UAKTYWNIANIE

JEDNOSTAWOWEGO

APARATU RUCHU

UDZIAŁ INFORMACJI

AFERENTNYCH

Z RECEPTORÓW CZUCIA

W WYZWALANIU AKTYWNOŚCI

RUCHOWEJ

BUDOWA ŁUKU

ODRUCHOWEGO

Łuk odruchowy

- jest to

droga jaką przebywa impuls
nerwowy od receptora do
narządu wykonawczego

Składa się z 5-ciu części:

- receptora;
- drogi dośrodkowej (aferentnej);
- ośrodka nerwowego (analizatora);
- drogi odśrodkowej (eferentnej);
- narządu wykonawczego
(efektora).

Receptor

– wyspecjalizowana

komórka lub zespół komórek, które
pod wpływem działającego na nie
bodźca wyzwalają impulsy we
włóknie nerwowym.

Droga dośrodkowa –

druga część

łuku odruchowego. Tworzą ją
włókna nerwowe dośrodkowe
(aferentne), przewodzące impulsy
nerwowe do CUN.

Ośrodek nerwowy –

jest to skupienie

neuronów w ośrodkowym układzie
nerwowym zawiadujące określoną
funkcją.

Droga odśrodkowa –

łączy ośrodek

nerwowy z narządem
wykonawczym. Drogi odśrodkowe
są utworzone przez wypustki
neuronów skupionych

w jadrach nerwów czaszkowych
i jądrach nerwów rdzeniowych.

Narządy wykonawcze (efektory ) –

są zbudowane z komórek
pobudliwych czyli komórek mięśni
poprzecznie prążkowanych, mięśni
gładkich oraz komórek
gruczołowych.

Rodzaje łuków odruchowych:

- monosynaptyczny

(dwuneuronalny);

- bisynaptyczny (trójneuronalny);
- polisynaptyczny

(wieloneuronalny).

Łuk odruchowy monosynaptyczny –

zawiera jedną synapsę między drogą

dośrodkową a drogą odśrodkową.

Składa się on z neuronu

odbierającego impulsację

dośrodkową, którego ciało znajduje

się w zwoju rdzeniowym

i neuronu ruchowego w rogach

przednich rdzenia kręgowego,

wysyłającego impulsację odśrodkową.

Łuk odruchowy bisynaptyczny –

zawiera dwie synapsy między drogą
odśrodkową a drogą dośrodkową. W
jego skład wchodzi jeden neuron
pośredniczący. Łuk odruchowy
bisynaptyczny jest jednocześnie
łukiem trójneuronalnym.

Łuk odruchowy polisynaptyczny –

ma

liczbę synaps większą od dwóch.

Jest to łuk odruchowy

wieloneuronalny. Łuk odruchowy

autonomiczny, z ośrodkiem w

rdzeniu kręgowym, różni się od łuku

odruchowego w układzie nerwowym

somatycznym tym, że zawiera dwa

neurony w drodze odśrodkowej.

Wrzeciona nerwowo-mięśniowe

Narządy ścięgniste Golgiego

Impulsacja nerwowa dośrodkowa przewodzona od wrzecionek

nerwowo-mięśniowych (Ia i IIa) i od narządów ścięgnistych

Golgiego (Ib i IIb). Górne zapisy (I) uzyskano w czasie

rozciągania mięśnia z jednakową siłą, dolne zapisy (II) zaś w

czasie skurczu pojedynczego mięśnia. Stałe rozciąganie

mięśnia z niewielką siłą pobudza tylko wrzecionka nerwowo-

mięśniowe, skurcz mięśnia zaś pobudza narządy ścięgniste

Golgiego, które wysyłają salwę impulsów.

Receptory stawowe (proprioreceptory)

Receptory te należą do wolno

adaptujących się i informują o

stanie mięśnia a więc o aktywnym

skurczu, rozciągnięciu biernym,

czyli o długości włókien, oraz o

napięciu.

ODRUCHY - RODZAJE

I DEFINICJA

ODRUCH

- jest to odpowiedź

narządu wykonawczego (efektora)
wywołana przez bodziec działający
na receptor

i zachodząca za pośrednictwem

ośrodkowego układu nerwowego.

- odruch miotatyczny (rozciągowy,

„odruch własny mięśnia”)-

jest reakcją

skurczową na nagłe rozciągnięcie
mięśnia spowodowane uderzeniem w
ścięgno lub bezpośrednio

w mięsień. Odruch ten występuje po

bardzo krótkim czasie utajonego
pobudzenia

i nie wykazuje wyładowania

następczego.

- odruch kolanowy (rzepkowy)-

dotyczy korzeni L2, L3,

L4

. Po

uderzeniu młotkiem w ścięgno
rzepkowe obserwuje się skurcz
mięśnia czworogłowego uda.
Należy zwrócić uwagę na
osłabienie lub wzmożenie
odruchów.

-

odruch Hoffmanna (H)-

dotyczy C7,

C8

;

aby go wywołać należy zgiąć gwałtownie
końcowy paliczek palca wskazującego
lub środkowego pacjenta. Po zwolnieniu
palca napięte ścięgno mięśnia zginacza
szybko się rozluźnia. Zgięcie kciuka
wskazuje na wzmożenie odruchów (może
być obecne u osoby zdrowej z żywymi
odruchami ścięgnistymi).

- odruch cofania (zginania)-

jest reakcją

na bodźce uszkadzające skórę lub
tkankę podskórną (bodźce
nocyceptywne). Przykładowo w obrębie
kończyny dolnej dochodzi do skurczu
mięśni zginaczy

i jednoczesnego rozluźnienia

prostowników.

Zapis skurczu odruchowego mięśnia zginacza

wykazujący wyładowanie następcze po

zadziałaniu bodźca uszkadzającego

- skrzyżowany odruch prostowania-

jest nieodłącznie związany z

odruchem zginania. Zazwyczaj

reakcji odruchowej kończyny

podrażnionej towarzyszy odruchowy

skurcz prostowników kończyny

kontralateralnej. Zachodzi on przy

jednoczesnym rozluźnieniu zginaczy

tej kończyny. Skrzyżowany odruch

prostowania usztywnia kończynę w

celu utrzymania pozycji ciała.

ORGANIZACJA

NEURONALNA RDZENIA

KRĘGOWEGO

Istota szara każdego odcinka

rdzenia kręgowego zawiera wiele

tysięcy neuronów, które dzielą się

na neurony czuciowe, ruchowe,

pośredniczące

i neurony układu autonomicznego.

Neurony ruchowe (motoneurony) –

są

zgrupowane w jądrze ruchowym,

w rogu przednim. Należą do nich

neurony ruchowe alfa i gamma.
Wypustki neuronów alfa unerwiają
komórki mięśniowe poprzecznie
prążkowane (miocyty). Pobudzenie
neuronów alfa wywołuje skurcz
mięśnia szkieletowego.

Neurony gamma -

są rozrzucone między

neuronami alfa, są od nich mniejsze

i stanowią 30% wszystkich neuronów

ruchowych. Odchodzące od nich
włókna unerwiają komórki mięśniowe
znajdujące się we wrzecionkach
nerwowo – mięśniowych, które są
receptorami czułymi na rozciąganie
mięśni.

Pobudzanie neuronów gamma nie

wywołuje skurczu całego mięśnia,

a jedynie skurcz komórek

mięśniowych wrzecionek nerwowo

– mięśniowych, zmieniając ich

pobudliwość.

Neurony pośredniczące –

występują

w całej istocie szarej rdzenia kręgowego.

Liczba tych neuronów jest 30×większa od

liczby neuronów ruchowych. Skupienie

neuronów pośredniczących między

rogiem tylnym a przednim zwane jest

jądrem pośrednim. Neurony

pośredniczące tworzą między sobą liczne

połączenia. Aksony niektórych neuronów

pośredniczących kończą się na

neuronach ruchowych.

Osobną grupą są komórki

znajdujące się w rogu przednim,
zwane

neuronami pośredniczącymi

(Renshawa)

, które uczestniczą w

hamowaniu zwrotnym neuronów
ruchowych.

Neurony należące do układu

autonomicznego są zgrupowane w rogu

bocznym. Neurony części współczulnej

układu autonomicznego znajdują się w

odcinkach Th i trzech górnych L rdzenia.

Neurony ośrodkowe części

przywspółczulnej układu

autonomicznego zgrupowane są w

drugim, trzecim i czwartym odcinku

części S rdzenia.

ROLA PROPRIOCEPTORÓW

W CZYNNOŚCIACH

ODRUCHOWYCH

Odgałęzienia każdego aksonu

neuronu ruchowego przednich
rogów istoty szarej rdzenia
kręgowego unerwiają kilka do
kilkuset komórek mięśniowych.
Grupę komórek mięśniowych oraz
unerwiający je neuron nazywa się

jednostką motoryczną

.

Pomiędzy poszczególnymi komórkami

mięśniowymi nie ma żadnych połączeń

umożliwiających przekazywanie pomiędzy

nimi stanu czynnego. Są one od siebie

całkowicie izolowane. Wobec tego stan

czynny powstający w jednostce motorycznej

na skutek pobudzenia jej motoneuronu

ogranicza się do niej i nie jest przekazywany

na inne jednostki. W czasie fizjologicznego

skurczu tylko część jednostek motorycznych

zostaje aktywowana. W skutek tego istnieje

możliwość regulacji siły skurczu przez zmianę

liczby (rekrutacji) aktywowanych jednostek.

Siła skurczu każdej komórki mięśnia

może być regulowana przez stopień

jej spoczynkowego rozciągnięcia i

zmianę częstotliwości pobudzeń,

ponadto siła skurczu całego mięśnia

może być regulowana przez

zmianę liczby pobudzonych

jednostek motorycznych.

Włóknami nerwowymi – ruchowymi –

przenoszone są bodźce elektryczne

z układu nerwowego do mięśnia

(włókien mięśniowych). Przejście

włókna nerwowego do komórki

mięśniowej ma złożoną strukturę.

Bodziec elektryczny przenoszony przez

włókno mięśniowe jest krótkotrwały,

w stosunku do jednostek motorycznych

asynchroniczny i o dużej częstotliwości,

dochodzącej do

50 Hz.

Czas trwania pojedynczego impulsu

potencjału czynnościowego

pojedynczego włókna wynosi

1- 2

milisekund

. Potencjał całej jednostki

motorycznej utrzymuje się w

granicach od

5 do 6 milisekund

ponieważ nie wszystkie włókna

pobudzane są jednocześnie.

Płynne działanie całego mięśnia,

mimo impulsowego charakteru

bodźca nerwowego, jest możliwe

dzięki niejednoczesnemu

pobudzeniu włókien mięśniowych

oraz przeplataniu się jednostek

motorycznych.

CZYNNIKI MIĘŚNIOWE.

WŁAŚCIWOŚCI

MECHANICZNE MIĘŚNI.

ZALEŻNOŚĆ POMIĘDZY DŁUGOŚCIĄ MIĘŚNIA

A WIELKOŚCIĄ ROZWIJANEJ SIŁY.

Pojedyncze włókienko wyzwala maksymalną

siłę przy długości sarkomeru

od 2 do

2,25 μm

, czyli wówczas, gdy wszystkie

połączenia między mostkami miozynowymi

i nitkami aktyny są związane. Siła ta maleje

wraz z jego rozciągnięciem, co tłumaczy się

tym, że w jego trakcie zwiększa się liczba

połączeń mostkowych. Maleje ona również

wówczas, gdy sarkomer skraca się i nitki

miozyny dochodzą do linii Z.

Sarkomer – odcinek wydzielony liniami Z.

Schemat podłużnego przekroju włókienek

mięśniowych : grubych – miozynowych i

cienkich – aktynowych.

Jeżeli za wyjściową długość sarkomeru

przyjmuje się wartość spoczynkową

lo=2,25 μm to przy jego

rozciągnięciu do 3,65 μm (62 %

długości spoczynkowej), jego siła

spadnie do 0. Maksymalnie skrócony

sarkomer ma wymiar 1,27 μm czyli

może się skrócić o 44 %. Wówczas

jego siła też spada do 0.

Mięsień ma elementy czynne, zdolne do

wyzwalania siły, i elementy bierne, jak

ścięgna i powięzie oraz pozostałe

tkanki łączne. Własności sprężyste

tych elementów muszą być

uwzględnione, jeśli rozważana jest

zdolność mięśnia do rozwijania siły,

gdyż za ich pośrednictwem jest ona

przenoszona na kość. Ścięgno musi

przenosić przynajmniej taką siłę, jaką

rozwija brzusiec.

Elementy bierne mają pewną sprężystość,

która polega na odzyskiwaniu pierwotnych

kształtów po usunięciu naprężeń

mechanicznych wywołujących

odkształcenie. Może ono być spowodowane

działaniem elementów kurczliwych lub przy

ich biernym zachowaniu przez siłę

zewnętrzną. Skutkiem tego odkształcenia

jest pojawienie się wewnętrznych sił

sprężystości oraz związanej z ich istnieniem

potencjalnej energii mechanicznej, tzw.

energii sprężystości.

SZYBKOŚĆ ZMIAN DŁUGOŚCI (PRĘDKOŚCI)

MIĘŚNIA. ZALEŻNOŚĆ F-V. MOC MIĘŚNIA.

Mięśnie szkieletowe w układzie ruchu człowieka

pełnią rolę siłowników służących do napędu jego

części biernych – segmentów ciała. Funkcja ta jest

realizowana dzięki temu, że mięśnie wykazują

zdolność aktywnej zmiany długości, jednocześnie

generując siłę, która – przenoszona przez

dźwignie kostne – może poruszać segmenty ciała

względem siebie oraz oddziaływać na zewnątrz

układu ruchu wywołując siły reakcji. Obydwie te

funkcje – zmiana długości i wyzwalanie siły –

oznaczają, że mięśnie szkieletowe są zdolne do

wykonywania pracy mechanicznej.

Prędkość przemian energetycznych

zachodzących w mięśniu

szkieletowym ma wartość

skończoną, zatem i moc

maksymalna, rozwijana przez

mięsień, jest skończona i nie może

przekroczyć pewnej wartości

granicznej.

Wartość siły rozwijanej przez

mięsień jest zależna od prędkości

jego skracania się; zależność ta

w przybliżeniu jest odwrotnie

proporcjonalna.

Zarówno siła maksymalna, jak

i maksymalna prędkość skracania

się mięśnia są ograniczone pewnymi

wartościami maksymalnymi,

charakterystycznymi dla danego

mięśnia, zależnymi od jego budowy

(np. składu włókien), temperatury

itp.

Przebieg hiperboli tłumaczy zależność między siłą

a prędkością : największą siłę (maksymalną) rozwija

mięsień przy prędkości V=0. Przy maksymalnej zaś

prędkości skracania się mięśnia przejawia on na

zewnątrz zerową siłę.

Zależność siły mięśnia od prędkości

jego skurczu wiąże się z mocą

mięśnia. Moc rozwijana przez

mięsień pracujący izometrycznie

(tzn. wyzwalający maksymlaną siłę)

jest równa zeru. Podobnie jest z

mocą mięśnia kurczącego się z

prędkością maksymalną. Oznacza

to, że w obydwu przypadkach moc

użyteczna mięśnia jest równa zeru.

Dla pośrednich wartości prędkość

skurczu mięśnia, iloczyn siły

mięśnia

i prędkości jest większy od zera.

Oznacza to, że dla pewnej wartości

V moc rozwijana przez mięsień

osiąga maksimum.

Moc użyteczna mięśnia zależy od

prędkości jego skracania, a jej

wartość maksymalna jest

rozwijana przy pewnej określonej

prędkości skurczu.

ARCHITEKTURA MIĘŚNI

– BIOMECHANICZNY

MODEL BUDOWY.

Zachowanie mięśni szkieletowych,

nazywanych też poprzecznie

prążkowanymi zależy –

w przeciwieństwie do mięśni

gładkich trzewi – od woli człowieka.

Należą one do czynnego układu

ruchu i są zdolne do wyzwolenia siły

oraz wykonania pracy mechanicznej.

Brzusiec mięśnia jest zbudowany

z włókien mięśniowych otoczonych

powięzią przechodzącą w ścięgna,

które przyczepiają się do kości.

Ścięgna rozpostarte między kością a

brzuścem przenoszą siłę pobudzonych

włókien mięśniowych na kości. Ze

względu na szeregowe położenie

ścięgien wobec włókien mięśniowych

przenoszą one taką siłę, jaką wyzwala

mięsień. Mięsień jest pokryty dwiema

warstwami tkanki łącznej – omięsnymi.

Obie warstwy omięsnej zawierają

włókna kolagenowe oraz sprężyste,

które przechodzą w warstwę

śródmięsną otaczającą pojedyncze

włókna mięśniowe. Cytoplazmatyczna

błona komórkowa, otaczająca zespół

włókien składających się na włókno

mięśniowe, nazywa się

sarkolemą.

Specyficzną rolą sarkolemy jest

przenoszenie pobudzenia.

Tkanki łączne, stanowiące otoczki

poszczególnych elementów czynnych

mięśni wraz ze ścięgnem stanowią

jego elementy bierne i mają znaczenie

w przenoszeniu siły mięśnia. Włókienko

składające się z segmentów zwanych

sarkomerami – odcinki przedzielone

liniami Z – jest zbudowane

z nitek

aktyny

i

miozyny

, zwanych

łącznie nitkami mięśniowymi –

miofilamentami

.

Schemat układu mostków miozynowych względem

nitek aktyny a) w stanie spoczynku, b) pod

wpływem jonów wapnia Ca++ mostki tworzą

połączenia

z aktyną, przy czym następuje aktywacja ATP,

c) energia rozpadu ATP zostaje zużyta do zmiany

kąta ustawienia głowy mostka, co powoduje

przesunięcie aktyny względem miozyny.

Dziękuję za uwagę.