Fizjologia

1)Skład płynów w organizmie

Płyn zewnątrzkomórkowy - nie jest jednorodny pod względem składu i rozmieszczenia. Obejmuje osocze krwi, płyn tkankowy i chłonkę oraz płyn mózgowo-rdzeniowy, płyn w komorach oka, maź stawową, płyn surowiczy w jamie opłucnej, płyn osierdziowy i soki trawienne. Zawartość skł. Nieorganicznych w p. zewnątrz kom. Jest dość stała tylko poszczególne płyny ustrojowe różnią się dość znacznie pod wzgl. Zawartości niektórych skł. Organicznych. Występuje w nich stosunkowo duże stężenie jonów sodowych i chlorkowych oraz małe stężenie jonów potasowych.

Płyn wewnątrzkomórkowy - stężenie jonów sodowych i chlorkowych jest niewielkie, natomiast jony potasowe wyst. w stosunkowo dużym stężeniu.

2)Struktura komórki i rola organelli komórkowych

Komórka to elementarna jednostka życia. Najmniejsza strukturalna i funkcjonalna jednostka organizmu żywego. Do struktury kom. Zalicza się : błonę kom., siateczkę śródplazmatyczną (retikulum endoplazma tyczne), rybosomy, aparat Golgiego, mitochondria, lizosomy, jądro kom. I cytoplazma.

Jądro kom. - chromosomy zwinięte i ściśle do siebie przylegające. Nadrzędna organella każdej kom., warunkuje właściwy jej metabolizm, reprodukcję i wzrost.

Cytoplazma - ciągliwa, lepka, galaretowata masa, w której znajdują się poszczególne elementy komórki. Mikrotubule (część cytoszkieletu) odgrywają zasadniczą rolę w czasie podziałów komórki, tworząc wrzeciono podziałowe.

Błona kom. - odgranicza od otoczenia kom. Ma płynną mozaikową strukturę. Składa się z fosfolipidów, glikolipidów i cholesterolu i jest selektywnie przepuszczalna. W błonie kom. „pływają” białka globularne, w zależności od spełnianych funkcji są to : białka integralne, b. nośnikowe, b. tworzące kanały jonowe, b. receptorowe i b. enzymatyczne. Oddziela i chroni wnętrze kom. Od środowiska zew., reguluje procesy transportu substancji, uczestniczy w pobieraniu i wydalaniu przez kom. różnych subst., umożliwia przewodzenie impulsów dzięki wytworzeniu różnicy potencjałów, umożliwia zachodzenie przeciwstawnych reakcji chem., zapewnia rozpoznawanie się komórek.

Retikulum endoplazmatyczne - wyst. w dwóch formach : szorstkiej i gładkiej. Szorstką stanowi błona tworząca kanaliki. Na zew. pow. tej błony znajdują się rybosomy. Bierze udział w transporcie wewnątrzkom. różnych subst., w syntezie białek (r.e. szorstkie), izolacji przeciwstawnych procesów metabolicznych zachodzących w różnych obszarach cytoplazmy, w przemianach węglowodanowych, lipidowych (r.e. gładkie) oraz w obronie przed toksycznym działaniem zw. chem. , np. leków.

Aparat Golgiego - skł. się z szeregu wydłużonych pęcherzyków, nałożonych jeden na drugi. Produkuje białka, lizosomy, wydziela zbędne produkty przemiany materii. Gromadzi wydzieliny oraz produkty syntezy.

Mitochondria - skł. się z dwóch błon : wew.(silnie pofałdowana, tworzy grzebienie mitochondrialne) i zew. Błony otaczają przestrzeń zamkniętą wypełnioną macierzą(matrix). Centrum energetyczne kom. Odbywają się w nim procesy utleniania biol., a więc oddychania wewnatrzkom. Synteza ATP (uniwersalny przenośnik energii w komórce).

Lizosomy - pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną lipidowo - białkową, zawierające enzymy hydrolityczne, zdolne do degradowania większości biol. makrocząsteczek. Funkcją lizosomów jest trawienie wewnątrzkomórkowe.

3) Transport błonowy

Dyfuzja - proces, w wyniku którego następuje przemieszczanie się czasteczek subst. rozp. od stężenia większego do mniejszego celem wyrównania stężeń w kom. - woda, witaminy, lipidy.

Transport bierny - zgodny z gradientem stężeń ( dyfuzja prosta i wspomagana) - fruktoza, pentozy, mocznik, aminokwasy.

Transport aktywny - odbywający się z udziałem energii dostarczonej przez ATP nawet wbrew gradientowi stężeń - glukoza, galaktoza, witaminy.

Endocytoza - obejmuje fagocytozę i pinocytozę - duże peptydy, drobiny białkowe.

Egzocytoza - hormony, białka osocza, enzymy trawienne.

Kanały jonowe i pompy jonowe - służą przenoszeniu określonych jonów.

Kanały jonowe

Umożliwiają i regulują przemieszczanie się jonów przez błonę kom. Ważną ich cechą jest selektywność. Mają one zdolność rozpoznawania poszczególnych jonów, dzięki czemu wybiórczo przepuszczają 1 lub kilka rodzajów kationów lub anionów. Istnieją oddzielne kanały dla K+, Na+, Ca2+, Cl-. Jony przedostają się przez kanały zawsze zgodnie z gradientem stężeń - od wyższego do niższego. Część kanałów jonowych w blonie jest stale otwartych, jednak wiele z nich ma możliwość zmiany struktury przestrzennej, co prowadzi do ich otwierania lub zamykania (tzw. bramkowanie) i reguluje przepływ jonów przez błonę. Bodźcem, który powoduje otwieranie się kanału jonowego może być zmiana potencjału elektrycznego błony, przyłączenia ligandu, czyli cząsteczki przekaźnika chem. ale niekiedy także bodźce mech.(np. rozciągnięcie lub uciśnięcie błony kom.).

4)Przekazywanie informacji między komórkami

- substancje biologicznie czynne (autokody) - pochodne kwasu arachidonowego;

- hormony;

- neurotransmitery;

- receptory kom. - jądrowe, błonowe, cytoplazmatyczne;

Ligand - substancja łącząca się swoiście z receptorem.

5)Cykl komórkowy

Zmiany zachodzące w komórce między końcem jednego a końcem następnego podziału. Cykl komórkowy składa się z interfazy oraz samego podziału, mitozy lub mejozy. Rozpoczyna się interfazą, która następuje po podziale jądra i cytokinezie (faza M). Wyróżnia się 3 fazy interfazy. Podczas fazy G1 następuje wzrost komórki uwarunkowany intensywnym wytwarzaniem materiałów budulcowych. Niektóre z kom. po fazie G1 mogą przejść w fazę G0 zaprzestając aktywności podziałowej czasowo lub na stałe. Wszystkie pozostałe wchodzą w następną fazę cyklu. W fazie S następuje replikacja oraz synteza białek związanych z chromosomami. W fazie G2 kom. wytwarza białka potrzebne do zbudowania wrzeciona kariokinetycznego, powiększa się jądro, dzielą się centriole oraz mitochondria.

Mitoza - podział jądra kom. prowadzący do powstania dwóch identycznych jąder, a następnie dwóch identycznych komórek potomnych, o takim samym zespole chromosomów jak w jądrze komórki wyjściowej. Zachodzi w komórkach o diploidalnej liczbie chromosomów w jądrze. Warunkuje stałość zespołu czynników dziedzicznych w powstających komórkach somatycznych organizmu.

Mejoza - podział jądra a następnie całej komórki, prowadzący do powstania gamet, w czasie którego następuje zmniejszenie się liczby chromosomów o połowę. Zachodzi w komórkach macierzystych gamet (komórki jajowe, plemniki).

Nekroza - martwica; powodują ją czynniki fizyczne i chem. uszkadzające, utrata równowagi osmotycznej, rozerwanie błony komórkowej, zmiany zapalne.

Apoptoza - genetycznie programowana śmierć komórki. Proces kontrolowany. Prowadzi do utrzymania prawidłowej liczby komórek w organizmie. Reguluje w trakcie rozwoju liczbę komórek nerwowych, eliminuje niewłaściwe limfocyty oraz usuwa komórki, które już spełniły swoją funkcję.

6)Neurony i komórki glejowe - podział, morfologia i rola

Neuron (komórka nerwowa)

Budowa

- ciało komórkowe (soma, perykarion) - główne centrum metaboliczne neuronu, w którym odbywa się synteza peptydów i białek strukturalnych oraz wydzielanych przez neuron, a także produkcja enzymów koniecznych do syntezy większości neurotransmiterów. Na ciele komórkowym zlokalizowanych jest wiele synaps.

- dendryty - rozszerzenia ciała kom. Niektóre są proste i krótkie, inne tworzą w przestrzeni bardziej skomplikowaną strukturę, przypominającą drzewo. Dendryty przewodzą impulsy dośrodkowo - w kierunku ciała komórki.

- akson - wysoka pobudliwość, umożliwiająca generowanie potencjału czynnościowego, czyli impulsu nerwowego, który przewodzony jest odśrodkowo - w kierunku zakończeń aksonu. Długość aksonu jest zwykle nieproporcjonalnie duża w stosunku do wielkości ciała komórkowego. Od głównego pnia aksonu odchodzą zwykle boczne odgałęzienia - kolaterale, akson dzieli się też na liczne gałązki końcowe - telodendria.

- zakończenia presynaptyczne aksonu - kolbkowate rozszerzenia zawierające zmagazynowany w pęcherzykach chemiczny przekaźnik, który poprzez synapsę oddziałuje na dendryty lub ciało kom. drugiego neuronu.

Podział

Na podstawie kształtu :

- jednobiegunowy - ma jedną wypustkę, pełniącą zarazem funkcję aksonu i dendrytów;

- dwubiegunowy - ma 2 wypustki wychodzące z dwóch przeciwległych biegunów wrzecionowatej zwykle komórki;

- pseudojednobiegunowy - typowa komórka czuciowa;

- wielobiegunowy - najpowszechniejszy rodzaj; posiada wiele rozgałęzionych dendrytów i jeden akson.

Ze względu na pełnioną funkcję:

- aferentne - czuciowe; przewodzą informacje bezpośrednio od receptorów;

- eferentne - ruchowe; przeciwieństwo w/w. Ich ciało wraz z dendrytami leży w rdzeniu kręgowym lub pniu mózgu a akson biegnie na obwód, prosto do efektora;

- pośredniczące - wstawkowe, interneurony; znajdują się w ośrodkowym UN. Są najliczniejsze. Przekazują informacje pomiędzy jedną a drugą komórką nerwową.

Rola

Zasadniczą funkcją neuronu jest przekazywanie informacji zakodowanych w postaci impulsów nerwowych. Przewodzenie impulsów nerwowych przez neurony wiąże się z procesami elektrochemicznymi przebiegającymi w ich błonie kom.

Komórki glejowe

Podział i rola

1. Makroglej :

- astrocyty - najliczniejsze w tej grupie; pełnią w ośr. UN funkcję podporową, niekiedy odżywczą, tworzą wokół naczyń krwionośnych barierę krew - mózg, chroniącą przed przedostawaniem się niepożądanych czynników, uczestniczą w regulacji gospodarki wodno - mineralnej mózgu (regulują stężenie jonów potasu w płynie pozakomórkowym), wpływają na efektywność działania synaps nerwowych m.in. przez wychwytywanie „zużytych” przekaźników chemicznych;

- oligodendrocyty - wytwarzają mielinę i tworzą osłonki wokół włókien nerwowych;

- komórki Schwanna - odpowiednik w/w w obwodowym UN. Odgrywają też znaczącą rolę w procesach regeneracji włókien nerwowych po uszkodzeniach.

b) mikroglej - są to komórki żerne (fagocyty), których zadaniem jest usuwanie uszkodzonych i obumarłych komórek. Uaktywniają się one w przypadku urazów, zakażeń, chorób (np. choroba Alzheimera, Parkinsona, AIDS i inne).

7)Pobudliwość i przewodnictwo

Pobudliwość komórki polega na tym, że pod wpływem bodźca następuje bardzo szybkie przejście ze stanu spoczynku w stan pobudzenia, natomiast zdolność rozprzestrzeniania się stanu pobudzenia nosi nazwę przewodnictwa. Bodźce wywołują stan zwiększenia bądź zmniejszenia czynności, co odpowiednio nazywa się pobudzeniem lub hamowaniem. Miarą pobudliwości jest najmniejsza siła bodźca lub najkrótszy czas jego działania potrzebny do powstania potencjału czynnościowego, czyli impulsu. Najmniejsza siła bodźca powodująca powstanie p. czynnościowego nosi nazwę podniety minimalnej lub progu pobudliwości. Próg pobudliwości -55mV.

8)Pojęcia

Depolaryzacja - napływ jonów sodowych (Na+) do wnętrza komórki. Jest wynikiem aktywacji sodowej, która zachodzi po zadziałaniu bodźca. Zmniejszenie różnicy potencjałów.

Hyperpolaryzacja - zwiększenie różnicy potencjałów, czyli zmniejszenie pobudliwości neuronu (hamuje w danym momencie jego aktywność).

Repolaryzacja - powrót komórki do stanu wyjściowego, wypływ jonów K+ z komórki.

9) Potencjał spoczynkowy i czynnościowy

Potencjał spoczynkowy - różnica potencjałów elektrycznych pomiędzy wnętrzem komórki a jej otoczeniem spowodowana polaryzacją błony komórkowej (na zew. ładunki dodatnie, wew. ujemne). Ta właściwość jest szczególnie istotna w przypadku komórek pobudliwych (neuronów, włókien mięśniowych), a więc zdolnych do reakcji na bodziec. Reakcja ta polega na zmianie istniejącej różnicy potencjałów, która ma możliwość rozchodzenia się po błonie komórkowej na znaczne odległości. P. spoczynkowy neuronu wynosi średnio ok. -70 mV (przyjmuje się umownie, że potencjał po zew. stronie błony wynosi zero).

Potencjał czynnościowy - jest świadectwem pobudzenia neuronu (najczęściej wskutek aktywności synaps, znajdujących się na jego ciele komórkowym i dendrytach). Bodziec (lub suma bodźców) działający na neuron powoduje ruch jonów (np.Na+) przez błonę kom., którego efektem jest miejscowa depolaryzacja. Jeżeli bodziec jest wystarczająco silny (nadprogowy) to depolaryzacja osiąga potencjał progowy (ok.-55mV), przy którym dochodzi do szybkiego otwierania się bramkowanych napięciem kanałów sodowych (aktywacja sodowa). Powoduje to gwałtowny napływ jonów Na+ do wnętrza neuronu i dalszą depolaryzację. Potencjał błony osiąga wartość dodatnią (ok.+35mV), tzw. nadstrzał. Aktywowane kanały sodowe ulegają stopniowo inaktywacji, a dodatkowo, z niewielkim opóźnieniem depolaryzacja progowa powoduje otwarcie kanałów potasowych, przez które jony K+ wydostają się z neuronu (aktywacja potasowa). Oba te procesy powodują powrót do stanu początkowego, czyli repolaryzację błony kom. Czas trwania potencjału wynosi od 0,5 do 2 ms. Cechą charakterystyczną p. czynnościowego jest fakt, że zawsze pojawia się zgodnie z prawem „wszystko albo nic”. Bodziec podprogowy jest nieefektywny, natomiast przekroczenia progu depolaryzacji wyzwala zawsze w danym neuronie taki sam p. czynnościowy, o maksymalnej amplitudzie.

10) Struktura i czynność synaps

Synapsa - połączenie, styk pomiędzy np. dwoma komórkami nerwowymi. Jeden neuron tworzy średnio ok. 10 tys. synaps!

Najpowszechniejsze w UN ssaków są synapsy chem., w których nie dochodzi do bezpośredniego kontaktu między błonami komórkowymi neuronów, lecz oddziela je wąska szczelina. Pozwala to wyróżnić 3 części takiego połączenia : część presynaptyczną, szczelinę synaptyczną i część postsynaptyczną. Sygnał przekazywany jest z jednej komórki nerwowej na drugą za pośrednictwem cząsteczki chem.(neurotransmitera). Synapsy mogą przekazywać sygnały pobudzające lub hamujące. Zaobserwowano, że charakter pobudzający mają często synapsy położone na dendrytach, natomiast hamujący - na ciele kom. Synapsy chemiczne mogą także różnicować przekazywane informacje, sumować czasowo i przestrzennie oraz presynaptycznie modyfikować sygnały (np. przez regulację ilości wydzielanego neurotransmitera).

Synapsy elektryczne - nazywa się także połączeniami szczelinowymi. Neurony są od siebie oddalone zaledwie o ok. 3,5 nm i nie ma pomiędzy nimi właściwej szczeliny synaptycznej, gdyż są ze sobą połączone specjalnymi strukturami białkowymi, zbudowanymi z 2 przylegających do siebie koneksonów, tworzących wspólnie kanał, który umożliwia bezpośredni przepływ prądu jonowego pomiędzy komórką presynaptyczną a postsynaptyczną. Nie ma pośrednictwa przekaźnika chem. Synapsy elektryczne dają możliwość nie tylko komunikacji elektrycznej, ale i przekazywania pomiędzy komórkami niektórych jonów oraz małych cząsteczek organicznych ( np. cykliczny AMP, niektóre peptydy).

Neurotransmitery - są produkowane w cytoplazmie komórki nerwowej i transportowane wzdłuż aksonu do jego zakończeń. Jeden neuron produkuje zawsze ten sam neurotransmiter (lub w wyjątkowych przypadkach ten sam zestaw przekaźników chem.), który znajduje się we wszystkich jego zakończeniach. Rodzaje : acetylocholina, noradrenalina, kwas glutaminowy, kwas gamma- aminomasłowy (GABA), glicyna, dopamina, serotonina, enkefaliny, beta-endorfiny, subst. P i neurokininy.

11) Kod nerwowy

Właściwy nośnik informacji. Sekwencje impulsów w czasie układają się w rodzaj kodu zerojedynkowego, w którym istotna jest nie tylko liczba potencjałów generowanych w danym przedziale czasowym, ale i odstępy pomiędzy nimi (częstotliwość). Zmiana tego kodu, czyli sekwencji impulsów, zmniejszenie lub zwiększenie ich liczby w jednostce czasu, powoduje przesłanie odmiennego sygnału, którego efektem będzie ostatecznie zmieniona czynność efektora.

Dywergencja i konwergencja w UN

To zjawiska opisujące sieci nerwowe.

Konwergencja - zbieżność. Do komórki nerwowej danego typu dochodzą informacje z wielu źródeł (z neuronów, zlokalizowanych na różnych poziomach UN oraz z receptorów na obwodzie). Dzięki konwergencji 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 - rozbieżność. Akson każdego neuronu rozgałęzia się i tworzy wiele synaps, które oddziałują na liczne komórki nerwowe różnych typów. Dzięki dywergencji może być jednocześnie pobudzonych (lub hamowanych) wiele ośrodków, położonych nieraz w dużej odległości od siebie. Ta sama informacja może być również rozdzielona na wiele neuronów położonych w obrębie danego ośrodka nerwowego.

12) Receptory - podział

a) eksteroreceptory - receptory skóry i tkanki podskórnej : mechanoreceptory, termoreceptory, chemoreceptory, fotoreceptory, nocyceptory ( receptory bólowe).

b) interoreceptory - receptory w narządach wew. : podział j/w.

c)telereceptory - receptory wzroku i słuchu : termoreceptory.

d) proprioreceptory - wrzeciona mięśniowe, receptory ścięgniste Golgiego, narząd równowagi : nocyceptory.

Transdukcja sygnału

Każdy receptor przetwarza jedną z form energii bodźca (mech., chem., term. lub elektromagnetyczną) na energię elektrochemiczną w postaci potencjałów receptora, stopniowanych zależnie od siły i czasu trwania bodźca, podobnych do pobudzających sygnałów postsynaptycznych (wyjątek stanowią komórki receptorowe siatkówki, które ulegają hyperpolaryzacji). Proces ten nazywa się transdukcją bodźca i umożliwia, po osiągnięciu odpowiedniego progu depolaryzacji błony kom., generowanie w neuronach czuciowych p. czynnościowych. Ich sekwencja tworzy odpowiedni kod nerwowy, przewodzony aksonami neuronów czuciowych do ośr. UN.

Kodowanie informacji czuciowej

Górski - str. 62-64

Kodowanie informacji czuciowej : rodzaj bodźca, lokalizacja, intensywność i czas trwania bodźca.

Rodzaj bodźca - adekwatny, specyficzne drogi przewodzenia czucia;

Lokalizacja - pole recepcyjne- hierarchiczna organizacja dróg czuciowych - układ somatotopiczny kory czuciowej;

Intensywność bodźca - próg pobudliwości, transdukcja -> potencjał receptora -> p. czynnościowy, liczba pobudzonych receptorów, częstotliwość p. czynnościowych;

Czas trwania bodźca - adaptacja, czas działania bodźca, p. czynnościowy ->adaptacja szybka lub wolna.

13) Czucie eksteroceptywne

Powierzchnia skóry odbiera czucie dotyku, ucisku, ciepła, zimna, bólu oraz mniej poznane czucie swędzenia i łaskotania. Z wyjątkiem czucia bólu, odbieranego przez nagie zakończenia nerwowe, pozostałe rodzaje czucia skórnego mają bardziej wyspecjalizowane struktury służące do odbierania bodźców. Intensywność wrażenia zmysłowego zależy od czasu narastania siły bodźca (im krótszy czas, tym intensywniejsze wrażenie zmysłowe). Przy wydłużaniu czasu działania bodźca o tej samej sile dochodzi do szybkiej adaptacji do bodźca. Podrażnienie dowolnego neuronu znajdującego się na drodze systemu odbiorczego od określonego receptora do końcowego neuronu czuciowego w korze mózgowej wywołuje wrażenie zmysłowe swoiste dla tego receptora.

Receptory skóry

- receptory czucia dotyku - ciałka dotykowe (Meissnera) i łąkotki dotykowe (Merkela);

- r. czucia ucisku - ciałka blaszkowate (Paciniego);

- r. czucia ciepła - ciałka zmysłowe (Ruffiniego) 34 - 45 st.C;

- r. czucia zimna - kolby końcowe (Krausego) ok.25 st.C;

- r. czucia bólu - nagie zakończenia nerwowe.

Brak ścisłej zależności pomiędzy strukturą receptora a rodzajem czucia.

Czucie bólu

Każde miejsce w skórze pobudzone przez bodźce uszkadzające skórę powoduje czucie bólu. W miejscu uszkodzenia następuje aktywacja enzymów proteolitycznych - od kalakrein tkankowych, do aktywnych polipeptydów - kinin. Kininy depolaryzują nagie zakończenia nerwowe wyzwalając w aferentnych włóknach nerwowych serie impulsów bólowych. Między bodźcem progowym wywołującym czucie bólu, a bodźcem maksymalnym istnieje stosunek energii jak 1:2, stąd już przy zadziałaniu energii dwukrotnie wyższej od progowej występuje maksymalne czucie bólu. Ma to istotne znaczenie dla zabezpieczenia tkanek przed bodźcami uszkadzającymi. Gdy ból trwa zbyt długo, traci on funkcję ostrzegawczą, a staje się czynnikiem wstrząsowym, naruszającym funkcje organizmu, a nawet może doprowadzić do śmierci. Występowanie bólu uwarunkowane jest również odpowiednią wrażliwością na tę impulsację ośrodków w rdzeniu kr., rdzeniu przedłużonym, śródmózgowiu, wzgórzu, podwzgórzu i układzie limbicznym.

Drogi przewodzenia czucia

Czucie dotyku

Rdzeń kręgowy -> receptor -> droga rdzeniowa opuszkowa -> jądro smukłe i klinowate -> wstęga przyśrodkowa -> jądro brzuszne tylno - boczne wzgórza -> zakręt zarodkowy płata ciemieniowego

Czucie bólu

Rdzeń kręgowy -> receptor -> droga rdzeniowo - wzgórzowa przednia i boczna -> jądro brzuszne tylno - boczne wzgórza -> zakręt zarodkowy płata ciemieniowego

14) Proprioreceptory. Struktura i funkcja.

W układzie szkieletowym i mięśniowym proprioreceptory występują we wrzecionkach nerwowo - mięśniowych w postaci zakończeń pierścieniowato - spiralnych, ciałek zmysłowych Ruffiniego, w ścięgnach jako ciałka buławkowate (Golgiego), a w stawach i okostnej jako ciałka blaszkowate (Paciniego). Impulsy z proprioreceptorów docierają do móżdżku i przez wzgórze do kory mózgu. Końcowym efektem pobudzania proprioreceptorów są różne odruchy postawne, gałki ocznej i wegetatywne. Obrotowy i liniowy ruch ciała odbierany jest przez proprioreceptory znajdujące się w błędniku stanowiącym narząd równowagi. Impulsacja nerwowa z włókien komórek receptorowych błędnika wysyłana jest do kory móżdżku, jąder ruchowych dla mięśni gałek ocznych oraz do rdzenia kr. Na skutek istnienia takich połączeń nerwowych zmiana położenia głowy w stosunku do tułowia powoduje bardzo szybką odruchową korekcję napięcia mięśni kończyn i tułowia, a także właściwe ustawienie gałek ocznych.

15) Fotoreceptory. Droga wzrokowa.

Fotoreceptory - receptory wrażliwe na światło. Wypustki komórek wzrokowych czopkonośnych i pręcikonośnych.

- czopki - zawierają rodopsynę, są wrażliwe na barwy;

- pręciki - zawierają rodopsynę, są wrażliwe na natężenie światła.

Droga wzrokowa(str. 52-53) - informacja z siatkówki biegnie najpierw do ciał kolankowatych bocznych we wzgórzu, a stamtąd do płata potylicznego kory mózgu. Aksony przebiegające w nerwie wzrokowym dochodzą najpierw do skrzyżowania wzrokowego na podstawie mózgowia, gdzie część z nich przechodzi na przeciwległą stronę mózgu, a część biegnie dalej nieskrzyżowana. Jako pasma wzrokowe kierują się one dalej do neuronów ciał kolankowatych bocznych. Odgałęzienia pasm wzrokowych prowadzą także do okolicy wzgórków górnych blaszki pokrywy w śródmózgowiu. Aksony neuronów ciał kolankowatych bocznych tworzą w istocie białej półkul promienistość wzrokową, która prowadzi do kory płata potylicznego.

16) Receptor słuchu - położenie i struktura (str.54-56)

Narząd Cortiego - właściwy receptor odbijający fale akustyczne. Leży on w przewodzie ślimakowym na błonie podstawnej i zawiera, obok licznych komórek podporowych, ułożone w rzędy komórki zmysłowe włoskowate (1 rząd komórek włoskowatych wew. i 3 rzędy zew.).

Droga słuchowa

Jądra ślimakowe brzuszne i grzbietowe -> jądro górne oliwki -> jądra ciała czworobocznego -> wstęga boczna -> jądro wzgórka dolnego -> ciało kolankowate przyśr. -> promienistość słuchowa -> płat skroniowy kory mózgu ( zakręt skroniowy górny).

17) Chemoreceptory - węch i smak (str.59-61)

WĘCH - chemoreceptory rozmieszczone są w górnej części jamy nosowej, na bardzo małym obszarze błony śluzowej (2-5 cm2), który nazywa się nabłonkiem węchowym. Oprócz komórek receptorowych, w nabłonku tym znajdują się komórki podporowe i gruczoły wydzielające śluz, w którym rozpuszczają się substancje zapachowe. Komórki receptorowe są neuronami dwubiegunowymi, których dendryty dochodzą do powierzchni błony śluzowej i tworzą kolbki zakończone kilkoma rzęskami. Na rzęskach komórki węchowej znajdują się receptory błonowe, specyficzne dla określonych zw.chem. istnieją setki rodzajów receptorów błonowych, każdy rozpoznający jedną lub kilka różnych substancji zapachowych. Korowe pola węchowe zlokalizowane są w kilku obszarach : na podstawie płata czołowego i skroniowego oraz w układzie limbicznym. W korze mózgu dochodzi do świadomej percepcji zapachów, ich lokalizacji przestrzennej, odbioru emocjonalnego i zapamiętywania. Połączenia korowych ośrodków węchowych nie są jednak jeszcze dobrze poznane.

SMAK - chemoreceptory smaku zlokalizowane są w wyspecjalizowanych strukturach - kubkach smakowych - rozmieszczonych w nabłonku brodawek języka, błonie śluzowej podniebienia, gardła i nagłośni. Każdy kubek smakowy składa się z 4 rodzajów komórek. Komórki podstawne pełnią funkcję podporową i ulegają przekształceniu w komórki smakowe, które występują w 3 stadiach dojrzałości. Komórki receptorowe żyją bardzo krótko (ok.10 dni) i są stale zastępowane przez nowe. Na ich szczycie znajdują się mikrokosmki, skierowane do otworu smakowego na pow. Do podstawy kubka smakowego dochodzą zakończenia włókien czuciowych, z którymi komórki receptorowe kontaktują się za pomocą synaps. Doświadczane przez człowieka odczucie smaku danej potrawy powstaje w kojarzeniowych polach kory, jest bowiem nie tylko kombinacją wszystkich rodzajów smaków ale też wrażeń węchowych i somatosensorycznych (np. temp., konsystencja, twardość).

18) Łuk odruchowy

Odruch - reakcja na bodziec, która zachodzi bez naszej woli.

Łuk odruchowy (droga impulsu nerwowego)

Receptor -> droga dośrodkowa (aferentna) -> ośrodek odruchu (odruch mono- lub polisynaptyczny) -> droga odśrodkowa (eferentna) -> efektor (narząd wykonawczy)

Rola odruchów rdzeniowych (str.66-71)

Odruch na rozciąganie - odgrywa istotną rolę w regulacji długości mięśnia na drodze ujemnego sprzężenia zwrotnego, co ma znaczenie m.in. w utrzymaniu postawy ciała (np. odruch kolanowy, skokowy, odruchy miotatyczne).

Odwrócony odruch na rozciąganie - polega na rozkurczu mięśnia w odpowiedzi na jego bardzo silne rozciągnięcie. Jest to mechanizm obronny, zabezpieczający przed zerwaniem mięśnia (odruchy polisynaptyczne).

Odruch zginania - inaczej odruch cofania. Pełni funkcję obronną przed działaniem czynników, które mogą uszkodzić tkanki. Koordynacja ruchów kończyn również w trakcie wykonywania czynności dowolnych i w lokomocji.

19) Lokomocja

Programowanie ruchów dowolnych

Rozpoczyna się w korze mózgu i odbywa się w 3 fazach. Pierwszym etapem jest podjęcie decyzji oraz określenie kierunku i celu, następnie planowane są poszczególne fazy danego ruchu, na końcu zaś program ruchu jest przesyłany do motoneuronów jednostek ruchowych poszczególnych mięśni w celu jego wykonania. W sterowaniu ruchami dowolnymi uczestniczą także struktury podkorowe : jądra podstawne, tworzące tzw. układ pozapiramidowy, móżdżek oraz niektóre jądra pnia mózgu, dające początek drogom zstępującym do rdzenia kr. Wszystkie te ośrodki współdziałają z neuronami kory mózgu przede wszystkim w zakresie ruchów automatycznych, w koordynacji ruchów i ich poszczególnych faz oraz w bieżącej regulacji siły i napięcia mięśni w czasie wykonywania powstałego programu.

Kora ruchowa (od str.73)

Pierwotna kora ruchowa zajmuje przede wszystkim zakręt przedśrodkowy płata czołowego, natomiast do przodu od niej leży wtórne (dodatkowe) pole ruchowe i tzw. kora przedruchowa. W pierwotnych polach ruchowych występuje organizacja somatotopiczna, tzn. poszczególne fragmenty ciała mają w przeciwległej półkuli mózgu swoją reprezentację korową, która jest regularnym ich odwzorowaniem. W górnej części zakrętu przedśrodkowego, leżą pola zawiadujące ruchami stóp i kkd, dalej tułowia, kkg, palców rąk a w części dolnej mm głowy, twarzy, języka, gardła i krtani.

Rola móżdżku

Móżdżek przedsionkowy - kontrola postawy ciała (równowagi), koordynacja ruchów gałek ocznych;

Móżdżek rdzeniowy - możliwość bieżącej modyfikacji wykonywanych ruchów;

Móżdżek mózgowy - modulowanie planowania ruchów.

Rola jąder podstawnych

Odpowiadają za wykonywanie ruchów zautomatyzowanych, mimowolnych, za instynktowne przyjmowanie postawy ciała, niezależne od woli gesty oraz za regulację napięcia mięśniowego. Współdziałają z układem piramidowym w planowaniu ruchów.

20) UN autonomiczny - struktura i funkcja (str.87-93)

UN autonomiczny utrzymuje stałość środowiska wew. organizmu i funkcjonuje w sposób niezależny od woli. Działanie tego układu odbywa się głównie na drodze licznych odruchów, w których efektorami są mm gładkie, serce i komórki gruczołowe. Receptorami wywołującymi reakcje odruchowe UN autonomicznego są receptory położone w narządach wew., ale w niektórych odruchach droga dośrodkowa biegnie od receptorów mięśniowych lub eksteroreceptorów. W obrębie UNA wyróżnia się 3 jego zasadnicze części : układ współczulny, przywspółczulny oraz enteryczny. Układ współczulny i przywspółczulny oddziałują równolegle na wiele narządów wew., ale charakter ich oddziaływania jest zwykle przeciwny. Układ współczulny określany jest układem walki i czuwania a przywspółczulny układem odpoczynku i trawienia. W obrębie obu części układu wyróżnia się neurony przedzwojowe, występujące w jądrach pnia mózgu i krzyżowych segmentach rdzenia kr. (cz. przywspółczulna) oraz odc. Th - L rdzenia kr. (cz. współczulna). Układ eteryczny tworzą neurony skupione w splotach śródściennych przewodu pokarmowego, regulując jego czynność na zasadzie krótkich pętli odruchowych.

Odruchy autonomiczne

Podstawa czynności całego układu autonomicznego.

Odruchy trzewno-trzewne - droga dośrodkowa prowadzi z receptorów w narządach wew. a odśrodkowa przez włókna autonomiczne.

Odruchy somatyczno-trzewne - droga dośrodkowa prowadzi z eksteroreceptorów lub receptorów mięśniowych, a odśrodkowa obejmuje włókna UN autonomicznego.

Odruchy trzewno-somatyczne - droga odśrodkowa prowadzi przez włókna eferentne układu somatycznego.

Odruchy w obrębie układu autonomicznego umożliwiają przystosowanie się narządów wew., naczyń krwionośnych i gruczołów do zmieniających się warunków na skutek np. chodzenia, biegania itp. Odruchy autonomiczne cechuje znaczne opóźnienie, wynikające z powolnego przewodzenia jego włókien nerwowych, długiego czasu trwania zjawisk postsynaptycznych i występowania dwóch neuronów w ramieniu odśrodkowym odruchu (dodatkowej synapsy).

21) Tkanka mięśniowa

Najistotniejszą cechą tkanki mięśniowej jest zdolność do wykonywania skurczu, a w efekcie zmniejszania czasu lub generacji siły. Skurcz jest wynikiem powstawania mostków pomiędzy znajdującymi się we włóknach mięśniowych białkami : aktyną miozyną. W organizmie występują 3 rodzaje tkanki mięśniowej : poprzecznie prążkowana szkieletowa, pp sercowa i gładka.

Ultrastruktura włókna mięśniowego (str.103-104)

Włókna mięśniowe w wyniku połączenia szeregu macierzystych miocytów stanowią zespólnię komórkową. Ich średnica wynosi od 10-100 um. Mają one wiele jąder umiejscowionych pod błoną komórkową (sarkolemą). Ponad sarkolemą włókno mięśniowe otoczone jest dodatkowo błoną podstawną. We wnętrzu włókna znajdują się liczne włókienka kurczliwe (miofibryle) zbudowane z 2 rodzajów białek : aktyny i miozyny. W obrębie miofibryli widoczne są powtarzające się odcinki o różnym stopniu załamywania światła : anizotropowe, dwułomne, ciemne (miofilamenty grube zbudowane z miozyny) oraz izotropowe, jednołomne, jasne (miofilamenty cienkie zbudowane z aktyny). W przypadku pobudzenia powstają mostki miozynowe między aktyną a miozyną (jest to podstawa skracania się sarkomerów - skurczu włókna mięśniowego). Pośrodku odcinków anizotropowych widoczna jest błona środkowa M, a pośrodku odcinków izotropowych błona graniczna Z. odcinek włókna leżący pomiędzy sąsiednimi błonami granicznymi nazywa się sarkom erem. Długość sarkomeru wynosi w spoczynku 2,3-2,8 um. Długość włókna mięśniowego może wynosić od kilku mm do kilkudziesięciu cm.

Mechanizm skurczu (str108)

Proces jeszcze nie do końca poznany. Opisywany przez tzw. ślizgową teorię skurczu. Podczas skurczu powstają wiązania pomiędzy miofilamentami aktynowymi i miozynowymi, powodujące przesuwanie się tych miofilamentów względem siebie. Pobudzenie rozchodzi się wzdłuż błony włókna mięśniowego i wnika w jego głąb przez system kanalików T. Kanalik T wraz z sąsiadującymi dwoma zbiornikami brzeżnymi tworzy triadę mięśniową. Uwalniane są jony wapnia do sarkoplazmy, które następnie wiążą się z białkiem troponiną. Te procesy doprowadzają do powstania mostka między miofilamentem grubym i cienkim. Mostek jest strukturą dynamiczną i w czasie skurczu, dzięki zmianom konfiguracji przestrzennej główki miozynowej, zmienia swój kształt i położenie. W czasie skracania mięśnia, aktywne główki miozynowe „kroczą” po miofilamencie cienkim. Ten proces odbywa się w obrębie wielu mostków, dzięki czemu podczas wzrostu siły skurczu miofilamenty aktynowe w coraz większym stopniu są wciągane między miozynowe. Skurcz to proces wymagający energii, która pochodzi z hydrolizy ATP.

22) Jednostka ruchowa - definicja i typy

DEFINICJA -Jednostka ruchowa (motoryczna) to kompleks złożony z jednego motoneuronu i zespołu włókien mięśniowych, unerwianych wyłącznie przez ten motoneuron. Jednostki ruchowe stanowią najmniejsze czynnościowe elementy w mięśniu.

TYPY :

Ze względu na cechy skurczu wyróżniamy :

- jednostki ruchowe wolno kurczące się (S) - cechują się długim czasem skurczu, bardzo wysoką odpornością na zmęczenie, najmniejszą siłą skurczu, ich motoneurony mają niski próg pobudliwości; typ włókna mięśniowego I ;

- j.r. szybko kurczące się, odporne na zmęczenie (FR); typ włókna IIA;

- j.r. szybko kurczące się, szybko się męczące (FF) - mają przeciwne cechy niż j.r.S; typ włókna IIX.

23) Skurcz pojedynczy

Skurcz będący odpowiedzią na jednorazowe pobudzenie.

Skurcz tężcowy

Jeżeli pobudzenia się powtarzają w odpowiednio krótkich odstępach czasu, kolejne skurcze sumują się w skurcz tężcowy. Jego siła zależy od liczby bodźców i częstotliwości, w jakiej są powtarzane. Przy odpowiednio wysokiej częstotliwości włókna mięśniowe osiągają s.t. zupełny, którego siła jest najwyższa, jaką mogą osiągnąć włókna mięśniowe.

24) Regulacja siły skurczu mięśnia

Siła skurczów dowolnych może być regulowana dzięki dwu podstawowym mechanizmom : rekrutacji odpowiedniej liczby jednostek ruchowych oraz zmianom częstotliwości wyładowań czynnych motoneuronów. Regulacja jednostek ruchowych odbywa się zwykle w kolejności S-FR-FF. Dlatego jednostki typu S są czynne najdłużej, a FF są najrzadziej włączane do skurczu. Wzorzec wyładowań generowanych przez motoneurony ma znaczący wpływ na przebieg skurczu czynnej jednostki ruchowej. Zmiana nawet jednego odstępu pomiędzy kolejnymi wyładowaniami powoduje modulację przebiegu skurczu. Włókna mięśniowe jednostek ruchowych podczas wykonywania ruchów znajdują się zwykle w skurczach tężcowych niezupełnych. Jednostki ruchowe różnych typów są przystosowane do udziału w ruchach o różnym charakterze. Jednostki typu S mogą brać udział w skurczach posturalnych i tonicznych. Szybko kurczące się jednostki, o wyższej sile skurczu i wysokiej podatności na regulację siły skurczu, przez zmiany częstotliwości wyładowań motoneuronów są przystosowane do regulacji siły skurczu. Jednostki typu FF, o najwyższej sile i największej podatności na zmęczenie, stanowią rodzaj rezerwy i są pobudzane do skurczu w przypadku konieczności wykonania wyjątkowo silnego ruchu.

Rekrutacja i dekrutacja jednostek ruchowych (str.125)

Rekrutacja - proces angażowania do skurczu coraz większej liczby jednostek ruchowych. Proces ten pozwala na stopniowe zwiększanie siły skurczu. S -> FR-> FF

Dekrutacja - proces odwrotny do w/w. Mechanizm umożliwiający zmniejszenie siły skurczu, aż do jego wygaszenia. FF -> FR -> S

Najwcześniej pobudzane, najodporniejsze jednostki ruchowe są czynne najdłużej.

25) Struktura mięśnia sercowego (str.157)

Mięsień sercowy jest podobny w swojej budowie do mięśnia pp szkieletowego. Komórki mięśnia sercowego są 2 rodzajów : komórki robocze i komórki układu bodźco - przewodzącego (które się nie kurczą). Komórki robocze są krótkie i rozgałęzione (pobudliwość i kurczliwość wstawki) - metabolizm tlenowy : glukoza, wolne komórki tłuszczowe, brak wytwarzania kwasu mlekowego. Komórki mięśniowe ułożone są liniowo i mogą łączyć się ze sobą. Komórki mięśnia sercowego mają wyłącznie metabolizm tlenowy, nie wytwarzają kwasu mlekowego i dlatego zmęczone serce nie boli.

26) Układ bodźco - przewodzący serca

Komórki układu bodźco - przewodzącego są komórkami mięśniowymi, ale w odróżnieniu od komórek roboczych mają mniej białek kurczliwych i nie kurczą się, natomiast są zdolne do generowania potencjałów czynnościowych bez udziału UN. Włókna przewodzące układają się w pasmach lub grupują się w postaci węzłów. Do układu bodźco - przewodzącego należy węzeł zatokowo - przedsionkowy oraz węzeł przedsionkowo - komorowy i pęczek przedsionkowo - komorowy z lewą i prawą odnogą i rozgałęzieniem, które przechodzi pod wsierdziem w „zwykłe” komórki mięśnia sercowego. Pobudzenie elektryczne szerzy się na komórki sąsiadujące z komórką pobudzoną. Tkanka układu przewodzącego jest rozrusznikiem dla potencjałów czynnościowych mięśnia sercowego. Błona komórkowa włókien mięśniowych układu przewodzącego odznacza się zdolnością do rytmicznej i spontanicznej depolaryzacji. Węzeł zatokowo - przedsionkowy depolaryzuje się najszybciej w stosunku do pozostałych komórek układu przewodzącego. Ma on najszybszą częstotliwość swojego automatyzmu wyzwalania pobudzenia. Węzeł zatokowo - przedsionkowy jest ośrodkiem pierwszorzędowym narzucającym swój rytm całemu sercu.

Unerwienie serca

Serce unerwione jest przez autonomiczny UN, zarówno przez gałąź współczulną, jak i przywspółczulną : układ ten wywiera na serce wpływ modulujący (nie inicjuje czynności serca, ale przyspiesza lub zwalnia rytm pracy serca, zwiększa bądź zmniejsza siłę skurczów serca). Unerwienie współczulne noradrenergiczne mają wszystkie struktury serca, przywspółczulne mają przedsionki serca.

Wpływ	Układ współczulny	Układ przywspółczulny
Na częstość rytmu serca *chronotropowy	+, wzrost częstości rytmu zatokowego (SA)	-, obniżenie częstości SA
Na prędkość przewodzenia stanu czynnego *dromotropowy	+, wzrost prędkości przewodzenia w strefie AV	-, obniżenie prędkości przewodzenia w strefie AV
Na kurczliwość mm warstwy roboczej komór *inotropowy	+, wzrost kurczliwości	-, spadek kurczliwości

27) Cykl hemodynamiczny ( str. 176)

Obejmuje generowanie zmian ciśnienia krwi oraz zmian objętości krwi w obrębie serca. Składa się z kilku następujących po sobie faz i rozpoczyna się fazą skurczu przedsionków.

- faza skurczu przedsionków (otwarte zastawki AV);

- faza skurczu izowolumetrycznego (zamknięte zastawki);

- faza wyrzutu (zamknięte zastawki AV, otwarte zastawki aorty i pnia płucnego, objętość wyrzutowa 60:100 ml. W fazie wyrzutu miocyty ścian komór serca skracają się, krew z lewej komory tłoczona jest do aorty, a z prawej komory do tętnicy płucnej i objętość krwi w komorach maleje. Z chwilą, gdy prędkość przepływu krwi osiągnie wartość równą zeru, odwraca gradient ciśnień pomiędzy każdą z komór a odpowiednią tętnicą. Powoduje to zamknięcie zastawek półksiężycowatych aorty i t.płucnej;

- faza rozkurczu izowolumetrycznego - zastawki półksiężycowate i zastawki przedsionkowo - komorowe są zamknięte a obj. krwi w komorach nie ulega zmianie. Rozpoczyna się faza wypełniania komór.

28) Typy naczyń krwionośnych

Pierwszy podział (str.218)

- tętnice - naczynia umożliwiające przepływ krwi z serca do narządów;

- kapilary (naczynia włosowate) - umożliwiają wymianę gazową i substancji chemicznych pomiędzy krwią a komórkami;

- żyły - umożliwiają przepływ krwi z narządów do serca.

Drugi podział (str.179)

- transportujące - charakteryzują się dużą sprężystością ścian - duże i średnie tętnice;

- oporowe - charakteryzują się dużą zawartością w ścianie włókien mięśniowych i stosunkowo grubą ścianą - tętniczki i żyłki;

- wymiany gazowej i odżywczej - mają najmniejszą grubość ściany - naczynia włosowate;

- pojemnościowe - mają dużą podatność ściany, która warunkuje dużą zmianę objętości naczynia w odpowiedzi na zmianę ciśnienia krwi w naczyniu - duże żyły, naczynia krążenia płucnego i zatoki śledziony;

- zespolenia tętniczo - żylne (anastomozy) - stanowią „kanały”, przez które krew tętnicza przepływa do żył z ominięciem naczyń włosowatych.

29) Mechanika krążenia krwi i chłonki

Krążenie krwi

- krążenie małe (płucne) - krążenie niskociśnieniowe, niskooporowe i wysokoobjętościowe. 80 % krwi. Początek stanowi prawa komora a koniec lewy przedsionek. Gradient ciśnień wynosi 8 mm Hg.

- krążenie duże - 20% krwi. Rozpoczyna się w lewej komorze a kończy w prawym przedsionku. Gradient ciśnień w krwioobiegu dużym wynosi 95 mm Hg. Naczynia krwionośne doprowadzające krew utlenowaną do narządów wstawione są w krwioobieg duży w sposób równoległy.

Krążenie chłonki

- przewód piersiowy - zbiera chłonkę z górnej lewej części ciała i całej strony dolnej, a wpada do żył w miejscu połączenia żyły podobojczykowej lewej z żyłą szyjną wew. lewą.

- przewód chłonny prawy - zbiera chłonkę z prawej górnej strony ciała, a wpada do żył w miejscu połączenia żyły podobojczykowej prawej z żyłą szyjną wew. prawą.

Tętno i ciśnienie krwi

Tętno - łatwo wyczuwalny na tętnicach powierzchownych rytmiczny ruch ściany tętnic, powstający pod wpływem zmian ciśnienia tętniczego krwi, związanych z czynnością serca oraz zależnych od elastyczności tętnic.

Ciśnienie krwi - to parcie krwi na ściany naczyń krwionośnych. Waha się w zależności od fazy pracy serca. Ciśnienie krwi skurczowe u młodego człowieka pozostającego w spoczynku wynosi ok.120 mm Hg a ciśnienie rozkurczowe ok. 75-80 mm Hg. Różnicę pomiędzy tętniczym ciśnieniem krwi skurczowym a rozkurczowym określa się jako ciśnienie tętna.

Regulacja ciśnienia krwi (str.189-192)

30) Specyfika krążenia układowego - ?

---