Fizjologia człowieka – (od gr. physis - natura + logos - nauka)
nauka o czynnościach zdrowego organizmu ludzkiego. Dyscypliną naukową zajmującą się mechanizmami ludzi chorych jest fizjologia patologiczna.

Zadaniem fizjologii jest poznanie praw fizjologicznych jakim podlega cały organizm oraz poszczególne jego układy, narządy, tkanki i komórki.

Prawa rządzące żywym organizmem można poznać doświadczalnie, przy pomocy chemii i fizyki, które stanowią podstawowe nauki dla fizjologii. Współcześnie, dzięki mikroskopii elektronowej oraz metod biochemii molekularnej można głębiej wnikać w strukturę samej komórki, po to by wyjaśnić i zrozumieć rolę poszczególnych elementów wewnątrzkomórkowych.

Wraz z rozwojem techniki rozwinęły się poszczególne działy fizjologii tworząc nowe dyscypliny naukowe jak na przykład: fizjologa żywienia, fizjologa rozrodu, fizjologa pracy, elektrofizjologia, endokrynologia itd.

Człowiek – układy - narządy - tkanki - komórki

Liczne narządy ciała ludzkiego, przeznaczone do rozmaitych czynności wypełniając swe zadania łączą się w układy. Również układy narządów nie pracują samodzielnie, tylko łączą swe czynności z pracą innych narządów. Jedynie harmonijna współpraca wszystkich narządów prowadzi do normalnych czynności całego organizmu.

Rozróżniamy następujące układy narządów:

1. Układ nerwowy i narządów zmysłów

2. Układ mięśniowy

3. Układ szkieletowy

4. Układ oddechowy

5. Układ naczyniowy

6. Układ gruczołów dokrewnych

7. Układ trawienny

8. Układ moczowy

9. Układ płciowy

10. Powłoka skórna

Nadrzędnym układem jest układ nerwowy, który reguluje wszystkie czynności organizmu, a ponad to jest siedliskiem świadomości.

1. Ośrodkowy Układ Nerwowy – OUN – struktury leżące wewnątrz czaszki i kanału kręgowego

a) mózgowie

b) rdzeń kręgowy -Jest otoczony i chroniony 3 łącznotkankowymi oponami: twardą (zewnętrzna), pajęczą i miękką (wewnętrzna) oraz płynem mózgowo- rdzeniowym, który wypełnia komory mózgu oraz przestrzenie podpajęczynówkowe: mózgowia i rdzenia kręgowego

2. Obwodowy Układ Nerwowy

a) zwoje nerwowe – skupiska komórek

b) nerwy czaszkowe i rdzeniowe – skupiska włókien, które docierają do wszystkich obszarów skóry, mięśni, stawów i narządów wewnętrznych, łącząc receptory i efektory całego ciała z rdzeniem kręgowym i mózgowiem

W trakcie rozwoju zarodkowego z ektodermy wytwarza się płytka nerwowa (18–19 dzień) przekształcająca się w rynienkę nerwową, której boki z czasem (22–25 dień) zrastają się i powstaje cewa nerwowa. W środku tworzy się kanał nerwowy.

Z części głowowej cewy nerwowej wykształcają się pierwotne pęcherzyki mózgowe:

1) przodomózgowie

2) śródmózgowie

3) tyłomózgowie

Podczas rozwoju zarodkowego dzielą, się następnie na wtórne pęcherzyki mózgowe. Jedynie śródmózgowie nie ulega podziałowi

1. przodomózgowie prosencephalon

   • kresomózgowie telencephalon (1)

   • międzymózgowie diencephalon (2)

     • nadwzgórze epithalamus

     • wzgórze thalamus

     • podwzgórze hypothalamus

2. śródmózgowie mesencephalon (3)

3. tyłomózgowie rhombencephalon

   • tyłomózgowie wtórne metencephalon (4)

     • móżdżek cerebellum

     • most pons

   • rdzeniomózgowie myelencephalon (5)

     • rdzeń przedłużony medulla oblongata

4. Kresomózgowie jest największą częścią mózgu

5. To ośrodek decyzyjny mózgu

6. Nadzoruje większość czynności fizycznych i umysłowych

7. Różne obszary kresomózgowia są odpowiedzialne za rozmaite reakcje świadome

8. Kresomózgowie zbudowane jest z dwóch półkul mózgowych oddzielonych podłużną szczeliną i połączonych spoidłem wielkim

9. Powierzchnię półkul tworzą silne fałdy zwane zakrętami mózgu, porozdzielane bruzdami i szczelinami

10. W każdej półkuli rozróżniamy 4 płaty:

11. 1) Płat czołowy – z ośrodkiem ruchowym i mowy

12. 2) Płat ciemieniowy – z ośrodkiem czucia oraz korą integrującą doznania czuciowe, wzrokowe i słuchowe (percepcja czuciowa i jego interpretacja)

13. 3) Płat skroniowy – z ośrodkiem słuchu i czuciowym mowy (percepcja i interpretacja dźwięku)

14. 4) Płat potyliczny – z ośrodkiem wzroku

Płat czołowy - Funkcje:

• część górna: funkcje ruchowe, pamięć wyuczonych
  działań ruchowych, nawyki, specyficzne schematy
  zachowań, wyrazy twarzy

• lewy płat - obszar Brocka: funkcje mowy, kojarzenie znaczenia i symbolu (słowa), kojarzenie sytuacyjne pamięć robocza, wola działania, podejmowanie decyzji, relacje czasowe, kontrola sekwencji zdarzeń

• pola czołowe: ruch gałek ocznych zależny od woli

• część przedczołowa: planowanie i inicjacja działania w odpowiedzi na zdarzenia zewnętrzne, takt, wyczucie sytuacji analiza i kontrola stanów emocjonalnych, ekspresji językowej uczucia błogostanu, frustracji, lęku i napięcia

Wyniki uszkodzeń płata czołowego:

• utrata możliwości poruszania częściami ciała

• niezdolność do działań spontanicznych, schematyczność myślenia

• uporczywe nawracanie do jednej myśli

• trudności w koncentracji na danym zadaniu, problemie

• niestabilność emocjonalna; zmiany nastroju, zachowania agresywne

  • lewy płat - depresja

  • prawy płat - zadowolenie

• prawy tylny - trudności w zrozumieniu kawałów i śmiesznych rysunków

Płat ciemieniowy -Funkcje:

• część górna: czucie dotyku, temperatury, bólu,
  umiejscowienie wrażeń czuciowych

• prawa część dolna: orientacja przestrzenna, układ odniesienia na podstawie wrażeń wzrokowych

• lewa część dolna: modelowanie relacji przestrzennych ruchów palców

• część przyśrodkowa: celowe ruchy, integracja czucia i wzroku manipulacja obiektami wymagająca koordynacji i wyobraźni przestrzenno/ruchowej, rozumienie języka symbolicznego, pojęć abstrakcyjnych i geometrycznych

Wyniki uszkodzeń płata ciemieniowego:

• całkowita niepodzielność uwagi, niezdolność do skupiania wzroku (apraksja wzrokowa)

• trudności w orientacji przestrzennej

• niezdolność do celowego działania wymagającego ruchu (apraksja)

• problemy w troszczeniu się o siebie

• trudności w liczeniu (dyskalkulia) i w naukach matematycznych (algebra i geometria)

• niezdolność do nazwania obiektu (anomia)

• niezdolność do umiejscowienia słów pisanych (agrafia)

• problemy z czytaniem

• niezdolność do odróżnienia kierunków: lewa-prawa

• trudności w koordynacji ruchu oczu i rąk

Płat skroniowy - Funkcje:

• zakręt górny i wieczko: słuch muzyczny, fonematyczny
  i wrażenia dźwiękowe

• obszar Wernickego: rozumienie mowy, gramatyka, prozodia (akcent, intonacja)

• zakręt dolny: rozpoznawanie obiektów, kategoryzacja obiektów, zapamiętywanie

• część podstawna: analiza zapachów

Wyniki uszkodzeń płata skroniowego:

• zaburzenia słuchu, rozumienia mowy i percepcji dźwięków

• zaburzenia wybiórczej uwagi na bodźce słuchowe i wzrokowe

• problemy w rozpoznawaniu i w opisywaniu widzianych obiektów

• trudności w rozpoznawaniu twarzy (prozopagnozja)

• upośledzenie porządkowania i kategoryzacji informacji werbalnych

  • lewa półkula - trudności w rozumieniu mowy

  • prawa półkula - słowotok

• zaburzenia pamięci - amnezja następcza, problemy z przypominaniem

• zaburzenia zachowań seksualnych

• zaburzenia kontroli zachowań agresywnych

Płat potyliczny - Funkcje:

• widzenie, analiza koloru, ruchu, kształtu, głębi

• skojarzenia wzrokowe, ocena

• decyduje czy wrażenie jest analizowane i jaki jest jego priorytet

Wyniki uszkodzeń płata potylicznego:

• dziury w polach wzrokowych (skotoma)

• trudności w umiejscowieniu widzianych obiektów

• halucynacje wzrokowe, niedokładne widzenie obiektów, widzenie aureoli

• trudności w rozpoznawaniu kolorów

• trudności w rozpoznawaniu znaków, symboli, słów pisanych

• trudności w rozpoznawaniu rysunków

• trudności w rozpoznawaniu ruchu obiektu

• trudności z czytaniem i/lub pisaniem

Międzymózgowie jest stosunkowo niewielkie, ale stanowi centrum koordynacji nerwowej
i hormonalnej

W międzymózgowiu znajdują się ważne ośrodki :

-pokarmowy (głodu i sytości),

-pragnienia,

-agresji i ucieczki,

- termoregulacji oraz rozrodczy

Międzymózgowie obejmuje:

-nadwzgórze z szyszynką (gruczoł wydzielania wewnętrznego, który wytwarza melatoninę, która wpływa na opóźnienie dojrzewania płciowego i na ośrodki kontrolujące sen i czuwanie)

-wzgórze (podkorowy ośrodek czucia)

-podwzgórze wraz z przysadką mózgową (nadrzędny narząd dla układu hormonalnego)

Śródmózgowie

• środkowa część mózgowia, łączy się z móżdżkiem i rdzeniem przedłużonym oraz z międzymózgowiem.

W śródmózgowiu znajdują się:

• podkorowe ośrodki wzroku i słuchu,

• szlaki nerwowe oraz ośrodki regulacyjne napięcie mięśni i postawę ciała

Uszkodzenie śródmózgowia powoduje zaburzenia w wykonywaniu ruchu oraz występowanie ruchów mimowolnych

TYŁOMÓZGOWIE WTÓRNE

• Częściami tyłomózgowia jest most i móżdżek – składający się z dwóch półkul połączonych za pomocą tzw. robaka

• Na przekroju poprzecznym móżdżku widoczna jest cienka istota szara, która stanowi korę móżdżku
  i znajdująca się pod nią istota biała, tworząca ciało rdzenne, w którym znajdują się móżdżkowe jądra podkorowe

• W móżdżku mieszczą się ośrodki odruchowe regulujące napięcie mięśni szkieletowych i siłę ich skurczu oraz ośrodki koordynujące ruchy i utrzymywanie równowagi

Zaburzenia występujące po uszkodzeniu móżdżku:

• Atonia – utrata napięcia mięśniowego

• Ataksja – zaburzenia koordynacji ruchu (niezborność, bezład)

• Astazja – ustawiczne drżenie

• Astenia – szybkie męczenie się

Rdzeniomózgowie (łac. myelencephalon) jest utworzone przez rdzeń przedłużony (medulla oblongata), który ku górze łączy się z mostem, a ku dołowi przechodzi w rdzeń kręgowy.

Skupione są w nim ośrodki nerwowe odpowiedzialne za funkcje odruchowe (mimowolne):

• ośrodek oddechowy,

• ośrodek ruchowy,

• ośrodek naczynioruchowy,

• ośrodek sercowy,

• ośrodek ssania,

• ośrodek żucia,

• ośrodek połykania,

• a także ośrodki odpowiedzialne za: wymioty, kichanie, kaszel, ziewanie, wydzielanie potu.

Rdzeń kręgowy

• kształt grubego sznura

• umieszczony w kanale kręgowym

• składa się z segmentów (neuromerów)

• od rdzenia odchodzą parzyste nerwy rdzeniowe

• biegną one ku dołowi tworząc w dolej części tzw. ogon koński

Ośrodki rdzenia kręgowego:

• ośrodek ruchu przepony - w części szyjnej (3-4 neuromer)

• ośrodek ruchu kończyn górnych - w części szyjnej (5-8 neuromer)

• ośrodek zawiadujący skurczami mięśni gładkich oka (od 8 neuromeru szyjnego do 2 neuronu piersiowego); mięsień rzęskowy, tęczówki;

• ośrodek ruchu mięśni klatki piersiowej, grzbietu i brzucha – część piersiowa;

• ośrodek ruchu kończyn dolnych - w zgrubieniu lędźwiowym

• ośrodki oddawania moczu, wydalania stolca, erekcji, a także ejakulacji (wytrysk nasienia) - w części lędźwiowej i krzyżowej

OBWODOWY UKŁAD NERWOWY

1) zwoje nerwowe – skupiska komórek nerwowych o podobnej budowie i funkcji.

Pełnią funkcje stacji przekaźnikowych w różnych łukach odruchowych

2) nerwy czaszkowe i rdzeniowe – struktury zbudowane z włókien nerwowych

Nerwy czaszkowe – odchodzą od podstawy mózgu i wychodzą z jamy czaszki przez otwory podstawy czaszki. Nerwy czaszkowe unerwiają głowę z wyjątkiem nerwu błędnego. Mogą stanowić włókna ruchowe, kiedy zaczynają się w mózgu, lub włókna czuciowe, kiedy występują w zwojach mózgowych nerwów. Jest ich 12 par:

a) Nerwy czuciowe (pary: I- węchowe, II- wzrokowy, VIII- przedsionkowo - ślimakowy)

b) Nerwy ruchowe (pary: III- okołoruchowy, IV- bloczkowy, VI- odwodzący, XI- dodatkowy, XII- podjęzykowy)
c) Nerwy mieszane (pary: V- trójdzielny, VII- twarzowy, IX- językowo - gardłowy, X- błędny)

Nerwy rdzeniowe – odchodzą od rdzenia kręgowego. Nerwy rdzeniowe tworzą w swoim przebiegu sploty nerwowe, od których odgałęziają się nerwy biegnące do poszczególnych mięśni, skóry i narządów wewewnętrznych. Jest ich 31 par:

• 8 par nerwów szyjnych,

• 12 par piersiowych,

• 5 par lędźwiowych,

• 5 par krzyżowych,

• 1 para nerwów guzicznych.

Czynnościowy podział układu nerwowego

1. Układ somatyczny (łac. systema nervosum somaticum) (soma - ciało)

Działanie tego układu w dużym stopniu podlega kontroli świadomości.

Kieruje pracą mięśni szkieletowych oraz pracą gruczołów skórnych i komórek barwnikowych skóry.

• odpowiedzialny za kontakt ze środowiskiem zewnętrznym tj. odbiera informację za pomocą narządów zmysłów (receptor), a jego efektorami są mięśnie szkieletowe.

• zarządza aparatem ruchowym umożliwiając poruszanie się w przestrzeni i reagowanie w sposób celowy na bodźce zewnętrzne

2. Układ autonomiczny (łac. systema nervosum autonomicum) (autos – sam + nomos –prawo, tj. samorządzący się)

Działanie niezależne od naszej woli, czyli np.: wydzielanie soku żołądkowego, ruchy perystaltyczne jelit itd

• regulowanie przemiany materii i czynności narządów wewnętrznych organizmu na drodze odruchowej automatycznej, niezależnie od woli, współdziałając z układem dokrewnym.

Układ autonomiczny dzieli się na:

1. układ współczulny, inaczej sympatyczny (pobudzający)

2. układ przywspółczulny, inaczej parasympatyczny (hamujący).

Większość narządów wewnętrznych jest unerwiana jednocześnie przez oba te układy - ich działanie jest względem siebie antagonistyczne. Obie części tego układu działają jednocześnie, a harmonijna praca danego narządu jest efektem ich współdziałania.

Najważniejsze czynności tego układu to:

• rozszerzanie lub zwężanie źrenicy;

• pobudzanie lub hamowanie ślinianek do wydzielania śliny;

• przyśpieszanie lub hamowanie czynności serca;

• rozkurczanie lub zwężanie oskrzeli;

• zwężanie naczyń krwionośnych powodujące wzrost ciśnienia tętniczego krwi/ rozszerzanie naczyń krwionośnych powodujące spadek ciśnienia tętniczego krwi;

• pobudzenie gruczołów nadnerczowych do wydzielania;

• nasilenie skurczów przewodu pokarmowego;

• rozszerzanie lub kurczenie pęcherza moczowego.

Współczulny a Przywspółczulny

współczulny	przywspółczulny
Budowa
składa się z połączonych ze sobą zwojów (skupienia ciał komórek nerwowych) położonych w niewielkiej odległości po obu stronach kręgłosłupa, które tworzą tzw. pnie współczulne oraz kilka splotów włókien nerwowych zlokalizowanych w innych okolicach (np. splot trzewiowy)	włókna nerwowe tego układu wychodzą z pnia mózgu, występują także zwoje leżące w pobliżu unerwionych narządów, lub w samych narządach oraz sploty (np. splot sercowy, płucny).
Funkcje
podnosi ogólną aktywność organizmu, odgrywa pierwszoplanową rolę w sytuacjach stresowych	przeważa podczas snu, odpoczynku i w stanach psychicznego odprężenia

BUDOWA TKANKOWA

- tkanka glejowa

- komórka nerwowa

Tkanka glejowa

• inaczej glej lub tzw. neuroglej. Jest to rodzaj tkanki łącznej.

• tworzy ją zespół zróżnicowanych morfologicznie i funkcjonalnie komórek glejowych, czyli gliocytów, które wyglądem przypominają neuron lecz nie przewodzą impulsów nerwowych. Cechą odróżniającą ją od neuronu jest brak aksonu. Jest ich więcej

Komórki glejowe dzielą się na:

• Oligodendrocyt - wytwarza mielinę spełniającą funkcję izolatora oddzielającego od siebie komórki nerwowe.

• Astrocyt - pośredniczy w wymianie substancji budulcowych, energetycznych i produktów przemiany materii pomiędzy krwią i komórkami nerwowymi zabezpieczając w ten sposób neurony od bezpośredniego kontaktu z naczyniami włosowatymi krwionośnymi.

• Mikroglej - wykazuje właściwości żerne otaczając uszkodzone miejsca w mózgu i pożerając fragmenty obumarłych komórek nerwowych.

Funkcja tkanki glejowej:

• szkieletowa -stanowi rusztowanie, podporę dla neuronów

• izolująca -tworzy osłonkę mielinową

• obronna - ma zdolność do fagocytozy

• pośredniczy w odżywianiu komórek nerwowych i uzupełnia ubytki w tkance nerwowej

Komórka nerwowa – neuron

• jest podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną tkanki nerwowej

• w obrębie komórki nerwowej wyróżnia się:

  • ciało komórki nerwowej (perykarion)

  • 2 rodzaje wypustek: (1 długie - akson (neuryt) i liczne krótkie - dendryty)

• akson - przenoszą informacje z ciała komórki do innych komórek nerwowych lub narządów wykonawczych

• dendryty - przekazują pobudzenia do ciała komórki nerwowej 

• osłonka mielinowa zbudowana z oligodendrocytyów w OUN i przez komórki Schwanna w obwodowym ukł. n. tworzy odcinki przedzielone przewężeniami Ranviera (rola w przewdnictwie impulsu)

• poszczególne komórki łączą się ze sobą poprzez złącza, tzw. synapsy, które pośredniczą w przekazie informacji

Budowa i podział neuronów

Budowa morfologiczna neuronów:

• jednobiegunowe - zbudowane są z tylko jednego aksonu

• dwubiegunowe - posiadają jeden akson i jeden dendryt

• wielobiegunowe - zbudowane są z jednego aksonu i wielu dendrytów.

Podział neuronów ze względu na pełnione funkcje:

• neurony czuciowe (sensoryczne) - (dośrodkowe, aferentne, wstępujące) biegną od receptora do ośrodka; odbierają impulsy nerwowe np. od ciałek zmysłowych skóry wrażliwych na ból, zimno lub gorąco i przekazują je do ośrodkowego układu nerwowego

• neurony ruchowe (motoryczne) - (odśrodkowe, eferentne, zstępujące) biegną z OUN do efektora; odbierają impulsy nerwowe z ośrodkowego układu nerwowego które są wysyłane przez komórki nerwowe kojarzeniowe i doprowadzają je do narządu wykonawczego, czyli efektora którym jest mięsień lub gruczoł

• neurony kojarzeniowe (pośredniczące, interneurony) – (występują m. in. pomiędzy neuronami czuciowymi i ruchowymi) – są zlokalizowane w ośrodkowym układzie nerwowym i pośredniczą w przekazywaniu impulsu nerwowego między neuronami czuciowymi i ruchowymi

Synapsa

Synapsa jest to miejsce styku zakończenia aksonu jednego neuronu albo z błoną komórkową drugiej komórki nerwowej albo komórki efektorowej (wykonawczej) np.: mięśniowej lub gruczołowej

Synapsa składa się z:

1. błony presynaptycznej, należącej do kolbki synaptycznej, tj. gruszkowatego tworu w obrębie zakończenia nerwu utworzonego przez akson pierwszego neuronu,

2. błony postsynaptycznej należącej do następnej komórki szczeliny synaptycznej, czyli wąskiej przestrzeni między tymi błonami.

Impuls nerwowy zostaje przeniesiony z jednej komórki na drugą przy udziale substancji
o charakterze neuroprzekaźnika (zwanego czasem neurohormonem) — 1) mediatora synaptycznego (synapsy chemiczne) lub na drodze 2) impulsu elektrycznego (synapsy elektryczne).

I. Podział synaps

A) Elektryczne – neurony prawie stykają się ze sobą, są w odległości około 2 nm, co pozwala na przeskoczenie impulsu z jednej komórki na drugą. Synapsy te bardzo szybko przewodzą impulsy, mają minimalne opóźnienie synaptyczne, impuls może być przekazywany dwukierunkowo. Występują w mięśniach, siatkówce oka, części korowej mózgu oraz niektórych częściach serca.

B) Chemiczne - komórki są od siebie oddalone o 30-50 nm, a między nimi powstaje szczelina synaptyczna. Synapsy te przewodzą wolniej niż elektryczne, mają opóźnienie 0,5-5 nm, impuls może być przekazywany tylko w jednym kierunku. Występują tam, gdzie niepotrzebne jest szybkie przekazywanie impulsu, np. w narządach wewnętrznych.

A) pobudzenie (1) jest przekazywane między komórkami za pomocą transportu jonów (2) przez bezpośrednie kanały;

B) pobudzenie (1) skutkuje wydzielaniem pęcherzyków (2) substancji przekaźnikowej (3) wchłanianej (4) przez komórkę – odbiornik

II. Podział synaps

Obecnie znanych jest ok. 60 związków, które pełnią funkcję mediatorów Wśród poznanych mediatorów wyróżnia się neuroprzekaźniki pobudzające lub hamujące wzbudzanie potencjału czynnościowego

Podział synaps ze względu na rodzaj neurotransmitera:

• Hamujące: kwas gamma-aminomasłowy (GABA), peptydy opioidowe, glicyna

• Pobudzające: kwas glutaminowy, kwas asparaginowy, acetylocholina, noradrenalina, adrenalina, dopamina, serotonina, histamina

Synapsy pobudzające i hamujące pełnią ważną rolę w sterowaniu potencjałów czynnościowych.

Integracja nerwowa jest procesem polegającym na sumowaniu i wzajemnym znoszeniu się potencjałów pobudzających i hamujących, których wypadkowa wywołuje właściwą reakcję w błonie neuronu postsynaptycznego

Tego typu sterowanie jest podstawą działania sieci neuronowych.

Synapsy pobudzające i hamujące

W synapsach pobudzających sygnał chemiczny przenoszony przez szczelinę synaptyczną powoduje depolaryzację błony postsynaptycznej, czyli otwiera kanały kationo-selektywne - wpuszczające dodatnie jony sodu do wnętrza komórki i powodujące tym samym wzrost potencjału błonowego.

W synapsach hamujących transmiter w szczelinie synaptycznej powoduje otwieranie się kanałów aniono-selektywnych, które wpuszczają jony chlorkowe do wnętrza komórki postsynaptycznej powodując tym samym jej hiperpolaryzację.
Obniżenie potencjału błonowego utrudnia pobudzenie komórki, gdyż osiągnięcie progu pobudzenia wymaga najpierw podniesienia potencjału błonowego do stanu spoczynku.

III. Podział synaps

Wyróżniamy synapsy:

• nerwowo-nerwowe — połączenie między dwiema komórkami nerwowymi (akson – akson; akson – dendryt)

• nerwowo-mięśniowe — połączenie między komórką nerwową i mięśniową (np.: akson – mięsień szkieletowy)

• nerwowo-gruczołowe — połączenie między komórką nerwową i gruczołową (np.: akson – komórki trzustki)

Podział synaps ze względu na umiejscowienie na neuronach:

• Aksono-akosonalne (8) – między zakończeniami dwóch aksonów

• Aksono-somatyczne (6)– między zakończeniami aksonu jednego neuronu a perikarionem drugiego

• Aksono-dendrytyczne (3)– między zakończeniem aksonu jednego neuronu a dendrytem drugiego

• Dendryto-dendrytyczne np. w opuszce węchowej i we wzgórzu

Organizacja obwodów nerwowych

• Konwergencja występuje w układach zbieżnych. Polega na tym, że pobudzenie z wielu włókien presynaptycznych dociera do jednego neuronu postsynaptycznego. W ten sposób pojedynczy neuron koordynuje sygnały docierające z wielu źródeł.

Inaczej ujmując jest to zbieżność informacji nerwowej z wielu miejsc na obwodzie do jednego punktu (przewodzi impulsy z obwodu do centrum układu nerwowego).

Dzięki konwergencji neutron może integrować dochodzące do niego w tym samym czasie różne sygnały i po dokonaniu syntezy przekazać do efektora odpowiednią informację w postaci kodu nerwowego.

• Dywergencja występuje w układach rozbieżnych. Polega na tym, że pobudzenie z pojedynczego neuronu presynaptycznego dociera do szeregu neuronów postsynaptyczych. W ten sposób pojedynczy neuron komunikuje się z wieloma innymi, czyli akson każdego neuronu rozgałęzia się i tworzy wiele synaps, które oddziałują na liczne komórki nerwowe. Dzięki dywergencji może być pobudzonych lub hamowanych wiele ośrodków, położonych nieraz w dużej odległości od siebie.
  Ta sama informacja może być rozdzielana na wiele neuronów
  w obrębie danego ośrodka nerwowego.

Potencjały komórki nerwowej

Podstawowym przejawem funkcji komórki nerwowej jest zdolność do wytwarzania i przewodzenia potencjałów czynnościowych.

Znamy 2 rodzaje potencjałów komórki nerwowej:

1. Potencjał spoczynkowy - występuje w neuronach pozostających w spoczynku. Wynosi –70 mV i jest spowodowany różnicą w ładunku elektrycznym między środowiskiem zewnętrznym a wewnętrznym albo neuronu, albo jego wypustki

2. Potencjał czynnościowy - przejściowa zmiana potencjału błonowego komórki (dochodząca do +35 mV), związana z przekazywaniem informacji. Jest świadectwem pobudzenia neuronu

Pobudzenie może mieć charakter lokalny lub może rozprzestrzeniać się przez błonę komórkową – powstaje prąd czynnościowy (różnica potencjałów), co jest przyczyną depolaryzacji następnego odcinka błony komórkowej.

W rozprzestrzenianiu bierze udział synapsa na drodze:

synapsa – mediator – receptor w następnej komórce – pobudzenie następnej komórki

Po depolaryzacji następuje repolaryzacja

Udział jonów w tworzeniu potencjału

Błona komórkowa - neurylemma z zewnątrz naładowana jest dodatnio,
od wewnątrz - ujemnie. Na zewnętrznej stronie znajdują się jony sodowe (Na+)
i potasowe (K+), przy czym stężenie Na+ jest wyższe w stosunku do stężenia K+. Na stronie wewnętrznej jest dokładnie odwrotnie, a więc stężenie K+ jest wyższe w stosunku do stężenia Na+. Taki stan spoczynkowy oznacza, gotowość do odbioru bodźca.

Gdy na receptor działa bodziec, spowoduje to wypchnięcie dodatniego Na+, który szybko wraca na swoje miejsce i powodują "przepchnięcie" bodźca na jon sąsiedni (aktywacja sodowa). Takie przesuwanie bodźca powoduje, że zamienia się on
w impuls. Bodziec we włóknach osłonowych przedostaje się z prędkością 120 m/s

Impuls nerwowy

Wędrujący potencjał czynnościowy nazywany jest impulsem nerwowym.

Impuls nerwowy jest to prąd czynnościowy powstający najczęściej w receptorze i przebiegający wzdłuż włókien nerwowych

Lub Impuls nerwowy jest to naprzemienny proces depolaryzacji i repolaryzacji przebiegający wzdłuż włókna nerwowego

Natężenie impulsu zależy od siły bodźca (im większa siła bodźca, tym większa reakcja), natomiast prędkość przewodzenia impulsu w określonych nerwach jest taka sama i nie zależy od siły bodźca

Bodziec - czynnik fizyczny lub biochemiczny powodujący specyficzną reakcję receptorów nerwowych, bądź rozpoczynający ciąg reakcji w układzie nerwowym By bodziec wywołał reakcję musi mieć odpowiednio długi czas działania
i odpowiednią siłę.

Pod względem natężenia bodźce można zróżnicować:

• bodziec progowy - posiadający minimalną siłę, potrzebną do wzbudzenia impulsu nerwowego

• bodziec podprogowy - nie mający wystarczającej siły, aby doprowadzić do depolaryzacji błony, jednak mogą powodować ograniczone miejscowe działanie czyli tzw. zmiany podprogowe. Jeśli bodźce podprogowe ulegną zsumowaniu, mogą wywołać reakcję – wzbudzić impuls nerwowy

• bodziec nadprogowy – bodziec podprogowy o zwiększonej sile, która zawsze doprowadza do depolaryzacji błony wywołując reakcję, ale jest ona taka sama jak przy bodźcu progowym, nie większa.

Reakcją pojedynczej komórki na bodziec rządzi zasada: "wszystko albo nic": albo potencjał czynnościowy pojawia się w całości, albo nie ma go wcale. Wszystkie potencjały czynnościowe w danej komórce osiągają tę samą amplitudę

Swoistość bodźca

• Bodziec adekwatny (swoisty) - to taki rodzaj bodźca, na który receptor odpowiada przy najniższym progu pobudliwości (a więc najłatwiej pobudza receptor) jednocześnie wywołując wrażenie zmysłowe

(np.: bodźcem adekwatnym dla wzroku jest światło o długości fali 400 – 700nm, przy czym komórka czopkonośna jest w stanie zareagować na pojedynczy foton)

• Bodziec nieadekwatny (nieswoisty) - to taki rodzaj bodźca, który nie jest charakterystyczny dla danego receptora, lecz przy odpowiednio dużym natężeniu może wywołać specyficzne wrażenie zmysłowe
  np.: mechaniczne pobudzenie gałki ocznej powoduje pobudzenie fotoreceptora
  (tzw. gwiazdki w oczach)

Etapy transdukcji energii bodźca

Potencjał receptorowy → potencjał generujący → potencjał czynnościowy lub wydzielanie neurotransmitera

Potencjał receptorowy – jest to lokalna zmiana potencjału powstająca w receptorze pod wpływem działania bodźca.

Potencjał generujący – minimalna wartość potencjału receptorowego, która albo wyzwala impuls nerwowy we włóknie wstępującym (dośrodkowym) albo powodująca wydzielanie neurotransmitera z komórki receptorowej.

Nie każdy potencjał receptorowy wywołuje powstanie potencjału czynnościowego

Receptor - komórka, grupa komórek lub narząd pobudliwy wyspecjalizowany w odbieraniu konkretnych bodźców ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego. Dostarcza do OUN informacji o środowisku zewnętrznym i wewnętrznym ustroju.

Zasada działania receptora: polega na przekształceniu energii docierającego bodźca w impulsy nerwowe oraz ich przekazywanie do OUN.

Morfologicznie receptorem może być:

1)wolne, bezosłonkowe (bezmielinowe) zakończenie obwodowe neuronu czuciowego, np. termoreceptory

2) wyspecjalizowany neuron, np. czopki lub pręciki siatkówki, komórki węchowe

3) odrębna komórka receptorowa (=komórka zmysłowa), np. komórka słuchowa narządu Cortiego

Adaptacja receptorów - polega na zmniejszeniu się potencjału generującego (lub nawet jego całkowitym zaniku) podczas działania bodźca o stałym natężeniu (receptor staje się powoli coraz bardziej niewrażliwy na bodziec).

Ze względu na zdolność do adaptacji wyróżniamy:

1. Receptory fazowe (szybko adaptujące się)- długotrwały bodziec wywołuje potencjał generujący, który szybko wygasa np. receptory skórne – ciałka blaszkowate, receptory koszyczkowe mieszków włosowych

2. Receptory toniczne (wolno adaptujące się) - potencjał czynnościowy jest generowany, mimo pewnego spadku częstotliwości, przez cały czas trwania bodźca np. propioreceptory.

Receptory najintensywniej odpowiadają na gwałtowne zmiany

Pole recepcyjne – obszar na którym znajdują się receptory pobudzające dany neuron czuciowy.

Klasyfikacja receptorów

ze względu na rozmieszczenie w organizmie oraz rodzaj przetwarzanej energii:

1. eksteroreceptory (receptory powierzchniowe) na zewnątrz ciała - wrażliwe na bodźce pochodzące ze środowiska zewnętrznego

a) telereceptory, odbierające bodźce z odległości (wzrok, słuch)

• fotoreceptory (czopki, pręciki)

• audioreceptory (komórki słuchowe)

b) kontaktoreceptory, odbierające bodźce bezpośrednio (smak, ucisk)

• mechanoreceptory (receptory nacisku)

• chemoreceptory (kubki smakowe)

2) interoreceptory (receptory trzewne) w narządach wewnętrznych - wrażliwe na bodźce pochodzące ze środowiska wewnętrznego.

a) proprioreceptory zlokalizowane w narządach ruchu i w narządzie równowagi - informuje o ułożeniu części ciała czy zakresie wykonywanych ruchów

b) wisceroreceptory zlokalizowane w ścianach narządów wewnętrznych
- informuje o stanie poszczególnych narządów;

c) angioreceptory - informują o stanie środowiska w naczyniach

• baroreceptory

• osmoreceptory

Receptory czucia

(1) ciałko Krausego – receptor zimna

(2,3) wolne zakończenia nerwowe w skórze – receptory bólu

(4) ciałko Paciniego – receptor ucisku

(5) ciałka Meissnera – receptor czucia dotyku

(6) ciałko Ruffiniego – receptor ciepła

Mechanoreceptory

1. Ciałka dotykowe (Meissnera)

- zakończenia grubych włókien mielinowych, otoczonych torebką z włókienkami nerwowymi

- występują licznie w opuszkach palców i na wargach

- wykrywają dotyk szczególnie lekkich przedmiotów, są odpowiedzialne za dokładna lokalizację bodźca dotykowego i za rozpoznanie kształtu przedmiotów

- adaptują się szybko (1- kilku sekund)

2. Łąkotki dotykowe (tarczki Merckla)

- składają się z drobnych tarczek utkanych z siateczki łącznotkankowej i połączonych z grubym włóknem zmielinizowanym

- występują głównie w opuszkach palców

- odbierają bodźce dotykowe, zwłaszcza szybko działające, o zmiennej sile działania

- adaptują się wolno

3. Receptory koszyczkowe mieszków włosowych

- stanowią zakończenia cienkich włókien mielinowych wokół mieszków włosowych

- wykrywają ruchy włosa, a także bodźce o słabej intensywności

4. Ciałka zmysłowe (narządy końcowe Ruffiniego)

- stanowią kłębki nieosłoniętych włókien nerwowych

- odbierają długotrwały i silny ucisk

- adaptują się wolno

5. Ciałka blaszkowate (ciałka Paciniego)

- składają się z bezmielinowego zakończenia włókna nerwowego, otoczonego licznymi blaszkami łącznotkankowymi

- sygnalizują nie tyle sam ucisk, ale zmianę ucisku

- bodźcem adekwatnym jest szybkozmienny ucisk (wibracja)

- adaptują się błyskawicznie (ułamki sekundy)

Termoreceptory

- bezosłonkowe zakończenia dendrytów

- 3 do 10 razy więcej receptorów zimna

- pobudzane są poprzez różnicę temperatur pomiędzy skórą, a otoczeniem

RECEPTOR	BODZIEC PROGOWY	ADAPTACJA	WRAŻENIE	WŁÓKNA	Zakres temperatury
Termoreceptor ciepła	wzrost temp. 0,0001°C/s	wolna	Wzrost temperatury skóry	typu C	30-50°C
Termoreceptor zimna	spadek temp. 0,0004°C/s	wolna	Spadek temperatury skóry	typu Ad	12-35°C

Nocyreceptory

- informują o uszkadzających lub potencjalnie uszkadzających bodźcach mechanicznych, chemicznych lub termicznych

- występują niemal we wszystkich tkankach

- wolne (nagie) zakończenia nerwowe włókien typu Aδ lub C. Aktywacja włókien Aδ jest źródłem bólu początkowego (szybkiego, precyzyjnie zlokalizowanego), natomiast aktywacja włókien C daje wrażenie bólu przewlekłego (słabo zlokalizowanego).

- aktywowane są histaminą i kininami (bradykinina) uwolnionymi z uszkodzonych tkanek

- czucie bólu jest jednym z głównych mechanizmów obrony organizmu, aktywuje odruchy unikania lub usuwania bodźców uszkadzających

Chemoreceptory - smak i zapach

Narządem smaku u człowieka są kubki smakowe – struktury znajdujące się w jamie ustnej, głównie na języku. Kubek smakowy składa się z komórek smakowych – receptorowych (2) i komórek podporowych (1). Komórki zmysłowe odbierające czucie smaku zaopatrzone są w wypustki w postaci mikrokosmków skierowanych do otworu smakowego (4).

3 – włókno nerwowe

5 – nabłonek języka

• Komórki zmysłowe zostają pobudzone przez substancje rozpuszczone w śluzie pokrywającym błonę śluzową w okolicy kubków smakowych i działające na mikrokosmki. Substancje wywołujące czucie różnych smaków pobudzają te same komórki smakowe, lecz w różnym stopniu. Pobudzenie komórek receptorowych zależy od wielkości cząsteczki substancji rozpuszczonej.

Dzięki różnorodnemu umiejscowieniu w błonie śluzowej kubków smakowych (język, krtań, gardło) i odmiennej ich wrażliwości na cząsteczki substancji rozpuszczonych w śluzie odbierane jest czucie czterech smaków

Rozmieszczenie receptorów w błonie śluzowej języka odbierających różne wrażenia smakowe

• słodki – czubek języka

• kwaśny – po bokach języka, w tylnej połowie

• słony – brzegi języka i części zbliżające się ku przodowi

• gorzki – tył języka

Narząd powonienia (węchu)

U człowieka nabłonek węchowy (1) znajduje się w górnej części jamy nosowej. Składa się on z około 20 milionów wyspecjalizowanych komórek węchowych. Reagują one swymi rzęskami na rozpuszczone w śluzie cząstki związków chemicznych i pobudzają komórki narządu, przekazując impulsy poprzez poszczególne szczeble drogi nerwowej do kory mózgowej.

Fotoreceptory siatkówki

PRĘCIKI	CZOPKI
ok. 130 milionów	ok. 7 milionów
cienka, wydłużona komórka	niższe, ostro zakończone
bardzo wrażliwe na światło – mogą zostać pobudzone pojedynczym kwantem światła	stosunkowo wysoki próg pobudliwości w porównaniu do pręcików, ok. 100 razy mniej czułe
wydzielany neurotransmiter: glutaminian
czarno-białe widzenie w nocy	barwne widzenie w dzień z dużą ostrością
pobudzenie daje nieprecyzyjny obraz zarysu przedmiotu	pobudzenie skutkuje powstaniem precyzyjnego widzenia kształtów
barwnik: rodopsyna (purpura wzrokowa)	barwnik: jodopsyna

barwniki wzrokowe przekształcają energię promieni świetnych na potencjały czynnościowe nerwu wzrokowego

Odruch (refleks) to reakcja organizmu na bodziec zewnętrzny lub wewnętrzny zachodząca i kierowana przez układ nerwowy (pośrednia reakcja na bodziec bez udziału woli) Lub Prosty niezamierzony ruch mięśniowy lub czynność gruczołu wywołana specyficznym bodźcem wyzwalającym

Wyróżnia się:

1. Odruchy somatyczne – efektorem tego odruchu jest mięsień poprzecznie prążkowany

2. Odruchy autonomiczne – efektorem tego odruchu jest mięsień gładki lub gruczoły

Jednostką funkcjonalna odruchu jest łuk odruchowy (droga po której przebiega impuls)

Łuk odruchowy to droga jaką przebywa impuls nerwowy od receptora do efektora. Łuk odruchowy stanowi strukturalny (anatomiczny) element reakcji odruchowej.

Składa się z 5 elementów:

1) receptora

2) dośrodkowej drogi doprowadzającej neuronu czuciowego

3) ośrodka nerwowego (kora mózgowa, rdzeń kręgowy, móżdżek)

4) odśrodkowej drogi wyprowadzającej neuronu ruchowego

5) efektora

Podział odruchów

• ze względu na pochodzenie:

Odruchy bezwarunkowe (wrodzone)

Odruchy warunkowe (nabyte)

zachodzą automatycznie bez udziału naszej woli to znaczy, że nerwy wywołują odruch (pobudzają mięśnie) przed powiadomieniem mózgu są odruchami niezmiennymi czyli odpowiedź na bodziec jest zawsze taka sama pozwalają na reakcję błyskawiczną, co zaoszczędza czasu na analizowanie sytuacji Niższe czynności życiowe stanowią podstawę odruchów obronnych są podstawą instynktów, związaną z działalnością rdzenia kręgowego i ośrodków podkorowych mózgowia odruch akomodacji oka czy odruch ssania u noworodka

wyuczone, nabyte w ciągu życia osobnika ich powstanie jest uwarunkowane skojarzeniem bodźca z sytuacją. Występuje dopiero po analizie danego bodźca przez ośrodek kojarzenia w mózgowiu, głównie w pniu mózgu Zaistnienie odruchów warunkowych polega na kojarzeniu bodźca pierwotnego Wyższe czynności życiowe: wykonywane na skutek nabywania czynności życiowych •są podstawowym elementem uczenia się i zapamiętywania Wydzielanie śliny pod wpływem zapachu jedzenia (odruch klasyczny)

• ze względu na strukturę łuku odruchowego:(ilość synaps pomiędzy protoneuronem a motoneuronem):

• Monosynaptyczne (odruch proprioreceptywny) - w łuku występuje jedna synapsa, która składa się z dwóch neuronów; doprowadzającego i odprowadzającego (na przykład odruch kolanowy - tam gdzie receptor, tam też efektor)

• bisynaptyczne - w łuku występują dwie synapsy, a więc trzy neurony, dodatkowo występuje neuron pośredniczący; większość odruchów rdzeniowych. Są to odruchy bezwarunkowe, wykonywane automatycznie, nie dochodzące do świadomości

• polisynaptyczne (odruchy eksteroreceptywne) - w łuku występuje kilka synaps, a więc i kilka neuronów. Pozostałe odruchy rdzeniowe, warunkowe, dochodzące do świadomości

• ze względu na znaczenie biologiczne:

obronne, pokarmowe, płciowe, trzewne, orientacyjne, lokomocyjne

• ze względu na znaczenie kliniczne:

powierzchniowe, głębokie, trzewne i patologiczne

• ze względu na receptor:

- propioreceptywny (odruch własny mięśnia) propioreceptor

- eksteroreceptywny- eksteroreceptor reagujący na bodźce z środowiska zewnętrznego

• interoreceptywny- interoreceptor – receptor znajdujący się w ścianie narządu wewnętrznego (ból – nocyreceptor, ciśnienie krwi – baroreceptor, skład chemiczny krwi – chemoreceptor)

• ze względu na efektor:

- somatyczne (animalne) - efektor to mięsień szkieletowy

- wegetatywne (autonomiczne) - efektor to mięsień gładki

Cechy czynności odruchowej według Sherringhtona

1. Pośredniość

pośrednictwo OUN, miejsce pobudzenia jest oddalone od miejsca reakcji w przestrzeni i w czasie

2. Jednokierunkowość przewodzenie

prawo Bella-Megendiego: rdzeń kręgowy przewodzi tylko w jednym kierunku: od korzonków tylnych do korzonków przednich

3. Czas odruchu (latencja) - czas działania bodźca nie pokrywa się z czasem reakcji latencja - czas utajonego pobudzenia, opóźnienie reakcji w stosunku do działającego bodźca

efekty następcze – utrzymanie się reakcji po zakończeniu działania bodźca

zredukowany czas odruchu – czas potrzebny na przejście przez wszystkie elementy łuku odruchowego (suma opóźnień synaptycznych)

4. Konwergencja i dywergencja

konwergencja – zbieżność pobudzenia - mononeuron otrzymuje pobudzenie z wielu neuronów

dywergencja (rozbieżność) – rozchodzenie się stanu pobudzenia (zwiększanie liczby pobudzonych neuronów) np. skrzyżowany odruch wyprostny

5. Rekrutacja

rozchodzenie się pobudzenia na inne neurony w obrębie jednego ośrodka, zjawisko oparte na dywergencji. Efektem może być zwiększenie reakcji

6. Promieniowanie

rozchodzenie się impulsów pomiędzy ośrodkami po określonych drogach (np. skrzyżowany odruch wyprostny – pobudzenie zginaczy przy zahamowaniu prostowników)

7. Sumowanie pobudzeń w czasie i przestrzeni

w czasie – seria. Pobudzenia docierają do komórki z tego samego neuronu.

w przestrzeni – salwa. Pobudzenia docierają do komórki z różnych neuronów.

salwa synchroniczna salwa niesynchroniczna

8. sumowanie stanu pobudzenia w warunkach frędzli podprogowej i okluzji

zachodzi wtedy gdy dwa ośrodki maja część wspólna

frędzla podprogowa

Komórka 2 ma wyższy próg pobudliwości od komórek 1 i 3, neurony A i B, pobudzone osobno, nie wyładowują wystarczająco intensywnie.

Efekt – komórka 2 nie osiąga progu pobudliwości.

Natomiast jeśli neurony A i B pobudzone są jednocześnie, to pobudzenia te sumują się na neuronie 2 i wówczas osiąga on próg pobudliwości.

A więc: efekt większy od spodziewanego.

A ® 1

B ® 1

A + B = 2 ale w praktyce: (A + B) = 3

frędzla podprogowa – sumowanie pobudzeń w strefie pobudzenia podprogowego. Efektem jest torowanie reakcji odruchowej – zwiększenie pobudzenia.

okluzja Jeżeli neurony A i B wyładowują wystarczająco intensywnie i jeżeli każdy neuron pobudza dwa inne, to przy jednoczesnym pobudzeniu A i B spodziewalibyśmy się pobudzenia łącznie 4 neuronów.Jednak w praktyce strefy pobudzenia neuronów A i B zachodzą na siebie, przez co pobudzane są przez nie łącznie nie 4, a 3 neurony.

Efekt jest niższy od spodziewanego.

A ® 2

B ® 2

A + B = 4 ale w praktyce: (A + B) = 3

okluzja – sumowanie pobudzeń w strefie pobudzenie progowego. Efektem jest zmniejszenie reakcji odruchowej.

Charakterystyka rdzeniowych reakcji odruchowych

Podstawowe typy odruchów somatycznych rdzenia

1. Napięcie mięśniowe (odruch propioreceptywny, miotatyczny)

2. Odruch zgięcia + odruchy wahadłowe (wielokrotnie powtarzany odruch zgięcia, np. drapanie)

3. Skoordynowany ruch dwóch kończyn (skrzyżowany odruch wyprostny)

4. Skoordynowany ruch czterech kończyn (figury diagonalne) = kolejności angażowania kończyn w zależności od miejsca działania bodźca, związany z rekrutacją i promieniowaniem pobudzenia - odruch międzyodcinkowy

1. Napięcie mięśniowe
Napięcie mięśniowe jest to tonicznie utrzymujący się (ciągły i długotrwały) niewielki skurczmięśni o cechach skurczu izometrycznego. Mięsień składa się z dwóch rodzajów włókien:

- ekstrafuzalnych – zwykłe komórki mięśniowe

• intrafuzalnych – komórki te posiadają poprzednie prążkowanie jedynie w częściach dystalnych, natomiast w części centralnej znajduje się receptor (aparat pierścieniowo – spiralny).

Powstawanie napięcia: gdy mięsień ulega rozciągnięciu (np. pod wpływem siły grawitacji) zostaje rozciągnięte także zakończenie pierścieniowo-spiralne, które ulega wtedy depolaryzacji i inicjuje impuls przewodzony przez włókno czuciowe do motoneuronu a . Pobudzenie motoneuronu a powoduje skurcz włókien ekstrafuzalnych (czyli skurcz mięśnia) adekwatny do siły rozciągającej co przywraca pierwotną długość mięśnia.

Znaczenie:

• jest podstawą postawy i ruchu

• przeciwdziała wszechobecnej sile ciężkości

• utrzymuje stałą długość mięśnia

• dostosowuje siłę mięśnia do jego obciążenia

• zasila informacyjnie OUN

Regulacja napięcia mięśniowego

Impulsy biegnące z układu siatkowatego lub z receptorów skórnych (silne bodźce dotykowe i termiczne) pobudzają motoneuron gamma (g), który leży w rogach przednich rdzenia unerwiając dystalne części włókien intrafuzalnych powodując ich skurcz. W efekcie rozciągnięciu ulega część centralna wrzeciona wraz z zakończeniem pierścieniowo-spiralnym.

Może to powodować:

1. przy nieznacznym rozciągnięciu

- uwrażliwienie receptora na bodźce dochodzące ze środowiska

2. przy większym rozciągnięciu

- obniżenie progu pobudliwości i silniejszy skurcz izometryczny czyli zwiększenie napięcia mięśniowegoNapięcie powstaje na poziomie rdzeniowym, zaś jego regulacja zachodzi na poziomie nadrdzeniowym

Cechy napięcia mięśniowego

• Monosynaptyczny (jedyny!!! w ustroju) – dwuneuronowy

• Toniczny (zachodzi stale) - zanika po deaferentacji, we wstrząsie rdzeniowym, spada w śnie (faza REM)

• Odcinkowy (monosegmentalny)

• Krótka latencja, szybko przewodzony (tylko jedna synapsa)

• Niskoenergetyczny

• Nieznużalny

• Brak efektów następczych, promieniowania i rekrutacji

2. Odruch zginania

• Receptorami tego odruchu są zakończenia czuciowe w skórze (głównie receptory bólowe, zimna, ciepła, dotyku i ucisku)

• Odruch obronny na bodziec uszkadzający (nocyceptywny)

• Odruch eksteroreceptywny

• Odruch polisynaptyczny (interneurony) – dłuższa latencja

• Rekrutacja jednostek motorycznych

• Występują efekty następcze, sumowanie czasowe i przestrzenne

3.Skoordynowany ruch dwóch kończyn (skrzyżowany odruch wyprostny

strona homolateralna: pobudzenie zginaczy, zahamowanie prostowników – zgięcie nogi

strona przeciwna (heterolateralna, kontrlateralna) pobudzenie prostowników, zahamowanie zginaczy – wyprostowanie nogi (podpora dla ciała)

4. Skoordynowany ruch czterech kończyn (figury diagonalne)

Koordynacja ruchów czterech kończyn; figura związana jest z odpowiednią kolejnością angażowania kończyn w zależności od miejsca działania bodźca, związane to jest ze zjawiskami rekrutacji i promieniowania pobudzenia (odruch między odcinkowy). Impuls rozchodzi się po ściśle określonych drogach.

Drogi rdzenia kręgowego

krótkie – kojarzeniowe (w obrębie rdzenia)

długie (projekcyjne)

łącza poszczególne odcinki rdzenia

Wstępujące (czuciowe, sensoryczne, aferetne) Zstępujące (ruchowe, motoryczne, eferentne)

Trójneuronowe Dwuneuronowe

1 neuron leży w zwojach międzykręgowych 1 neuron leży w komórkach piramidowych

Betz’a lub jądrach motorycznych pnia mózgu

2 neuron leży w rdzeniu kręgowym lub rdzeniu

przedłużonym 2. Motoneuron - rogi przednie rdzenia kręgowego

3 neuron leży w wzgórzu lub móżdżku

Wzgórze to podkorowy ośrodek czucia!!!

drogi rdzeniowe są zlokalizowane w istocie białej. Drogi wstępujące mogą być skrzyżowane lub nieskrzyżowane:

• skrzyżowane – po wniknięciu do rdzenia biegną po przeciwnej stronie w stosunku do położenia protoneuronu (pierwszy neuron czuciowy)

• nieskrzyżowane - po wniknięciu do rdzenia przebiegają po tej samej stronie,
  co protoneuron

Wyróżniamy trzy drogi wstępujące:

1.Rdzeniowo - opuszkowa – (nieskrzyżowana, krzyżuje się powyżej rdzenia kręgowego) drugi neuron w opuszcze (rdzeń przedłużony) trzeci we wzgórzu. Przewodzi czucie epikrytyczne (różnicujący, ilościowy np. jak bardzo szorstkie) i czucie głębokie uświadomione.

2. Rdzeniowo - wzgórzowa – (skrzyżowana). Ostatni neuron we wzgórzu. Dzieli się na:

• drogę przednią - przewodzącą dotyk protoplastyczny (jakościowy np. szorstkie czy gładkie)

• drogę boczną – przewodzi czucie bólu i temperaturę.

3. Rdzeniowo - móżdżkowa – (nieskrzyżowana). Trzeci neuron w móżdżku (dopiero czwarty neuron do wzgórza). Przewozi czucie głębokie nieuświadomione związane z propriorecepcją specjalną (mięśni szyi i przedsionka) czyli związane z rozkładem napięcia między prostownikami i zginaczami – postawa.

Drogi zstępująceWyróżniamy następujące drogi zstępujące:

1) drogi piramidowe (korowo-rdzeniowe) – związane z ruchami dowolnymi, świadomymi, zaczynają się w polach ruchowych kory mózgowej:

- droga piramidowa boczna (80-95% włókien), skrzyżowana na granicy rdzenia przedłużonego i rdzenia kręgowego

- droga piramidowa przednia (5-20% włókien), skrzyżowana na poziomie segmentu docelowego

2) drogi pozapiramidowe - związane z ruchami mimowolnymi, reakcjami obronnymi, regulacją napięcia mięśni) Rozpoczynają się w jądrach motorycznych pnia mózgu:

- droga czerwienno - rdzeniowa; wpływa na ruch i postawę

- droga przedsionkowo - rdzeniowa; wpływa na utrzymanie i regulację postawy

- droga siatkowo - rdzeniowa; reguluje napięcie mięśniowe

- droga nakrywkowo - rdzeniowa; korekta wzrokowa postawy

- droga oliwkowo - rdzeniowa; u człowieka przejmuje role drogi czerwienno - rdzeniowej

Efektor (łac. effector – twórca, sprawca) narząd wykonawczy organizmu żywego, wykonujący lub zmieniający swoją czynność pod wpływem pobudzeń nerwowych (końcowa część łuku odruchowego)

Są nimi mięśnie szkieletowe, mięśnie gładkie i gruczoły

Efektor wykonuje reakcję - czyli daje efekt po zadziałaniu bodźca

Czynność układu nerwowego w procesie treningu

Ćwiczenia fizyczne pełnią rolę czynnika pobudzającego układ nerwowy.

Trening wpływa na:

• rozwój dodatkowych gałązek nerwowych prowadzących do włókien mięśniowych

• pobudzanie pracy ośrodkowego układu nerwowego

• rozwój pamięci ruchowej, oraz szybkości i łatwości oddziaływania na bodźce zewnętrzne

• specjalne ćwiczenia mogą usunąć lub zmniejszyć zaburzenia równowagi i koordynacji ruchów

Objawy całkowitego przecięcia rdzenia kręgowego

Nagłe przerwanie ciągłości rdzenia wywołuje wstrząs rdzeniowy. Przyczyną wstrząsu jest zniesienie tonicznego oddziaływania impulsów z wyższych partii OUN. Czas trwania wstrząsu zależy od stopnia rozwoju OUN (żaba - kilka minut, pies - kilka godzin, człowiek - kilka tygodni).

Uszkodzenie od C1 do C4 powoduje natychmiastową śmierć (odcięcie impulsacji do nerwu przeponowego)

Uszkodzenie niższych odcinków powoduje wstrząs rdzeniowy poniżej przecięcia:

· całkowite i trwałe porażenie ruchowe:

- uszkodzenie C5 do Th1 – tetraplegia – 4 porażone kończyny

• uszkodzenie poniżej Th2 – paraplegia – porażenie kończyn dolnych

• całkowita i trwała utrata czucia trzewnego i somatycznego

· czasowe zniesienie odruchów rdzeniowych:

- brak napięcia mięśniowego

- brak odruchów ścięgnowych, podeszwowych, zgięcia

- zatrzymanie moczu i stolca

- rozszerzenie naczyń skórnych, zniesienie wydzielania potu

Objawy całkowitego przecięcia rdzenia kręgowego c. d.

Po zakończeniu okresu wstrząsu następuje powrót odruchowej czynności rdzenia:

• powrót napięcia mięśniowego

• powrót odruchów zgięcia i wyprostnych

• powrót automatyzmu pęcherza i odbytnicy (bez możliwości kontroli)

• pojawienie się odruchu masowego (umiarkowane podrażnienie kończyny powoduje zgięcie obu kończyn, opróżnienie jelit i pęcherza i poty)

• pojawienie się patologicznego odruchu Babińskiego:

Objawy częściowego przecięcia rdzenia kręgowego (zespół Brown-Sequarda)

Poniżej uszkodzenia połowy rdzenia zanika:

• czucie głębokie (uświadomione) po stronie uszkodzenia

• po stronie przeciwnej - czucie bólu i temperatury

• czucie dotyku jest obustronnie upośledzone

• niedowład obwodowy mięśni unerwianych przez uszkodzone korzenie nerwów

Najczęstszymi przyczynami zespołu są:

• guzy rdzenia

• stwardnienie rozsiane

• uraz kręgosłupa

Rokowanie jest bardzo dobre.

Odruch rozciągania Inaczej: odruch miotatyczny lub własnym mięśnia

• Jest najprostszym, dwuneuronowym, monosynaptycznym odruchem rdzeniowym

• W wyniku uderzenia w ścięgno lub w sam mięsień wywołuje się rozciągnięcie ścięgna lub mięśnia.

Badanie odruchów

odruch kolanowy (segmenty L2-L4 rdzenia kręgowego) - m. czworogłowy uda

odruch z mięśnia trójgłowego (segmenty C6-C8 rdzenia kręgowego)

odruch z mięśnia dwugłowego (segmenty C5-C6 rdzenia kręgowego)

odruch skokowy (segmenty L5,S1-S2 rdzenia kręgowego) - m. brzuchaty łydki

TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA (CT)

W tomografii komputerowej promieniowanie rentgenowskie wykorzystywane jest do obrazowania części ciała w płaszczyźnie poprzecznej z możliwością uzyskania wtórnych rekonstrukcji obrazu w innych płaszczyznach oraz rekonstrukcji dwu - i trzywymiarowych. Badanie CT pozwala wykryć guzy (dobrze widoczne kości oraz tkanka miękka). Wiązka krąży wokół głowy, z licznikiem po drugiej stronie. Metoda jest dość bezpieczna i tania.

Magnetyczny rezonans jądrowy (MRI)

Rezonansowe obrazowanie magnetyczne zwane również

Magnetycznym rezonansem jądrowym (NMR) polega na wzbudzaniu spinów jądrowych znajdujących się
w zewnętrznym polu magnetycznym poprzez szybkie zmiany pola magnetycznego a następnie rejestrację promieniowania elektromagnetycznego powstającego na skutek zjawisk relaksacji.

NMR jest jedną z najdokładniejszych metod, dzięki której możemy otrzymać najwięcej powtarzających się wyników.

MIELOGRAFIA

• to badanie radiologiczne polegające na wprowadzeniu drogą nakłucia lędźwiowego środka cieniującego pochłaniającego promienie X, celem uwidocznienia rdzenia kręgowego wraz z korzeniami rdzeniowymi i workiem oponowym

• badany w czasie badania

leży na specjalnym ruchomym

stole, którym w trakcie badania

pochyla się, aby doszło do

wstecznego zakontrastowania

kanału kręgowego

• Aktualnie w dobie badań

tomografii komputerowej

i rezonansu magnetycznego

badanie straciło na znaczeniu,

chociażby u uwagi na jego

inwazyjność.

ELEKTROENCEFALOGRAFIA (EEG)

• Elektroencefalografia to nieinwazyjna metoda diagnostyczna służąc do badania bioelektrycznej czynności mózgu. Badanie polega na odpowiednim rozmieszczeniu na powierzchni skóry czaszki elektrod (zwykle osiem elektrod nad każdą półkulą i trzy elektrody w linii pośrodkowej), które rejestrują zmiany potencjału lub różnice w potencjale różnych części mózgu i po odpowiednim ich wzmocnieniu tworzą z nich zapis - elektroencefalogram.

• Jeśli elektrody umieści się bezpośrednio na korze mózgu (np. podczas operacji) badanie nosi nazwę elektrokortykografii (ECoG).

• Podczas pracy mózgu powstają fale o częstotliwości w zakresie 1 - 100 Hz oraz amplitudzie 5- kilkaset mikrowoltów (μV):

• Fale alfa (α) - występują zazwyczaj w okolicy ciemieniowo-potylicznej; częstotliwość 8 - 13 Hz;

• amplituda 30 - 100 μV. Ich stłumienie następuje podczas percepcji wzrokowej. Przy braku

• bodźców wzrokowych te fale przeważają.

• Fale beta (β) - zazwyczaj występują w okolicy czołowej; częstotliwość 14 - 60 Hz; amplituda – poniżej 30 μV. Związane z aktywnością kory.

• Fale theta (θ) - częstotliwość 4 - 7 Hz. Związane z fazą snu REM

• Fale delta (δ) - częstotliwość mniejsza niż 4 Hz. Związane z fazą snu NREM.

• W przypadku jakiejkolwiek patologii (np.zniszczone komórki lub upośledzone przewodzenie chemiczne) będzie opóźniać lub przyspieszać szybkość ich przepływu, zwiększać lub zmniejszać amplitudę, zmieniać ich kształt lub konfigurację.W przypadku niektórych chorób (np. padaczki) zapis EEG może mieć decydujące znaczenie w diagnozie.