WYKŁAD 13.02.04
„PODSTAWY FIZJOLOGII WYSIŁKU FIZYCZNEGO”
dr. hab. med. Krzysztof Mazurek
Fizjologia układu nerwowego
à Fizjologia błony komórkowej i komórki nerwowej
Neurony są zbudowane z: ciała komórkowego, dendrytów i aksonu.
Nerwy komunikują się pomiędzy sobą z komórkami mięśni i gruczołami za pomocą synaps.
Neuron otoczony jest błoną komórkową zbudowaną z lipidów (głównie fosfolipidy, cholesterol i glikolipidy) i białek.
Płyny zewnątrzkomórkowy i wew. różnią się miedzy sobą składem.
Procesy regulacyjne utrzymujące stałość każdego z płynów noszą nazwę mechanizmów homeostatycznych.
Homeostaza – stan równowagi org., który ma charakter dynamiczny.
W skład płynu zewnątrzkomórkowego wchodzi osocze krwi oraz płyn tkankowy.
Stałość płynu wewnątrzkomórkowego jest utrzymywana dzięki błonie komórkowej, przez którą odbywa się wymiana pomiędzy PWK i PZK.
Wymiana ta zachodzi poprze dyfuzję, osmozę transport aktywny oraz transport pęcherzykowy.
Dyfuzja – jest procesem biernym , elektrycznie obojętne składniki roztworu przemieszczają się zgodnie gradientem stężeń.
Osmoza – jest to przenikanie bierne wody przez błonę kom. (jest pół przepuszczalna) zgodny z gradientem ciśnienia osmotycznego.
Transport czynny – transport z użyciem energii, która pochodzi z ATP do transportu substancji wbrew gradientowi stężenia lub elektrycznemu; najczęściej jest to pompa sodowo-potasowa.
Transport pęcherzykowy – proces endocytozy lub egzocytozy (wew. komórki powstaje pęcherzyk i swobodnie się tam dostaje).
Wszystkie komórki organizmu mają potencjał błonowy.
Potencjał błonowy – jest równy różnicy potencjałów elektrycznych między wnętrzem a powierzchnią komórki.
Potencjał spoczynkowy błony – powstaje w komórkach, jeżeli błona komórkowa jest przepuszczalna dla kilku rodzajów jonów, a działanie pompy Na-k uniemożliwia wytworzenie stanu równowagi osmotycznej.
Potencjał czynnościowy jest przejściową zmiana potencjału błony związaną z przekazywaniem informacji np. w układzie nerwowym
à Kanały jonowe - swoiste kanały jonowe są białkami tworzącymi przebłonowe kanały wodne.
W neuronach istnieją co najmniej dwa takie kanały: dla jonów Na i dla K
W stanie spoczynku większość kanałów jonowych jest zamknięta. Mimo to liczba kanałów K które
Skład jonowy płynów wew. i zew. kom. (wew. Mniej (15) zew. (192
Na+ tyle samo wew. i zew.
K+ wew. 135 zew. 4
Osmodarność płynu wewnątrzkomórkowego jest równa o. płynu zew. Suma stężeń kationów i anionów nie różni się od sumy stężeń kationów i anionów.
à Fazy potencjału czynnościowego
nadostrzał – wszystko dodatnie
• Potencjał progowy (- 65 do -60 mv; powolny wypływ jonów k) rozpoczyna fazę depolaryzacji w komórce nerwowej typu „wszystko albo nic”
• Szybka faza depolaryzacji jest wywołana napływem jonów Na do komórki; inaktywacja kanałów Na i aktywacja K
• Nadostrzał – faza, w której potencjał błonowy jest dodatni
• Repolaryzacja jest wywołana spadkiem potencjału.
Okres repolaryzacji – czas, w którym komórka jest niepobudliwa
Okres repolaryzacji bezwzględnej –
Okres repolaryzacji względnej –
* kom. nerwowej
* mięśnia roboczego komór serca
* mięśnia gładkiego żołądka
à przewodzenie p. c
· Przewodzenie odbywa się wzdłuż ............; wielkość potencjału nie zmienia się w miarę oddalania się od miejsca powstania, ponieważ wciąż generowany jest nowy potencjał czynnościowy w stwardnieniu – uszkodzona otoczka nerwowa
· Węzły Ranviera – pobudzenie przenosi się w sposób skokowy
· We włóknach bermelinowych szybkość przewodzenia jest wolniejsza ok. 1m/s
· We włóknach strunowych nielicznie występuje przewodzenie skokowe między przewężeniami Roanviera (węzłami) 6-120m/s
àprzewodnictwo synaptyczne
- Jest to proces komunikacji k-k nerwowych pomiędzy sobą oraz z k-k mięśniowymi i gruczołowym
- Przewodnictwo synaptyczne odbywa się na ogół za pomocą neuroprzekaźników (Acetylonalina), ale także ma charakter elektryczny przez złącza szczelinowe
- Odpowiedź postsynapotyczna może mieć charakter pobudzający lub hamujący
- Pobudzenie wywołuje potencjał czynnościowy (w drugim nerwiw) skurcz w kk mięśniowej lub wydzielanie w kk gruczołowej
- Hamowanie zmniejsza lub blokuje aktywność kk postsynoptycznej
àsynapsy elektryczne (także połączenia synaptyczne)
à acetylocholina
- Synteza – Ach jest syntezowana w zakończeniu presynaptycznym z choliny i acetylokoenzymu A (acetyloCoA) w obecności enzymu acetylotransferazy choiny (CAT)
- Jeden pęcherzyk synaptyczny zawiera 5000-1000 cząsteczek Ach
- Ach jest wydzielana do przestrzeni synaptycznej w skutek depolaryzacji zakończenia presynaptycznego
- Połączenie Ach z receptorem w błonie postsynaptycznej wywołuje depolaryzację tej błony i powstaje potencjał płytki końcowej
à budowa i czynności układu nerwowego
* układ somatyczny – przetwarza i przewodzi informacje z receptorów całego ciała a jego elektronami są m.in. poprzecznie prążkowane szkieletowe; znajdują się pod kontrolą kory mózgowej (działa od naszej woli).
* układ autonomiczny – reguluje czynność narządów wewnętrznych oraz metabolizm tkanek na drodze odruchowej, automatycznej, niezależnej od woli, współdziałając z układem dokrewnym, efektami są mięśnie gładkie i gruczoły.
Układ nerwowy ośrodkowy: mózgowie; rdzeń kręgowy
Układ nerwowy obwodowy składa się z części uczuciowej i ruchowej
Zwoje nerwowe
Nerwy warunkowe (od mózgu)
Nerwy rdzeniowe
– Mózgowie
Podstawowe elementy mózgowia: rdzeń przedłużony, most, móżdżek, śródmózgowie.
Istota szara ; istota biała
* kresomózgowie
àRdzeń kręgowy
- Jest najniższym poziomem OUN
- Jego zadaniem jest m.in. przekazywanie informacji z receptorów skórnych, stawowych, mięśniowych oraz narządów wew. na wyższe partie ukł. nerwowego.
- Rdzeń stanowi ośrodek ważnych odruchów np. odruchu na rozciąganie i odruchu zginania.
- Jest ośrodkiem koordynacji ruchów kończyn i czynności różnych grup mięśniowych.
- Każdy nerw powstaje z połączenia 2 korzeni: grzbietowego (tylnego) i brzusznego (przedniego)
- Przez korzenie grzbietowe do rdzenia występują włókna czuciowe.
- Przez korzenie brzuszne wychodzą ze rdzenia włókna ruchowe, czyli aksons motonerwów oraz włókna autonomiczne.
W rdzeniu kręgowym można wyróżnić 5 segmentów.
* Segmenty szyjne, piersiowe, lędźwiowe, krzyżowe, guziczne.
àNerwy ............. i nerwy rdzeniowe
- Nerwy ............... biorą początek w pniu mózgu jest ich 12 par
- Nerwy ............... zawierają włókna nerwowe ukł. somatycznego i autonomicznego
- Nerwy somatyczne
- Nerwy autonomiczne
- Nerwy rdzeniowe dzielą się na 8 par nn. szyjnych, 12 pierś., 5 lęź., 5 krzyżowych, 1 guzicznego
- Nerwy autonomiczne od mięśni gładkich do końcówek guzicznych
à rdzeń mózgu i móżdżek
pień mózgu tworzą: rdzeń przedłużony, most śródmózgowia;
pień mózgu oznacza 12 par
Odruchy
Odruchem nazywamy względnie stereotypową odpowiedź na specyficzny bodźce, która zachodzi za pośrednictwem OWN bez udziału woli.
- Odruchy somatyczne – z efektów z mięśni pop. prążk.
- Odruchy autonomiczne – mięśnie gładkie lub gruczoły
- Odruch warunkowy – odruch nabyty (duża zmienność odp. na bodźce)
- Odruch bezwarunkowy – odruch wrodzony, zawsze ta sama odpowiedź na ten sam bodziec.
- Bodziec działający na określony receptor wyzwala odpowiedź określonego receptora
àłuk odruchowy
- droga po której przebiega impuls od receptora do efektora
- łuk odruchowy skł. się z 5 elementów: receptora, drogi dośrodkowej (.................)
àReceptory
- Odbiór bodźców z otaczającego środowiska. Informacja z receptorów przewodzona jest do OUN do wyspecjalizowanych pół czuciowych kory mózgu
- Każdy receptor przetwarza jedną z form energii bodźca na energię elektrochemiczną w postaci potencjałów receptora
- Mechanoreceptory – mechaniczne odkształcenia
- Chemoreceptory
- Termoreceptory
WYKŁAD 2 20.02.04
FIZJOLOGIA
Czucie i ruch – czynność układu ośrodkowego nerwowego człowieka wiąże się z 3 podstawowymi procesami:
1) odbieranie bodźców
Impulsy nerwowe są przewodzone za pośrednictwem eferentnych włókien nerwowych od receptorów do rdzenia kręgowego a następnie do kory mózgu.
W przeciwnym kierunku od kory mózgu do efektorów, włóknami nerwowymi aferentnymi impulsy nerwowe biegną w nerwach ..................... i rdzeniowych
Receptory czuciowe – komórki nerwowe, które na skutek bodźca czuciowego powodują pobudzenie komórek zmieniając ich potencjał (depolaryzacja z potencjału biernego do czynnościowego).
1) Główne receptory czuciowe to: receptory skórne, węchowe, smakowe.
2) Potencjał generacyjny spełnia rolę bodźca, który powoduje wytworzenie pot. czyn. albo wydzielenie neurotranspitera przez receptor czuciowy.
3) Informacja o bodźcu jest przenoszona do OUN, gdzie może wyzwolić odpowiedź odruchową, zmiany zachowania i/lub uświadomione odczucie.
à działanie bodźca na zakończenie nerwu czuciowego.
Odkształcenie zakończenia mechanoreceptora prowadzi do starcia kanałów Na i K i depolaryzacji błony.
Wielkość potencjału generacyjnego i częstotliwość potencjału czyn. są proporcjonalne do wielkości bodźca.
Receptory:
Ciałko Pariniego (wibracje)
Ciałko Meissnera
Ciałko Ruffiniego
Tarczka Merla
Skóra zawiera receptory przystosowane do kodowania informacji o dotyku, bólu, temperaturze, wibracji i ciśnieniu.
Receptory bólu ( nowy receptor) znajdują się w wolnych zak. nerwowych .
1) Ból somatyczny
- Ból szybki – przewodzone przez szybkie włókna do stałych pól recepcyjnych w mózgu; zdolność kodowania lokalizacji bodźca
- Ból powolny – ma charakter rozpowszechnionego bólu przewlekłego, trudnego do zlokalizowania.
2) Czucie trzewne
- Ból zaczynający się w narządach wew odnoszony jest na skórze, ponieważ skóra jest reprezentowana w korze topograficznie a narządy wew nie
- Np. niedokrewny ból serca odnoszony jest do klatki piersiowej i ramienia.
Bóle trzewne przenoszą się na różne części ciała poprzez układ autonomiczny.
Odruchy związane z bólem (poza odruchową reakcją – cofnięcie ręki, odskoczenie) reakcje układu autonomicznego, zmobilizowanie zapasów energetycznych.
- Ból szybki – wywołuje odruch cofnięcia: reakcje sympatyczną (wzrost RR.HR)
- Ból wolny powoduje nudności, obfite poty, obniżenie RR i uogólniony spadek napięcia mięśni szkieletowych.
- Ból przewlekły – ból odczuwany długo po zniknięciu bodźca bólowego, może być wynikiem spontanicznej aktywności ośrodków bodźców w OUN.
· Drogi czuciowe prowadzą do móżdżku, wzgórza i pola czuciowego kory mózgowej.
· Miejsce, gdzie impuls czuciowy kończy swój bieg określa się centrum integracyjnym.
· Sygnały docierające do wzgórza wychodzą na poziom początku świadomości i wywołują różne doznania.
· Pierwotna kora czuciowa stymuluje sygnały
Kontrola ruchu
Mięśnie szkieletowe są kontrolowane przez impulsy przewodzone przez neurony ruchowe, które pochodzą z jednego z trzech poziomów i rdzenie ...
engarde