Fizjologia wykład:2 11.10.12
Nerwowa kontrola ruchu
Przedstawienie zagadnienia
Budowa neuronu – komórki nerwowej.
Komunikacja komórek
Funkcjonalna organizacja
Budowa neuronu: rys
Impuls nerwowy
Jest to ładunek elektryczny, który przechodzi z jednego neuronu do innego i w końcowym efekcie do organu, takiego jak pęczki włókien mięśniowych.
Potencjał spoczynkowy błony komórkowej
Różnica potencjałów między środowiskiem wewnętrznym komórki a jej otoczeniem.
Neuron, obok naładowanych ujemnie cząsteczek białek nieprzechodzących przez pory w błonie komórkowej, ma większe stężenie jonów Ka wewnątrz, a jonów Na + na zewnątrz komórki.
Jony L+ mogą przechodzić przez pory błonie komórkowej niemal swobodnie, natomiast jony Na+ przemieszczają się tylko w minimalnym stopniu.
Pompa sodowa – potasowa zapobiega wyrównaniu stężeń jonów po obu stronach błony komórkowej, utrzymując stały potencjał spoczynkowy komórki (-70mV).
Zmiana potencjału błony komórkowej
Depolaryzacja – zmniejszenie spoczynkowej różnicy potencjałów i pobudzenie komórki.
Hyperpolaryzacja – zwiększenie spoczynkowej różnicy potencjałów i zahamowanie komórki (stan umieszczenia np. wpływ części przywspółczulny układ nerwowy).
Potencjał czynnościowy – gwałtowna, znaczna depolaryzacja błony (-70 mV +30 mV do – 70mV wszystko w ciągu 1 s )
Stan spoczynku
Akson, Stan spoczynku, Błona komórkowa
Przebieg potencjału czynnościowego
1.Stan spoczynkowy
2.Depolaryzacja (stan uczynnienia komórki).
3.Rozchodzenie się potencjału czynnościowego.
4.Repolaryzacja.
5.Powrót do stanu spoczynkowego wskutek działania pompy sadowo – potasowej.
Potencjał Czynnościowy
Działanie pompy Na+ K+
Wzrost przypuszczalności dla Na+ i depolaryzacja
Repolaryzacja
Rozchodzenie się potencjału czynnościowego
Prędkość przewodzenia impulsu nerwowego
Stopień maleinizacji neuronu
Przewodzenie skokowe – ‘’przeskakiwanie’’ potencjału z jednego przewężenia Ranviera do drugiego
Przewodzenie sokowe jest szybsze od przewodzenia ciągłego występującego w neuronach bezrdzennych.
Przekrój poprzeczny neuronu. Rys
Prędkość przewodzenia jest wprost proporcjonalna do średnicy aksonu.
SYNAPSA
Synapsa jest strukturalną, która pośredniczy w przekazywaniu impulsu między dwoma neuronami.
Najczęściej występująca synapsą jest synapsa chemiczna.
Depolaryzacja dochodząca do synapsy, będąca prądem czynnościowych, zostaje zamieniona na bodziec chemiczny, by po przejściu przez synapsę powinny stać się bodźcem elektrycznym.
Neurotransmitery chemiczne: pobudzające np.. acetylocholina, noradrenalina, serotonina , hamujące kwas gamma – aminomasłowy (GABA).
Kluczowe słowa
Synapsa obejmuje przed synaptyczne zakończenie aksonu, postsynaptyczny receptor , neurotransmitery i przestrzeń między nimi.
Neurotransmitery łączą się z receptorami wywołując depolaryzację ( pobudzenie ) lub hyperpolaryzację ( hamowanie ) w zależności od specyficznego neurotransmitera i miejsca , w którym zachodzi to połączenie .
Synapsa nerwowo- mięśniowa (płytka motoryczna )
Płyta motoryczna przekazuje impuls na włókno mięśniowe.
Nerw ruchowy uwalnia neurotransmitery ( acetylocholinę, epineprynę ) , które łączą się z receptorami w sarkolemmie.
To połączenie wywołuje depolaryzację i powstanie potencjału czynnościowego
Powstały potencjał rozprzestrzenia się do wnętrza komórki i powoduje skurcz włókna mięśniowego. Jednocześnie następuje rozkład acetylocholiny za pomocą enzymu acetyl cholinoesterazy.
Okres Braku pobudliwości
-Okres repolaryzacji.
-W tym okresie włókno mięśniowe jest niezdolne do odpowiedzi na jakąkolwiek dalszą stymulację.
-Okres oporności na bodziec limituje częstotliwość pobudzania jednostek motorycznych.
Ośrodkowy Układ Nerwowy
Składa się z mózgowia (mózg, pień mózgu, móżdżek) i rdzenia kręgowego
Kora mózgu miejsce powstawania myśli i intelektu.
Międzymózgowie – zawiera wzgórze, miejsce integracji czuciowej i regulacji homeostazy.
Móżdżek – wiodąca rola w koordynacji ruchu.
Pień mózgu – łączy mózg z rdzeniem kręgowym: miejsce ośrodków regulacji układów oddechowego i sercowo naczyniowego.
Obwodowy Układ Nerwowy
12 par nerwów czaszkowych połączonych z mózgowiem
31 par nerwów rdzeniowych połączonych z rdzeniem kręgowym i unerwiających mięśnie szkieletowe.
Część czuciowa – prowadzi informację od receptorów do Ośrodkowego Układu Nerwowego.
Część ruchowa – przenosi informacje z Ośrodkowego Układu Nerwowego do wszystkich części naszego ciała.
Somatyczny Układ Nerwowy – prowadzi bodźce ruchowe do mięśni szkieletowych.
Autonomiczny Układ Nerwowy – prowadzi bodźce ruchowe do narządów wewnętrznych.
Część sympatyczna (współczulna) autonomiczna układu nerwowego
Walcz – lub – uciekaj – przygotowuje ciało do stawienia czoła znacznemu stresowi lub aktywności fizycznej
Ułatwia odpowiedź motoryczną poprzez wzrost:
HR s siły serca,
Przepływu krwi do serca aktywności mięśni.
Przemian metabolicznych i uwalnia glukozy z wątroby
Ciśnienia krwi,
Tempa wymiany gazowej pomiędzy płucami i krwią,
Aktywności umysłowej i szybkości odpowiedzi.
Część para sympatyczna (przywspółczulna) autonomicznego układu nerwowego
Odpowiada za ‘’porządek’’ – trawienia, oddawania moczu, wydzielania gruczołów i zachowania energii . Układ ten zwiększa swą aktywność w stanie wypoczynku.
Odpowiedź przeciwna do części sympatycznej:
Obniżenie HR,
Obkurczenie naczyń wieńcowych i oskrzeli,
Pobudza czynności układu pokarmowego
Rodzaje receptorów czuciowych
Mechanrecepotry – odpwoiadają na siły mechaniczne takie jak ciśnienie , dotyk wibracje czy rozciąganie .
Termoreceptory – regulują na zmiany temperatury.
Receptory bólu – odpowiadają na bodźce bólowe .
Fotorecepotry – wrażliwe na światło umożliwają widzenie.
Chemmorecepotry – odpowiadają na chemiczną sytuację z pokarómów ,zapachów i zmian stężeń krwi.
Wiele receptorów odbiera bodźce podczas ruchu
Receptory kinestetyczne w torbkach stawowych są wrażliwe na pozycję i ruch w stawach.
Wrzecionka mięśniowe są wrażliwe na wielkość rozciągania mieśni
Narządy ścięgnowe Golgiego ( całka buławkowate) odbierają zmiany napięcia rozwijane przez mięsnie na ścięgno oraz dostarczają informacji o sile skurczu mięśnia.
Receptory czuciowe i drogi nerwowe (rycina )
Wrzecionka nerwowo – mięśniowe
- Są receptorami wrażliwymi na rozciąganie.
Zbudowane są z kilku wyspecjalizowanych włókien mięśniowych oraz zakończeń Nerów czuciowych i ruchowych współpracującymi z tymi włóknami.
-Gdy włókna mięśniowe zrośnięte z wierzchołkiem nerwowo – mięśniowym (ekstrafuzalne) zostaną rozciągnięte, neurony z wrzecionek przesyłają informację do ośrodkowego układu nerwowego o długości mięśnia.
- Odruchowy skurcz mięśni jest wyzwalany, aby stawić opór dalszemu rozciąganiu.
Wrzecionka nerwowo- mięśniowe ( rycina )
Narządy Golgiego są receptorami wrażliwymi na zmiany napięcia połączeń ścięgnowo – mięśniowych
Podobnie jak wrzecionka nerwowo – mięśniowe są wrażliwe na rozciąganie.
Gdy są stymulowane w wyniku skurczu mięsnie, powodują hamowanie kurczących się mięsnie agonistycznych a pobudzają mięsnie antagonistyczne.
Sugerują się, że pod wpływem treningu siły może częściowo zmniejszyć hamowanie pracujących mięśni poprzez podniesienie progu pobudliwości narządów Golgiego powodując rozwijanie większej siły.
Narządy w Golgiego w ścięgnach (rycina )
Słowa kluczowe !!!
Integracja czuciowa-ruchowa
Część czuciowa i ruchowa ścisle ze sobą współpracują , co odbywa się na drodze odruchu.
Najprostrzą formą są odruchy bezwarunkowe (proste , wrodzone lub gatunkowe )
Odruchy warunkowe powstają w ciągu życia na podstawie indywidualnego doświadczenia życiowego
Odruchy bezwarunkowe są szybsze i zawsze takie same, odruchy warunkowe mogą ulegać zmianie.
Łuk odruchowy: receptor, droga dośrodkowa ośrodek nerwowy, droga odśrodkowa, efektor.
(Integracja czuciowo-ruchowa rycina )
Słowa kluczowe !!!
Integracja czuciowo – ruchowa
Obwodowy układ nerwowy przekazuje bodziec czuciowy do ośrodkowego układu nerwowego.Tam zostaje on przetworzony i w odpowiedzi powstaje stosowny impuls ruchowy.
Bodziec czuciowy może zostać zintegrowany w rdzeniu kręgowym, w pniu mózgu lub mózgu w zależności od jego złożoności
Odruchy są automatyczną odpowiedzią na określoną sytuację.
Integracja czuciowo-nerwowa
-Wrzecionka mięśniowe i narządy ścięgnowe Golgiego wyzwalają odruchy chroniące mięśnie przed nadmiernym rozciąganiem.
Zasadniczo kora ruchowa, zwoje podstawy mózgu i móżdżek wszystkie integrują bodźce czuciowe dla ruchów dowolnych
Rekrutacja jednostek motorycznych
Każde włókno mięśniowe jest unerwione tyko przez jeden neuron, ale jeden neuron może unerwiać nawet powyżej kilku tysięcy włókien mięśniowych.
Wszystkie włókna mięśniowe w jednostce motorycznej są tego samego typu.
Rekrutacja jednostek motorycznych
Jednostki motoryczne są rekrutowane w uporządkowany sposób. Specyficzne jednostki są aktywne za każdym razem w odpowiedzi na specyficzną aktywność: im więcej potrzeba siły, tym więcej jednostek jest rekrutowanych.
Jednostki motoryczne o mniejszych neuronach (ST) są rekrutowane przed tymi o większych neuronach(FT)