2
Drogi (szlaki) ośrodkowego układu nerwowego.
Drogi piramidowe są szlakami korowo-rdzeniowymi. Rozpoczynają się w ośrodkach ruchowych kory mózgowej, biegną do rdzenia (do rdzeniowych ośrodków ruchowych), wcześniej ulegając skrzyżowaniu na granicy rdzenia kręgowego i rdzenia przedłużonego (skrzyżowanie piramid). Do ośrodków rdzeniowych (brzuszne rogi rdzenia) przekazują podniety indukujące ruchy dowolne (lokomocyjne, manipulacyjne). Pobudzenie tych ośrodków dociera jako impuls wprost do efektora.
Drogi pozapiramidowe rozpoczynają się w jądrze czerwiennym śródmózgowia, a kończą w ośrodkach ruchowych rogów przednich rdzenia kręgowego. Cały układ pozapiramidowy jest skomplikowany i obejmuje drogę długą (od ośrodków dyspozycyjnych do rdzenia kręgowego), drogę krótką (pomiędzy elementami ośrodka dyspozycyjnego) oraz ośrodek dyspozycyjny, złożony z jąder podkorowych, z prążkowia, z wzgórza, z jądra czerwiennego, z jądra czarnego, z móżdżku oraz z tworu siatkowatego. Układ pozapiramidowy kieruje ruchami mniej precyzyjnymi, na zasadzie odruchu własnego. Steruje mimowolną kombinacją ruchową (np. zachowanie równowagi, napięcie mięśniowe). Przejmuje na siebie także ruchy wyuczone (np. jazda na rowerze).
Drogi czuciowe zbudowane są z trzech neuronów.
· I neuron leży w zwoju międzykręgowym; przewodzi pobudzenie z obwodu do grzbietowego (tylnego) rogu rdzenia kręgowego.
· II neuron odbiera bodziec od neuronu I w grzbietowym rogu rdzenia kręgowego i przewodzi go do wzgórza w międzymózgowiu.
· III neuron odbiera pobudzenie od neuronu II we wzgórzu i przekazuje go do ośrodka sensorycznego (czuciowego) kory mózgowej, gdzie powstaje czucie świadome.
Pomiędzy dogami sensorycznymi i motorycznymi (ruchowymi, a więc układu piramidowego i pozapiramidowego) występuje połączenie typu łuku odruchowego i połączenie asocjacyjne (kojarzeniowe).
Łuk odruchowy zespala neuron czuciowy międzykręgowy z neuronem motorycznym przedniego rogu istoty szarej rdzenia kręgowego w tym samym segmencie. Między oboma neuronami może występować neuron pośredniczący.
Połączenie asocjacyjne występuje w korze mózgowej i umożliwia świadomą, dowolna reakcje na bodziec.
Łuk odruchowy jest podstawowym połączeniem czynnościowym neuronów. Wyzwala nie podlegającą naszej woli reakcję organizmu na bodziec. W skład łuku wchodzą:
I receptor,
II neuron doprowadzający (aferentny, czuciowy),
III synapsa (ośrodek) w obrębie OUN.
IV neuron odprowadzający (eferentny, ruchowy),
V efektor.
Receptor zamienia energię fizyczną lub chemiczna bodźca na impuls bioelektryczny. Perykarion neuronu aferentnego (dośrodkowego, czuciowego) leży poza rdzeniem, w zwoju międzykręgowym. Perykarion neuronu odśrodkowego (eferentmego, ruchowego) znajduje się w przednim (brzusznym) rogu istoty szarej rdzenia kręgowego. Efektorem może być np. miocyt czy komórka gruczołowa (glandulocyt), które odbierają w synapsie podnietę i odpowiednio reagują. Zamknięcie łuku zachodzi w miejscu połączenia neuronu czuciowego z neuronem ruchowym. Pomiędzy oboma neuronami może występować neuron pośredniczący. Stąd wyróżnia się łuki dwu-, trzy- i więcej neuronowe.
Czynnościowo, łuki dzieli się na motoryczne, sekrecyjne i hamujące. Odruchy własne dotyczą łuku międzyneuronowego, przy czym zarówno receptor jak i efektor są zlokalizowane w tym samym narządzie (odruchy własne mięśnia).
Odruchy obce jednoczą czynnościowo kilka grup mięśni, dzięki czemu mogą wykazywać duży stopień złożoności. Główne pobudzenie skurczowe pewnej grupy mięśni sprzężone jest wówczas z równoczesnym hamowaniem grupy mięśni antagonistycznych. Dzieje się to przez neuron hamujący (neuron H) w sąsiednim segmencie rdzenia kręgowego. Aktywacja pewnej grupy mięśniowej dowolna droga piramidową poprzez neurony ruchowe pociąga za sobą równoczesne hamowanie neuronów ruchowych, unerwiających mięśnie antagonistyczne.
Każdy neuron ruchowy, podobnie jak neurony mózgu, posiadają mechanizm hamujący przez tzw. komórki Renshaw. Aksony neuronów ruchowych wysyłają impulsy do komórek Renshaw (kolateralium - patrz tkanka nerwowa). Pobudzenie neuronów ruchowych aktywuje komórki Renshaw, których aksony kończą się synapsami inhibicyjnymi na perykarionach ruchowych. Jest to system sprzężenia zwrotnego, umożliwiający rozdzielenie pojedynczych impulsacji.
Przewodzenie bodźców w łuku odruchowym odbywa się zgodnie z prawem Bella-Magendiego (jednokierunkowo, bodziec płynący w niewłaściwym kierunku zostaje wyhamowany w synapsie).
Układ limbiczny kontroluje czynności podwzgórza. Jest utworzone przez opuszkę węchową, hipokamp, korę czołowo-skroniową, ciało migdałowate, jądra wzgórza i podwzgórza. Uczestniczy w tworzeniu pamięci świeżej i trwałej. Kieruje czynnościami popędowo-emocjonalnymi (jest analizatorem emocjonalnym). Jest odpowiedzialny za uczenie się, sen, pobieranie pokarmu i wody, reakcje obronne, reakcje agresji, czynności seksualne i macierzyńskie.
Nerwy czaszkowe. Z mózgowia odchodzi 12 par nerwów:
I Nerw węchowy, bierze początek w receptorze węchu (okolica węchowa) jamy nosowej; uszkodzenie nerwu powoduje anosmię (nierozróżnianie zapachów); jest nerwem czuciowym.
II Nerw wzrokowy, bierze początek w siatkówce oka; na podstawie mózgu oba nerwy ulegają skrzyżowaniu; zanik lub uszkodzenie nerwu powoduje utratę wzroku; jest nerwem czuciowym.
III Nerw okoruchowy, bierze początek z ośrodka ruchowego pnia mózgu; unerwia mięśnie oka; niedowład lub porażenie objawia się opadnięciem powiek i rozszerzeniem źrenic; jest nerwem ruchowym.
IV Nerw bloczkowy, dociera z pnia mózgu do mięśni oka; w razie uszkodzenia lub porażenia występuje niemożność patrzenia w dół oraz w bok; jest nerwem ruchowym.
V Nerw trójdzielny, zbudowany jest z włókien ruchowych i czuciowych. Część czuciowa obejmuje 3 gałązki: nadoczodołową, podoczodołową i żuchwową (ta jest czuciowo-ruchowa!); unerwia skórę twarzy, zatoki przynosowe i błonę śluzową jamy ustnej i nosowej, a także oponę miękka i zęby. Część ruchowa unerwia mięśnie twarzoczaszki (np. żwacze). Neurony czuciowe I rzędu są zlokalizowane w zwoju półksiężycowatym Gassera. Od tego zwoju odbiegają wspomniane trzy gałązki. Jądra czuciowe nerwu trójdzielnego są zlokalizowane w moście (tzw. jądro główne), w rdzeniu przedłużonym i w części szyjnej rdzenia kręgowego. W moście mieści się także jądro ruchowe omawianego nerwu. Napadowe wyładowania bioelektryczne w obrębie nerwu trójdzielnego powoduje wystąpienie nerwobólu (rwy). Ból jest silny, rwący lub piekący, połączony z drżeniem mięśni twarzy oraz z łzawieniem.
VI Nerw odwodzący rozpoczyna się w pniu mózgu i unerwia mięsień prosty boczny gałki ocznej; porażenie nerwu uniemożliwia patrzenie w bok; jest nerwem ruchowym.
VII Nerw twarzowy, jest nerwem mieszanym, unerwiającym mięśnie mimiczne, mięsień szeroki szyi, ślinianki, gruczoły łzowe, gruczoły śluzowe jamy nosowej i mięśnie nadgnykowe. Porażenie nerwu wiążę się ze zniekształceniem rysów twarzy. Część czuciowa umożliwia odbieranie wrażeń smakowych z języka (słony i słodki).
VIII Nerw słuchowy, rozpoczyna się w narządzie Cortiego (receptory słuchowe). Jądro tego nerwu mieści się w moście mózgu. Obejmuje nerw ślimakowy, którego uszkodzenie powoduje utratę słuchu, oraz nerw przedsionkowy, który przewodzi dośrodkowo pobudzenia powstające w błędniku (nerw równowagi). Uszkodzenie nerwy równowagi powoduje zawroty głowy, oczopląs i zaburzenia równowagi. Jest nerwem czuciowym.
IX Nerw językowo-gardłowy, prowadzi włókna do gardła i z gardła oraz z kubków smakowych i do gruczołów ślinowych (unerwienie wydzielnicze); jest zatem nerwem mieszanym. Zapewnia odruch gardłowy (wymiotny) w razie podrażnienia tylnej ściany gardła, a także odruch podniebienny (uniesienie łuku podniebiennego w razie jego podrażnienia mechanicznego). Unerwia jamę bębenkową, trąbkę Eustachiusza, migdałki i tylną część języka (czuciowo). Ruchowe unerwienie mięśni gardła zapewnia akt połykania pokarmu i wody.
X Nerw błędny, jest nerwem mieszanym. Unerwia ruchowo mięśnie podniebienia miękkiego, gardła i krtani. Część czuciowa dociera do skóry, naczyń krwionośnych (wzrost ciśnienia krwi powoduje podrażnienie receptorów i na drodze odruchowej rozszerzenie naczyń krwionośnych), płuc, żołądka i przełyku.
XI Nerw dodatkowy, dociera do mięśni szyjnych i tułowia (pas barkowy, miesień czworoboczny grzbietu = m. kapturowy, mięsień mostkowo-obojczykowo-sutkowy) i jest nerwem ruchowym.
XII Nerw podjęzykowy, unerwia mięśnie języka i krtani; jest nerwem ruchowym. Zapewnia akt mówienia i połykania.
Bariera krew-mózg uniemożliwia przenikanie wielu substancji z krwi do tkanki nerwowej. Jest to mechanizm ochronny przed toksynami. Bariera zbudowana jest z nieprzepuszczalnego śródbłonka i ciągłej błony podstawnej naczyń krwionośnych. Dodatkowa warstwę (błonę) tworzy tkanka glejowa. Połączenia międzykomórkowe nabłonków są typu occludens i adherens. Transport substancji odbywa się w sposób kontrolowany przez cytoplazmę, w pęcherzykach transportowych.
Wegetatywny układ nerwowy.
WUN jest częścią układu nerwowego nie podlegającą naszej woli. Reguluje czynności narządów wewnętrznych. Anatomicznie i funkcjonalnie dzieli się na dwie antagonistyczne części: współczulną = sympatyczną i przywspółczulną = parasympatyczną.
Pobudzenie układu współczulnego uczynnia procesy kataboliczne (uwalnianie i zużywanie energii), np. glikogenolizę (następuje rozkład glikogenu w wątrobie i zwiększenie stężenia glukozy we krwi). Drażnienie wywołuje chronotropizm dodatni, batmotropizm dodatni i inotropizm dodatni serca (przyspieszenie czynności serca), zwężenie naczyń krwionośnych, podniesienie ciśnienia krwi, rozkurcz zwieraczy, zmniejszenie wydzielania soku żołądkowego, jelitowego, moczu i potu, rozszerzenie oskrzeli, zahamowanie perystaltyki jelit, rozszerzenie źrenic.
Pobudzanie układu przywspółczulnego prowadzi do nasilenia procesów anabolicznych (przyswajanie substancji pokarmowych, zmniejszenie zużycia energii). Drażnienie wywołuje wagotonię, czyli stan przewagi napięcia nerwu błędnego i układu przywspółczulnego. Przejawia się to zwolnieniem tętna (chronotropizm ujemny), obniżeniem ciśnienia krwi, rozszerzeniem naczyń mózgu, skurczem mięśni jelit i oskrzeli, zwiotczeniem zwieraczy i zwiększeniem wydzielania potu, moczu, soku żołądkowego i jelitowego; zwężeniem źrenic. Wzrost perystaltyki jelit ułatwia trawienie i wchłanianie pokarmu.
Ośrodki układu przywspółczulnego leżą w rdzeniu przedłużonym (ośrodki nerwów czaszkowych: III, VII, IX, X, XI) oraz w części krzyżowej rdzenia kręgowego (ośrodek nerwu miednicowego). Włókna przedzwojowe są długie, a zakończenia przedzwojowe są cholinergiczne. Zwoje leżą obwodowo w obrębie właściwych narządów (np. zwój sercowy). Włókna pozazwojowe są krótkie, a ich zakończenia również są cholinergiczne. Neuromediatorem jest acetylocholina.
Ośrodki układu współczulnego znajdują się w części szyjnej, piersiowej i lędźwiowej rdzenia kręgowego. Włókna przedzwojowe są krótkie, a ich zakończenia cholinergiczne. Zwoje układu współczulnego tworzą dwa pnie znajdujące się w klatce piersiowej i w jamie brzusznej po obu stronach kręgosłupa. Obecnie wyróżnia się zwój szyjny górny i dolny, zwój gwiaździsty, zwój trzewny, zwój krezkowy górny i zwój krezkowy dolny. Włókna pozazwojowe są długie, a ich zakończenia należą do adrenergicznych. Receptor adrenergiczny może być typu alfa (mięśnie gładkie naczyń krwionośnych) lub typu beta (serce, mięśniówka oskrzeli). Neuromediatorem (neurotransmiterem) jest noradrenalina, zwana dawniej sympatyną (sympatyczny układ nerwowy).
WUN reguluje przemianą materii, uczestniczy w utrzymaniu homeostazy, zapewnia integracje i synchronizację międzynarządową.
Nadrzędne ośrodki WUN leżą na dnie III komory międzymózgowia i mają połączenie z układem podwgórzowo-przysadkowym. W ontogenezie rozwija się szybciej niż OUN, co zapewnia samodzielne życie noworodkom i dostosowanie się organizmu do aktualnych warunków środowiska zewnętrznego.
Odruchy warunkowe i bezwarunkowe. Natychmiastowe reakcje na bodźce, zachodzące poza naszą świadomością noszą nazwę odruchów. Odruch powiązany jest z łukiem odruchowym.
Odruchy bezwarunkowe są wrodzone, bowiem ich łuk odruchowy jest anatomicznie i funkcjonalnie przygotowany już przed urodzeniem. Jest to reakcja na bodziec środowiskowy. Zachodzą bez czynnego udziału naszej woli. Przykładem może być odruch źreniczy (w ciemności rozszerzenie, w świetle – zwężenie) i odruch kolanowy (uderzenie w ścięgno rzepki kolana powoduje odruch wyprostowania nogi), odruch mięśnia dwugłowego ramienia (ramię jest przywiedzione; uderzenie w ścięgno mięśnia dwugłowego powoduje skurcz mięśnia dwugłowego), odruch promieniowy (ramię jest przywiedzione, przedramię zgięte ok. 120o w stosunku do ramienia, uderzenie w wyrostek rylcowaty kości promieniowej wyzwala zgięcie przedramienia i palców), odruch ścięgna Achillesa (u leżącego osobnika zginamy kończynę w kolanie i lekko podtrzymując stopę uderzamy w ścięgno Achillesa – następuje wówczas zgięcie stopy i skurcz mięśni łydki).
Obok podanych wyżej odruchów głębokich występują także odruchy powierzchowne, np. odruch górny brzuszny (podrażnienie skóry wzdłuż łuku żebrowego powoduje przesunięcie pępka w kierunku drażnienia), odruch nosidłowy u mężczyzn (drażnienie skóry powierzchni przyśrodkowej ud powoduje skurcz dźwigacza jądra), odruch podeszwowy (drażnienie skóry podeszwy końcem zapałki wywołuje zgięcie palucha ku dołowi).
Niektóre odruchy można opanować, np. odruch drapania, odruch ziewania, odruch oddawania moczu, odruch oddawania kału (defekacji). Świadczy to o istnieniu ośrodków kontrolnych (nadrzędnych) w korze mózgowej, dzięki czemu człowiek może częściowo wpływać na te odruchy. Dla przykładu, ośrodek defekacji mieści się w części lędźwiowej rdzenia kręgowego. Wysyła on bodźce do mięśniówki jelita grubego wzmagając skurcze prostnicy oraz powodując rozwarcie zwieraczy odbytu. Ośrodek rdzeniowy podlega jednak ośrodkowi korowemu, dzięki czemu możliwe jest świadome oddawanie kału (hamowanie ośrodka rdzeniowego).
Odruchy warunkowe rozwijają się po urodzeniu, pod wpływem czynników otoczenia, są więc nabyte. Trening sprzyja ich powstawaniu i utrwaleniu. Zależą od zdobytego doświadczenia, jednakże powstają na bazie odruchów bezwarunkowych. Odruch warunkowy powstaje na skutek wielokrotnego kojarzenia bodźca bezwarunkowego z bodźcem obojętnym. Bodziec bezwarunkowy musi być poprzedzony przez bodziec obojętny. Jest to zasada warunkowania, której rezultatem jest przekształcenie bodźca obojętnego w bodziec warunkowy – wywołujący tę samą reakcję fizjologiczną co bodziec bezwarunkowy. Taka prawidłowość odkrył eksperymentalnie w 1895 roku Iwan Pawłow.
Doświadczenie Pawłowa. W eksperymencie wykorzystano psy. Wzmożone ślinienie pod wpływem zażycia kwasu jest odruchem bezwarunkowym. Przed wprowadzeniem kwasu do jamy ustnej psa zaświecano żarówkę. Zaświecanie żarówki stanowiło bodziec obojętny. Kilkakrotne powtórzenie tej kombinacji: światło (bodziec obojętny) – kwas (bodziec bezwarunkowy) spowodowało wytworzenie odruchu warunkowego. Nastąpiło skojarzenie początkowo obojętnego bodźca z bodźcem bezwarunkowym. Bodziec obojętny stał się przez to bodźcem warunkowym. Po pewnym czasie samo zaświecenie żarówki wywołało już obfite ślinienie (stało się bodźcem wydzielniczym).
Jako bodziec obojętny zastosowano także bodźce dźwiękowe (dzwonek przed podaniem pokarmu), z podobnym skutkiem jak bodziec świetlny. Dźwięk lub bodziec świetlny są bodźcami warunkowymi, a reakcja wzmożonego wydzielania śliny jest odruchem warunkowym.
Wygasanie, czyli zanik odruchu warunkowego (wyuczonego) jest spowodowane zbyt długim stosowaniem wyłącznie bodźca warunkowego (dzwonienia lub światła żarówki), bez podania pokarmu (lub kwasu). Można go jednak przywrócić przez wzmocnienie odruchu warunkowego. W tym celu wystarczy skojarzyć bodziec świetlny lub dźwiękowy z podaniem kwasu lub pokarmu.
Ten schemat przypominania działa efektywnie przy każdym odruchu warunkowym. Dlatego tez ważny jest trening sportowców, mający na celu, między innymi utrwalenie (wzmocnienie) wyuczonych odruchów warunkowych (patrz fizjologia wysiłku). Ćwiczenia wykształcają coraz szybsze i sprawniejsze odruchy.
Odruch warunkowy jest następstwem połączenia czasowego, a nie stałego i wymaga powtarzania impulsów co pewien czas.
Odruchy warunkowe są podstawą kultury i cywilizacji człowieka. Stanowią podstawę wszelkiego uczenia się.
I i II układ sygnałów według Pawłowa.
Bodźce działające na organizm wywołują określone reakcje fizjologiczne, zatem są związane z pewnymi następstwami (prawidłowościami).
Człowiek i zwierzęta wykazują skojarzenie pomiędzy oboma elementami. Dzięki doświadczeniu (nauce) wiadome jest następstwo zadziałania określonego bodźca. Ponadto określona kombinacja czynników (warunków, bodźców) środowiskowych jest powiązana z czynnościami organizmu, z korzystnymi lub niekorzystnymi następstwami. Umożliwia to orientowanie się w środowisku, zdobywanie pokarmu, wody, partnera, znalezienie schronienia, unikanie niebezpieczeństwa. Reakcje odruchowo-warunkowe na określone czynniki środowiskowe zapewnia I układ sygnałów.
U człowieka powstają dodatkowo związki między przedmiotami i procesami (zjawiskami) konkretnymi a ich odpowiednikami słownymi. Słowa stają się więc sygnałami determinującymi określone przedmioty i procesy (zjawiska). Mowa i słowo pisane oraz determinacja słowna zdarzeń i bodźców jest uwarunkowana II układem sygnałów. Oba układy ściśle ze sobą współpracują. Zwierzęta nie mają II układy sygnałów.
Rodzaje i mechanizm pamięci. Pamięć to zdolność utrwalania, przetwarzania, przechowywania i odtwarzania informacji (doświadczeń) oraz kierowania się nimi w postępowaniu. Oddziałujące bodźce na człowieka pozostawiają ślady w układzie nerwowym. Ślad pamięciowy w układzie nerwowym nosi nazwę engramu.
Wyróżnia się pamięć sensoryczną, krótkotrwałą i długotrwałą.
1. Pamięć sensoryczna polega na szybkiej syntezie odbieranych informacji, niezbędnej do odtworzenia całości. Utrzymuje się bardzo krótko w analizatorze śladu po zadziałaniu impulsu.
2. Pamięć krótkotrwała. Bodziec zostaje zarejestrowany w obszarze czuciowym i przekazany do obszaru asocjacyjnego (kojarzeniowego) w płacie czołowym i skroniowo-ciemieniowo-potylicznym. W nich następuje analiza myślowa i powiązanie z II układem sygnałów. Następnie impuls biegnie (przez szczególnie ważny hipokamp) do ciał suteczkowatych podwzgórza i powraca do płatu czołowego. To krążenie informacji jest czasowe i po pewnym czasie ulega wygaszeniu.
3. Pamięć długotrwała polega na konsolidacji (utrwaleniu) procesu krążenia informacji w neuronach i powstania trwałego engramu. Obecnie dominuje biochemiczny mechanizm powstawania pamięci trwałej. Bodźce identyczne jakościowo tworzą w neuronach określony (swoisty) wzór aktywności bioelektrycznej. Aktywacja tych neuronów przywołuje informacje. W neuronach na które działają identyczne jakościowo impulsy powstają cząsteczki RNA o swoistej sekwencji nukleotydów, które kodują informacje. Zatem RNA jest materialną i trwałą cząstką zapamiętywania informacji. Długotrwałe i powtarzalne krążenie bodźców w obrębie określonych neuronów (na skutek ciągłego powtarzania informacji) powoduje reorganizacje połączeń neuronowych i powstanie większej, a zarazem określonej ilości synaps. Mechanizm odtwarzania pamięci (przypominania) nie jest całkowicie poznany, lecz z pewnością zależy od charakteru odtwarzanej informacji.
Pojęcie koordynacji
Koordynacja jest jednocześnie i następczo uzgodnionym powiązaniem czynności tkanek, narządów i układów narządów w ich wspólnej działalności w ustroju. Oznacza uporządkowanie, współdziałanie, zharmonizowanie procesów zachodzących w tkankach, organach i w systemach narządów, dzięki czemu możliwe jest sprawne funkcjonowanie całego organizmu. Z pojęciem koordynacji ściśle związany jest termin synchronizacji fizjologicznej. Synchronizacja fizjologiczna zapewnia jednoczesną aktywację i przebieg wielu (wszystkich niezbędnych) procesów biochemicznych i czynności życiowych (w pojęciu ogólnym i w odniesieniu do całego organizmu). Dzięki synchronizacji następuje zgodność przebiegu co najmniej dwóch procesów fizjologicznych i czynności życiowych (w pojęciu bardziej ścisłym), np. taniec w rytm muzyki (narząd słuchu + analizatory w OUN + narządy ruchu), równoczesne oddawanie kału i moczu (synchronizacja obu mięśni zwieraczy), rozmowa podczas przyjmowania posiłku.
Przy postępującej zmianie reakcji ustroju, zarówno w procesie rozwoju ewolucyjnego (w filogenezie), jak i w toku ontogenezy (ćwiczenia fizyczne, psychiczne, uczenie się, treningi), zjawiska koordynacji stają się coraz bardziej złożone i doskonalsze. Podczas choroby, przyjmowania środków odurzających i alkoholu - zakłócona jest homeostaza i w związku z tym koordynacja jest nieprawidłowa.
Mechanizmy, stopnie i typy koordynacji
Wyróżnia się następujące stopnie koordynacji:
1.Koordynacja komórkowa.
2.Koordynacja tkankowa.
3.Koordynacja narządowa.
4.Koordynacja układowa.
5.Koordynacja międzyukładowa.
6.Koordynacja centralna (OUN).
Podstawową formą koordynacji, a zarazem najniższym stopniem jej złożoności jest koordynacja miejscowa, lokalna, odnosząca się do tkanek i organów. Tkanki i organy są wyspecjalizowane do spełniania ściśle określonych funkcji, zatem ich specjalizacja jest wąska; koordynacja zaś odnosi się do niewielu i co ważne – pokrewnych fizjologicznie procesów. Im niższa forma organizacji układów ożywionych tym mniej skomplikowaną koordynacje przejawia. Mechanizmy koordynacji lokalnej mają wąski zakres działania i są łatwe do ustalenia po wyizolowaniu tkanki lub organu. Przykładami koordynacji lokalnej są: automatyzm serca, wytwarzanie moczu w nerce, rozszerzenie naczyń krwionośnych w mięśniu intensywnie pracującym na skutek wytworzenia kwasu mlekowego, ruchy perystaltyczne jelit. Koordynacja lokalna jest szczególnie ważna dla zwierząt niżej uorganizowanych, bezkręgowych, gdzie system nerwowy i krążenia nie występują lub są słabo rozwinięte. Ogólnoustrojową koordynację zapewnia dobrze rozwinięty układ nerwowy i układ krążenia, które scalają lokalne koordynacje. Układ nerwowy dokonuje także centralizacji koordynacji w wyspecjalizowanych ośrodkach podległych mózgowi oraz rdzeniowi kręgowemu.
Humoralne mechanizmy koordynacji warunkują powiązania różnych narządów i tkanek między sobą za pośrednictwem krwi. Substancje humoralne, metabolity (np. kwas mlekowy, węglowy) poprzez krew docierają do tkanek i organów i wywołują w nich określone reakcje biochemiczne, zapewniające określone rodzaje aktywności, np. wpływ adrenaliny: zwężenie naczyń krwionośnych przewodu pokarmowego i skóry, rozszerzenie naczyń krwionośnych w mięśniach, sercu, płucach i w mózgu, podwyższenie stężenia glukozy we krwi, zahamowanie skurczów jelit.
Istnieje ścisła zależność funkcjonalna układu humoralnego (w tym hormonalnego) i układu nerwowego. Oba układy na siebie wzajemnie wpływają i wzajemnie się regulują oraz kontrolują. Układ humoralny jest ewolucyjnie starszy od układu nerwowego. Substancje humoralne rozpowszechniane w ustroju przez krew i limfę oddziałują na wszystkie tkanki mające dla nich swoiste receptory. Układ humoralny działa wolniej niż układ nerwowy. Zatem czynności ruchowe są koordynowane głównie (ale nie wyłącznie!) za pomocą układu nerwowego. Mięśnie poprzecznie prążkowane ulegają pobudzeniu przy dopływie impulsów z układu nerwowego.
W koordynacji czynności ruchowych decydującą rolę odgrywają reakcje odruchowo-warunkowe. Reakcje te dają możliwość powstawania nowych form ruchów – nawyków, wg mechanizmu związków czasowych. Natomiast odruchy bezwarunkowe zabezpieczają wrodzony zasób reakcji ruchowych, których wachlarz jest niewielki, w porównaniu z różnorodnymi ruchami nabytymi (wyuczonymi). Większość codziennych czynności ruchowych (obsługa ruchowa urządzeń domowych, pojazdów, maszyn, ćwiczenia fizyczne) została nabyta w ciągu ontogenezy poprzez wyuczenie.
Wg teorii Pawłowa OUN wywiera na tkanki i organy wpływ czynnościowy, naczyniowy i troficzny.
Wpływ czynnościowy OUN objawia się aktywacją skurczu mięśnia lub aktywacją czynności wydzielniczej gruczołu.
Wpływ troficzny OUN przejawia się zwiększeniem lub zmniejszaniem odżywiania i pobudliwości tkanek oraz organów.
Wpływ naczyniowy OUN realizuje się w zwężaniu lub rozszerzaniu naczyń krwionośnych docierających do tkanek i narządów i przez to regulacji stopnia ich ukrwienia.
Zdaniem Zimkina wpływy troficzne wywierane przez nerwy wegetatywne (współczulne i przywspółczulne) na czynność narządów są przejawem regulujących wpływów wywieranych przez OUN. Nerwy obwodowe są więc jedynie aparatem wykonawczym, za pośrednictwem którego OUN (m.in. kora mózgowa) wywiera regulujący wpływ na obwodowe narządy i tkanki. OUN za pośrednictwem nerwów ruchowych powoduje skurcz mięśni (wpływ czynnościowy), reguluje stopień ukrwienia i odżywienia mięśni (wpływ naczyniowy i troficzny). Poprzez nerwy naczyniowo-ruchowe OUN reguluje rozmieszczenie krwi w poszczególnych częściach ustroju i tym samym stopień ukrwienia mięśni.
Rola hamowania w koordynacji
Budowa układu nerwowego, dzięki istnieniu neuronów przełącznikowych, umożliwia rozprzestrzenianie się pobudzenia na wszystkie odśrodkowe neurony. Gdyby jednak impuls rozproszył się po całym układzie nerwowym i dotarł do wszystkich płytek ruchowych, wówczas nastąpiłby skurcz wszystkich mięśni. Tak jednak nie dzieje się za sprawą ośrodkowego hamowania pobudzenia. W układzie nerwowym obok pobudzenia występuje hamowanie impulsu (punkty hamowania). Dzięki temu pobudzana do skurczu jest właściwa grupa mięśni. Powstanie pobudzenia w jednych ośrodkach nerwowych zawsze związane jest z hamowaniem w innych ośrodkach – indukcja jednoczesna. Ustąpienie procesu pobudzenia lub procesu hamowania w ośrodkach nerwowych zawsze prowadzi do rozwoju procesów przeciwnych, tzn. pobudzenie przemienia się w hamowanie, hamowanie w pobudzenie – indukcja następcza. Między ośrodkami nerwowymi różnych mięśni (antagonistów) występują stosunki wzajemne, czyli stosunki recyprokne. Przy odruchach wywołujących zginanie w stawie, równolegle z pobudzeniem ośrodków rdzeniowych wywołujących skurcz mięśni zginaczy, szybko spada pobudliwość w ośrodkach ich antagonistów, tj. prostowników – ulegają one zahamowaniu. Przy ruchu wywołującym prostowanie pobudzone zostają ośrodki prostowników, a ośrodki zginaczy ulegają zahamowaniu. Przy chodzeniu, w chwili skurczu prostowników podudzia kończyny dolnej prawej, obserwuje się równocześnie z pobudzeniem ośrodków tych mięsni hamowanie ośrodków tych samych prostowników kończyny lewej. Takie stosunki między ośrodkami nerwowymi, przy których pobudzeniu jednych ośrodków towarzyszy indukcyjne hamowanie drugich, noszą nazwę recyproknych (=wzajemnych).
Odmiennym rodzajem współdziałania ośrodków nerwowych jest synergizm – sprzymierzone współdziałanie. Pobudzeniu jednego ośrodka towarzyszy pobudzenie drugiego. Przy staniu ustalenie kończyny uwarunkowane jest jednoczesnym skurczem zginaczy i prostowników podudzia i uda.
Stosunki wzajemne i synergistyczne między ośrodkami są zjawiskiem czasowym (nie są stałe). Pomiędzy ośrodkami nerwowymi różnych mięśni można stworzyć wg mechanizmu związków czasowych różnorodne stosunki czynnościowe.
W utworzeniu tych stosunków bierze udział mózgowie (m.in. kora mózgowa, móżdżek). Liczne rodzaje ruchów przy ćwiczeniach fizycznych charakteryzują się koordynacjami indywidualnie nabytymi przy których stwarza się całkowicie nowe połączenia stosunków wzajemnych i synergistycznych w OUN. Dzięki temu te same mięśnie przy jednym sposobie wykonywania danego ćwiczenia fizycznego znajdują się w stosunkach synergistycznych, przy drugim – w stosunkach wzajemnych, przy trzecim – w stanie częściowej wzajemności i w częściowym synergizmie. Stosunki te zmieniają się więc zależnie od charakteru wykonywanego ruchu i kształtują się w procesie indywidualnego doświadczenia organizmu wg mechanizmu związków czasowych. Nie istnieją stałe stosunki o charakterze wzajemnym!
Organizm w tej samej chwili może wykonywać ograniczoną ilość czynności. Jeżeli w chwili wykonywania ważnej życiowo czynności zadziała się bodźcami wywołującymi reakcje odruchowe o innym charakterze, to nie wywołają one reakcji specyficznej dla tego typu bodźców, ale odwrotnie – nasilą reakcję zasadniczą (ważną życiowo), np. ukłucie powoduje w normalnych warunkach cofnięcie ręki; ukłucie w czasie połykania pokarmu powoduje nasilenie tej czynności (czynności dominującej, ważnej życiowo, nadrzędnej), a nie cofniecie ręki.
...
Beata1234567