetrical nervous system and
uncentralization
– Cnidarians
• hydra : nerve net, no ganglion, 2-way electrical impulse.
• Jelly fish : cluster ของ nerve cells ตามขอบของ bell
– Echinoderms
• radial nerves ยืน่ ออกจาก central nerve ring รอบ oral disk มา
เป็ น network
2
• Bilateral symmetry: bilaterally arranged nervous systems
with peripheral and centralization
• Cephalization : anterior end, feeding and sensor
• Nerve cord : nerve cell bodies & thick bundle of nerves ยืน่
ออกจาก brain
– main pathway ของ impulse ผ่านระหว่าง brain & PNS
– integrate sensory information
– formulate commands signals to effectors
– brain เป็ น anterior enlargement ของ nerve cords
• Flatworms : เก่าแก่ที่สุดที่มี CNS
– Small brain และ 2 or more longitudinal nerve cords 3
• Invertebrate ชั้นสู ง : ส่ วนมาก degree ของ centralization &
cephalization มากขึ้นและ ต่างกัน
– Annalids & Arthopds :
• prominent brain
• nerve cord containing segmentally arranged ganglion
– Mollusks :
• Chiton & Clam : sessile; little or no cephalization and simple
sense organs
Cephalopods : most sophisticated Nerveous system
brainใหญ่; image-forming eye, สามารถเรี ยนแยก visual
patterns และ perform complex tasks
axon ใหญ่มาก conduction เร็ วมาก
4
Evolution of Nervous System of Invertebrates
5
• Vertebrates :
– degree ของ cephalization สู ง และโครงสร้างและหน้าที่
แตกต่างกันมาก
– Brain & Spinal cord รวมเป็ น CNS
• brain : integrative power --> complex behavior
• spinal cord : ภายใน vertebral column --> integrate simple
response บางอย่าง ก่อนส่ งต่อไป brain
– Axon ใน CNS รวมเป็ น nerve / tract ชัดเจน
• myelin sheath : เป็ นเนื้อสี ขาวเรี ยกว่า White matter
• cell bodies : ที่รวมเป็ น functional structure เรี ยกว่า Nucleus
และส่ วนเป็ นเนื้อสี เข้มทัว่ ไป เรี ยกว่า Gray matter
6
• Vertebrate CNS พัฒนาการมาจาก neural ectoderm
• Nerve cord แบบท่อกลวง อยูด่ า้ น dorsal ของลาตัว และ
ต่อมากลายเป็ น ช่อง (cavity) บรรจุดว้ ยของเหลว
– Brain มีช่อง Ventricles
– Spinal cord มีช่อง Central canal ต่อจาก ventricles
– ของเหลวเรี ยกว่า Cerebrospinal fluid ได้จากการกรอง
จากเลือด
• นาสารอาหาร, hormones, white blood cells ข้าม blood brain
barrier ไปทัว่ brain
• เป็ น shock absorber/cushion ให้กบั brain
– เนื้อเยือ่ หุ ม้ brain & spinal cord เรี ยกว่า Meninges
• สาหรับป้องกันสมอง
7
8
• Central nervous system
– Brain
– Spinal cord
• Peripheral nervous system
– Sensory division
– Motor division
• Somatic nervous system
• Autonomic nervous sytem
Parasympatheti division
Sympathetic division
9
Vertebrate Brain
10
• Cerebrum : สมองใหญ่ • Forebrain : สมองส่ วนหน้า
• Brain Stem : ก้านสมอง • Midbrain : สมองส่ วนกลาง
• Cerebellum : สมองน้อย • Hindbrain : สมองส่ วนหลัง
11
Divisions of Brain
Forebrain
Midbrain
Telencephalon
Diencephalon
Mesencephalon
Metencephalon
Hindbrain
Myelencephalon
Cerebrum
Diencephalon
Midbrain
(part of brainstem)
Pons
(part of brainstem),
Cerebellum
Medulla oblongata
(part of brainstem)
12
13
Cerebrum
ศูนย์รวบรวมที่ซบั ซ้อน - Sophisticated integrating center
• Cerebrum สมองใหญ่
หน้าที่พ้นื ฐาน :
– Sensations (seeing & hearing)
– Motor ability (movement)
– Cognitive functions (language
& perception)
– Effective traits (emotion)
– Character traits (friendliness, shyness & humanness)
• ขนาดใหญ่ : ขึ้นตามสายวิวฒั นาการ
• แบ่งเป็ น 2 Cerebral hemispheres
14
Hemispheres
• 2 hemispheres ยึดติดกัน
ด้วย Corpus collosum
( white mater)
• Convoluted surface layer
เรี ยกว่า Cerebral cortex
หนา ~ 5 mm, 80% ของ
brain
15
Lateralization ของ Hemispheres
• Hemisphere แต่ละข้างของ cerebrum ทาหน้าที่เฉพาะและ
ต่างกัน เรี ยกว่า Lateralization
• Left hemisphere : speech, language, calculation และ rapid
serial processing of detailed information
• Right hemisphere : overall context, spatial perception,
emotional content (tone) ของ language, และ
creative abilities
16
Cerebral cortex
• 4 พู (lobes) ใหญ่ดงั นี้
1) Frontal lobe : concentration, planning, problem solving,
language structure
2) Parietal lobe : programming actions, formulation ของ
speech, somatic sensation
3) Occipital lobe : recognizing objects, primary visual
4) Temporal lobe : facial recognition, interpretation,
experiences, primary hearing, smelling,
music, visual patterns, language comprehension
17
18
Cortex areas ทีม่ ีหน้ าทีเ่ ด่ น
ขอบเขตระหว่ าง frontal lobe กับ parietal lobe มี 2 หน้ าที่
Primary Somatosensory Cortex และ Primary Motor Cortex
19
• Motor cortex : ควบคุม
motor function โดย
Decussation
– cortex ด้านซ้าย
ควบคุมการทางาน
ของด้านขวา และ
– cortex ด้านขวา
ควบคุมการทางาน
ของด้านซ้าย
• Sensory cortex : รับและ
รวบรวม sensations จาก
ส่ วน ต่างๆ ของร่ างกาย
การควบคุมสลับ ซ้ ายขวา เช่นเดียวกัน
20
Diencephalon
1. Epithalamus :
– Pineal gland และ
– Choroid plexus กลุ่มของเส้นเลือดฝอ ทาหน้าที่ผลิต
cerebrospinal fluid
2. Thalamus : Sensations
– รับ sensory information และ คัดเลือก senses ก่อนส่ งไป
ส่ วนของ center ที่เหมาะสมใน brain
– ส่ ง motor information
– รับข้อมูล จาก cerebrum และส่ วน brain ที่ควบคุมอารมณ์
และสิ่ งเร้า (emotion & arousal)
21
3. Hypothalamus : Homeostasis
• body’s thermostat, centers ของ hunger, thirst, basic survival
mechanisms, sexual response & mating behaviors, fight-orflight response และ pleasure
• Posterior Pituitary ~ ผลิต hormone ควบคุมการขับน้ า ผนัง
เส้นเลือด และ การหลัง่ น้ านม
• Suprachiasmatic nuclei ~ ทาหน้าที่
• Circadian rhythms or Biological clock เป็ นพฤติกรรมต่อ
ปรากฎการณ์ธรรมชาติประจา เช่น daily, seasonal, light-dark
cycles, time cycles
22
Midbrain
• เป็ นส่ วนหนึ่งของ Brainstem
• มี centers รับและวิเคราะห์ sensory information และ เป็ น
center สาหรับส่ ง sensory informationไป forebrain
– Hearing information หรื อส่ งต่อ
– Visual information
23
Brain Stem - ก้านสมอง
• ก้านสมองพองบวมที่ anterior end
ของ spinal cord
• ประกอบด้วย Medulla oblongata,
Pons, และ Midbrain
– หน้าที่รวบรวม/วิเคราะห์ ระหว่าง
Sensory system & Motor system
– ควบคุมสมดุลของร่ างกาย (Homeostasis) และการทางาน
ของอวัยวะภายใน
– ประสาน body movement ระดับใหญ่ เช่น การเดิน
– ควบคุมการนอนหลับ (sleep) และ การตื่นตัว (arousal)
24
Cerebellum
• เนื้อสมองหยักเป็ นคลื่น (Convolution)
• ควบคุมการเคลื่อนที่ให้สม่าเสมอและสมดุล
• เป็ น Muscle coordinator โดยทาหน้าที่
เป็ น Complex computer เปรี ยบเทียบข้อมูล
– Sensory information ~ ความยาวของ muscle, ต่าแหน่งของ
joint และ tendon และข้อมูลจาก hearing & visual systems
– Motor input จาก motor pathway ~ บอก action ที่สงั่ จาก
cerebrum โดย cerebrum ใช้ขอ้ มูลเหล่านี้ ให้เกิดการ
ประสานงานอัตโนมัติ (autonomic coordination) ของ
movement และ balance
• บทบาทใน learning & remembering ของ motor response 25
Part ของ CNS ออกจาก skull ที่ช่อง Foramen magnum
ยาวไปถึง First lumbar vertebra
Central canal บรรจุ Cerebrospinal fluid
H-shapes / butterfly-shaped คือ Gray matter : nerve cell
bodies, dendrite และ efferent neurons
• พื้นที่ที่เหลือเป็ น White matter : Myelinated nerve fibers
แบ่งเป็ น tracts ต่างๆ ขึ้นไป brain และลงจาก brain
• Spinal nerves ออกที่ Dorsal root และ Ventral root
•
•
•
•
26
Spinal cord
&
Spinal nerve
27
• Cranial nerves : กาเนิดที่ brain, mammals มี 12 คู่
– เลี้ยง organs ส่ วนหัว และ upper body,
– ส่ วนมาก ยกเว้น Olfactory nerve & Optic nerve นอกนั้น
มีท้ งั sensory neurons และ motor neurons
• Spinal nerves : กาเนิดที่ spinal cord, mammals มี 31 คู่
– เลี้ยงร่ างกายทั้งหมด
– ทั้งหมด มีท้ งั sensory neurons และ motor neurons
– แบ่งเป็ น 2 divisions ตามหน้าที่ คือ
• Sensory division และ Motor division
28
Origins &
Innervation
of Cranial
Nerves
29
• Sensory division : ประกอบด้วย sensory (afferent) neurons
นา information จาก sensory receptor จาก external & internal
environment ไป CNS
• Motor division : ประกอบด้วย motor (efferent) neurons นา
signals จาก CNS ไป effector cells --> แบ่งเป็ น 2 systems
– Somatic nervous system : นาsignalsไป skeletal muscle
เพื่อ response ต่อ external stimuli --> voluntary, conscious
control
– Autonomic nervous system : นา signals ที่ควบคุม
internal environment โดย control smooth muscle, cardiac
muscle, gastrointestinal system, cardiovascular system,
excretory system, และ endocrine system --> involuntary30
Autonomic Nervous System
• ประกอบด้วย 2 subdivision ตามความแตกต่างทาง anatomy,
physiology และ chemical
• เลี้ยง organs เดียวกัน และ ส่ วนมากให้ effects ตรงข้ามกัน
– Sympathetic division : เพิ่ม energy consumption และ
เตรี ยมตัวคนให้ action เช่น กระตุน้ heart rate, เพิม่
metabolic rate, และหน้าที่ที่เกี่ยวข้อง
– Parasympathetic division : ส่ งเสริ ม activity ที่เพิม่ หรื อ
อนุรักษ์ energy เช่น digestion, slow heart rate
• Somatic & Autonomic nervous systems จะทางานร่ วนกัน
เพื่อรักษาสมดุลของ organ system --> Homeostasis
31
Origins &
Innervation
of
Sympathetic
Nerves
32
Origins &
Innervation
of
Parasympathetic
Nerves
33