Czynność komórek 

nerwowych i  mięśniowych

 

 

Pobudliwość i pobudzenie

• Pobudzenie (excitation) jest to zmiana 

właściwości błony komórkowej lub 
metabolizmu komórkowego pod wpływem 
czynników działających z zewnątrz 
komórki, czyli pod wpływem bodźców. 

 

 

• W warunkach fizjologicznych bodźcami 

działającymi na przeważającą liczbę 
komórek w organizmie są przekaźniki 
chemiczne. Komórki natomiast, tworzące 
w organizmie narządy odbiorcze, czyli 
receptory, odbierają w warunkach 
fizjologicznych również bodźce fizyczne w 
różnej postaci, np. fal świetlnych, fal 
akustycznych, energii cieplnej, energii 
mechanicznej (jako ucisk lub rozciąganie 
itp.).

 

 

• Bodźce fizjologiczne są to takie bodźce, 

które nie uszkadzają komórki wywolują 
całkowicie odwracalne procesy. 

 

 

• Pobudliwość (excitability) jest to zdolność 

reagowania na bodziec.

• do pobudliwych zalicza się te tkanki, których 

komórki szybko odpowiadają na bodźce.

• Są to tkanki zbudowane z komórek nerwowych i 

ich wypustek oraz z komórek mięśniowych: 
mięśni poprzecznie prążkowanych, mięśni 
gładkich i mięśnia sercowego. 

 

 

• W komórkach mięśniowych i nerwowych 

pod wpływem bodźca dochodzi do 
wędrówki jonów do wnętrza komórki, a 
następnie z wnętrza komórki na zewnątrz. 
Tym szybkim wędrówkom przez błonę 
komórkową jonów obdarzonych ładunkiem 
elektrycznym towarzyszą wahania 
potencjału elektrycznego. 

 

 

Potencjał spoczynkowy

• Pomiędzy wnętrzem komórek tkanek 

pobudliwych a płynem 
zewnątrzkomórkowym występuje stale w 
spoczynku różnica potencjału 
elektrycznego, czyli potencjał 
spoczynkowy błony komórkowej (resting 
membrane potential). 

 

 

Potencjał spoczynkowy

• Jest on spowodowany właściwościami 

błony komórkowej, przez ktorą jony o 
dodatnim ładunku elektrycznym przenikają 
z trudnością. 

 

 

• Stężenie poszczególnych jonów w płynie 

wevrnątrzkomórkowym nie zmienia się, 
jeśli metabolizm nie ulegnie zmianie i jeśli 
na błonę komórkową nie działają bodźce z 
zewnątrz. W tych warunkach wytwarza się 
równowaga pomiędzy stężeniem 
poszczególnych jonów na zewnątrz i 
wewnątrz komórek. 

 

 

Pompa sodowo-potasowa

• Utrzymanie wewnątrz komórek dużego 

stężenia K+ i małego stężenia Na+ 
wymaga aktywnego transportu obu tych 
kationów przez błonę komórkową 
przeciwko gradientowi stężeń. 

 

 

• Napęd pompy sodowo-potasowej wiąże 

się z metabolizmem 
wewnątrzkomórkowym. Okolo 30% 
całego metabolizmu komórkowego tkanek 
pobudliwych jest zużywane na napęd 
pompy sodowo-potasowej.

 

 

Optymalna praca pompy i związana z tym 

optymalna pobudliwość wymagają:

• 1) stałego dopływu do komórek tlenu i substancji 

energetycznych (glukozy);

• 2) stałej resyntezy ATP z ADP i fosforanu w 

procesie oddychania komórkowego;

• 3) stałego odprowadzania z komórek 

ostatecznego produktu rozpadu substancji 

energetycznych - dwutlenku węgla;

• 4) odpowiedniego stosunku kationów [Na+] do 

[K+] w płynie zewnątrzkomórkowym;

• 5) odpowiedniej temperatury dla procesów 

enzymatycznych wewnątrzkomórkowych, jaką 

jest 37°C.

 

 

• Wystarczy zmiana jednego z wymienionych 

warunków, aby nastąpiło zwolnienie lub 
zatrzymanie pompy sodowo-potasowej.

 
• Po zatrzymaniu pompy następuje wyrównanie 

stężenia Na+ i K+ po obu stronach błony 
komórkowej i zanika różnica potencjałów 
elektrycznych pomiędzy wnętrzem komórki a 
otoczeniem. 

 

 

• Po wyrównaniu różnicy potencjałów 

pomiędzy wnętrzem komórki a jej 
otoczeniem wskutek zatrzymania pompy 
komórki tkanek pobudliwych tracą swoje 
właściwości. Przestają reagować na 
bodźce i stają się niepobudliwe.

 

 

Komórka nerwowa

• W organizmie człowieka znajduje się około 30 

miliardów komórek nerwowych, czyli neuronów. 

• Znaczna większość z nich skupia się w 

ośrodkowym układzie nerwowym. 

• Stosunkowo niewielka ich liczba występuje poza 

ośrodkowym układem nerwowym w zwojach 
nerwowych. Są to zwoje nerwowe nerwów 
czaszkowych i nerwów rdzeniowych oraz zwoje 
nerwowe należące do układu autonomicznego.

 

 

• Zasadniczą funkcją 

neuronu jest 
przekazywanie informacji 
zakodowanych w postaci 
impulsów nerwowych. 

 

 

• W organizmie człowieka występują 

zarówno neurony o krótkich aksonach 
rozgałęziających się w pobliżu ciała 
komórki, jak i o długich aksonach, z 
których najdłuższe mają około 1,2 m. 

 

 

• Jedne z największych komórek 

nerwowych w organizmie człowieka, o 

długich aksonach, występują w jądrach 

ruchowych pnia mózgu i rdzenia 

kręgowego. 

• Aksony tych komórek biegną w nerwach 

czaszkowych lub nerwach rdzeniowych do 

mięsni szkieletowych, gdzie znajdują się 

ich zakończenia. 

 

 

Odmienną budowę mają neurony 

czuciowe w zwojach rdzeniowych

• Jedna ich wypustka, długa, podobna do 

aksonu, odbiera pobudzenie z receptorów 
i przewodzi je w postaci impulsów 
nerwowych do ciała komórkowego. 

• Za pośrednictwem zaś krótszej wypustki, 

wstępującej do rdzenia kręgowego, 
neurony przekazują do innych komórek 
nerwowych impulsy nerwowe.

 

 

Potencjał czynnościowy

• Bodziec działając na błonę komórkową 

neuronu zmienia jej właściwości, co z kolei 
wywołuje potencjał czynnościowy.

 

 

Depolaryzacja błony komórkowej

• Zjawisko napływania jonów Na+ do wnętrza 

neuronu, co powoduje wyrównanie ładunków 

elektrycznych pomiędzy wnętrzem a 

otoczeniem.

– Jony Na+ początkowo wnikają do wnętrza neuronu 

tylko w miejscach zadziałania bodźca. Z chwilą 

wyrównania ładunków elektrycznych w tym jednym 

miejscu depolaryzacja zaczyna się rozszerzać na 

sąsiednie odcinki błony komórkowej, przesuwając się 

również wzdłuż aksonów.  

 

 

Impuls nerwowy

• Impulsem nerwowym jest przesuwanie 

się fali depolaryzacji od miejsca 
zadziałania bodźca na błonę komórkową 
aż do zakończenia neuronu. 

 

 

• Miejsce stykania się ze sobą błony 

komórkowej zakończenia aksonu z błoną 
komórkową drugiej komórki nosi nazwę 
synapsy. 

• Błonę komórkową neuronu 

przekazującego impuls przyjęto nazywać 
błoną presynaptyczną, błona komórkowa 
neuronu odbierającego impuls nosi zaś 
nazwę błony postsynaptycznej.

 

 

Postsynaptyczny potencjał 

pobudzający

• Z zakończeń aksonów w obrębie synaps 

wydzielają się przekaźniki chemiczne, 
czyli transmittery, które zmieniają 
właściwości błony postsynaptycznej. 

 

 

Postsynaptyczny potencjał 

pobudzający c.d.

• Pod wpływem cząsteczek transmittera, który 

pośredniczy w przewodzeniu przez synapsę impulsów 

pobudzających, jony Na+ wnikają do wnętrza neuronu 

odbierającego impuls nerwowy. 

• Zmniejszenie się ujemnego potencjału 

wewnątrzkomórkowego przyjęto nazywać 

postsynaptycznym potencjałem pobudzającym - 

EPSP (excitatory postsynaptic potential), 

• synapsy wywołujące depolaryzację błony komórkowej 

noszą zaś nazwę synaps pobudzających. 

 

 

Potencjał iglicowy

• Pod wpływem transmittera wydzielającego 

się na synapsach pobudzających 
depolaryzacja błony komórkowej neuronu 
osiąga pewien próg, przy którym dochodzi 
do wyzwolenia potencjału iglicowego. 

• Potencjał progowy czyli krytyczny 

potencjał błony komórkowej ciała 
neuronu. 

 

 

• Po szybko 

narastającej 
depolaryzacji 
zakończonej 
nadstrzałem 
następuje 
repolaryzacja błony 
komórkowej, 

 

 

Potencjał następczy

• Zjawisko zwalniania repolaryzacji błony 

komórkowej neuronu po powrocie 
ujemnego potencjału 
wewnątrzkomórkowego i po przekroczeniu 
potencjału progowego.

 

 

Postsynaptyczny potencjał 

hamujący

• Transmitter hamujący zmienia właściwości błony 

komórkowej w ten sposób, że jony K+ uciekają z 
wnętrza neuronu na zewnątrz i jednocześnie 
jony Cl- wnikają do wnętrza. 

• Ubywanie jonów o dodatnim ładunku 

elektrycznym i przybywanie jonów o ładunku 
ujemnym powoduje zwiększenie ujemnego 
potencjału elektrycznego we wnętrzu komórki.

 

 

Transmittery pobudzające

• Do transmitterów chemicznych 

pobudzających zalicza się 
acetylocholinę, aminy (dopamina, 
adrenalina, noradrenalina, serotonina i 
histamina) oraz aminokwasy (sole kwasu 
asparaginowego i glutaminowego). 

 

 

Transmittery hamujące

• Zasadniczym transmitterem hamującym 

jest kwas gamma-aminomasłowy - 
GABA powstający w wyniku 
dekarboksylacji aminokwasu - kwasu 
glutaminowego.

 

 

Modulatory synaptyczne

• poza transmitterami z pęcherzyków 

synaptycznych uwalniają się również 
związki o większej cząsteczce, którym 
przypisuje się rolę modulatorów 
synaptycznych. 

 

 

Modulatory synaptyczne

• Do związków tych zalicza się biologicznie 

aktywne peptydy. (wazopresyna argininowa, 

neurotensyna, cholecystokinina)

• Modulatory synaptyczne uwolnione z zakonczeń 

nerwowych oddziałują na błonę postsynaptyczną 

i presynaptyczną.

• Aktywują lub inaktywują enzymy występujące w 

tych błonach, tym samym zmieniają właściwości 

błon komórkowych, wzmacniając lub tłumiąc 

działanie transmitterów. 

 

 

Hamowanie presynaptyczne

W zależności od lokalizacji synaps na błonie 
postsynaptycznej neuronu odbierającego dzielą 
się one na trzy zasadnicze rodzaje:

1) dendrytów, zwane synapsą aksono-dendrytyczną,
 
1) ciała neuronu, czyli synapsa aksono-somatyczna, 

1) aksonów, zwane synapsą aksono-aksonalną.

 

 

• Neurony kończące się synapsami 

pobudzającymi mogą również hamować 
przekazywanie impulsów przez inne 
neurony pobudzające w wyniku 
hamowania presynaptycznego.

• Ten typ hamowania wywołują synapsy 

aksono-aksonalne. 

 

 

Błona komórkowa ciała neuronu i odcinka 
początkowego aksonu: 

I­ w spoczynku, 

II - w czasie depolaryzacji ciała neuronu, 

III - w czasie przewodzenia depolaryzacji 
wzdłuż aksonu bez osłonki mielinowej.

Przewodzenie impulsów we włóknach 
bezrdzennych.

 

 

Błona komórkowa ciała neuronu i odcinka 
początkowego aksonu: 

I ­ w spoczynku, 

II - w czasie depolaryzacji ciała neuronu, 

III - w czasie przewodzenia skokowego 
depolaryzacji wzdłuż aksonu z osłonką 
mielinową.

Przewodzenie impulsów we 
włóknach rdzennych.

 

 

Grupy włókien nerwowych

• Włókna nerwowe dzieli się zarówno pod 

względem morfologicznym, jak i 
czynnościowym. 

 

 

Morfologiczne kryteria podziału

odnoszą się do: 

• obecności lub braku osłonki mielinowej, 
• średnicy aksonów,
• miejsca występowania: 

– zarówno w ośrodkowym układzie nerwowym, 

gdzie tworzą drogi nerwowe, jak i 
obwodowym układzie nerwowym, gdzie są 
skupione w postaci nerwów.

 

 

Czynnościowe kryteria podziału

pod względem czynnościowym włókna 
nerwowe dzielą się na przewodzące 
impulsy:

• z obwodu do ośrodków - są to włókna 

dośrodkowe, czyli aferentne, 

• z ośrodków na obwód - włókna 

odśrodkowe, czyli eferentne, 

 

 

Mięśnie poprzecznie prążkowane

Komórka mięśniowa:
Miesień poprzecznie 
prążkowany, czyli 
szkieletowy, jest 
zbudowany z wielu tysięcy 
komórek mięśniowych 
tworzących pęczki.

 

 

• Włókienko mięśniowe, czyli miofibryla, 

ma odcinki o większym i mniejszym 

współczynniku załamania światła 

występujące naprzemiennie. 

• Odcinki silniej załamujące światło tworzą 

ciemniejsze prążki zwane prążkami 

anizotropowymi (A), odcinki słabiej 

załamujące światło tworzą zaś jasne 

prążki izotropowe (I), 

 

 

Sarkomer

Sarkomer obejmuje jeden 
cały prążek anizotropowy i 
sąsiadujące z nim dwie 
połówki prążka 
izotropowego. 

 

 

• Prążek anizotropowy tworzą nitki grube 

miozyny, prążek izotropowy zaś nitki 
cienkie aktyny, które są doczepione do 
błony granicznej Z.

• Błona Z dzieli każdy prążek izotropowy na 

dwie połówki, należące do dwóch 
sąsiednich sarkomerów. 

 

 

• W czasie skracania się komórki 

mięśniowej nitki aktyny tworzące prążki 
izotropowe wsuwają się pomiędzy nitki 
miozyny i dzięki temu wszystkie prążki I 
nikną. 

• W rozkurczu nitki aktyny wysuwają się 

spomiędzy nitek miozyny i prążki I 
ponownie stają się widoczne. 

 

 

Skurcze mięśni

• Pod wpływem działającego na komórkę 

mięśniową pojedynczego bodźca o sile progowej 

lub wyższej od progowej jego błona komórkowa 

ulega depolaryzacji, po której następuje skurcz 

całej komórki. 

• Bodziec podprogowy me wywołuje depolaryzacji 

błony komórkowej i komórka mięśniowa nie 

kurczy się.

• Komórka mięśniowa odpowiada na bodziec 

zgodnie z prawem „wszystko albo nic”, 

 

 

Wyróżnia się dwa rodzaje 

pojedynczych skurczów mięśni 

szkieletowych

• izotoniczne 

• (W czasie skurczu izotonicznego komórki 

mięśniowe skracają się i cały miesień ulega 

skróceniu, jego napięcie zaś nie zmienia się. 

Przyczepy mięśnia w układzie szkieletowym 

zbliżają się do siebie). 

• izometryczne 

• (Skurcz izometryczny charakteryzuje się wzrostem 

napięcia mięśnia bez zmian jego długości. 

Przyczepy mięśnia w układzie szkieletowym nie 

zmieniają swojej odległości). 

 

 

• Powtarzające się z pewną częstotliwością 

bodźce nadprogowe wywołują kolejne 

skurcze mięśnia. 

• Przy pewnej częstotliwości bodźca 

zaczyna występować zjawisko 

sumowania się skurczów pojedynczych. 

• Dochodzi do skurczu tężcowego 

zupełnego lub do skurczu tężcowego 

niezupełnego. 

 

 

• Skurcz tężcowy zupełny występuje wtedy, 

kiedy bodźce pobudzają miesień w 
odstępach czasu krótszych, niż trwa 
skurcz pojedynczy.

 
• Pobudzanie mięśnia w odstępach czasu 

dłuższych niż czas trwania skurczu 
pojedynczego pozwala na częściowy 
rozkurcz mięśnia pomiędzy bodźcami.

 

 

• Pobudzenie wszystkich komórek 

mięśniowych wywołuje skurcz 
maksymalny.

 

 

Jedna komórka nerwowa, jej wypustka 
biegnąca do mięśnia i wszystkie komórki 
mięśniowe przez nią unerwione stanowią 
jednostkę motoryczną.

 

 

Siła skurczu mięśnia w organizmie 

zależy od:

1. liczby jednostek motorycznych biorących 

udział w skurczu,

1. częstotliwości, z jaką poszczególne 

jednostki motoryczne są pobudzane,

1. stopnia rozciągnięcia mięśnia przed jego 

skurczem.

 

 

Napięcie mięśniowe jest 

regulowane:

•

przez nadrzędne ośrodki ruchowe w 
ośrodkowym układzie nerwowym.

1. dzięki samoregulacji (muscle tonus 

regulation).

 

 

Samoregulacja napięcia 

mięśniowego

• Rozciągnięcie mięśnia wyzwala 

odruchowy wzrost jego napięcia.

•  Na przykład skurcz izotoniczny zginaczy 

powoduje jednoczesne rozciągnięcie mięśni 
antagonistycznych, czyli prostowników, i wzrost ich 
napięcia mięsniowego na drodze odruchowej.

 

 

W mięśniach szkieletowych 

występują dwa rodzaje komórek 

mięśniowych:

• komórki ekstrafuzalne

• komórki intrafuzalne

 

 

Komórki mięśniowe intrafuzalne

• w swej części środkowej nie mają poprzecznego 

prążkowania i część ta nie kurczy się. 

• są skupione w pęczki, czyli wrzecionka 

nerwowo-mięśniowe, które otacza torebka 
łącznotkankowa. 

• wrzecionka nerwowo-mięśniowe przyczepiają 

się swoimi końcami do komórek ekstrafuzalnych. 
We wrzecionkach tych znajdują się receptory 
wrażliwe na rozciąganie mięśnia.

 

 

Komórki mięśniowe ekstrafuzalne

• stanowią podstawową masę każdego mięśnia 

szkieletowego, 

• unerwione są przez duże neurony ruchowe, 

zwane neuronami alfa. 

• Komórki intrafuzalne unerwiają mniejsze 

neurony ruchowe, zwane neuronami gamma. 

• Pobudliwość receptorów wrażliwych na 

rozciąganie we wrzecionkach nerwowo-

mięśniowych jest regulowana przez neurony 

gamma. 

 

 

Wrzecionko nerwowo-mięśniowe. 

W nerwie mięśniowym biegną włókna 
aferentne: 

pierwotne od zakończeń 
pierścieniowato-spiralnych (IA), 

wtórne - od zakończeń w postaci 
„wiązanki kwiatów", 

oraz wlokna eferentne kończące się 
zakończeniami synaptycznymi 
nerwowo-mięśniowymi w odcinkach 
poprzecznie prążkowanych 
intrafuzalnych komórek mięśniowych 
(wg Barkera).

 

 

• W każdej jednostce motorycznej 

występuje jedna komórka nerwowa, która 
łączy się z komórkami mięśniowymi za 
pomocą zakończeń aksonu. 

• Miejsce stykania się wypustki komórki 

nerwowej, czyli aksonu, z komórką 
mięśniową nosi nazwę zakończenia 
synaptycznego nerwowo-mięśniowego 
(terminatio synapsis neuromuscularis).

 

 

Mięśnie gładkie

• Komórka mięśniowa gładka (myocytus 

glaber) w odróżnieniu od komórki 
mięśniowej poprzecznie prążkowanej nie 
ma jednostek kurczliwych w postaci 
sarkomerów. 

 

 

Komórki mięśniowe gładkie występują w 

organizmie w dwóch różnych pod względem 

czynnościowym skupieniach. Tworzą one:

1. Wielojednostkowe mięśnie gładkie, w 
których poszczególne komórki kurczą się 
niezależnie i pobudzenie nie przenosi się z 
jednej komórki na drugą. Występują w 
ścianach naczyń krwionośnych i w 
tęczówce.

 

 

2. Trzewne mięśnie gładkie stanowiące 

warstwy lub pierścienie równolegle 
ułożonych komórek, w których pobudzenie 
przenosi się z jednej komórki na drugą. 
Trzewne mięśnie gładkie występują w 
ścianach przewodu pokarmowego, w 
moczowodach, pęcherzu moczowym i 
macicy.

 

 

Mięśnie gładkie kurczą się pod 

wpływem:

• Samoistnego pobudzenia 

które występuje rytmicznie w niektórych 
komórkach trzewnych mięśni gładkich. 
Pobudzenie szerzy się na komórki 
sąsiednie doprowadzając cały miesień do 
skurczu. Komórki te spełniają funkcję 
rozrusznika dla pozostałych komórek..

 

 

Mięśnie gładkie kurczą się pod 

wpływem:

• Czynnika miejscowego 

mechanicznego lub chemicznego 
działającego bezpośrednio na komórki, np. 
rozciąganie mięśnia, zmiany pH, wzrost 
prężności dwutlenku węgla. 

 

 

Mięśnie gładkie kurczą się pod 

wpływem:

• Związków chemicznych

wytworzonych w odległych tkankach i 
przenoszonych drogą humoralną - 
kontrola humoralna, np. hormony rdzenia 
nadnerczy. 

 

 

Mięśnie gładkie kurczą się pod 

wpływem:

• Związków chemicznych wydzielonych z 

aksonów neuronów należących do 
układu autonomicznego, 
czyli na zasadzie kontroli nerwowej za 
pośrednictwem uwalnianych 
transmitterów. 

 

 

Na komórki mięśniowe gładkie 

działają dwa transmittery: 

• noradrenalina (NA) wydzielana na 

zakończeniach neuronów zazwojowych 

należących do układu współczulnego 

(pars sympathica systematis autonomici)

• acetylocholina (ACh) wydzielana na 

zakończeniach neuronów układu 

przywspółczulnego (pars parasympathica 

systematis autonomici).

 

 

Mięsień sercowy

Mięsień sercowy składa się w istocie z 
dwóch mięśni. Są to:

• miesień przedsionków i 
• miesień komór, 

odgrodzone od siebie pierścieniami 
włóknistymi (anuli fibrosi) otaczającymi 
ujścia przedsionkowo-komorowe (ostia 
atrioventricularia). 

 

 

• Siła skurczu mięśnia sercowego 

zależy od początkowej długości jego 
komórek, podobnie jak to występuje w 
mięśniach poprzecznie prążkowanych 
szkieletowych. 

 

 

• Energię potrzebną do skurczów miesień 

sercowy czerpie ze składników 
odżywczych. 

• Są nimi w 60% tłuszcze, których połowę 

stanowią wolne kwasy tłuszczowe – FFA, 
w 35% węglowodany oraz aminokwasy, 
ciała ketonowe, kwas mlekowy i kwas 
pirogronowy.

 

 

Komórki układu przewodzącego 

serca

• Poza komórkami mięśnia przedsionków i 

mięśnia komór występują w sercu 
komórki układu przewodzącego. 

 

 

Komórki układu przewodzącego

W komórkach tych brak jest wyraźnego poprzecznego 

prążkowania, są bogate w glikogen i zawierają więcej 

sarkoplazmy. 
Lezą bezpośrednio pod wsierdziem tworząc skupienia: 

• węzeł zatokowo-przedsionkowy, czyli węzeł Keitha-

Flacka, 

• węzeł przedsionkowo-komorowy, czyli węzeł 

Aschoffa-Tawary, 

• pęczek przedsionkowo-komorowy, czyli pęczek 

Palladino-Hisa, który dzieli się na dwie odnogi kończące 

się komórkami mięśniowymi sercowymi przewodzącymi 

(włóknami Purkinjego).

 

 

• komórki układu przewodzącego 

samoistnie i rytmicznie pobudzają się. 
Tworzą tym samym rozrusznik 
(pacemaker) dla całego mięśnia 
sercowego 

 

 

• komórki węzła zatokowo-

przedsionkowego 
narzucają swój rytm wszystkim 
pozostałym komórkom układu 
przewodzącego i komórkom całego 
mięśnia sercowego. 

 

 

KONIEC