background image

1

 

 

First stage                                            

Biology

 

Lec 

/ 10                                                                                                                               

Abeer H. Alkhafaf 

 

                                        Nervous System 

The Nervous system is the most complex system in the human body histologically    

and physiologically. It is formed by interconnected a network of billions nerve cells 

(neurons), assisted by much numerous glial cells. Each neuron has hundreds of 

interconnections with other neurons, forming a very complex system for processing 

communication and generating responses. 

The nervous system is divided anatomically into:- 

1- Central nervous system CNS consisting of:-  

a- The brain (cerebrum and cerebellum).  

b- The spinal cord.  

2- Peripheral nervous system PNS consisting of:- 

a- Nerves ( cranial, spinal, peripheral ).  

b- Ganglia. 

c- Nerve ending. 

 

* Both Central and Peripheral tissue consists of two cell types:  

 

               1- Nerve cells or Neurons.        2- Glial cells. 

 

 

 

 

 

 

 


background image

2

 

 

Neurons 

The Neuron or nerve cell is the functional unit in both CNS and PNS, which usually 

show numerous long processes, they are responsible for the reception, transmission, 

and processing of stimuli. Neurons respond to environmental changes (stimuli) by 

altering the ionic gradient that exists between the inner and outer surfaces of their 

membranes. Neurons and their processes vary in size and shape. 

Functionally, neurons are classified according to the direction in which they transmit 

impulses relative to the central nervous system into:- 

a- 

Sensory (afferent) neurons: carry impulses from peripheral sense receptors to 

the CNS.  

b- 

Motor (efferent) neurons: transmit impulses from the CNS to effector organs 

such as muscles and glands. 

c- 

Interneuron: forming a communicating network between sensory and motor 

neurons. 

  Neuron structure consists of three parts:- 

1-  The cell body or Perikaryon.        2- Dendrites.           3- Axon. 

 

The cell body ( Perikaryon ) 

     The cell body which is the part of neuron that contain the nucleus and surrounding 

cytoplasm, it is primarily a trophic center for the entire nerve cell. It is the receptive to 

stimuli and it receives a great number of nerve endings of other nerve cells, the nucleus 

is large, spherical, euchromatic (pale staining) with prominent nucleolus. Cell body 

contains rough endoplasmic reticulum (RER), Golgi apparatus, and polyribosomes and 

contains Nissl bodies (chromatophilic substance). 

Dendrites 

Dendrites are elongated processes specialized to receive stimuli from the environment, 

sensory epithelial cells, or other neurons. They are short and divided like branches of a 

tree; they are covered with many synapses and are the principal signal reception and 

processing site on the neurons. The arborization increases the receptive area of the 

cell, and the branches become much thinner with further division. 

 


background image

3

 

 

Axon 

Axons are long, single, cylindrical processes that originate from a pyramid- shaped 

region of the perikaryon; the Axon hillock, which is devoid of nissl bodies and Golgi 

cisternae, and it is the site where all other organelles pass to the axon. 

The plasma membrane of the axon is called Axolemma and the contents are known as 

the axoplasm, which contains mitochondria, microtubules, some cisternae of SER, and 

neurofilaments. RER and polyribosome are absent. The axon has a constant diameter 

and varies in length and diameter according to the type of neuron.

 

 The axon is specialized in generating and conducting nerve impulses to other cell 

(nerve, muscle, gland cells), also may receive information from other neurons. The 

distal portion of the axon is usually branched as terminal arborization, Each branch 

terminates on the next cell in dilatations called End bulbs (boutons), which interact 

with other neurons or non nerve cells at structures called Synapses which are 

specialized junctions for the transmission of nerve impulses from neuron to another 

neuron or other effector cell (muscle and gland) in unidirectional way.  

Collateral branches: - are branches of the axon that connect with other group of cells.  

Structures of neuron 


background image

4

 

 

Neurons can be classified according to the number of processes extending from 

the cell body into:-  

a- Multipolar neurons, which have one axon and two or many dendrites, most 

neurons are Multipolar. 

b- Bipolar neurons, with one dendrite and one axon, found in the retina and the inner 

ear.  

d- Unipolar or pseudounipolar neurons, which have a single process that bifurcates 

close to the cell body with the longer branch extending to a peripheral ending and the 

other toward the CNS. Pseudounipolar found in spinal ganglia. 

 

 

 

 

 

 

Structural classes of neurons

 


background image

5

 

 

Glial cells ( Neuroglia ) 

    Glial cells, which have short processes, support and protect neurons, and participate 

in neural activity, neural nutrition, and the defence processes of the central nervous 

system. They are 10 times more abundant in brain than the neurons. They are smaller 

than neurons, and in the CNS they surround most of the neuronal cell bodies. They 

provide an ideal environment for the neuronal activities. 

In the CNS there is very little or no connective tissue. Instead, there is Neuropil, which 

is dense network of fibers from processes of both neurons and glial cells fills the 

interneuronal spaces of CNS. 

 

 

Neuron, neuropil, and common glial cells 

 

 

There are six kinds of glial cells:  

 

1- Oligodendrocytes.      2- Astrocytes.           3- Ependymal cells. 

  

4- Microglia cells.         5- Schwann cells.         6- Satellite cells. 

 

 

 

 

 

 

 


background image

6

 

 

 

1- Oligodendrocytes 

Oligodendrocytes are small cells with rounded, condensed nuclei and unstained 

cytoplasm. They are predominant glial cell in CNS white matter, they produce the 

myelin sheath that provide the electrical insulation for neurons in the CNS, and these 

cells extend processes that form the myelin sheath wrap around many axons.

 

 

 

   

2- Astrocytes 

Astrocytes are star-shaped cells, because of their multiple radiating processes, and they 

are unique to the CNS. Astrocytes compared to other glial cells are by far the most 

numerous and exhibit considerable morphological and functional diversity. In addition 

to their supporting function, Astrocytes have major roles in controlling the ionic 

environment of neurons, and they have processes that extend between blood vessels 

and neurons, the processes are expanded, forming perivascular feet that cover capillary 

endothelial cells and contribute to the Blood – Brain barrier. 

Two kinds of astrocytes have been identified:-  

- Protoplasmic astrocytes, which are more prevalent in the gray matter, have short 

and branched processes.  

- Fibrous astrocytes, which are more common in the white matter, have few and long 

processes.

 

 


background image

7

 

 

 

3- Ependymal cells  

Ependymal cells are low columnar or cuboidal cells lining the ventricles of the brain 

and central canal of the spinal cord. ependymal cells have cilia, which facilitate the 

movement of  the cerebrospinal fluid (CSF), or long microvilli which are involved in 

absorption. 

 

 

 

 

4- Microglia  

  Microglia are small cells with short irregular processes and less numerous than 

oligodendrocytes or astrocytes cells, but more distributed throughout gray and white 

matter, have dense elongated nuclei which contrast with the spherical nuclei of other 

glial cells. Microglia are phagocytic cells, originate from blood monocytes and belongs 

to the same family as macrophages and antigen presenting cells.  

Microglia secrete a number of immunoregulatory cytokines and constitute the major 

mechanism of immune defense in CNS tissues. 

 

 


background image

8

 

 

 

    5-   Schwann cells (Neurolemmocytes) 

They are found only in PNS, and have trophic interactions with axons and allow for 

their myelination, one Schwann cell forms myelin around a segment of one axon, in 

contrast to the ability of oligodendrocytes to branch and sheath parts of more than one 

axon. 

 

 

 

 
 

 

6- Satellite cells of ganglia 

Small satellite cells form a covering layer over the large neuronal cell bodies in PNS 

ganglia. Closely associated with the neurons, the satellite cells exert a trophic or 

supportive role. 

 

 

 


background image

9

 

 

First stage                                            

Biology

 

Lec 

/ 11                                                                                                                             

Abeer H. Alkhafaf 

 

                               Central Nervous System

 

The principal structures of the CNS are:  

1-  The brain ( cerebrum and cerebellum ) which is enclosed in the skull

 

2- Spinal cord which is contained within the vertebral canal.

 

It is soft and gel like organ because there is no connective tissue, in freshly sectioned 

tissues ( cerebrum cerebellum and spinal cord ) show regions of white (white matter) 

and gray (gray matter). This difference in color is due to the distribution of the nerve 

cell bodies, glial cells and the myelinated nerve axons. 

The white matter is composed mainly of the myelinated axons and the myelin- 

producing oligodendrocytes. It does not contain neuronal cell body, but microglia are 

present. 

Gray matter is composed mainly of the nerve cell bodies, dendrites, the initial 

unmyelinated portions of axon, astrocytes and the glial cells. This is the region where 

synapses occur. Aggregates of neuronal cell bodies forming island of gray matter 

embedded in the white matter are called nuclei.  

Gray matter prevalent mainly at cortex of cerebrum and cerebellum, and the white 

matter present in the central region. 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

10

 

 

 

In cross section of the spinal cord, white matter is peripheral and gray matter is 

internal and has general shape of an H (butterfly shape). In the center is an opening 

of the central canal. The gray matter forms: 

- The anterior horns, which contain the motor neurons whose axon make up the ventral 

roots of spinal nerves. 

- The posterior horns which receive sensory fibers from neurons in the spinal ganglia 

(dorsal root). 

Spinal cord neurons are large and multipolar, especially the motor neurons in the 

anterior horns. 

Spinal cord

. (P) horns (sensory) and two anterior (A) (motor) horns all joined by the gray commissure around the central canal. (a): The gray matter 

(b): The white matter  

 

Meninges 

The skull and the vertebral column protect the CNS. The meninges are membranes of 

connective tissue that present between the bone and nervous tissue, which are invest 

and protect the brain and spinal cord. Three meningial layers distinguished; the dura 

mater, the arachnoid and the delicate pia mater. 

 

Blood Brain Barrier 

Blood Brain Barrier (BBB) is a functional barrier that prevents the passage of some 

substances, such as antibiotics and chemicals and bacterial toxic matter, from blood to 

the nerve tissue, and maintains a constant environment. The main structural component 

of the BBB is capillary endothelium.  

 

 


background image

11

 

 

Peripheral Nervous System

 

 

 The main components of PNS are:- 

1- Nerves.              2- Ganglia.       3- Nerve endings.  

Nerves are bundles of nerve fibers (axons) surrounded by glial cells and C.T. 

 

Nerve fibers 

In PNS nerve fibers consist of axons sheathed by schwann cells and it is divided into:

 

1- Myelinated nerve fibers 

The multiple layers of Schwann cell membrane unite as a myelin layer. Myelin sheath 

is a lipid layer, It is composed of concentrically wrapped layers of plasma membrane 

of Schwann cells (Neurolemmocytes), pushing the nucleus and cytoplasm to the 

periphery. Between adjacent Schwann cells the myelin sheath shows small nodal gaps 

along the axon called the node of Ranvier devoid of myelin. The distance between 

two nodes is called an "Internode" and consists of one Schwann. The Myelin sheath is 

segmented due to numerous Schwann cells arranged along the length of the axon. 

Myelin sheath serves to protect axons and maintain a constant ionic environment 

required for action potentials. 

 

   

                                  

 

                                                      

   

Myelination of PNS axons 


background image

12

 

 

 

1-  Unmyelinated nerve fibers 

The Unmyelinated nerve fibers are more abundant in the CNS, where axons run free, 

while in the PNS the axons are enveloped within simple folds of Schwann cells. 

 

Peripheral nerves 

In PNS nerve fibers are grouped into bundles to form nerves ( Myelinated and 

Unmyelinated ). They have a whitish, glistening appearance because of their myelin 

and collagen content. The nerves establish communication between centers in the brain 

and spinal cord and the sense organs and effectors (muscles, glands, etc) by containing 

both afferent and efferent fibers.  

Axons and Schwann cells of nerves are enclosed within connective tissue layers: 

1-  Epineurium: which is an external dense irregular fibrous coat of C.T., which 

surrounded the bundles of nerve fibers. 

2-  Perineurium: a sleeve of specialized C.T. formed by layers of flattened 

epithelium-like cells surrounded each bundle.  

3-  Endoneurium: is thin layer of C.T. within the perineurial sheath run the 

Schwann cell – sheathed axons. 

 

 

    

 

Peripheral nerve connective tissue 


background image

13

 

 

 

Ganglia 

Ganglia are small group of nerve cells outside the CNS. They are nodular masses of 

neuronal cell bodies, glial cells and Satellite cells supporting by C.T, ganglia transmit 

nerve impulses. According the direction of the nerve impulse, there are two kinds of 

ganglia in the PNS:  

1-  Sensory ganglia: It receives afferent impulses that go to the CNS. The neurons of 

these ganglia are pseudounipolar neurons and relay information from the 

ganglion's nerve endings to the gray matter of the spinal cord via synapses with 

local neurons. Satellite cells surround ganglion cells with large number. 

* The sensory ganglia include: 

- Cranial ganglia, which are associated with some of the cranial nerves.  

- Spinal ganglia, which are associated with dorsal root of the spinal nerve. 

 

2-  Autonomic ganglia: which are small bulbous dilatations in autonomic nerves. The 

neurons of these ganglia are multipolar. Satellite cells are less in number than the 

sensory ganglion. The autonomic nerves are effect the activity of smooth muscle, 

secretion of some glands, and the modulation of cardiac rhythm. It’s function to 

maintain constant internal environment ( homeostasis ).  

Autonomic nerves comprise an autonomic nervous system, classified into:  

- Sympathetic division.  

- Parasympathetic division. 

Sympathetic division it is that part of the autonomic nervous system consisting of 

nerves that located in the thoracic and lumbar regions of the spinal cord, and 

functioning in opposition to the parasympathetic division, in which neurons are 

found in small ganglia located near or within the effector organs, for example in the 

walls of stomach and intestines. 




رفعت المحاضرة من قبل: M7md AD
المشاهدات: لقد قام 59 عضواً و 693 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل