Introduction to theNervous System
Anatomy & Physiology
Nervous Tissue &Homeostasis
excitable characteristic of nervous tissue allows forgeneration of nerve impulses (action potentials) thatprovide communication & regulation of most bodytissue.
together with endocrine system: responsible formaintaining homeostasis
Differences in Nervous &Endocrine Control ofHomeostasis
NERVOUS
ENDOCRINE
rapid responder
action potentials
slow, prolongedresponse
releases hormones
Structures of the NervousSystem
total mass of 2 kg (~3% of total body mass)
Skull
Spinal Cord
Spinal Nerves
Cranial Nerves
Ganglia
Enteric Plexus
Special Senses & other Sensory Receptors
Major Structures of theNervous System
http://dc128.4shared.com/img/mKfb19aD/s7/Major_Structures_of_the_Nervou.jpg
Functions of the NervousSystem
3 basic functions:
1.Sensory
2.Integrative
3.Motor
http://i.livescience.com/images/i/000/024/292/i02/neurons-120208.jpg?1328727600
Sensory Function
sensory receptors detect internal & externalstimuli
sensory (afferent) neurons carry this sensoryinformation to spinal cord & brain thru cranial& spinal nerves
Integrative Function
integrate: process
nervous system takes information from sensoryneurons & processes that information, analyzesit, stores some of it & makes decisions forappropriate responses
served by interneurons (connect 1 neuron toanother neuron
Perception:
 conscious awareness of sensory stimuli
occurs in brain
Motor Function
served by motor (efferent) neurons
carry info from brain/spinal cord  effectors(muscle or gland) thru cranial or spinal nerves
results in muscles contraction or glandsecreting
Quick Quiz
What terms are given to neurons that carryinput  spinal cord & brain?
What terms are given to neurons that carryoutput out of the brain & spinal cord?
Organization of the NervousSystem
http://3.bp.blogspot.com/-MUTodSkWIYM/UHAVXf2iiQI/AAAAAAAAN2Q/wqIZxDWMEto/s1600/the+autonomic+nervous+system.jpg
Histology of the NervousSystem
2 cell types
1.Neurons
2.Neuroglia
http://missinglink.ucsf.edu/lm/ids_104_cns_injury/response%20_to_injury/Injury_Images/CNSPNSelements.jpg
Neurons
nerve cells that possess electrical excitability:
ability to respond to a stimulus & convertit into an action potential
stimulus: any change in environment thatis strong enough to initiate an actionpotential
Direction Action PotentialTravels
http://rebeccabeley11.weebly.com/uploads/9/1/7/0/9170220/1888499_orig.jpg
Action Potential
electrical signal that propagates along surfaceof neurolema (membrane)
begins & travels due to movement of ionsbetween interstitial fluid & inside ofneuron thru specific ion channels
once begun it travels rapidly @ constantstrength
Parts of a Neuron
http://morphonix.com/software/education/science/brain/game/specimens/images/neuron_parts.gif
Parts of Neuron: Cell Body
contains nucleus,cytoplasm, typicalorganelles,
Nissl bodiesclusters of RER
make materialsfor:
 growth of neuron
regeneratedamaged axons inPNS
http://cal.vet.upenn.edu/projects/neurology/lab1/images/j03_nb.jpg
Dendrites
“little trees”
input portion ofneuron
usually, short,tapering, highlybranched
their cytoplasmcontains Nissl bodies,mitochondria
http://www.bcm.edu/labs/pham/images/dendrites-1.jpg
Axon
propagates action potentials 
another neuron
muscle fiber
gland cell
http://imgc.allpostersimages.com/images/P-473-488-90/38/3812/ESSIF00Z/posters/john-d-cunningham-neurons-of-the-cerebral-cortex-showing-the-dendrites-cell-bodies-and-axons.jpg
Parts of an Axon
joins cell body @ cone-shaped elevation: axonhillock
part of axon closest to hillock = initial segment
jct of axon hillock & initial segment whereaction potential arises so is called the triggerzone
Parts of an Axon
axoplasm: cytoplasm of an axon
axolemma: plasma membrane of axon
axon collaterals: side branches along length ofaxon (most @ 90°)
axon terminals: axon divides into many fineprocesses
http://apbrwww5.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%20&%20Physiology/2010/2010%20Exam%20Reviews/Exam%203%20Review/axon_collateral.gif
Synapse
site of communication between 2 neurons orbetween a neuron & effector cell
synaptic end bulbs: tips of some axon terminalsswell into bulb-shaped structures
synaptic vesicles:  store neurotransmitter
many neurons have >1 neurotransmitter,each with different effects on postsynapticcell
http://cognitivephilosophy.net/wp-content/uploads/2011/01/synapse.gif
Types of Neurons
FunctionalClassification
Structural Classification
Sensory
Interneurons
Motor
use # processesextending from cellbody
1.Multipolar neurons
2.Bipolar neurons
3.Unipolar neurons
Multipolar Neurons
several dendrites with 1 axon
includes most neurons in brain & spinal cord
http://www.bioimagingllc.com/images/02%20Multipolar%20Neuron%20100X.jpg
Bipolar Neuron
1 main dendrite & 1 axon
retina, inner ear, olfactory area of brain
http://www.psyweb.com/Physiological/Neurons/NImages/bipolar.gif
Unipolar Neuron
are sensory neurons that begin in embryo asbipolar
during development axon & dendrite fuse thendivide into 2 branches (both have characteristicstructure & function of an axon)
1 branch ends with dendrites (out of CNS)
2nd branch ends in axon terminal (in CNS)
cell bodies of most found in ganglia
Unipolar Neuron
http://ipsychology.org/Physiological/Neurons/NImages/Unipolar.gif
Purkinje Cells
found in cerebellum
http://25.media.tumblr.com/tumblr_lt1iziIcJm1qzvffoo1_500.jpg
Pyramidal Cells
in cerebral cortex of brain
http://www.netterimages.com/images/vpv/000/000/013/13409-0550x0475.jpg
Neuroglia (Glia)
~50% vol of CNS
“glue”
do not generate or propagate action potentials
multiply & divide in mature nervous systems
glioma:
 brain tumors derived from glial cells
very malignant, grow rapidly
Glial Cells of the CNS
1.ASTROCYTES
2.OLIGODENDROCYTES
3.MICROGLIA
4.EPENDYMAL CELLS
Astrocytes
star-shaped
largest & most numerous of glial cells
functions:
1.physically support neurons
2.assist in blood-brain-barrier (bbb)
3.in embryo: regulate growth, migration,&interconnections between neurons
4.help maintain appropriate chemicalenvironment for propagation of actionpotentials
http://missinglink.ucsf.edu/lm/ids_104_cns_injury/response%20_to_injury/Injury_Images/AstrocyteHoltzer.jpg
Oligodendrocytes
“few trees”
smaller & fewer branches than astrocytes
Functions:
1.form & maintain myelin sheath on axons inCNS
2.1 oligo. myelinates many axons
http://blustein.tripod.com/Oligodendrocytes/08-zoom.jpg
Microglia
small cells with slender processes giving offmany spine-like projections
function:
1.phagocytes
remove cellular debris made during normaldevelopment
remove microbes & damaged nervous tissue
http://img.tfd.com/dorland/thumbs/microglia.jpg
Ependymal Cells
single layer of cuboidal to columnar cells
ciliated & have microvilli
function:
1.line ventricles of brain & central canal ofspinal cord
2.produce, monitor, & assist in circulation ofcerebrospinal fluid (CSF)
3.form bbb
http://brainyinfo.com/home/wp-content/uploads/2011/01/Ependymal-cells.jpg
Neuroglial Cells of the PNS
Schwann cells
Satellite cells
Schwann Cells
functions:
1.myelinate axons in PNS
1 Schwann cell myelinates 1 axon
2.participate in axon regeneration
http://classconnection.s3.amazonaws.com/834/flashcards/2239834/gif/a_p1_nervous_system_labhtm_txt_ap1_n41353861101350.gif
Satellite Cells
flat cells that surround cell bodies of neuronsin PNS ganglia
functions:
1.structural support
2.regulate exchange of materials betweenneuronal cell bodies & interstitial fluid
Myelination
myelin sheath: made up of multilayered lipid &protein (plasma membrane) covering
function:
1.electrically insulates axon
2.increases speed of nerve impulses
Myelinated & UnmyelinatedAxons
http://classconnection.s3.amazonaws.com/998/flashcards/49998/jpg/fb1350945491786.jpg
Nodes of Ranvier
gaps in myelin sheath
1 Schwann cell wraps axon between nodes ofRanvier
http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRkUc3YGC2ulZuLp9AIaNtAk1WOTmFjNyYF5kwROba6vhA0oD0OlA
Myelin
amount increases from birth to maturity
infant‘s responses slower & less coordinated asolder child or adult in part because myelinationis a work in progress thru infancy
http://www.wallpaperpin.com/webdisk/cute-sleeping-babies-normal.jpg
http://img.gawkerassets.com/img/188grpvjajtgqjpg/ku-xlarge.jpg
Demyelination
loss of myelin sheath
see in disorders:
multiple sclerosis
Tay-Sachs
side effect of radiation therapy & chemotherapy
Gray Matter of the NervousSystem
contains:
 neuronal cell bodies
dendrites
unmyelinated axons
axon terminals
neuroglia
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/images/ency/fullsize/18117.jpg
White Matter of the NervousSystem
composed of:
myelinated axons
http://www.indiana.edu/~p1013447/images/cord_w_g.gif
http://ebiquity.umbc.edu/blogger/wp-content/uploads/2008/02/somethingtodo1.gif