FIZJOLOGIA UKŁADU NERWOWEGO

1. Funkcja układu nerwowego

• Układ nerwowy reguluje pracę i zachowanie całego organizmu. Swoją czynność regulacyjną sprawuje dzięki złożonym mechanizmom samoregulacji

• Układ nerwowy odbiera informacje ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego poprzez swoiste receptory

• Informacje te docierają do układu nerwowego ośrodkowego, gdzie poddawane są analizie i zakodowaniu

• Efektem tego jest odpowiednie zachowanie się względem środowiska zewnętrznego oraz wpływ na czynności narządów wewnętrznych i przemianę materii

1. Podział układu nerwowego

Układ nerwowy dzieli się na układ nerwowy ośrodkowy i układ nerwowy obwodowy.

Układ nerwowy ośrodkowy składa się z:

• Mózgowia

• Rdzenia kręgowego

Układ nerwowy obwodowy jest utworzony poprzez:

• Nerwy czaszkowe

• Nerwy rdzeniowe

• Zwoje

• Sploty

Pod względem czynnościowym układ nerwowy dzieli się na:

• Układ nerwowy somatyczny

• Układ nerwowy autonomiczny( wegetatywny)

W układzie nerwowym somatycznym, w którym narządami wykonawczymi są mięśnie poprzecznie prążkowane wyróżnia się układ piramidowy i pozapiramidowy.

Układ piramidowy odpowiada za wykonywanie ruchów świadomych.

Układ pozapiramidowy reguluje ruchy zautomatyzowane oraz reguluje napięcie mięśni

Układ nerwowy autonomiczny odpowiada za czynność narządów wewnętrznych i reguluje środowisko wewnętrzne. Czynność tego układu nie zależy od woli człowieka. Dzieli się na część:

• Współczulną(sympatyczną)

• Przywspółczulną(parasympatyczną)

1. Łuk odruchowy

• Receptor

• Droga dośrodkowa(aferentna)

• Ośrodek nerwowy

• Droga odśrodkowa(eferentna)

• Efektor

Komórki nerwowe łączą się ze sobą za pomocą synaps. Synapsa zbudowana jest z:

• Błony presynaptycznej

• Szczeliny synaptycznej

• Błony zasynaptycznej

W błonie presynaptycznej uwalniana jest substancja chemiczna- transmiter synaptyczny

W synapsie zachodzi zjawisko sprzężenia elektrochemicznego.

1. Czucie, czyli proste wrażenie zmysłowe stanowiące subiektywną ocenę danego bodźca.

Percepcja- subiektywne odczucie złożonego bodźca w wyniku jednoczesnego pobudzenia wielu receptorów

• Receptory czuciowe to wyspecjalizowane struktury nerwowe, których podstawową funkcją jest odbieranie i kodowanie informacji ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego organizmu w postaci impulsów nerwowych i przekazywanie ich do CSN w nerwach dośrodkowych( aferentnych)

• Zdolność odbiorcza ok. 10⁹ bitów informacji na sekundę

• Kodowanie CSN ok. 10³ bitów/ sek. Informacji

Swoistość receptorów jest podstawą odbierania wrażeń czuciowych

1. Klasyfikacja receptorów

• Eksteroreceptory( kontaktoreceptory, termoreceptory, proprioreceptory)

• Teloreceptory

• Interoreceptory( chemoreceptory, glukoreceptory, osmoreceptory

• Proprioreceptory

1. Czucie mechanoreceptywne- receptory dotykowe

Wolne zakończenia nerwowe- sygnalizują dotyk, ból, są receptorami wolno adaptującymi się

Ciałka dotykowe( ciałka czuciowe Meissnera)

• Zakończenia grubych włókien mielinowych, występują w opuszkach palców i na wargach

• Wykrywają dotyk lekkich przedmiotów

• Odpowiedzialne za dokładną lokalizację dwupunktową bodźca dotykowego i za rozpoznawania kształtu przedmiotów

• Szybki czas adaptacji

Łąkotki dotykowe( tarczki Mercla)

• Połączone z grubymi włóknami zmielinizowanymi. Odbierają bodźce dotykowe szybko działające i o zmiennej sile działania

• Występują w opuszkach palców

• Wolno się adaptują

Ciałka zmysłowe( narządy końcowe Ruffiniego)

• Nieosłonięte włókna nerwowe w warstwie brodawkowatej skóry. Odbierają długotrwały ucisk o znacznej sile

• Wolno adaptujące

Ciałka blaszkowate( ciałka Paciniego)

• Bezmielinowe zakończenia włókna nerwowego

• Przekazują informacje o odkształceniach i ucisku, czyli wibracji. Szybka adaptacji

• Znajdują się w tkance podskórnej oraz w stawach

1. Receptory proprioreceptywne

Receptory kinestetyczne

• Receptory stawowe- ciałka zmysłowe, ciałka blaszkowate, wolne zakończenia włókien bezmielinowych

• Receptory ścięgniste- ciałka zmysłowe, ciałka buławkowate, wolne zakończenia nerwowe

• Receptory mięśniowe- wrzecionka nerwowo- mięśniowe z włóknami intrafuzalnymi.

1. Odruch zginania

Odruchy wywołane przez pobudzenie mięśni zginaczy( odruchy unikania, odruchy w czynnościach lokomocyjnych).

Rola pętli rdzeniowo- mięśniowej( pętla gamma)

• Prawidłowe napięcie mięśniowe wymaga współdziałania α- i γ- motoneuronów oraz prawidłowego napływu impulsacji do rdzenia z prpprioreceptorów i wyższych ośrodków CSN

• Krążenie tych impulsów w pętli umożliwia utrzymanie napięcia mięśniowego

• Pobudzenie γ motoneuronów prowadzi do skurczu zewnętrznych odcinków włókien intrafuzalnych i rozciągnięcia ich niekurczliwej środkowej części, co zwiększa wrażliwość zakończeń pierścieniowato- spiralnych. Prowadzi to do zwiększenia wyładowań i częstotliwości impulsacji aferentnej z wrzecion, wyzwalając odruch toniczny rozciągania i podtrzymywania napięcia mieśniowego

1. Układ piramidowy

Układ piramidowy- część układu nerwowego kontrolująca ruchy dowolne i postawę ciała:

• Celowe ruchy są kierowane przez korę motosensoryczną. Obejmuje ona pierwotne pole ruchowe zakrętu przyśrodkowego kory mózgu( pole 4) oraz położone bardziej czołowo wtórne pole ruchowe( pole 6)

• W zakręcie przyśrodkowym znajduje się od 30 do 34 tys. Komórek nerwowych piramidalnych Betza, których aksony biegną do jąder ruchowych pnia mózgu i rdzenia kręgowego

1. Drogi układu piramidowego

• Akson komórek Betza wchodząc z pola 4 do 6 przechodzi przez istotę białą przekazujące sygnał w kierunku mięśni szkieletowych, biegną przez odnogę tylną torebki( łac Crus posteriori) układając się tak, że włókna związane z wyższymi partiami ciała są bardziej z przodu. Jest to tzw. droga korowo- rdzeniowa

• Aksony przekazujące sygnał w kierunku mięśni unerwianych przez nerwy czaszkowe przechodzą przez kolano torebki wewnętrznej. Jest to droga korowo- jądrowa

• W tzw. skrzyżowaniu piramid biegnie droga korowo- rdzeniowa( piramidowa) boczna

• Reszta włókien tworzy drogę korowo- rdzeniową przednią. Przechodzą one dopiero na drugą stronę rdzenia na wysokości odpowiedniego neuronu poprzez spoidło białe rdzenia kręgowego. W rogu przednim istoty szarej rdzenia kręgowego znajdują się ciała komórek obwodowych. Ich aksony opuszczają rdzeń przez korzeń przedni nerwu rdzeniowego i kierują się w kierunku efektora( mięśnia szkieletowego)

• Uszkodzenia drogi piramidowej spowoduje stan zwany porażeniem. W zależności od miejsca uszkodzenia porażenie będzie po lewej lub prawej stronie ciała

1. Układ pozapiramidowy

• Układ pozapiramidowy wraz z piramidowym bierze udział w wykonywaniu przez organizm ruchów. Jeśli jednak układ piramidowy zajmuje się czynnościami, które wymagają od nas skupienia( np. nauka nowych czynności ruchowych, nauka pisania), to układ pozapiramidowy powoli przejmuje i automatyzuje czynności, które wcześniej były pod kontrolą układu piramidowego. Układ pozapiramidowy jest więcej układem wspomagającym, odciążającym nas od skupienia się nad codziennymi czynnościami, umożliwiający nam pewną automatyzację. Współdziała w wyzwalaniu ruchów dowolnych i regulowaniu napięcia mięśni poprzecznie prążkowanych

• Uszkodzenie tego układu powoduje np. chorobą Parkinsona, zespoły hipo- lub hiperkinetyczne, pląsawicze

• Układ pozapiramidowy zwany jest też układem podkorowym

1. Móżdżek

Zarówno półkule jak i robak móżdżku złożone są z istoty szarej i białej. Powierzchnia półkul jest bardzo ściśnięta i składa się z istoty szarej, która tworzy korę mózgu. Kora składa się z trzech warstw: drobinowej, zwojowej i ziarnistej. Wewnątrz, oddzielone od kory białą warstwą włókien, położone są parzyste jądra móżdżkowe. Histologicznie charakterystyczne dla móżdżku są komórki Purkiniego( duże, gruszkowate komórki warstwy zwojowej)

Anatomicznie w móżdżku wyróżnia się płaty: przedni, tylny, kłaczkowo- grudkowy. Płat przedni i tylny są rozdzielone szczeliną pierwszą.

1. Podział funkcjonalny móżdżku

Ze względu na rozwój móżdżku oraz przez niego funkcje został wyróżniony dodatkowy podział na:

• Móżdżek przedsionkowy( móżdżek stary archicerebellum; vestibulocerebellum)- odpowiadający za zachowanie równowagi i ruchy gałek ocznych

• Móżdżek rdzeniowy( móżdżek dawny paleocerebellum; spinocerebellum)- odpowiadający za koordynację ruchową

• Móżdżek nowy(neocerebellum: pontocerebellum) – odpowiadający za planowanie ruchów i napięcie mięśniowe

Móżdżek dostaje informacje z wielu ośrodków mózgu, szybko je analizuje i odpowiednio moduluje, aby ruchy były płynne i dokładne. Kontroluje pobudzenie lub hamowanie czynności mięśni antagonistycznych oraz siłę skurczu tych mięśni. Móżdżek także stale kontroluje przebieg ruchu i reguluje napięcie podczas ruchów celowych. Wpływa na automatyzację ruchu. Zmienia także napięcie mięśni szkieletowych, aby przywrócił równowagę.

• Koordynacja ruchowa, równowaga

• Tonus(napięcie) mięśni

• Uczenie się zachowań motorycznych( np. jazda na rowerze)

• Decyduje o płynności i precyzji ruchów dowolnych( współdziała z okolicą ruchową kory mózgowej)

Móżdżek otrzymuje informacje z:

• Narządów ruchu- stawów, mięśni i więzadeł( proprioreceptorów)

• Ze skóry, narządów wzroku, słuchu, równowagi, rąk i stóp( ekstero- i proprioreceptorów)

• Z okolicy ruchowej kory mózgu

• Z ośrodków ruchowych rdzenia kręgowego

Rodzaje informacji docierających do móżdżku:

• O stanie narządu ruchu

• O ruchu aktualnie wykonywanym

• O stanie pobudzenia ośrodków ruchowych

• O zakłóceniach równowagi ciała

• Uszkodzenia móżdżku np. ataksja, atonia, astenia