Wykładowca: prof..dr hab..n. med. S. Pańko
Fizjologia, 27.112010
(piątek)
FORMA ZALICZENIA wykładów: „biljet i dwa pytanja w ćtery oci”.
Sumowane przestrzenne i czasowe bodźców
Potencjały postsynaptyczne mają bardzo niską amplitudę (max 0,4 mV). W synapsach nerwowo-mięśniowych w warunkach prawidłowych te potencjały są wystarczające. W przypadku innych neuronów potrzeba aktywacji co najmniej kilkudziesięciu synaps pobudzających aby osiągnąć prób repolaryzacji (-55 mV).
Sumowanie przestrzenne - Podprogowe potencjały postsynaptyczne wywołane w wielu synapsach na jednym neuronie ulegają sumowaniu i powstaje iglica.
Sumowanie czasowe - zachodzi w jednej synapsie, kiedy kolejne impulsy dochodzą w bardzo krótkich odstępach czasu do zakończenia presynaptycznego wywołując kolejną depolaryzację, zanim dojdzie do całkowitej repolaryzacji błony synaptycznej.
Układ potencjałów czynnościowych w osi czasu tworzy kod nerwowy - czyli sekwencje impulsów nerwowych - który przekazywany jest kolejnej komórce nerwowej lub efektorowej.
Synapsy elektryczne - połączenie szczelinowe, nie są charakterystyczne wyłącznie dla neuronów, ale i komórek glejowych, mięśnia sercowego, wątroby; neurony są od siebie oddalone o około 3,5 nm i nie ma między nimi właściwej szczeliny synaptycznej. Są one ze sobą połączone specjalnymi strukturami białkowymi zbudowanymi z dwóch przylegających do siebie koneksorów (konektorów?) tworzących wspólnie kanał, który umożliwia przepływ jonów (prądu jonowego) między komórkami: presynaptyczną i postsynaptyczną.
Impuls elektryczny - przekazywany jest praktycznie bez opóźnienia synaptycznego. Potencjał czynnościowy może być wywoływany jednocześnie we wszystkich połączonych synapsach elektrycznych komórki, co ułatwia synchroniczne pobudzanie całej grupy komórek (np. komórek mięśniowych serca). Możliwość dwukierunkowego przekazywania sygnałów.
Pojęcie dywergencji i konwergencji
Konwergencja - średnio na jednym neuronie znajduje się ok. 10 tys. synaps. Tzn. że do jednego neuronu dochodzą informacje z wielu źródeł (z neuronów zlokalizowanych na różnych poziomach OUN i receptorów).
Np. na motoneuronach znajdują się synapsy skóry, mięśni, a także synapsy aksonów dróg piramidowych z kory ruchomej mózgu, a także od interneuronów pobudzających i hamujących.
Neuron może integrować dochodzące do niego w tym samym czasie sygnały i po dokonaniu syntezy przekazać do efektora odpowiednią informację w postaci kodu nerwowego.
Dywergencja - Akson każdego neuronu rozdzielają telodendry, które oddziałują na liczne komórki nerwowe różnych typów.
Receptory i czucie
Receptor jest wyspecjalizowaną strukturą nerwową odbierającą bodźce z otaczającego środowiska. Informacja z receptorów jest przekazywana do OUN najczęściej drogą nerwów rdzeniowych i czaszkowych do pól czuciowych kory mózgu. Jest to warunek uświadomienia wrażenia czuciowego, ale nie każda informacja jest uświadomiona (informacje z narządów, mięśni czy równowagi, oraz związane z regulacją temperatury ciała, ciśnienia krwi i pracy serca).
Rodzaje receptorów
Każdy receptor przetwarza jedną z form energii bodźca (mechaniczną, chemiczną, termiczną, elektromagnetyczną) na energię elektrochemiczną w postaci potencjałów receptora stopniowaną w zależności od czasu i siły bodźca.
Te potencjały są podobne do potencjałów postsynaptycznych - transdukcja bodźca - co umożliwia po osiągnięciu odpowiedniego progu depolaryzacji generowanie w neuronach czuciowych potencjałów czynnościowych, które w postaci kodu nerwowego przewodzone są przez aksony do OUN.
Bodziec na który dany receptor jest najbardziej wrażliwy nazywamy specyficznym, adekwatnym. Mogą być aktywowane przez bodziec niespecyficzny.
Ze względu na rodzaj adekwatnego bodźca, jakimi są receptory wyróżniamy:
Mechanoreceptory- organy słuchu i równowagi
Chemoreceptory - węch, naczynia reagujące na stężenie CO2, podstawa pnia mózgu
Termoreceptory
Fotoreceptory - oko
Nocyreceptory - bólowe
Ze względu na położenie w organizmie, wyróżniamy receptory:
Eksteroreceptory - w skórze i tkance podskórnej
Interreceptory - w narządach wewnętrznych
Telereceptory - oko, słuch
Proprioreceptory - mięśnie poprzecznie prążkowane, torebki stawowe
Wszystkie impulsy ze skóry docierają do rdzenia kręgowego przez korzenie grzbietowe nerwów rdzeniowych. Dalszy przebieg dróg czucia somatycznego jest już odmienny dla innego rodzaju sygnału.
Informacje są przekazywane do pierwotnych pól czucia somatycznego w korze płata ciemieniowego w zakręcie zarodkowym.
W pierwotnych polach czuciowych człowiek jest „odzwierciedlony” do góry nogami.
Samo dotarcie informacji do pierwotnych pól nie wystarcza do świadomego odczucia bodźca dlatego ku tyłowi w płacie ciemieniowym leżą pola czuciowe wtórne - nazywane kojarzeniowymi - mają one połączenia zarówno z pierwotnym jak i innymi obszarami kory mózgu. Ich zadanie to analiza i integracja docierających sygnałów czuciowych.
Kodowanie informacji czuciowych
Wrażenia czuciowe powstają jako kombinacje 4 elementów:
Rodzaj / modalność bodźca
Miejsce jego działania
Siła / intensywność
Czas trwania
Intensywność wrażenia czuciowego jest odwrotnie proporcjonalna do siły/intensywności bodźca. Każdy receptor ma prób pobudliwości (minimalną siłę bodźca).
Czas trwania bodźca jest kodowany przez neurony czuciowe w postaci odpowiedniej sekwencji. Istnieją dwa sposoby kodowania zależnie od tego czy receptor adaptuje się wolno czy szybko.
Szybka adaptacja - ciałko Paciniego - kiedy powstaje iglica na początku i przy końcu oddziaływania bodźca.
Wolna adaptacja - ciałko Merkela - gdy powstaje iglica przez cały czas trwania bodźca.
Odruchy rdzeniowe
Na poziomie rdzenia kręgowego koordynacje prac mięśni na drodze odruchów.
Bezwarunkowy -bez udziału woli/kory mózgu.
Odruch - to względnie stereotypowa odpowiedź - ma specyficzny bodziec czuciowy, który za pośrednictwem OUN zachodzi bez udziału woli.
Wyróżnia się odruchy somatyczne, kiedy efektorami są mięśnie poprzeczne prążkowane, a autonomiczne, gdy efektorami są mięśnie gładkie, organy i gruczoły.
Łuk odruchowy - czyli droga po jakiej przebiega impuls od receptora do efektora i składa się z 5 elementów:
Receptor
Droga dośrodkowa
Ośrodek ruchomy
Droga efektora na zewnątrz
Efektor
Ze względu na liczbę interneuronów pośredniczących między neuronem czuciowym, a ruchowym wyróżnia się wtedy:
Monosynaptyczny
Polisynaptyczny
Reakcje odruchów nie zachodzą w sposób przypadkowy, lecz na skutek precyzyjnych połączeń w sieciach neuronalnych w sieciach rdzenia kręgowego.
Siła bodźca determinuje amplitudy w postaci skurczu mięśnia.