1

TRANSMISJA IMPULSÓW NERWOWYCH – materiały dodatkowe

Neuroprzekaźnik

(Przekierowano z

Neurotransmiter

)

Struktura typowej

synapsy

chemicznej

Neuroprzekaźnik, neurotransmiter, neuromediator –

związek chemiczny

,

którego

cząsteczki

przenoszą

sygnały

pomiędzy

neuronami

(komórkami nerwowymi)

poprzez

synapsy

, a także z komórek nerwowych do mięśniowych lub gruczołowych. Najbardziej

rozpowszechnionymi neuroprzekaźnikami
są:

glutaminian

,

GABA

,

acetylocholina

,

noradrenalina

,

dopamina

i

serotonina

.

Działanie neuroprzekaźnika

Neuroprzekaźnik służy do zamiany sygnału elektrycznego na sygnał chemiczny w

synapsie

i do

przekazywania tego sygnału z jednej komórki (zwanej presynaptyczną) do innej (zwanej
postsynaptyczną). W klasycznym przypadku neuroprzekaźnik jest zgromadzony w pęcherzykach
synaptycznych znajdujących się w komórce presynaptycznej blisko błony presynaptycznej. W
rezultacie depolaryzacji błony presynaptycznej pęcherzyki te przyłączają się do błony
presynaptycznej, następuje fuzja ich błony z błoną presynaptyczną i

egzocytoza

czyli uwolnienie

zawartego w nich neuroprzekaźnika do szczeliny synaptycznej – zamiana sygnału elektrycznego
na chemiczny. Na błonie postsynaptycznej występują

receptory

danego neuroprzekaźnika.

Przyłączenie neuroprzekaźnika do błony postsynaptycznej powoduje zmianę jej polaryzacji (tzn.
ujemnego

potencjału elektrycznego

wnętrza komórki postsynaptycznej mierzonego względem

przestrzeni zewnątrzkomórkowej). W przypadku synapsy pobudzającej jest to zmiana dodatnia,
zwana depolaryzacją. W przypadku synapsy hamującej jest to zmiana ujemna, zwana
hyperpolaryzacją. Tak więc następuje tu zamiana sygnału chemicznego na elektryczny. W obu
przypadkach ta zmiana polaryzacji jest następnie przenoszona wzdłuż błony komórki
postsynaptycznej i w pewnych przypadkach, jeżeli jest wystarczająco silna, może być
propagowana wzdłuż

aksonu

.

Potencjał czynnościowy

2

Figure 1. A. Wyidealizowany obraz potencjału czynnościowego (iglicowego), pokazujący jego poszczególne

fazy. B. Rejestrowane różnymi technikami rzeczywiste potencjały czynnościowe mogą odbiegać od

idealnego wzorca.

Potencjał czynnościowy (czyli iglicowy) - przejściowa zmiana potencjału błonowego komórki,
związana z przekazywaniem informacji. Bodźcem do powstania potencjału czynnościowego jest
zmiana potencjału elektrycznego w środowisku zewnętrznym komórki. Wędrujący potencjał
czynnościowy nazywany jest impulsem nerwowym. Faza

depolaryzacji

i

repolaryzacji

potencjału

czynnościowego (iglica) trwa nie więcej niż 1 ms i osiąga maksymalnie wartości około
+30

mV

.

Hiperpolaryzacja

następcza może trwać kilkadziesiąt milisekund. W trakcie potencjału

czynnościowego neurony stają się niepobudliwe, zaś później, podczas hiperpolaryzującego
potencjału następczego ich pobudliwość jest zmniejszona. Zjawiska te nazywamy refrakcją
bezwzględną i względną

[1]

. Ze względu na okres refrakcji bezwzględnej oraz refrakcji względnej

komórki nerwowe człowieka nie mogą generować potencjałów czynnościowych z dowolną
częstotliwością. Jednak w najbardziej sprzyjających okolicznościach częstotliwość potencjałów
czynnościowych może dojść do 100 impulsów na sekundę

[2]

.

Miejscem powstawania potencjału czynnościowego w komórce nerwowej jest tzw. wzgórek
aksonowy, skąd potencjał iglicowy rozprzestrzenia się po powierzchni błony komórkowej wypustki
osiowej- aksonu. Generowaniem potencjałów czynnościowych rządzi zasada: "wszystko albo
nic": do zapoczątkowania potencjału czynnościowego niezbędny jest bodziec o intensywności
wystarczającej do zdepolaryzowania neuronu powyżej określonej wartości progowej; wszystkie
potencjały czynnościowe w danej komórce osiągają tę samą amplitudę

[3]

.

Przebieg potencjału czynnościowego w komórce nerwowej

Jeśli dokomórkowe prądy kationów przeważają nad odkomórkowymi, następuje depolaryzacja od
poziomu

potencjału spoczynkowego

(ok. -70 mV) do potencjału krytycznego czyli

progowego

(ok.

-50 mV). Po osiągnięciu potencjału progowego, następuje otwarcie bramkowanych elektrycznie

3

(zależne od napięcia) kanałów przewodzących odkomórkowo

kationy

potasowe oraz kanałów

przewodzących kationy sodowe do wnętrza komórki. Wskutek różnicy stężeń i potencjałów
kationy sodowe szybko napływają do wnętrza komórki, niwelując różnicę potencjałów pomiędzy
środowiskiem zewnątrz- i wewnątrzkomórkowym do zera (depolaryzują błonę komórkową). Jest
to początek tzw. potencjału iglicowego. Ze względu na dużą początkową różnicę stężeń, mimo
wyrównania potencjałów, kationy sodowe napływają w dalszym ciągu do wnętrza komórki,
powodując odwrotną polaryzację błony, tzw. nadstrzał dochodzący do +35 mV. Następuje to
stosunkowo szybko; w ciągu ok. 2 ms następuje już całkowita inaktywacja kanałów sodowych. Po
rozpoczęciu aktywacji sodowej, w odpowiedzi na depolaryzację, następuje aktywacja potasowa,
czyli otwarcie kanałów dla odkomórkowego prądu kationów potasowych. Powoduje to zmianę
potencjału wnętrza komórki z powrotem na ujemny, czyli repolaryzację. W tym czasie nie jest
możliwe ponowne pobudzenie komórki, jest to okres

refrakcji

bezwzględnej

[4]

. W czasie trwania

potencjału iglicowego, a zwłaszcza pod koniec - proporcje kationów po obu stronach błony są
odwrócone (Na

+

wewnątrz, K

+

na zewnątrz komórki). Przez cały czas trwania potencjału

czynnościowego, aktywna jest

pompa sodowo-potasowa

oraz inne układy transportujące jony.

Poziom aktywności pompy sodowo-potasowej jest bowiem uzależniony m. in. od stężenia
kationów sodowych we wnętrzu komórki. Zatem w czasie trwania potencjału iglicowego pompa
działa z najwyższą możliwą prędkością. W ciągu kolejnych kilkudziesięciu milisekund przywraca
proporcje kationów sodowych i potasowych po obu stronach błony komórkowej. Jednak
początkowo błona jest jeszcze w stanie hiperpolaryzacji - różnica potencjałów przekracza wartość
spoczynkową. Jest to okres refrakcji względnej, kiedy komórkę da się pobudzić, ale dużo
większym bodźcem - ze względu na większą "odległość" od poziomu potencjału krytycznego. W
pewnym stopniu, w różnych tkankach, w opisanych procesach biorą udział również inne jony,
głównie chlorkowe (Cl

-

) oraz wapniowe (Ca

2+

).

Potencjał spoczynkowy

Potencjał spoczynkowy to różnica

potencjałów

(

napięcie

) między obiema stronami

błony

plazmatycznej

niepobudzonej komórki pobudliwej.

Wszystkie napięcia na błonie wyraża się jako różnice potencjału wnętrza komórki do potencjału
po stronie zewnętrznej. Potencjały spoczynkowe mają wartości ujemne, które w komórkach
nerwowych wahają się między –65

mV

a –90 mV. Powstanie potencjału spoczynkowego jest

spowodowane przede wszystkim tendencją

jonów

potasu

do przepływania zgodnie

z

gradientem

stężenia

tych jonów z wnętrza na zewnątrz

błony komórkowej

. Powoduje to

pozostanie niewielkiego nadmiaru

ładunków

ujemnych po wewnętrznej stronie błony. Inne jony

(np. sodu) jedynie w niewielkim stopniu wpływają na wartości potencjału spoczynkowego. Siła
elektrochemiczna, powodująca ruch jonu poprzez błonę komórkową, jest różnicą między
potencjałem spoczynkowym a potencjałem równowagi dla danego jonu. Potencjał równowagi
jonu jest to taki potencjał, przy którym wypływ tego rodzaju jonów z komórki jest równy ich
wpływowi do jej wnętrza.

Potencjał równowagi dla poszczególnych jonów można obliczyć stosując

równanie Nernsta

.

Potencjały spoczynkowe można obliczyć stosując

równanie Goldmana

, które uwzględnia

wszystkie zaangażowane rodzaje jonów.

Synapsa

4

Połączenie synaptyczne: 1-

mitochondrium

2-

pęcherzyki

presynaptyczne z

neurotransmiterem

3-

autoreceptor 4-

szczelina synaptyczna

5-neuroreceptor 6-

kanał wapniowy

7-pęcherzyk

uwalniający

neurotransmitery

8-receptor zwrotnego wychwytu mediatora

Połączenie nerwowo-mięśniowe

: 1-

akson

2-połączenie synaptyczne 3-

mięsień szkieletowy

4-

miofibryla

Porównanie synapsy elektrycznej (A) i chemicznej (B); A) pobudzenie (1) jest przekazywane między

komórkami za pomocą transportu jonów (2) przez bezpośrednie

kanały

; B) pobudzenie (1) skutkuje

wydzielaniem pęcherzyków i

egzocytotycznym

wydzielaniem (2) substancji przekaźnikowej (3)

wchłanianej

endocytotycznie

(4) przez komórkę – odbiornik.

Synapsa – miejsce komunikacji błony kończącej

akson

z

błoną komórkową

drugiej komórki -

nerwowej

lub komórki efektora (narządu wykonawczego), np. mięśni lub gruczołu.

Impuls nerwowy

zostaje przeniesiony z jednej komórki na drugą przy udziale

substancji

o

charakterze

neuroprzekaźnika

(zwanego czasem neurohormonem) – mediatora synaptycznego

(synapsy chemiczne) lub na drodze impulsu elektrycznego (synapsy elektryczne). Synapsy

5

otoczone są przez

astrocyty

, które uczestniczą w przekazywaniu sygnału między neuronami.

Powtarzające się przekazywanie impulsu

długotrwale wzmacnia przewodnictwo synaptyczne

.

Powstawanie sieci neuronów o zwiększonym przewodnictwie jest podstawą uczenia się i
zapamiętywania

[1]

.

Nowe synapsy powstają w procesie zwanym

synaptogenezą

.

Połączenia synaptyczne

Ze względu na rodzaj komórek, między którymi przekazywany jest sygnał, wyróżnia się synapsy:



nerwowo-nerwowe – połączenie między dwiema komórkami nerwowymi



nerwowo-mięśniowe – połączenie między komórką nerwową i mięśniową



nerwowo-gruczołowe – połączenie między komórką nerwową i gruczołową

Typy synaps

Ze względu na sposób przekazywania impulsu wyróżnia się synapsy elektryczne i chemiczne.

Elektryczne

W tych synapsach neurony prawie się stykają (gł. połączenia typu „neksus”). Kolbka
presynaptyczna oddalona jest od kolbki postsynaptycznej o 3,5

nm

. Możliwa jest

wędrówka

jonów

z jednej komórki do drugiej – przekazywanie dwukierunkowe. Impuls jest bardzo

szybko przekazywany. Występują w mięśniach, siatkówce oka, części korowej

mózgu

oraz

niektórych częściach serca.

Chemiczne

W tych synapsach komórki są od siebie oddalone o ok. 20 nm, między nimi powstaje

szczelina

synaptyczna

. Zakończenie neuronu presynaptycznego tworzy kolbkę synaptyczną, w której są

wytwarzane neuroprzekaźniki (mediatory – przekazywane w pęcherzykach synaptycznych), które
łączą się z receptorem, powodując depolaryzację błony postsynaptycznej. Występują tam, gdzie
niepotrzebne jest szybkie przekazywanie impulsu, np. w narządach wewnętrznych.

Obecnie znanych jest ok. 60 związków, które pełnią funkcję mediatorów. Wyróżnia się wśród nich
neuroprzekaźniki pobudzające lub hamujące wzbudzanie potencjału czynnościowego. Głównym
neuroprzekaźnikiem pobudzającym w korze mózgowej ssaków jest

kwas glutaminowy

. Inne

znane mediatory pobudzające to
np.:

acetylocholina

,

noradrenalina

,

adrenalina

,

dopamina

,

serotonina

,

histamina

. Głównym

neuroprzekaźnikiem hamującym jest

kwas γ-aminomasłowy

(GABA). Pozostałe mediatory

hamujące to:

glicyna

i peptydy

opioidowe

.

Synapsa nerwowo-mięśniowa

Przez synapsę nerwowo-mięśniową następuje przekazanie sygnału z

motoneuronu

do

mięśnia

szkieletowego

. W pobliżu komórki mięśniowej neuron traci

osłonkę mielinową

i rozdziela się na

wiele cienkich odgałęzień, które kontaktują się z błoną komórki mięśniowej (błoną
postsynaptyczną). W miejscach styczności na końcówkach nerwu (błonie presynaptycznej)
znajdują się

kolbki synaptyczne

zawierające pęcherzyki z

neurotransmiterem

acetylocholiną

(ACh). Przestrzeń między błoną pre- i postsynaptyczną to

przestrzeń synaptyczna.

W błonie presynaptycznej są strefy aktywne, w których zachodzi

egzocytoza

pęcherzyków z

neurotransmiterem i uwolnienie ACh do przestrzeni synaptycznej. W tej błonie mieszczą się
także

kanały wapniowe

typu N.

W błonie postsynaptycznej, naprzeciw stref aktywnych, tworzą się pofałdowania synaptyczne. Na
ich krawędziach znajdują się receptory acetylocholiny typu synaptycznego, które są kanałami
jonowymi otwierającymi się w wyniku przyłączenia ACh.

6

Schemat działania synapsy chemicznej

Gdy impuls nerwowy dotrze do zakończenia aksonu, powoduje otwarcie kanałów jonowych
selektywnie wpuszczających jony wapnia. Jony te uaktywniają
migrację

pęcherzyków

presynaptycznych (zawierających

mediator

– substancję chemiczną,

np.

adrenalinę

,

noradrenalinę

,

acetylocholinę

). Na drodze

egzocytozy

pęcherzyki te uwalniają

zawartość do

szczeliny synaptycznej

.

Mediator wypełnia szczelinę synaptyczną i część z jego cząsteczek łączy się z receptorami na
błonie postsynaptycznej. Powoduje to otworzenie się kanałów dla jonów sodu, a w efekcie
depolaryzację błony postsynaptycznej. Jeżeli depolaryzacja ta osiągnie wartość progową,
otwierają się kolejne kanały sodowe wrażliwe na napięcie, skutkiem czego pojawia się

potencjał

czynnościowy

i indukuje falę przechodzącą przez cały neuron.

Cząsteczki mediatora działają w szczelinie synaptycznej jedynie przez określony czas. Jest to
spowodowane istnieniem receptorów na błonie presynaptycznej, które zajmują się zwrotnym
wychwytem (re-uptake) mediatora.

Narządy ścięgniste Golgiego

Narządy ścięgniste Golgiego – rodzaj

receptorów

miotatycznych zlokalizowanych w ścięgnie w

pobliżu jego przejścia w tkankę mięśniową. Odpowiadają za

objaw scyzoryka

w spastyczności.

Narządy ścięgniste są niewrażliwe na pasywne rozciąganie, a ich aktywację powoduje skurcz
sąsiadujących

komórek mięśniowych

. Gdy włókna mięśnia szarpią, organy Golgiego

emitują

impulsy nerwowe

do

rdzenia kręgowego

. To powoduje rozluźnienie mięśnia i umożliwia

utrzymanie określonej pozycji ciała. Narządy ścięgniste pełnią także funkcję ochronną,
zapobiegając oderwaniu się mięśni od miejsca przyczepu (wskutek np. zbyt silnego napięcia).

Budowa

Pojedynczy narząd składa się z wiązki włókien ścięgnowych zamkniętych w torebce włóknistej.
Do narządu wnika jedno lub dwa włókna dośrodkowe należące do grupy Ib, o średnicy ok. 16

μm

[

Odruch bezwarunkowy

Odruch bezwarunkowy – reakcja wrodzona (

odruch

), automatyczna, zachodzi poprzez

pobudzenie odpowiednich

receptorów

, zakończeń nerwowych, nerwów czuciowych oraz

pobudzenie organów efektorowych (głównie mięśni) poprzez nerwy ruchowe lub autonomiczne.
Reakcja odruchowa przebiega bez uświadomienia, to znaczy, że nerwy wywołują odruch
(pobudzają mięśnie) przed powiadomieniem mózgu.

Przykłady odruchów bezwarunkowych



odruch akomodacji oka



odruch krztuśny

(

ang.

gag reflex)



odruch nurkowania

(ang. Mammalian diving reflex)



odruch przedsionkowo-oczny

(ang. Vestibulo-ocular reflex)



odruch ścięgna Achillesa



odruch rzepkowy

, inaczej

odruch kolanowy

(ang. Patellar reflex)



odruch źreniczny



odruch wymiotny

7

Odruchy monosynaptyczne

Są przykładem odruchów bezwarunkowych, których realizacja odbywa się na poziomie rdzenia
kręgowego, z wykorzystaniem tylko dwóch neuronów.

Odruch rozciągania mięśnia

Każdy mięsień poprzecznie prążkowany posiada oprócz włókien mięśnia roboczego, również tzw.
wrzeciona nerwowo-mięśniowe. Te wyspecjalizowane receptory odruchu rozciągania mięśnia,
ledwie widoczne gołym okiem, zlokalizowane są w brzuścu mięśnia.

Wrzecionka nerwowo-

mięśniowe

posiadają budowę podobną do włókna mięśnia roboczego, są jednak od nich cieńsze.

W obrębie wrzecionka znajduje się sieć cienkich dośrodkowych włókien nerwowych, tzw.
zakończeń pierścieniowo-spiralnych, które bardzo łatwo reagują na rozciąganie. W odpowiedzi
na bodziec, generowany jest potencjał czynnościowy, który przy pomocy grubego włókna typu Ia
wędruje przez korzeń tylny do istoty szarej rdzenia. Tam sygnał przełącza się przez synapsę na
komórkę ruchową przedniego rogu rdzenia zaczynając impuls nerwowy w neuronie eferentnym
(grube włókno nerwowe typu α). Komórka nerwowa eferentna ma bogate rozgałęzienia do
włókien roboczych mięśnia. Impuls wywołuje reakcję skurczową całego mięśnia (wszystkich
włókien), w efekcie zmienia się stan napięcia wrzecionowych komórek mięśniowych i do układu
nerwowego kierowana jest informacja zwrotna. Monosynaptyczny odruch rozciągania mięśnia
stanowi podstawę m.in. odruchu rzepkowego, ze ścięgnem Achillesa oraz odruchu ze ścięgna
mięśnia dwugłowego ramienia.

Odruch rzepkowy działa następująco: uderzenie w ścięgno rzepkowe rozciąga wrzeciona
mięśniowe w mięśniu czworogłowym z przodu uda. To rozciągnięcie jest szybkie jak mgnienie
oka, lecz mimo to stymuluje konkretne neurony czuciowe, których dendryty mają zakończenia we
wrzecionach mięśnia i których aksony mają zakończenia bezpośrednio w neuronach ruchowych
w rdzeniu kręgowym. Nerwy eferentne stymulują mięsień czworogłowy uda, powodując jego
skracanie się i podskakiwanie stopy. Odruch ścięgnisty jest specyficzny w tym, iż jego sprzężenie
zwrotne dotyczy jedynie mięśnia, w którym wrzeciono jest zlokalizowane. "Podobnie jak
wszystkie inne odruchy, ten również zachodzi na ułamek sekundy zanim zdacie sobie z niego
świadomie sprawę. Czujecie, że zachodzi, już po fakcie, po tym jak odruch zakończył swój cykl.
Odnotowujecie też to wrażenie świadomie wyłącznie dlatego, iż oddzielne receptory modalności
dotyku przesyłają wiadomość do kory mózgowej i tą drogą do świadomego umysłu."

Objaw scyzoryka w spastyczności

Objaw scyzoryka w spastyczności jest kolejnym odruch rozciągania, lecz powoduje on raczej
rozluźnianie niż skurcz mięśni docelowych. Bodźcem dla objawu nie jest dynamiczne rozciąganie
wrzeciona mięśnia, lecz ściskanie kurczliwy nacisk na receptory czuciowe ścięgna. Nacisk ten
odruchowo powoduje rozluźnienie mięśnia przyczepionego do ścięgna, oraz zapięcie stawu.
Receptory czuciowe odbjawu scyzoryka w spastyczności znajdują się w organie ścięgnistym
Golgiego. Większość receptorów jest tak naprawdę zlokalizowanych blisko połączeń mięśniowo-
ścięgnistych, gdzie łączą one niewielkie kawałeczki tkanki łącznej, z odpowiadającymi im
włóknami mięśniowymi. Organ ścięgnisty Golgiego jest więc aktywowany przez kurczenie
komórek mięśni, które ułożone są w jednej linii (w szeregu) z receptorami. Najnowsze badania
wyjaśniły, że organ ścięgnisty Golgiego jest stosunkowo niewrażliwy na pasywne rozciąganie,
lecz zaczyna wystrzeliwywać impulsy nerwowe z powrotem do rdzenia kręgowego, kiedy tylko
włókna mięśnia zaczynają go szarpać. Inaczej niż w przypadku odruchu ścięgnistego, tutaj
przychodzące aksony czuciowe nie mają zakończeń bezpośrednio w neuronach ruchowych, (co
mogłoby zwiększyć ich aktywność i stymulować skurcz mięśniowy), lecz w hamujących
neuronach wstawkowych, które zmniejszają aktywność neuronów ruchowych i tym samym
powodują odprężanie się mięśnia. Jeśli stymulujecie receptor, odruch rozluźnia mięsień.

Odruch polisynaptyczny

Jest to odruch, którego szlak przebiega przez wiele neuronów przełącznikowych. Jego tor ulega
rozgałęzieniu, a na jego przebieg i efekt końcowy mogą mieć wpływ różne ośrodki mózgowia i
rdzenia kręgowego.

8

Odruchy zginania

Inaczej nazywany odruchem ucieczki lub odruchem obronnym. Powstaje on w przypadku
zaistnienia bodźca bólowego (np. dotknięcie gorącej patelni, nastąpienie na ostry kamień, ukłucie
kolcem). Podrażniony receptor bólowy wysyła sygnał do rdzenia kręgowego, przez korzenie
tylne. Tam zostaje on przełączony na neurony różnych dróg aferentnych i eferentnych.
Docierające do mięśni impulsy powodują gwałtowny skurcz tych grup mięśniowych, których
działanie jest konieczne do oddalenia się od niebezpiecznego czynnika. Równocześnie
rozluźnieniu ulegają mięśnie antagonistyczne. W przypadku bodźca pochodzącego z kończyny
dolnej, ciężar ciała przenoszony jest automatycznie na drugą kończynę. Nad zachowaniem
równowagi czuwają ośrodki mózgowia,

móżdżku

i

pnia mózgu

. Odruchy zginania są pochodzenia

rdzeniowego, a nie mózgowego. Tak więc nawet gdyby rdzeń kręgowy został odcięty od mózgu,
odruch zginania nadal cofnąłby rękę lub stopę przed zagrażającym bodźcem.

Wzajemne hamowanie

Odruchy zginania nie tylko powodują aktywizację mięśni zginacza, do przyciągnięcia dłoni lub
stopy w stronę tułowia, lecz również rozluźniają one prostownik, który następnie pozwala na
swobodne zgięcie. Dzieje się tak za sprawą neuronów wstawkowych hamujących. Kiedy neurony
wstawkowe ułatwiające oddziałują na neurony ruchowe unerwiające zginacze, w ten sposób
powodując ich skurcz, neurony wstawkowe hamujące oddziałują na neurony ruchowe
unerwiające prostowniki, powodując ich rozluźnianie. Ten fenomen jest znany jako wzajemne
hamowanie i jest on integralną częścią odruchu zginania. Inaczej niż odruchy rozciągania,
odruchy zginania powodują efekty znacznie wykraczające poza strefę oddziaływania bodźca.
Można zaobserwować to, kiedy pielęgniarka nakłuwa palec wskazujący dziecka, aby pobrać
krew. Reaguje cała górna kończyna dziecka, a nie tylko zginacze podrażnionego palca.
Gwałtowne szarpnięcie do tyłu wskazuje, iż odruch zginania ułatwia neurony ruchowe zginacza i
powstrzymuje neurony ruchowe całej górnej kończyny.

Odruch skrzyżowanego wyprostu

Odruch skrzyżowanego wyprostu jest kolejnym składnikiem odruchów zginania wspomaga
przeciwną stronę ciała. Za pomocą tego odruchu, podczas gdy członek z podrażnionej strony
zgina się, członek po drugiej stronie się rozciąga. Dzieje się tak, kiedy człowiek staje jedną stopą
na żarze w pobliżu ognia. Nie myśląc o tym, podnosi podrażnioną stopę w pośpiechu, skracając
zginacze i rozluźniając prostowniki po tej samej stronie ciała – wszystko w jednym momencie –
paluch, kostka, kolano, biodro, a nawet tułów. Podczas gdy podrażniona stopa unosi się do góry,
odruch skrzyżowanego wyprostu skraca prostowniki i rozluźnia zginacze po przeciwnej stronie
ciała, wzmacniając jego postawę i powstrzymując od przewrócenia się w ogień. Odruch
skrzyżowanego wyprostu jest realizowany przez neurony wstawkowe, których aksony krzyżują na
przeciwległą stronę rdzenia kręgowego i unerwiają neurony ruchowe w odwrotny sposób niż ten
po stronie podrażnionej – neurony ruchowe mięśni prostownika są ułatwiane, zaś neurony
ruchowe mięśni zginacza są powstrzymywane. Odruchy zginania służą również wielu innym
funkcjom ochronnym. Na przykład podczas poważnego skręcenia kostki zakończenia bólowe
stają się bardziej wrażliwe. Przy kolejnym skręceniu kostki, wyższe centra w mózgu skojarzone z
wolą i świadomością pozwolą odruchom kręgosłupowego zginania na niepowstrzymane działanie
i ciało upadnie, zanim jego waga całkiem przygniecie narażony na niebezpieczeństwo staw.

Odruchy u noworodków

9

Odruch chwytny u noworodka



odruch płaczu.



odruchy: szukania i ssania, najlepiej rozwinięte odruchy noworodka. Po pogłaskaniu w

policzek dziecko natychmiast odwróci główkę w jego stronę i otworzy usta w poszukiwaniu
jedzenia; nawet jeśli odnajdzie tylko palec, zacznie go mocno ssać.



odruch Moro (nazwa pochodzi od nazwiska badacza, który go opisał), inaczej zwany

odruchem obejmowania. Gdy gwałtownie zmienimy położenie ciała noworodka, albo też w
pomieszczeniu, w którym się znajduje, rozlegnie się nagły hałas lub ostry dźwięk, dziecko
zareaguje energicznym wyprostowaniem rąk i nóg. Plecy wygnie w łuk, a głowę odchyli do
tyłu; następnie zaciśnie pięści, a odrzuconymi wcześniej na boki rękami wykona powolny
ruch objęcia klatki piersiowej.



odruch chwytny - można zaobserwować go, wkładając palec w dłoń noworodka; zaciska

on wówczas palce tak mocno, że można go nawet unieść. Dotyczy to każdego przedmiotu
przyłożonego do wewnętrznej strony dłoni noworodka.



odruch pełzania - jeśli ułożonemu na brzuchu noworodkowi delikatnie podrażnić stopy,

zacznie on nieznacznie czołgać się do przodu.



odruch podparcia i stąpania, inaczej zwany odruchem chodu automatycznego. Jeśli

chwycimy nowo narodzone dziecko pod pachy, tak aby jego stopy dotykały podłoża, zacznie
ono przebierać nogami, tak jakby chciało chodzić. Odruch ten nie ma jednak nic wspólnego z
właściwym chodzeniem.

Powyższe odruchy charakterystyczne są tylko dla okresu noworodkowego i zanikają w miarę
upływu czasu - odruch Moro po około pięciu miesiącach życia, chwytny po ok. trzech, a chodu
automatycznego po ok. dwóch miesiącach.

Wrzecionko nerwowo-mięśniowe

Wrzecionko nerwowo-mięśniowe

10

Wrzecionko nerwowo-mięśniowe składa się z 2-10 cienkich komórek mięśniowych -

miocytów

.

Miocyty te nazwano

miocytami intrafuzalnymi

i podzielono na dwie grupy, które różnią się

ułożeniem

jąder

, średnicą i długością komórek mięśniowych (miocytów). Są to receptory typu

tonicznego, oznacza to, iż przy stałym obciążeniu danego

mięśnia

częstotliwość wyładowań jest

stała. Wzrost rozciągnięcia tego mięśnia zwiększa częstotliwość wyładowań, natomiast
zwiększenie obciążenia zwiększa liczbę

receptorów

wyładowujących się. Wrzecionko posiada

bardzo niski

próg pobudliwości

, ponieważ już obciążenie mięśnia masą 1-2 g wywołuje

utrzymujące się wyładowanie wrzecionek. Wrzecionka ułożone są równolegle do

miocytów

ekstrafuzalnych

. Wrzecionko otacza torebka łącznotkankowa, która po obu stronach przyczepia

się do

śródmięsnej

miocytów ekstrafuzalnych. Obwodowe części miocytów w przeciwieństwie do

tych położonych w środkowej części wrzecionka są poprzecznie prążkowane i mają zdolność
kurczenia się.

Podział miocytów intrafuzalnych



miocyty z woreczkiem jąder



miocyty z łańcuszkiem jąder

Unerwienie wrzecionka nerwowo-mięśniowego



Grube włókna nerwowe dośrodkowe, należące do grupy Ia, które po przejściu przez

torebkę tracą osłonkę mielinową i kończą się w środkowej części wrzecionka w postaci
zakończeń pierścieniowo-spiralnych – pierwotnych, występują w obydwu typach miocytów.



Cieńsze włókna dośrodkowe, należące do grupy II, kończą się zakończeniami w postaci

„wiązanki kwiatów” – wtórnymi. Umiejscowione są obwodowo, występują jedynie w miocytach
z łańcuszkiem jąder.



Cienkie włókna nerwowe odśrodkowe, należące do grupy A-gamma, kończą się płytkami

ruchowymi na miocytach intrafuzalnych w częściach obwodowych z poprzecznym
prążkowaniem. Dzielimy je na dwa typy:



włókna odśrodkowe gamma-dynamiczne – włókna te znajdują się

w

miocytach

z torebką jąder,



włókna odśrodkowe gamma-statyczne - natomiast te włókna występują w

miocytach z łańcuszkiem jąder.

Pamięć

Pamięć – zdolność do rejestrowania i ponownego przywoływania

wrażeń zmysłowych

,

skojarzeń,

informacji

, występująca u ludzi, niektórych

zwierząt

i w

komputerach

. W każdym z tych

przypadków proces zapamiętywania ma całkowicie inne podłoże

fizyczne

oraz podlega badaniom

naukowym w oparciu o różne zestawy pojęć.

Podwzgórze

Podwzgórze

hypothalamus

hypothalamus

11

lokalizacja podwzgórza w mózgowiu

Narządy

Mózgowie

Podwzgórze zaznaczone w dwóch projekcjach mózgu

Przekrój w płaszczyźnie strzałkowej mózgowia płodu w wieku 3 miesięcy, zaznaczono podwzgórze

Podwzgórze (

łac.

hypothalamus, z

gr.

ὑπó = „pod” θάλαμος „izba, sypialnia”) – część

podkorowa

mózgowia

zaliczana do

międzymózgowia

. Podwzgórze składa się z wielu jąder

spełniających szereg istotnych funkcji.

Podwzgórze produkuje i wydziela neurohormony i w ten sposób funkcjonalne łączy

ośrodkowy

układ nerwowy

z

układem wewnątrzwydzielniczym

, poprzez

przysadkę mózgową

.

12

Podwzgórze reguluje liczne procesy metaboliczne oraz wiele funkcji

autonomicznego

i

ośrodkowego układu nerwowego.

Podwzgórze kontroluje



głód



pragnienie



rytm dobowy



sen



temperaturę ciała



zachowania rodzicielskie.

Podwzgórze jest częścią mózgu wszystkich

kręgowców

[1]

.

Anatomia

Podwzgórze znajduje się między podstawną częścią

kresomózgowia

i brzuszną

częścią

śródmózgowia

. Podwzgórze jest ściśle połączone z przysadką mózgową. Podwzgórze i

przysadka stanowią część

osi podwzgórze-przysadka-nadnercza

.

W przedniej części podwzgórza znajdują się jądra:



płciowodwupostaciowe



nadwzrokowe



przykomorowe



nadskrzyżowaniowe

W części środkowej (guzowej) znajdują się jądra:



brzuszno-przyśrodkowe



grzbietowo-przyśrodkowe



guzowo-suteczkowe



łukowate

W części bocznej znajduje się jądro:



boczne

W części tylnej (sutkowatej) znajdują się jądra:



suteczkowe przyśrodkowe



suteczkowe boczne



przedsuteczkowe



tylne

Neurotransmitery podwzgórza

Neurony syntetyzują około 20 ważnych związków o
właściwościach

hormonów

lub

neuroprzekaźników

.

Funkcja

Podwzgórze zawiera ważne ośrodki kierujące czynnością autonomicznego układu nerwowego,
gospodarką wodną organizmu (regulacją ilości wody i odczuwaniem pragnienia),

termoregulacją

,

czynnością gruczołów wewnątrzwydzielniczych, pobieraniem pokarmu (głód i sytość), przemianą
tłuszczów, przemianą węglowodanów (cukrów), snem i czuwaniem, czynnościami seksualnymi
(cyklami układu rozrodczego, popędem seksualnym) oraz reakcjami emocjonalnymi. Czynność
podwzgórza pozostaje w ścisłym związku z

przysadką mózgową

.

13

Podwzgórze, które jest ośrodkiem preferencji seksualnych w mózgu, pełni odmienne funkcje u
kobiet niż u mężczyzn. U mężczyzn reguluje ono przepływ hormonów w taki sposób, żeby
zapewnić utrzymanie stałego ich poziomu. U kobiet podwzgórze reaguje na wysoki poziom
hormonu powodując dalsze jego wydzielanie

[2]

[

potrzebne źródło

]

.

Podwzgórze stanowi wierzchołek trójkąta łączący bezpośrednio biochemiczny kanał łączności z
kanałami nerwowymi. Tą drogą wszelkiego rodzaju procesy psychiczne mogą wpływać na
zmianę funkcji biochemicznych organizmu żywego. Szczególną pozycję w łączności mózgu z
narządami wewnętrznymi zajmują aminy katecholowe:

adrenalina

i noradrenalina.

Na podstawie doświadczeń na szczurach stwierdzono, że w podwzgórzu zlokalizowany jest
ośrodek przyjemności. Przez podwzgórze do kory nerwowej przepływają bodźce czuciowe,
dlatego podwzgórze nazywane jest podkorowym ośrodkiem czucia.

Wzgórze (anatomia)

Animacja ilustrująca położenie wzgórza w obrębie mózgowia i czaszki człowieka

Schemat budowy wzgórza

Wzgórze (

łac.

thalamus,

ang.

thalamus) - część

międzymózgowia

znajdująca się pod

spoidłem

wielkim

. Przylega do niego

podwzgórze

.

Odpowiada za wstępną ocenę

bodźców

zmysłowych

i przesyłanie ich do kory mózgowej

(oprócz

węchu

). Pełni kluczową rolę w

integracji informacji

czuciowych i ruchowych, w procesach

uwagi i kontrolowania dostępu do danych czuciowych. Stanowi największą ilość

istoty

szarej

międzymózgowia. Wzgórze tworzą skupienia istoty szarej (jądra) pooddzielane przez

pasma

istoty białej

. Stanowi ograniczenie

komór

: komory bocznej oraz komory trzeciej.

Budowa zewnętrzna

14

W opisie anatomicznym wzgórza wyróżnia się dwa bieguny i cztery powierzchnie.



Biegun przedni - jest skierowany w stronę ogona

jądra ogoniastego

i wraz ze

słupem

sklepienia

ogranicza otwór międzykomorowy (foramen interventriculare).



Biegun tylny - tworzy poduszkę (pulvinar).



Powierzchnia górna - stanowi ograniczenie części centralnej komory bocznej. Jest

wypukła, brzegiem bocznym graniczy z

jądrem ogoniastym

. Między nimi przebiega bruzda w

której przebiega prążek krańcowy (stria terminalis). Prążek krańcowy jest zrośnięty z cienką
blaszką, zwana blaszką przytwierdzoną, do której przyczepia się splot naczyniówkowy
komory bocznej. Wzdłuż powierzchni przyśrodkowej przebiega prążek rdzenny wzgórza, do
którego przyczepia się tkanka naczyniówkowa komory trzeciej.



Powierzchnia przyśrodkowa - współtworzy boczną ścianę komory trzeciej. Jest ustawiona

wzdłuż osi strzałkowej. Powierzchnie przyśrodkowe są zrośnięte, stanowiąc zrost
miedzywzgórzowy.



Powierzchnia dolna - przylega bezpośrednio do

podwzgórza

i

niskowzgórza



Powierzchnia boczna - przylega do jądra ogoniastego i

torebki wewnętrznej

Budowa wewnętrzna, obszary wzgórza i funkcje

Wzgórze jest zbudowane głównie z istoty szarej, tworzącej jądra, do której wnikają pasma istoty
białej, zwanymi blaszkami rdzennymi. Wzdłuż bocznej powierzchni wzgórza przebiega

blaszka

rdzenna zewnętrzna

, która oddziela leżące bocznie od niej jądro siatkowate wzgórza od

pozostałych jąder.

Blaszka rdzenna wewnętrzna

przebiega strzałkowo, oddzielając jądro

przyśrodkowe od jąder bocznych. Ku przodowi rozdziela się ograniczając jądra przednie. Z tyłu
blaszka zagina się, oddzielając jądro przyśrodkowe od jąder poduszki. Wewnątrz blaszki znajduje
się jądro śródblaszkowe.