27.05 - kolokwium

03.06 - wyniki i wpisy

10.06 - poprawa

Organizacja czynności czuciowych

Receptory - definicja

Receptory czuciowe - wyspecjalizowane struktury nerwowe których podstawową funkcją jest odbieranie i kodowanie informacji ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego organizmu w postaci impulsów nerwowych i przekazywanie tych impulsów do OUN w nerwach dośrodkowych (aferentnych).

Organizm dysponuje niezliczoną liczną receptorów czuciowych którymi są:

1. wyspecjalizowane komórki receptorowe

2. wolne zakończenia nerwowe

Receptory pobudzane przez energię:

1. mechaniczną

2. elektryczną

3. ciepną

4. chemiczną

Zadanie receptorów - zamiana energii bodźców na energię elektryczną o charakterze potencjału generującego w samym receptorze i stanów czynnych (impulsów) w nerwach dośrodkowych.

Klasyfikacja receptorów

Uwzględniając energię bodźców wyróżnia się 5 typów receptorów:

1. mechanoreceptory - wykrywają odkształcenia tkanek, ucisk, dotyk i wibracje,

2. termoreceptory - wykrywają zmiany temperatury otoczenia,

3. receptory bólowe (nocyreceptory) - pobudzenie bodźcami uszkadzającymi tkanki,

4. fotoreceptory - wykrywają działanie energii świetlnej na siatkówkę,

5. chemoreceptory - wykrywają zmiany składu chemicznego płynów ustrojowych (zmiany pH, prężności gazów oddechowych, osmolarności itd,; należą także receptory węchu i smaku).

Najpowszechniej przyjęty podział (wg. Scherringtona) uwzględnia ich lokalizację i pochodzenie bodźców dla tych receptorów:

1. eksteroreceptory - reagują na bodźce środowiska zewnętrznego (zmiany temperatury, ucisk, uszkodzenia),

2. telereceptory - narząd wzroku, słuchu i węchu; informują o zmianach zachodzących w bardziej odległym otoczeniu,

3. interoceptory - w narządach wewnętrznych, wrażliwe na zmiany w środowisku wewnątrzustrojowym, np. układzie trawiennym, oddechowym, krążenia,

4. proprioceptory - w mięśniach, ścięgnach, torebkach stawowych, błędniku; służą do odbierania informacji o zmianach w napięciu i długości mięśni, położeniu kończyn względem siebie i tułowia oraz ruchu ciała w przestrzeni.

Inny podział wyróżnia receptory:

1. specjalne (wzrok, słuch, smak, węch, równowaga),

2. powierzchowne (dotyk, ucisk, ciepło, zimno),

3. głębokie ( położenie, wibracja, głęboki ucisk, głęboki ból),

4. trzewne (głód, pragnienie, nudności, ból trzewny).

Swoistość receptorów

Każdy typ receptora jest najsilniej pobudzany przez jeden rodzaj energii, np.

• receptory siatkówki - reagują zasadniczo tylko na światło,

• proprioceptory mięśni - reagują na zmiany ich długości i napięcia,

• receptory słuchu - reagują na fale akustyczne.

Pojedyncze aferentne włókno nerwowe przewodzi impulsacje z jednego tylko rodzaju receptorów.

Fizjologiczna jednostka czucia

Jednostka czynnościowa, która stanowi pierwotne włókno aferentne, którego wypustki łączą się z licznymi receptorami tego samego typu.

• W wyniku impulsacji aferentnej, wysyłanej przez podrażnione receptory, powstaje stan pobudzenia w odpowiednich ośrodkach OUN i może powstawać w mózgu subiektywne odczucie bodźca - wrażenie zmysłowe.

• Jednostka fizjologiczna czucia ma określone pole recepcyjne - obszar, z którego pojedyncze włókno może być pobudzane (np. opuszki palców, usta).

Wielkość pola waha się od punktu, w którym znajduje się pojedynczy receptor, do znacznych obszarów skóry o wymiarach 5x10 cm z wieloma receptorami tego samego typu.

Podrażnienie jednego typu receptorów wywołuje jeden rodzaj czucia.

Czucie

Czucie - proste wrażenie zmysłowe stanowiące subiektywną ocenę bodźca.

Pobudzenie kilku naraz rodzajów receptorów wyzwala kilka rodzajów czucia, co z kolei stanowi podstawę percepcji.

Percepcja - subiektywne odczucie złożonego bodźca (złożone wrażenie zmysłowe). Percepcja jest funkcją kory mózgowej.

• Każdy rodzaj czucia np. dotyk, ból, wrażenie wzrokowe nosi nazwę modalności czucia.

• Zgodnie z teorią Mullera (1838r.) nerwy mogą przewodzić tylko jeden rodzaj czucia, a impulsacja przepływająca tymi samymi nerwami z receptorów do kory mózgowej ma ten sam wzorzec, niezależnie, czy wywołało ją działanie bodźców swoistych dla tych receptorów (adekwatnych) czy też nieswoistych (nieadekwatnych).

Swoistość receptorów

Swoistość receptorów - zdolność reagowania na jeden rodzaj bodźców (nie jest bezwzględna).

Najbardziej nawet wyspecjalizowany receptor może być pobudzany także przez inny niż swoisty dla tego receptora rodzaj bodźca pod warunkiem, że jego intensywność jest odpowiednia duża.

Bodziec adekwatny (swoisty dla receptora) - bodziec, w stosunku do którego receptor wykazuje najniższy próg pobudliwości, a więc najłatwiej pobudza on receptor.

Kodowanie informacji w receptorach i potencjał

• Wspólną właściwością wszystkich receptorów, niezależnie od ich struktury, jest zdolność przekazywania do OUN zmian w otaczającym środowisku zewnętrznym lub wewnętrznym przez generowanie określonego wzorca impulsacji w nerwie dośrodkowym.

• W wyniku działania bodźca na receptor czuciowy dochodzi w nim do miejscowych zmian potencjału spoczynkowego (zwykle depolaryzacja) które wywołują potencjały czynnościowe we włóknie dośrodkowym.

• Potencjał generujący (potencjał receptorowy) - zmiana potencjału powstająca w receptorze pod wpływem działania bodźca.

Ta krótkotrwała zmiana potencjału spoczynkowego błony recepcyjnej jest zmianą miejscową, ograniczoną w czasie i zmniejszającą się szybko wraz z odległością od miejsca powstania.

Ta zmiana wzbudza miejscowy przepływ prądu pomiędzy pobudzonym miejscem w zakończeniu czuciowym, a pierwszą cieśnią węzła. Zmiana potencjału spoczynkowego w komórkach czuciowych wywołuje z kolei przepływ prądu pomiędzy komórkami czuciowymi a otaczającymi je zakończeniami czuciowymi, wyzwalając w tych ostatnich potencjały czynnościowe.

Przetwarzanie energii

Przetwarzanie energii bodźca w energię stanu czynnego odbywa się w receptorze dwufazowo:

1. pod wpływem bodźca dochodzi do powstawania potencjału generującego o amplitudzie proporcjonalnej do siły bodźca - przetwarzanie analogowe,

2. w drugiej fazie wzrasta w nerwie dośrodkowym liczba impulsów która jest proporcjonalna do amplitudy potencjału generującego - przetwarzanie cyfrowe,

Siła bodźca zostaje w receptorze zakodowana w częstotliwość potencjałów czynnościowych - forma kodowania, która zapewnia dużą wiarygodność przekazywania informacji w dośrodkowych włóknach czuciowych, także na znaczne odległości (ponad 1m).

3. w momencie przekazywania informacji z jednego neuronu na następny (w 3-4-neuronowych drogach czuciowych) musi nastąpić odkodowanie informacji w postaci uwalniania neurotransmitera przez zakończenia jednego neuronu w synapsach pomiędzy tymi neuronami,

4. ilość uwolnionego przekaźnika zależy od amplitudy i częstotliwości potencjałów w neuronie presynaptycznym,

5. neurotransmiter działa na następny neuron, wywołując w błonie postsynaptycznej tego neuronu zmianę potencjału spoczynkowego (postsynaptyczny potencjał pobudzający lub postsynaptyczny potencjał hamujący)

6. jeśli zsumowane potencjały osiągną wartość progową prowadzi to do powstania salwy impulsów w neuronie postsynaptycznym - ponowne kodowanie informacji (przekazywanie informacji w kierunku kory mózgowej).

Adaptacja receptorów

Adaptacja - stopniowe zmniejszanie się potencjału generującego i liczby impulsów, pomimo działania bodźca na receptor.

Receptory dzieli się na:

1. szybko adaptujące się (fazowe) - służą do przekazywania informacji o szybko zachodzących zmianach środowiska, sygnalizując początek i koniec działania bodźca,

2. wolno adaptujące się (toniczne) - generują potencjały czynnościowe przez cały czas działania bodźca, zapewniają nieprzerwany napływ informacji do mózgu, zwłaszcza z proprioreceptorów (wrzeciona mięśniowe, ciałka buławkowate) - mózg jest stale informowany o położeniu poszczególnych części ciała względem siebie, stopniu napięcia mięśniowego, stanie skurczu mięśniowego.

Siła bodźca a intensywność czucia

W ocenie siły bodźców stosuje się pojęcie bodźca progowego - najsłabszy bodziec, dający wyczuwalną reakcję.

• Bodźce słabsze od progowych są nieskuteczne.

• Bodźce silniejsze od progowych dają efekt proporcjonalny do swej intensywności.

• Prawo zależności między siłą bodźca, a wywołaną intensywnością czucia (Weber).

• Ułamek Webera - człowiek nie jest w stanie ocenić absolutnej wielkości zmian intensywności bodźca. Da ciężarka umieszczonego na skórze ułamek wynosi 1/30, tzn. że można odróżnić od siebie ciężarek 30-gramowy od 31-gramowego lub 60-gramowy od 62-gramowego. Mniejsze różnice w ciężarkach, np. 30 i 30,5 gram są już niewyczuwalne.

Czucie somatyczne

Zmysły somatyczne obejmują receptory czuciowe odbierające informacje ze:

1. skóry,

2. narządu ruchu,

Można je podzielić na zmysły:

1. mechanoreceptywne

2. bólowe (nocyreceptywne)

3. termoreceptywne

Czucie mechanoreceptywne

Na czucie mechanoreceptywne składają się:

1. dotyk - podrażnienie receptorów dotykowych skóry,

2. ucisk - podrażnienie receptorów głębszych tkanek,

3. wibracja - podrażnienie receptorów dotykowych przez szybko powtarzające się i krótkotrwałe bodźce dotykowe,

4. czucie głębokie (proprioreceptywne).

Dotyk, ucisk, wibracja - wykrywają je te same receptory dotykowe.

Skóra

Skóra składa się z:

1. naskórka,

2. skóry właściwej, która dzieli się na:

1. warstwę brodawkowatą

2. podbrodawkowatą

3. warstwę siateczkowatą

Rozróżnia się skórę:

1. owłosioną

2. nieowłosioną

Receptory skóry

Czucie dotyku wywołane jest wyłącznie odkształceniem skóry. Nie wywołuje go równomierny ucisk na skórę, nie powodujący jej odkształcenia.

Skóra nieowłosiona opuszek placów i warg:

1. wolne zakończenia czuciowe,

2. ciałka dotykowe (Meissnera),

3. łąkotki dotykowe (Merckla),

4. ciałka zmysłowe (Ruffiniego)

Warstwa podskórna:

1. ciałka blaszkowate (Paciniego)

Skóra owłosiona:

1. receptory koszyczkowe mieszków włosowych

---