Zagadnienia do zajęć ze Sterowania Ruchem
dla studiów niestacjonarnych
Seminarium 1. Jednostka motoryczna jako podstawowa jednostka funkcjonalna jednostawowego układu ruchu.
Budowa jednostki motorycznej
a/ komponent nerwowy: motoneuron i jego dendryty, wielkość motoneuronów a ich pobudliwość, prędkość przewodzenie impulsu, sumowanie w czasie i przestrzeni, zjawisko torowania i hamowania czynności neuronów, zjawisko konwergencji i dywergencji
b/ komponent mięśniowy: ilość włókien mięśniowych w jednostkach ruchowych (wskaźnik unerwienia), ilość jednostek motorycznych w mięśniach, terytorium zajmowane przez włókna mięśniowe danej jednostki motorycznej w różnych mięśniach
Podział jednostek motorycznych ze względu na testy czynnościowe: ich charakterystyka czynnościowa i implikacje czynnościowe. Różnice w wielkości motoneuronów różnych typów jednostek motorycznych. Zróżnicowanie morfologiczne włókien mięśniowych różnych typów jednostek motorycznych. Testy czynnościowe.
Skurcz mięśnia według teorii Huxley'a.
Seminarium 2. Odruchy.
Udział informacji z receptorów czucia w wyzwalaniu ruchu
a/ Łuk odruchowy
b/ działanie wrzeciona nerwowo-mięśniowego oraz narządów ścięgnistych
Odruchy: definicja i rodzaje
Odruch miotatyczny (własny mięśnia) np. odruch kolanowy, który jest odruchem na rozciąganie
Odruch cofania (zginania) w reakcji na bodziec bólowy i towarzyszący mu skrzyżowany (kończyna drugostronna) odruch prostowania
Odruch scyzorykowy
Odruch Hoffmanna
Połączenia neuronalne.
a/ Rola komórek Renshawa i interneuronów hamujących w odruchach:
połączenie interneuronu hamującego Ia z α-motoneuronem mięśni antagonistycznych nazywane odruchem wzajemnego hamowania
α-motoneuronów mięśni antagonistycznych;
hamowanie interneuronów między sobą (interneurony hamujące
Ia w łukach odruchowych zginaczy i prostowników);
rola aferentacji Ib z narządów ścięgnistych (aferentacje z narządów ścięgnistych, przewodzone włóknami Ib, docierają do interneuronów hamujących α-motoneurony jednostek ruchowych mięśnia macierzystego i jego synergistówi, które uzyskują również aferentacje stawowe i skórne;
rola aferentacji typu II z wrzecion mięśniowych (odruch zginania
w reakcji na bodziec bólowy (cofania) i towarzyszący mu skrzyżowany (kończyna drugostronna) odruch prostowania); rola aferentacji skórnych w odruchach (odruch zginania).
b/ Rola proprioreceptorów w odruchach
Seminarium 3. Uaktywnianie jednostawowego aparatu ruchu.
1. Czynniki nerwowe
Rekrutacja jednostek motorycznych
Częstotliwość pobudzeń
Wzorce pobudzeń
2. Czynniki mięśniowe
Zależność siły od długości mięśnia
Zależność siły od szybkości skracania włókien mięśniowych
Architektura mięśnia
Seminarium 4. Metody stosowane do badań w kontroli ruchów: elektromiografia, mechanomiografia, miometria, zapis momentów sił mięśniowych.
Elektromiografia (EMG): Zjawiska elektryczne w czasie czynności włókna mięśniowego. Elektromiogram. Metody rejestracji i analizy EMG. Amplituda i częstotliwość sygnału EMG. Wady i zalety elektromiografii.
Mechanomiografia (MMG): Jakie czujniki stosujemy do rejestracji MMG. Analiza mechanomiogramu. Amplituda i częstotliwość sygnału MMG. Możliwości oceny właściwości mięśni przy jednoczesnej rejestracji sygnałów EMG i MMG z mięśni agonistycznych i antagonistycznych.
Miometria (MYO) - obiektywna ocena stanu funkcjonalnego mięśnia.
Zapis momentów sił mięśniowych: Moment siły mięśniowej a siła mięśniowa. Warunki pomiaru momentów sił mięśniowych. Analiza krzywej F(t) w skurczu pojedynczym i w skurczu dowolnym (maksymalny moment siły, gradient siły, czas połowy relaksacji, czas uzyskania maksymalnego momentu siły).
Seminarium 5. Laboratorium z wykorzystaniem EMG, MMG, MYO i pomiaru momentu siły.
Seminarium 6. Krytyczna analiza prac naukowych z zakresu kontroli
i sterowania ruchami człowieka oraz mechanizmów różnorodnych form zachowania człowieka jako podstawa własnych projektów badawczych.
Seminarium 7. Przygotowanie projektów badawczych służących do oceny właściwości mechanicznych i elektrofizjologicznych (EMG, MMG i F w czasie). Przedstawianie celów, hipotez i metodyki badań projektów badawczych przygotowanych przez studentów.
Seminarium 8 i 9. Realizacja projektów - zbieranie i analiza danych.
Seminarium 10. Prezentacja zrealizowanych projektów badawczych.
Seminarium 11. Repetytorium pierwszy termin.
Seminarium 12. Zaliczenie - drugi termin.
Literatura:
Konturek S. (1998) Fizjologia człowieka. Neurofizjologia t. IV Wyd. Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków.
Grottel K., Celichowski J. (1996) Organizacja mięśnia i sterowanie ruchem. AWF Poznań, Podręcznik Nr 43.
Grottel K., Krutki P. (1996) Organizacja mięśnia i sterowanie ruchem. Część II. Sterowanie ruchem. AWF Poznań, Podręcznik Nr 46.
Błaszczyk J.W. (2004) Biomechanika kliniczna. Wyd. Lek. PZWL.
Bober T., Zawadzki J. (2006) Biomechanika układu ruchu człowieka.
Sadowski B. (1989) Biologiczne mechanizmy zachowania. PWN, Warszawa.
Górska T., Grafowska A., Zagrodzka J. (2000) Mózg a zachowanie. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa.
Matthews G.G. (1998) Neurobiologia. Od cząsteczek i komórek do układów. Wyd. Lek. PZWL, Warszawa.
3