FIZJOLOGIA PRACY I WYPOCZYNKU
Wykłady na podstawie książki „Zarys fizjologii lekarskiej”.
KOMÓRKA
Żywą materię stanowi już drobinowy wirus, ale najbardziej rozpowszechnioną jednostką struktury żywych organizmów jest KOMÓRKA. W trakcie rozwoju gatunków komórki ulegały różnym zmianom, zachowując jednak podstawowe właściwości życiowe, jak biosynteza, metabolizm, odżywianie, oddychanie, wydalanie, oddziaływanie na bodźce, rozmnażanie. Tworzą one głównie dla określonych zadań przystosowane tkanki: nabłonkową, łączną, mięśniową i nerwową.
Twory tkankowe, posiadające podobny kształt, a zwłaszcza służące podobnym celom nazywa się NARZĄDAMI.
Zespoły narządów związane z określonymi funkcjami organizmu tworzą UKŁADY. Anatomia opisuje zazwyczaj układy: kostny, mięśniowy, powłokowy, pokarmowy, oddechowy, moczowo - płciowy, naczyniowy, wewnątrzwydzielniczy, nerwowy i narządy zmysłów.
Mimo zróżnicowania komórek tworzących tkanki, zasadnicze struktury subkomórkowe są w nich nadal do siebie podobne np. błona komórkowa, cytoplazma, jądro, siateczka endoplazmatyczna, aparat Golgiego, mitochondria, rybosomy, lizosomy i włókienka jako twory metaplazmatyczne. Oprócz organelli, czyli żywych mikronarządów wewnętrznych, w komórkach spotyka się również martwe wtręty, czyli twory deutoplazmatyczne, które są nagromadzeniem białek, tłuszczów, cukrów, barwników, wydzielin i różnych kryształów.
Organizm człowieka składa się z około 100 bilionów komórek, z których każda grupa ma typowe właściwości morfologiczne, chemiczne, elektryczne i biologiczne. Żywa komórka stanowi mieszaninę zwykłych składników mineralnych i związków organicznych, jakie występują w przyrodzie martwej: wody, elektrolitów, białek, tłuszczów i cukrów. Woda stanowi około 80 % masy komórkowej i jest niezbędnym środowiskiem, w którym przebiegać mogą chemiczne reakcje warunkujące życie. Na elektrolity składają się głównie kationy potasu, magnezu i sodu oraz aniony fosforanowe, węglanowe i białkowe. Jest tam również pewna ilość wapnia, chloru i różne pierwiastki śladowe. Około 15 % masy komórki stanowi białko, tworzące złożone układy koloidalne. Białka zbudowane z około 20 różnych aminokwasów stanowią masę strukturalną lub enzymy komórek. Białko strukturalne ma budowę łańcuchową lub włókienkową, a białko enzymatyczne jest zbudowane globularnie. Komórki zawierają przeciętnie 2-3% tłuszczów; są to tłuszcze obojętne, czyli trójglicerydy, fosfolipidy i ich związki z cholesterolem. Cukry stanowią głównie zużywalny materiał energetyczny komórki ( najwięcej zawierają kom. wątroby i mięśni - ok. 3%). Zasadniczą masę komórki tworzy cytoplazma i jądro. Jest to gęstawa mieszanina roztworów i zawiesin koloidalnych, złożona głównie z białek, lipidów, cukrów i elektrolitów. Bardziej gęsta warstwa obwodowa nazywa się ektoplazmą. Płynniejsza warstwa wewnętrzna, otaczająca jądro nazywa się endoplazmą. Ziarnistości cytoplazmy są różnej wielkości i są to mitochondria, rybosomy, lizosomy, wodniczki, ziarenka wydzielin, kropelki lipidów i inne. Centralną częścią komórki jest jądro stanowiące około 15 % jej masy, które kontroluje reakcje chemiczne i decyduje o rozmnażaniu komórek. Główną część jądra stanowią chromosomy, widoczne oddzielnie podczas podziału komórki, a w okresie międzypodziałowym tworzące nieregularne skupienia chromatyny. Pojedynczy chromosom składa się z białka i wielkiej drobiny kwasu dezoksyrybonukleinowego - DNA, który jest matrycą do wytwarzania właściwych danemu ustrojowi białek. Jądro zawiera kwas dezoksyrybonukleinowy - DNA oraz około 9 razy mniej kwasu rybonukleinowego - RNA. Gen stanowi ułamek cząsteczki DNA wyznaczający procesy dziedziczenia cech rodzicielskich. W jądrze jest nie otoczone błoną jąderko, stanowiące skupienie RNA, przechowywanego tu aż do przesunięcia go w obręb cytoplazmy, gdzie wewnątrz rybosomów weźmie udział w syntezie białek. W jądrze wytwarzają się przynajmniej dwa rodzaje RNA: informacyjny lub posłańczy mRNA ( messenger); jest on przesuwany z jądra do rybosomów w ziarnistej części siateczki endoplazmatycznej. Drugi nazywa się przenoszącym tRNA lub rozpuszczalnym sRNA. Ten tRNA pobiera aminokwasy w cytoplazmie i przenosi je do mRNA, gdzie są włączane w odpowiednie miejsca struktury białka zgodnie z kodem genetycznym, a sam wraca do cytoplazmy po nowe aminokwasy. Jądro jest otoczone podwójną błoną, która posiada pory zakryte cienką błoną. Przestrzeń między dwoma błonami jądrowymi tworzy zbiorniki okołojądrowe i łączy je z zawiłym układem siateczki endoplazmatycznej. W komórce istnieją różne miejsca reakcji chemicznych oddzielone od siebie i od otoczenia, które posiadają wybiórczą przepuszczalność. Należy tu błona komórkowa oraz błony wewnętrznych narządów komórki - siateczki endoplazmatycznej, aparatu Golgiego, mitochondriów i lizosomów. Natomiast rybosomy i jąderko błony nie posiadają. Każda błona ma dwie warstwy białkowe, zewnętrzną i wewnętrzną; między nimi znajduje się warstwa fosfolipidów, a od strony otoczenia komórki - warstwa śluzowielocukrowa. Szczególne znaczenie ma zewnętrzna warstwa wielocukrów i białek. Przez nią wiąże się różne substancje z płynu międzykomórkowego, co zmienia właściwości błony i metabolizm wewnątrz komórki. Określone miejsca na powierzchni błony komórkowej mające zdolność wiązania się tylko ze ściśle odpowiadającymi im związkami chemicznymi nazywamy receptorami. Grubość błony komórkowej ocenia się na 8 nm; mają być w niej pory o średnicy około 0,8 nm. Tą drogą przenikać mogą cząsteczki rozpuszczalne i nierozpuszczalne w lipidach, jeśli mają średnicę mniejszą niż średnica porów w błonie. Błona komórkowa po uszkodzeniu może być odtworzona w tym miejscu z białek i lipidów cytoplazmy lub z innych struktur błonowych, da czego potrzebne jest jednak odpowiednie stężenie jonów wapnia w płynie zewnątrzkomórkowym. Z błony zbudowana jest również siateczka endoplazmatyczna. Jest to przestrzenna sieć kanalików i zbiorniczków, które od wnętrza łączą się z przestrzenią pomiędzy podwójną błoną jądrową. Transport ciał wytwarzanych w jądrze w różne okolice komórki lub do jej otoczenia dokonuje się drogą siateczki endoplazmatycznej. Ponadto spełnia ona ważne zadania biochemiczne. W jej części ziarnistej lub szorstkiej, czyli w rybosomach dokonuje się synteza białek cytoplazmy. Rybosomy są ziarenkami o średnicy około 15 nm przylepionymi do zewnętrznej błony w obrębie szorstkiej siateczki endoplazmatycznej tzn. zwrócone w stronę cytoplazmy. W bezziarnistej lub gładkiej części siateczki zachodzi synteza tłuszczów i polimeryzacja cukrów. Specjalną część siateczki endoplazmatycznej stanowi aparat Golgiego. Leży on w pobliżu jądra. Jego głównym zadaniem jest zagęszczanie i opakowywanie ziarenek przyszłej wydzieliny. Enzymy lub hormony białkowe są tu otoczone błoną i tworzą ziarnistość, która później wydalana jest z komórki. Mitochondria mają zwykle kształt cylindryczny. Ich liczba w komórce waha się od kilkunastu aż do kilku tysięcy, co zależy od metabolicznej aktywności komórki. Każde mitochondrium otacza błona zewnętrzna, pod którą znajduje się błona wewnętrzna, tworząca liczne wpuklenia do wnętrza, zwane grzebieniami, dzielące ten narząd na szereg częściowo od siebie odgraniczonych komór. Wnętrze mitochondriów zapełnia substancja macierzysta. Są one siedliskiem układów enzymatycznych należących głównie do łańcucha enzymów oddechowych. Mniejsze niż mitochondria ziarenka w cytoplazmie to lizosomy. Są to ziarenka enzymów otoczone jedną warstwą błony. Znajdują się tam różne enzymy, które mogą hydrolizować białko, kwasy nukleinowe, śluzowielocukrowce i glikogran.
PŁYNNE ŚRODOWISKO KOMÓRKI
Każda komórka żyje w otaczającym ją płynie, z którym wymienia każdą substancję pobieraną i wydalaną. W bardzo złożonych organizmach wielokomórkowych wodę otoczenia stanowi płyn zewnątrzkomórkowy lub dokładniej międzykomórkowy. Płyn międzykomórkowy musi podlegać ciągłej regeneracji, która wzbogaca go w składniki potrzebne komórkom, pochodzące głównie z układu oddechowego i pokarmowego. Musi też podlegać oczyszczaniu w narządach wydalających, zwłaszcza w układzie oddechowym, moczowym, pokarmowym i w skórze. Cała woda organizmu dzieli się na płyn wewnątrzkomórkowy, płyn zewnątrzkomórkowy oraz płyn transkomórkowy. Większość płynu zewnątrzkomórkowego znajduje się w przestrzeniach międzykomórkowych oraz w osoczu krwi i chłonki. Płyn transkomórkowy jest również zewnątrzkomórkowym, ale znajduje się w kanałach, komorach, jamach, szczelinach np. ośrodkowego układu nerwowego, oka, opłucnej, osierdzia, stawów.
TRANSPORT PRZEZ BŁONY KOMÓRKOWE
Do transportu biernego należy filtracja, dyfuzja, osmoza i tzw. dyfuzja ułatwiona. Oprócz tego istnieje aktywny transport jonów i związków chemicznych oraz większych fragmentów ciał stałych i płynnych do wnętrza i na zewnątrz komórek, zwany transportem czynnym, fagocytozą, pinocytozą i emejocytozą. Filtracja zachodzi wtedy, gdy płyn przenika przez błonę dzięki różnicy ciśnienia hydrostatycznego po obu jego stronach. Wydajność filtracji zależy od powierzchni błony, wielkości jej porów i różnicy ciśnień hydrostatycznych. Dyfuzja polega na tym, że cząstki gazu, związku chemicznego w roztworze bądź jony znajdują się w ciągłym ruchu, dzięki czemu dążą do wymieszania się i stworzenia równego stężenia w określonym przedziale lub przedziałach sąsiednich. Wielkość dyfuzji zależy od różnicy stężeń danego ciała w sąsiednich przedziałach, zwanej gradientem chemicznym; od wielkości ładunków elektrycznych w tych przedziałach, tzn. gradientu elektrycznego oraz od różnicy ciśnień hydrostatycznych w tych przestrzeniach, stanowiących gradient ciśnień. W warunkach biologicznych bardzo duże znaczenie ma osmoza. Jest to ruch cząsteczek rozpuszczalnika w stronę bardziej stężonego roztworu przez błonę półprzepuszczalną. Nie przepuszcza ona cząsteczek ciała rozpuszczonego, a pozwala na dyfuzję cząsteczek rozpuszczalnika. Ciśnienie osmotyczne zależy głównie od różnicy ilości wolnych cząsteczek w jednostce objętości roztworów oddzielonych błoną półprzepuszczalną, a nie od stężeń tych roztworów. Dyfuzja ułatwiona polega na tym, że ciało takie, np. glukoza łączy się najpierw z hipotetyczną substancją w błonie komórkowej, zwaną nośnikiem. Staje się przez to rozpuszczalna w tłuszczach i dyfunduje przez błonę komórkową. Wtedy odłącza się od nośnika, który wraca na pozycję wyjściową. Ułatwiona dyfuzja wymaga enzymów do przyspieszania przejściowych połączeń przenoszonych ciał z ich nośnikami. W odróżnieniu od transportu biernego transport czynny dokonuje się przeciwko gradientom, na podobieństwo wody tłoczonej pod górę. Do substancji czynnie transportowanych przez błonę należą np. jony potasu, sodu, wapnia, żelaza, wodoru oraz wielkie cząsteczki cukrów, kwasów tłuszczowych, aminokwasów i mocznika. Czynne transportowane ciało wchodzi w luźny i przejściowy związek z odpowiadającym mu nośnikiem w błonie komórkowej. W tej postaci przenika na drugą stronę błony lub nawet na drugą stroną komórki. Wtedy odłącza się od nośnika, aby ponownie złączyć się z następną drobiną transportowanej substancji. Oprócz jonów oraz małych i średnich drobin do wnętrza i na zewnątrz komórki przemieszczają się również twory znacznie większe np. bakterie, fragmenty tkanek lub ogromne cząsteczki białek czy polipeptydów. Dzieje się to na zasadzie przejściowych zmian strukturalnych i morfologicznych w postaci fagocytozy, pinocytozy i emejocytozy. Cząsteczki pochłaniane podczas fagocytozy stykają się najpierw z błoną komórkową, która w tym miejscu ulega coraz większemu zaklęśnięciu. W końcu zamyka się nad ciałem pochłoniętym, otoczonym już wewnątrz komórki fragmentem wgłobionej błony. Z pęcherzykiem tym mogą łączyć się lizosomy. W ten sposób powstaje wodniczka trawienna, w której sfagocytowane ciało ulega rozkładowi na prostsze składniki zdolne już do zużycia w komórce. Zupełnie podobnie odbywa się pinocytoza, która różni się głównie tym, że dotyczy pochłaniania większych drobin ciał rozpuszczonych. Pozostałe cząstki nie strawione w pęcherzyku fagocytarnym lub pinocytarnym. Ciało usuwane z komórki opuszcza jej obręb, a przerwana błona komórkowa natychmiast ulega zasklepieniu. Cały proces odwrotny do fagocytozy i pinocytozy nazywa się emejocytozą. Na tej drodze, zwanej też egzocytozą, wyprowadza się z komórek szeregu dokrewnych lub trawiennych odpowiednie hormony i enzymy.
Obie częsci metabolizmu: anabolizm i katabolizm zachodzą w komórce równocześnie. Katabolizm polega na enzymatycznym stopniowym rozpadzie dużych drobin związków organicznych, głównie cukrów, tłuszczów i białek. Powstają wtedy przejściowe lub końcowe związki małocząsteczkowe tj. kwas pirogronowy, mlekowy, octowy, mocznik, amoniak, dwutlenek węgla i woda. Anabolizm zaś stanowi sumę złożonych reakcji syntezy, w których na drodze enzymatycznej powstają stopniowo własne związki wielkocząsteczkowe np. wielocukry, kwasy tłuszczowe, kwasy nukleinowe, aminokwasy czy białka. Wyzwalanie energii ze składników odżywczych lub własnej struktury komórek odbywa się głównie na drodze utleniania, co stanowi tzw. gazową przemianę materii, oddychanie wewnętrzne, czyli tlenowy metabolizm komórki.
POBUDLIWOŚĆ, PRZEWODNICTWO, PODNIETY
Obok zorganizowanego metabolizmu istotną cechą żywej materii jest pobudliwość (wrażliwość lub drażliwość). Jest to zdolność czynnego oddziaływania na bodźce czyli reagowania zmianą stanu i czynności na zmiany warunków wewnątrz organizmu lub w jego otoczeniu. Pobudliwość polega na tym, że pod wpływem bodźca powstaje specjalny stan czynny. Z pobudliwością ściśle wiąże się przewodnictwo. Jest to zdolność rozprzestrzeniania się stanu pobudzenia z miejsca na miejsce, przekazywanie go na znaczne odległości, a nawet z jednej komórki do drugiej. Podnietą można nazwać każdą dostatecznie nagłą, silną i długotrwałą zmianę warunków, która wpływa na metabolizm i zmienia stan lub czynność żywej materii, a zwłaszcza elektryczne właściwości błony komórkowej. Ze względu na pochodzenie lub rodzaj bodźca podniety dzieli się na fizyczne, chemiczne i biologiczne. Do fizycznych należą różne zjawiska mechaniczne, termiczne, osmotyczne, świetlne, dźwiękowe i elektryczne. Do bodźców chemicznych należą kwasy, zasady, sole, alkohole jak i ciała stałe, zawiesiny, pary lub gazy. Do biologicznych można zaliczyć wszelkie bodźce, które powstają w organizmie żywym.
MIĘŚNIE
W bardziej złożonych organizmach wielokomórkowych wykształcił się specjalny rodzaj tkanki, która zachowawszy podstawowe właściwości żywych komórek wyspecjalizowała głównie jedną z nich - kurczliwość. Tkankę kurczliwą stanowią mięśnie gładkie i poprzecznie prążkowane, które dzielą się na szkieletowe i sercowy. Mięśnie szkieletowe służą do poruszania lub ustalania części kośćca połączonych stawami, a więc do zachowania postawy ciała i poruszania go w przestrzeni; mogą jednak spełniać inne funkcje, jakie wykonuje np. przepona, górna część przełyku, niektóre mięśnie głowy lub zewnętrzne mięśnie oka. Mięsień sercowy, chociaż na pierwszy rzut oka do szkieletowych bardzo podobny, ma zupełnie określone zadania oraz szereg specyficznych cech strukturalnych i czynnościowych. Mięśnie gładkie przeważnie nie tworzą oddzielnych narządów, ale wplecione są do innych utkań jako dodatek kurczliwy; spotykamy je w ściankach naczyń krwionośnych i chłonnych, skórze, w oku oraz w układzie pokarmowym, oddechowym, moczowym i rodnym. Mięśnie, narząd czynny ruchu zbudowany z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej. Mięśnie szkieletowe dzielimy na: mięśnie długie, mięśnie płaskie i krótkie.
Mięśnie długie zaopatrzone są w co najmniej dwa ścięgna przyczepiające się do kości, odchodzące od brzuśca mięsnego. Ścięgna zbudowane są z tkanki łącznej zbitej włóknistej, brzuśce zaś z pęczków włókien mięsnych.
W mięśniach płaskich natomiast zbiorowisko włókien mięsnych układa się w płaski pokład i przyczepia się do kości płaskich ścięgnem, zwanym rozcięgnem (np. mięśnie brzucha). Mięśnie przebiegające okrężnie nazywamy zwieraczami (np. zwieracz odbytu).
Ze względu na przeważający charakter włókien mięśniowych w danym mięśniu poprzecznie prążkowanym (szkieletowym), wyróżniamy mięśnie: białe, czerwone i mieszane.
Mięśnie białe, zwane szybkimi, posiadają większą ilość włókienek kurczliwych (aktyna, miozyna) oraz większą ilość zgromadzonego glikogenu i enzymów niezbędnych do uwalniania energii w warunkach beztlenowych (glikogenoliza), przy niskiej zawartości mioglobiny (różowego barwnika oddechowego, stąd też ich jaśniejszy kolor). Ten typ mięśni kurczy się szybciej i silniej, lecz szybko traci rezerwy energetyczne i ulega zmęczeniu. Przy krótkotrwałych wysiłkach o dużym nasileniu organizm “używa” tych właśnie mięśni.
Mięśnie zawierające włókna czerwone (zawierające duże ilości mioglobiny i dlatego pobierające energię z procesów tlenowych tj. np. cyklu Krebsa) stanowią większość w organizmie człowieka i są używane podczas dłudotrwłych wysiłków w umiarkowanym nasileniu.
WAŻNIEJSZE WŁAŚCIWOŚCI MIĘŚNI
Różne właściwości fizyczne i biologiczne mięśni, jak sprężystość, pobudliwość, przewodnictwo, kurczliwość, zjawiska elektryczne, siłę, pracę, toniczne napięcie, zmęczenie i wypoczynek poznaje się zwykle bliżej, na ćwiczeniach w pracowni doświadczalnej. Elastyczność - mięsień jest elastyczny czyli rozciągliwy i sprężysty. Pod wpływem siły odkształcającej mięsień wydłuża się w pewnym stopniu, przez co zwiększa sprężystość, dzięki której powraca do pierwotnej długości. Elastyczność mięśni ma znaczenie dla ich funkcji w organizmie. Mięsień czynny w ustroju jest bardziej rozciągliwy niż będący w spoczynku. Odwrotnie, coraz bardziej sprężyste stają się mięśnie znużone, wyosobnione, stężałe lub obumarłe. Wtedy jednak ich elastyczność przestaje być już doskonała. Pobudliwość i przewodnictwo - mięsień jest pobudliwy, to znaczy, że pod wpływem podniet ze spoczynku przechodzi w stan czynny, który przejawia się skurczem. Skutkiem drażnienia jest pobudzenie, a skutkiem pobudzenia skurcz mięśnia. Skurcz mięśnia może być izotoniczny, izomeryczny, auksotoniczny, pojedynczy, tężcowy zupełny lub niezupełny; może też być mały i szybko przemijać.
UKŁAD NERWOWY
Układ nerwowy
|
|
Układ nerwowy składa się z ośrodkowego (centralnego) i obwodowego układu nerwowego (Ryc.6-1). Zapewnia on stały kontakt organizmu ze środowiskiem zewnętrznym oraz integrację narządów wewnętrznych. Kontakt ze światem zewnętrznym zapewniają narządy zmysłów, natomiast doznania z narządów wewnętrznych rejestrowane są przez zakończenia czuciowe w poszczególnych narządach. Układ nerwowy uczestniczy w rejestrowaniu, przekazywaniu i analizie napływających pobudzeń z zakończeń czuciowych oraz bierze udział w realizacji prawidłowych reakcji adaptacyjnych na zmieniające się warunki świata zewnętrznego i środowiska wewnętrznego. Podstawowe reakcje adaptacyjne są wrodzone (np. reakcje odruchowe), inne wykształcają się w trakcie życia osobniczego (np. reakcje psychiczne). Podłożem fizjologicznym reakcji odruchowych jest łuk odruchowy (Ryc.6-4). Każdy łuk odruchowy składa się z drogi doprowadzającej, która przewodzi pobudzenia od receptora do ośrodka scalającego (mózg, rdzeń kręgowy) oraz drogi odprowadzającej, przenoszącej pobudzenia do narządu wykonawczego (mięśni, gruczołów wydzielania wewnętrznego).
<<< Powrót
Komórka nerwowa (neuron)
Komórka nerwowa - neuron - jest najważniejszym elementem składowym układu nerwowego. W obrębie komórki nerwowej wyróżnia się ciało komórki i dwa rodzaje wypustek: wypustkę długą (akson) i liczne wypustki krótkie (dendryty) (Ryc.6-2). Aksony przenoszą informacje z ciała komórki do innych komórek nerwowych lub narządów wykonawczych (efektorów), dendryty natomiast przekazują pobudzenia do ciała komórki nerwowej.
|
|
Poszczególne komórki nerwowe łączą się ze sobą poprzez złącza (synapsy), które pośredniczą w przekazywaniu informacji. W zależności od rodzaju substancji chemicznej pośredniczącej w przekazywaniu pobudzenia, wyróżnia się synapsy pobudzające i hamujące. Komórkom nerwowym towarzyszą komórki glejowe, które spełniają funkcje pomocnicze (odżywcze, izolacyjne, podporowe) w stosunku do neuronów.
<<< Powrót
Obwodowy układ nerwowy
Obwodowy układ nerwowy tworzą korzenie rdzeniowe i nerwy obwodowe. Układ ten zabezpiecza odbiór doznań czuciowych oraz przewodzi pobudzenia z ośrodków nerwowych (rdzeń, mózg) do narządów wykonawczych (mięśni, gruczołów dokrewnych). Nerwy obwodowe zbudowane są z włókien nerwowych ruchowych, czuciowych i autonomicznych. Włókna ruchowe i autonomiczne przewodzą pobudzenia do narządów wykonawczych (mięśni, gruczołów wydzielania wewnętrznego). Włókna czuciowe są dendrytami i przewodzą pobudzenia do ośrodków nerwowych. Objawy uszkodzenia korzeni rdzeniowych mogą być diagnozowane przez wykonanie zdjęć kręgosłupa (w projekcji przednio-tylnej, bocznej i ewentualnie skośnej). Jeśli istnieje podejrzenie uszkodzenia aparatu więzadłowego (zerwanie więzadeł), wykonuje się dynamiczne zdjęcia kręgosłupa (maksymalne przygięcie i odgięcie kręgosłupa). Uzupełnieniem tych badań może być ocena czuciowych potencjałów wywołanych z odpowiedniego dermatomu (obszaru skóry unerwionego przez określony korzeń rdzeniowy). Uszkodzenie korzeni rdzeniowych najczęściej jest wywołane przez ucisk wypadającego jądra miażdżystego. Pełna ocena usytuowania wypadającego jądra miażdżystego jest możliwa przy pomocy badania tomokomputerowego (TK) lub rezonasu magnetycznego (MRI). Diagnozowanie uszkodzeń nerwów obwodowych opiera się na badaniu elektromiograficznym (EMG) i/lub badaniu szybkości przewodzenia (elektroneurografia). U pacjentów z miastenią wykonuje się stymulację (bodźcem elektrycznym) nerwów obwodowych dla oceny połączenia nerwowo- mięśniowego.
<<< Powrót
Ośrodkowy układ nerwowy (OUN)
Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) obejmuje mózgowie (mózg, pień mózgu i móżdżek) oraz rdzeń kręgowy. OUN poddaje rejestracji i analizie pobudzania dopływające z układu obwodowego i zapewnia prawidłową reakcję organizmu na te bodźce. Największą część mózgu stanowią półkule mózgu, które dzieli się na cztery płaty: czołowy, ciemieniowy, skroniowy i potyliczny (Ryc.6-3).
|
|
W oparciu o badania anatomiczne i fizjologiczne ustalono, iż poszczególne płaty związane są z określonymi funkcjami. Płat czołowy związany jest z czynnościami ruchowymi i psychicznymi. Uszkodzenie tego płata jest przyczyną niedowładów lub porażenia kończyn, a w niektórych wypadkach może ujawniać się zaburzeniami cech osobowości. Płat ciemieniowy bierze udział w analizie doznań czuciowych, a następstwem uszkodzenia tego płata jest przeciwstronna niedoczulica. W płacie potylicznym znajdują się ośrodki wzrokowe. Jeśli dojdzie do upośledzenia funkcji tego płata, pacjent będzie odczuwał zaburzenia w polu widzenia. Analiza doznań słuchowych odbywa się w płacie skroniowym.
Zewnętrzną powierzchnię półkul mózgowych pokrywa kora mózgowa. Uszkodzenie kory mózgowej może doprowadzić do zaburzeń funkcji związanej z uszkodzonym obszarem (np. niedowład, zaburzenia mowy, niedowidzenie) lub wyzwolić nadmierną aktywność komórek leżących w sąsiedztwie uszkodzenia. Taka nadpobudliwość może być przyczyną wystąpienia napadów padaczkowych. Od komórek nerwowych kory mózgu do struktur pnia mózgu przebiegają włókna łączące, które tworzą istotę białą mózgu. We wnętrzu półkul mózgowych znajdują się skupiska komórek nerwowych, tzw. zwoje podstawy, które regulują napięcie mięśniowe oraz zapewniają kontrolę ruchów zautomatyzowanych. Uszkodzenia zwojów podstawy wyrażają się zaburzeniami ruchowymi i postawy ciała.
Pień mózgu stanowi połączenie między półkulami mózgu i rdzeniem kręgowym. W obrębie pnia mózgu znajduje się szereg ośrodków odpowiedzialnych za funkcjonowanie najważniejszych dla życia czynności, jak oddychanie, praca serca, przemiana materii i regulacja temperatury. Móżdżek moduluje napięcie mięśni i wpływa na utrzymanie prawidłowej postawy ciała. Uszkodzenie móżdżku doprowadza do zaburzeń w wykonywaniu ruchów precyzyjnych oraz powoduje trudności w utrzymywaniu równowagi ciała. Rdzeń kręgowy znajduje się w kanale kręgowym i pośredniczy w przekazywaniu pobudzeń czuciowych do mózgu oraz bodźców wykonawczych do nerwów obwodowych.
|
|
Na przekroju poprzecznym rdzenia kręgowego (Ryc.6-4) widoczne są skupiska komórek nerwowych (istota szara), które zajmują centralną część rdzenia. Istota szara ułożona jest w kształcie litery "H", tworząc rogi tylne (grzbietowe) i rogi przednie (brzuszne). Do rogów grzbietowych dochodzą korzenie grzbietowe, które pośredniczą w przekazywaniu pobudzeń czuciowych. W rogach przednich zgrupowane są neurony ruchowe, których wypustki unerwiają komórki mięśniowe. Zewnętrzną warstwę rdzenia stanowi istota biała utworzona z włókien nerwowych.
Ze względu na złożoną budowę i funkcję ośrodkowego układu nerwowego, ocena jego uszkodzeń musi opierać się na zróżnicowanych metodach badawczych. Wybór odpowiedniej metody zależy od przyczyn uszkodzenia i ich lokalizacji w obrębie OUN, a przede wszystkim od wstępnego rozpoznania neurologicznego. Po urazach czaszki lub kręgosłupa powinny być wykonane zdjęcia RTG przeglądowe dla uwidocznienia szczeliny pęknięcia lub złamania; jeśli istniej podejrzenie obecności krwiaka pourazowego konieczne jest wykonanie badania tomokomputerowego (TK) głowy. W przypadku występowania napadów padaczkowych należy wykonać badanie elektroencefalograficzne (EEG), które powinno być uzupełnione badaniem (TK) głowy dla wykluczenia podejrzenia guza mózgu. W diagnostyce uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego szczególne znaczenie ma obecnie badanie przy pomocy magnetycznego rezonansu jądrowego (MRI). Metoda ta pozwala w sposób niezwykle precyzyjny ocenić uszkodzenia rdzenia kręgowego, pnia mózgu i okolic mózgu przylegających do kości (np. podstawa mózgu, okolica przysadki mózgowej lub móżdżku). Badanie MRI służy również do oceny uszkodzenia istoty białej mózgu, stąd znaczenie tego badania w diagnostyce stwardnienia rozsianego (SM), chorób zwyrodnieniowych mózgu, móżdżku i encefalopatiach.
<<< Powrót
Układ autonomiczny (wegetatywny)
Układ autonomiczny (wegetatywny) kieruje czynnościami narządów wewnętrznych a zwłaszcza funkcją układu sercowo-naczyniowego, oddechowego, pokarmowego i przemiany materii. Układ wegetatywny jest czynnościowo ściśle połączony z układem hormonalnym. Ośrodki sterujące tego układu znajdują się w ośrodkowym układzie nerwowym.
Układ ten dzieli się na dwie części:
układ współczulny (sympatyczny),
układ przywspółczulny (parasympatyczny).
Ośrodki układu sympatycznego zlokalizowane są w bocznych rogach rdzenia kręgowego w odcinku piersiowym i lędźwiowym.
Ośrodki parasympatyczne znajdują się w międzymózgowiu i odcinku krzyżowym rdzenia kręgowego. Uszkodzenie włókien wegetatywnych wyzwala tzw. bóle kauzalgiczne, które mają charakter piekąco- palący, często nasilają się nocą i słabo reagują na leki przeciwbólowe.
<<< Powrót
Ukrwienie mózgu
Krew doprowadzana jest do mózgu przez 2 tętnice szyjne i 2 tętnice kręgowe. Rozgałęzienia tych tętnic łączą się ze sobą, co zapewnia stały dopływ krwi do mózgu. Mózg otrzymuje znacznie więcej krwi aniżeli inne narządy. Masa mózgu wynosi około 2% ciężaru ciała, przez mózg przepływa jednak aż 15% krążącej krwi. Ten zwiększony dopływ krwi zabezpiecza wystarczającą podaż tlenu i glukozy, które są niezbędne dla utrzymania prawidłowej funkcji mózgu. Wiadomo, iż zapotrzebowanie mózgu na tlen jest 10-krotnie większe niż np. mięśnia sercowego. Mózg zużywa 20% tlenu przyswajalnego przez cały organizm.
Prawidłowy przepływ krwi przez mózg zależy w dużej mierze od stanu naczyń mózgowych. Przy pomocy ultrasonografii dopplerowskiej (USG - doppler) można ocenić drożność naczyń i szybkość przepływu krwi w naczyniach doprowadzających krew do mózgu (tętnice szyjne i kręgowe), a także w zakresie naczyń śródczaszkowych (ultrasonografia przezczas zkowa - TCD). Uzupełnieniem badań dopplerowskich są badania przepływu krwi w wybranych obszarach mózgu (emisyjna tomografia komputerowa pojedynczego fotonu - SPECT).
<<< Powrót
Przewodnictwo nerwowe
Jedną z podstawowych właściwości komórek nerwowych jest zdolność do wytwarzania i przewodzenia pobudzeń nerwowych. Szybkość przewodzenia pobudzeń elektrycznych zależy od średnicy włókien nerwowych. Włókna grube A przewodzą impulsy z szybkością 20 - 120 m/sek., włókna średnie B 3 - 15 m/sek., a włókna cienkie C 0,5 - 2,0 m/sek. Nerwy obwodowe zbudowane są z włókien grubych, średnich i cienkich, a szybkość przewodzenia w nerwie obwodowym zależy od ilości poszczególnych włókien tworzących dany nerw.
Szybkość przewodzenia w nerwach obwodowych maleje przy obniżaniu temperatury lub w trakcie niedokrwienia nerwu, a także wskutek działania różnych czynników uszkadzających (urazy, zatrucia, zaburzenia przemiany materii np. w cukrzycy).
<<< Powrót
Opony i płyn mózgowo-rdzeniowy
Mózg i rdzeń kręgowy otoczone są przez 3 opony: twardą, pajęczynówkową i miękką. Pomiędzy oponą pajęczynówkową i miękką znajduje się przestrzeń wypełniona płynem mózgowo-rdzeniowym. Podstawowe znaczenie opon i płynu mózgowo-rdzeniowego to ochrona mózgu przed wstrząsami i urazami mechanicznymi. Płyn mózgowo-rdzeniowy może być pobrany do badania przez nakłucie igłą punkcyjną (w okolicy lędźwiowej lub podpotylicznej).
Prawidłowy płyn mózgowo-rdzeniowy jest wodojasny przejrzysty i wypływa pod ciśnieniem 100 - 200 mm H2O (1,0 - 2,0 kPa). W płynie mózgowo-rdzeniowym bada się głównie ilość i rodzaj komórek, stężenie białka, glukozy i chlorków.
Badanie płynu mózgowo-rdzeniowego ma podstawowe znaczenie w rozpoznawaniu zapaleń mózgu i opon mózgowo-rdzeniowych, oraz krwawienia podpajęczynówkowego (zwłaszcza jeśli nie można wykonać badania tomokomputerowego (TK) głowy, lub wynik jego jest wątpliwy).
UKŁAD KRĄŻENIA
Układ krążenia krwi
|
Układ krążenia krwi składa się z naczyń krwionośnych (tętnic, żył, naczyń włosowatych) i serca (Ryc.1-1). Tętnice są naczyniami, którymi płynie krew z serca na obwód, do wszystkich części ciała, natomiast żyłami krew powraca z obwodu ponownie do serca. Wyróżnia się dwa układy (krążenia) przepływu krwi w organizmie: duży i mały (płucny). W dużym układzie krążenia krew utlenowana (bogata w tlen) wypływa z lewej komory serca do tętnic, a następnie przechodząc przez sieć naczyń włosowatych we wszystkich narządach ciała, powraca jako krew nieutlenowana (uboga w tlen) do prawego przedsionka serca. W małym układzie krążenia krew nieutlenowana wypompowywana jest z prawej komory do tętnic płucnych, rozgałęzia się w sieć naczyń włosowatych w płucach i powraca żyłami płucnymi, jako krew utlenowana, do lewego przedsionka serca. |
Budowa serca
|
Serce jest pompą ssąco-tłoczącą, położoną w klatce piersiowej w części określanej anatomicznie jako śródpiersie środkowe. Z zewnątrz otoczone jest workiem zwanym osierdziem. Serce jest mięśniem o specyficznej, właściwej tylko dla niego budowie, zupełnie różnej od mięśni szkieletowych, czy też mięśniówki np. jelit. Serce jest podzielone na cztery części: dwie górne nazywane są przedsionkami, a dwie dolne komorami (ryc. 1-2). Od wewnątrz jamy serca wyściełane są warstwą tkanki łącznej zwanej wsierdziem. Pojemność wszystkich jam serca wynosi 500-750 ml. |
Lewą część serca, tj. przedsionek lewy i komorę lewą, określa się jako "serce lewe" lub tętnicze, część zaś prawą tj. przedsionek prawy i prawą komorę jako "serce prawe" lub żylne, z uwagi na rodzaj krwi przepływającej przez te części serca. Przedsionki serca mają ścianę znacznie cieńszą od ścian komór. Przedsionki (prawy od lewego) i komory (prawa od lewej) oddzielone są przegrodą (przedsionkową i komorową), natomiast przedsionek prawy łączy się z prawą komorą przez zastawkę trójdzielną, a lewy z lewą komorą przez zastawkę dwudzielną (mitralną). Prawy przedsionek otrzymuje krew odtlenowaną powracającą żyłami z całego ciała i dostarcza ją przez zastawkę trójdzielną do prawej komory. Prawa komora pompuje krew przez zastawkę tętnicy płucnej do tętnicy o tej samej nazwie i następnie do płuc. Do lewego przedsionka utlenowana krew wpływa żyłami płucnymi i następnie przepływa przez zastawkę mitralną do lewej komory. Lewa komora pompuje krew przez zastawkę aortalną do głównej tętnicy zwanej aortą i dalej naczyniami do całego ciała. Między jamami serca oraz między jamami serca i dużymi naczyniami znajdują się zastawki serca. Powstały one ze zdwojenia blaszek wsierdzia i stanowią jakby "wentyle" regulujące przepływ krwi przez serce.
Naczynia serca (naczynia wieńcowe)
Aby pracować w sposób ciągły, serce również potrzebuje tlenu i substancji odżywczych. Im bije ono szybciej np. podczas wysiłku lub zdenerwowania, tym więcej potrzebuje tlenu. Odpowiednią dostawę tlenu i substancji odżywczych zapewniają sercu tętnice wieńcowe (prawa i lewa), których początek znajduje się tuż ponad zastawką aorty w jej opuszce, a następnie oplatają mięsień sercowy i dzieląc się na drobne gałązki wnikają w jego głąb, dostarczając substancji odżywczych do komórek mięśnia sercowego. Przez serce przepływają dwa prądy krwi: krążenie przez jamy serca i krążenie wieńcowe, zaopatrujące ściany serca. Krążenie wieńcowe odznacza się m.in. tym że:
|
Czynność elektryczna serca
|
Serce nigdy nie znajduje się w spoczynku, poza krótkimi, powtarzającymi się okresami, kiedy komory lub przedsionki znajdują się w okresie rozkurczu. Prawidłowa czynność serca zależy w dużym stopniu od impulsów elektrycznych powstających w nim samym, niezależnie od układu nerwowego. Układ nerwowy wpływa na jego czynność głównie przez przyspieszanie, bądź zwalnianie akcji serca. Serce człowieka posiada zdolność wytwarzania bodźców elektrycznych, które rozchodząc się w sercu, pobudzają je do skurczu. |
Wyspecjalizowana w układ przewodzący tkanka mięśnia sercowego, tzw. tkanka nerwowo-mięśniowa, układa się w dwa węzły: zatokowy i przedsionkowo-komorowy i odchodzące od nich włókna (ryc. 1-3). W warunkach fizjologicznych bodźce do skurczów mięśnia sercowego powstają w węźle zatokowo-przedsionkowym. Jest on głównym rozrusznikiem serca, a impulsy w nim powstałe rozchodzą się do przedsionków i następnie przez węzeł przedsionkowo-komorowy do komór, pobudzając je do skurczu. Impulsy te przewodzone są również przez inne tkanki aż na powierzchnię skóry, gdzie można je zarejestrować w postaci elektrokardiogramu. Zaburzenia w przewodzeniu bodźców w sercu mogą być przyczyną bloków przewodnictwa, natomiast nieprawidłowa czynność rozrusznika zatokowego lub wzmożona, patologiczna pobudliwość pozazatokowych ośrodków bodźcotwórczych, są przyczyną zaburzeń rytmu serca, które odczuwać można w postaci napadów kołatania, niemiarowego bicia serca, kłucia serca. Do rejestracji zaburzeń rytmu i przewodnictwa najczęściej wykorzystuje się zwykły spoczynkowy zapis EKG, rejestrację 24-godz. EKG metodą Holtera, próbę wysiłkową, zapis EKG z wnętrza serca.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
3925
3925
3925
3925
3925
200412 3925
200412 3925
więcej podobnych podstron