Budowa i funkcja mózgu.
Łuk odruchowy.
Odruch to odpowiedź efektora wywołana przez bodziec działający na receptor i wyzwolona za pośrednictwem układu nerwowego.
Droga jaką przebywa impuls nerwowy od receptora do efektora
nazywa się łukiem odruchowym.
odruch wrodzone (bezwarunkowe)
odruchy nabyte (warunkowe) - duża zmienność odpowiedzi na bodźce
Droga impulsu
receptor
aferentne włókno nerwowe(dośrodkowe)
ośrodek nerwowy
eferentne włókno nerwowe(odśrodkowe)
efektor
R ośrodek E w rdzeniu kręgowym
Receptory to struktury nerwowe, w których dochodzi do przekształcenia energii działającego bodźca na impulsy nerwowe. Receptor odbiera bodziec, który wywołuje impuls nerwowy, neuron czuciowy przewodzi impuls z receptora do odpowiedniego ośrodka nerwowego w mózgu lub rdzeniu kręgowym. W ośrodku nerwowym impuls zostaje odpowiednio przetworzony i zmodyfikowany. Następnie przewodzony przez neuron ruchowy do efektora, którym jest
najczęściej mięsień lub gruczoł, w którym impuls nerwowy wywołuje pobudzenie i reakcję.
W zależności od rodzaju receptora, w który rozpoczyna się odruch, dzielimy je na:
eksteroceptywne rozpoczynające się od narządów zmysłu na powierzchni ciała
proprioceptywne rozpoczynające się w zakończeniach nerwowych narządów ruchumięśnie,
ścięgna, stawy
wisceroceptywne rozpoczynające się w nerwowych zakończeniach czuciowych
narządów wewnętrznych W zależności od liczby neuronów w ośrodkach nerwowych, odruchy dzielimy na proste i złożone.
Odruchy proste to odruchy rdzeniowe.
Ich łuki odruchowe składają się z dwóch lub trzech komórek nerwowych.
Wśród odruchów prostych można wyróżnić odruchy:
jednosynaptyczne (monosynaptyczne)
polisynaptyczne
Łuk odruchowy odruchu jednosynaptycznego składa się tylko z dwóch
neuronów, które są połączone jedną synapsą pomiędzy neuronem
czuciowym a ruchowym. W organizmie człowieka występuje tylko jeden rodzaj odruchów
jednosynaptycznych, jest to odruch na rozciąganie Odruch ten zostaje wywołany przez rozciągnięcie mięśnia szkieletowego. Większość łuków odruchowych składa się z co najmniej trzech (lub więcej) neuronów włączonych pomiędzy receptor i efektor.
Ośrodki rdzenia kręgowego
to skupienia komórek nerwowych zawiadujące określoną funkcją
jądra ruchowe znajdują się w rogach przednich rdzenia kręgowego
jądra te skupiają neurony ruchowe unerwiające poszczególne mięśnie szkieletowe
Neurony ruchowe odbierają impulsy nerwowe biegnące od:
neuronów czuciowych zwojów rdzeniowych
neuronów pośredniczących w istocie szarej rdzenia kręgowego
neuronów wyższych pięter OUN
Najczęściej badane odruchy głębokie:
odruch z mięśnia trójgłowego
(segmenty C7-C8 rdzenia kręgowego) - m. trójgłowy ramienia
odruch z mięśnia dwugłowego
(segmenty C5-C6 rdzenia kręgowego) - m. dwugłowy ramienia
odruch promieniowy
(segmenty C5-C6 rdzenia kręgowego) - m. ramienno-promieniowy
odruch kolanowy
(segmenty L2-L4 rdzenia kręgowego) - m. czworogłowy uda
odruch skokowy
(segmenty L5-S1 rdzenia kręgowego) - m. brzuchaty łydki.
Wstrząs rdzeniowy
występuje po całkowitym przerwaniu ciągłości rdzenia kręgowego
objawia się zniesieniem wszelkich odruchów rdzeniowych poniżej miejsca uszkodzenia
nie występują odruchy na rozciąganie (mięśnie są wiotkie)
nie występują odruchy zginania
Po pewnym czasie powraca patologiczny odruch zginania tzn. odruch Babińskiego - podrażnienie skóry stopy powoduje zgięcie podeszwowe czterech palców i jednoczasowe zgięcie grzbietowe palucha. (fizjologicznie występuje zgięcie podeszwowe palców, zgięcie grzbietowe stopy i cofnięcie kończyny)
Po kilku tygodniach odruch nasilają się - występuje hyperrefleksja.
Po kilku miesiącach występuje odruch masowy - podrażnienie skóry
podeszwy wywołuje zgięcie palców i stopy, cofnięcie obu kończyn i jednocześnie odruchowe oddanie moczu i kału.
Odruchy wrodzone nazywamy odruchami bezwarunkowymi.
Ośrodki nerwowe odruchów bezwarunkowych znajdują się w rdzeniu
kręgowym i przedłużonym. Są to odruchy ścięgniste, proste odruchy obronne, odżywcze i płciowe. Najbardziej złożone odruchy bezwarunkowe, występujące zarówno u zwierząt jak i człowieka, mają swe ośrodki w jądrach podkorowych.
U zwierząt stanowią one podstawę czynności instynktowych, Związanych ze zdobywaniem pokarmu, zachowaniem gatunku, zachowaniem swobody, opieką rodzicielską itp.
Przykłady prostych czynności odruchowych:
Odruch ślinowy: mechaniczne lub chemiczne podrażnienie śluzówki jamy ustnej wywołuje wydzielanie śliny;
Odruch ssania: dotknięcie ust niemowlęcia wywołuje ruchy ssania;
Odruch źrenicy: podrażnienie oka silnym światłem powoduje zwężenie się źrenicy:
Odruch łzawienia: podrażnienie mechaniczne lub chemiczne spojówki pobudza funkcję wydzielniczą gruczołów łzowych;
Odruch rogówkowy: dotknięcie rogówki oka powoduje zmrużenie powiek.
Odruch warunkowy (nabyty) ma miejsce wtedy , gdy zostaje wywołany przez bodziec inny niż ten który go wywołał pierwotnie.
Słynny rosyjski psycholog Pawłow pierwszy opisał tego rodzaju odruch. Zaobserwował on, że jeśli każdemu karmieniu psa towarzyszył dźwięk dzwonka, po pewnym czasie zwierzę słysząc tylko dzwonek reaguje wydzielaniem śliny. Początkowo reakcja ta występowała tylko na widok pożywienia. Właśnie ten rodzaj odruchów warunkowych stanowi podstawę wielu
metod tresury zwierząt.
Organizm posiada zdolność uczenia się reakcji odruchowych. Odruchy nabyte przez jednostkę w ciągu życia przy udziale kory mózgowej nazywamy odruchami warunkowymi.
Odruch warunkowy (nabyty) ma miejsce wtedy , gdy zostaje wywołany przez bodziec inny niż ten który go wywołał pierwotnie.
Słynny rosyjski psycholog Pawłow pierwszy opisał tego rodzaju odruch. Zaobserwował on, że jeśli każdemu karmieniu psa towarzyszył dźwięk dzwonka, po pewnym czasie zwierzę słysząc tylko dzwonek reaguje wydzielaniem śliny. Początkowo reakcja ta występowała tylko na widok pożywienia. Właśnie ten rodzaj odruchów warunkowych stanowi podstawę wielu
metod tresury zwierząt. Organizm posiada zdolność uczenia się reakcji odruchowych.
Odruchy nabyte przez jednostkę w ciągu życia przy udziale kory
mózgowej nazywamy odruchami warunkowymi.
Podział układu nerwowego
Układ nerwowy człowieka dzieli się na dwie zasadnicze części:
- ośrodkowy (centralny) układ nerwowy gromadzi i przetwarza informacje, składa się z mózgowia i rdzenia kręgowego - obwodowy układ nerwowy - nerwy i narządy zmysłów - przenosi bodźce od tkanek i narządów do OUN i z powrotem.
Ośrodkowy układ nerwowy (a zwłaszcza mózg) odgrywa istotną rolę w regulacji czynności organizmu człowieka. Za pośrednictwem narządów zmysłów oraz dośrodkowych dróg
nerwowych mózg otrzymuje wszelkie informacje dotyczące stanu środowiska zewnętrznego i wewnętrznego organizmu.
Ośrodkowy układ nerwowy
W układzie nerwowym wyróżnia się też część, która zawiaduje czynnościami narządów wewnętrznych. Jest to tzw. autonomiczny układ nerwowy, który z kolei ma
bezpośrednie powiązania z układem dokrewnym. Układ autonomiczny ma swoją część centralną i obwodową.
Mózgowie
Obejmuje zarówno struktury filogenetycznie stare i młode. „Stare" struktury nakładają się
na młodsze, stanowiąc niejako ich "nadbudowę"
Kresomózgowie to najmłodsza z części mózgowia, która okrywa inne, filogenetyczne starsze struktury: międzymózgowie, śródmózgowie, most i - częściowo - rdzeń przedłużony
(śródmózgowie, most i rdzeń przedłużony tworzą tzw. pień mózgu).
Jedynie móżdżek nie jest "okryty" przez kresomózgowie, choć należy do starszych filogenetycznie struktur mózgowia.
Mózg (kresomózgowie) ma dwie półkule, lewą i prawą.
Pomiędzy przebiega spoidło wielkie, utworzone przez drogi nerwowe łączące obie półkule.
Powierzchnia mózgu jest wyraźnie pofałdowana (zakręty mózgu). Zakręty tworzą większe anatomiczne struktury - płaty mózgu. Powierzchnię zakrętów i wnętrza bruzd pokrywa kora mózgu.
Kora mózgu
składa się z dwóch warstw:
istoty szarej (komórki nerwowe)
istoty białej - (włókna nerwowe, tkanka glejowa, naczynia krwionośne).
W głębi półkul znajdują się jądra podkorowe (jądra podstawne)
skupiska istoty szarej otoczone istotą białą.
W korze można zlokalizować pola, które się spełnianą funkcją.
W tylnej części płatów czołowych zlokalizowana jest tzw. kora ruchowa, która zawiaduje ruchami zamierzonymi. Każda grupa mięśniowa, ma tam swoją reprezentację. Największą mają ręce, szczególnie palce oraz mięśnie twarzy i języka, mniejszą - tułów i kończyny dolne.
Ruch (motoryka) ma swą reprezentację także w jądrach podkorowych (jądro ogoniaste, jądro soczewkowate, ciało migdałowate), których zadaniem jest, między innymi, wytworzenie napędu ruchowego oraz regulowanie napięcia mięśni.
Oprócz kory ruchowej jest też kora czuciowa - zlokalizowana w płatach
ciemieniowych, w której analizowane jest czucie powierzchowne i głębokie.
Kora słuchowa - w płatach skroniowych, Kora wzrokowa - w płatach potylicznych.
Kora węchowa znajduje się w części podstawnej (pod płatami czołowymi)
Kora węchowa jest najstarszą filogenetycznie częścią kresomózgowia.
Bardzo ważną rolę w mózgowiu odgrywają płaty czołowe.
To w nich w dużej mierze jest kształtowana nasza osobowość, zdolność
do myślenia i wyrażania woli.
Układ limbiczny
niektóre obszary płatów czołowych i ciemieniowych inne struktury korowe (hipokamp, część korywęchowej)
struktury położone poza korą, np. ciało migdałowate Kieruje on naszymi zachowaniami, emocjami i jest miejscem powstawania popędów.
Układ limbiczny poprzez inne struktury pozakorowe (np. podwzgórze)
ma wpływ na czynności narządów wewnętrznych (mózgowie trzewne).
Kora niespecyficzna - w niej dokonuje się analiza zjawisk powstających wewnątrz ośrodkowego układu nerwowego. Jest to tzw. kora asocjacyjna, zlokalizowana w płatach czołowych (także skroniowych, ciemieniowych i potylicznych).
W korze asocjacyjnej dokonywana jest analiza zasobów pamięci. Częścią kory mającą istotny udział w procesie zapamiętywania jest tzw. kora stara (5% kory), zwłaszcza hipokamp, położony wewnątrz mózgu. Kora jest miejscem powstawania świadomości, zdolności do
abstrakcyjnego myślenia czy umiejętność wyrażenia myśli. Świadomość to także samoświadomość, a więc poczucie tożsamości i odrębności osobniczej.
Częścią świadomości jest mowa. Ruchowy ośrodek mowy (ośrodek Broca) znajduje się (u praworęcznych) w korze lewej półkuli.
Istota biała kory mózgowej jest utworzona przez liczne szlaki (drogi) nerwowe, łączące poszczególne części kory ze sobą oraz ze strukturami pozakorowymi mózgu.
Wyróżniamy
drogi korowo-rdzeniowe,
korowo-jądrowe,
korowo-podkorowe, itd.
Półkule mózgu z pozoru są jednakowe, jednak różnią się między sobą zarówno morfologicznie, a przede wszystkim funkcjonalnie. Zawsze jedna z półkul dominuje nad drugą, z reguły jest to półkula lewa (u osób praworęcznych). W niej na przykład zlokalizowane są ośrodki mowy związane z zapamiętywaniem i jej rozumieniem oraz jej odtwarzaniem,
także w formie pisanej. W drugiej półkuli (zazwyczaj prawej) znajdują się ośrodki zawiadujące
orientacją w przestrzeni, zapamiętywaniem, odtwarzaniem i porównywaniem wrażeń wzrokowych i słuchowych. Prawej półkuli przypisywane są zdolności artystyczne.
Móżdżek
Z tyłu, za półkulami mózgu, znajduje się móżdżek. Móżdżek dzieli się na dwie półkule
oddzielone tzw. robakiem. Móżdżek jest ośrodkiem kierującym ruchami, koordynuje je, a także wpływa na postawę. Kieruje też ruchami gałek ocznych. Od sprawności móżdżku zależy zdolność utrzymywania równowagi. Móżdżek ma ścisłe fizjologiczne powiązania ze zmysłem równowagi zlokalizowanym w uchu wewnętrznym. Móżdżek również programuje motorykę: inicjuje, koordynuje i zakańcza ruchy celowe. Reguluje też siłę skurczu mięśni szkieletowych.
Międzymózgowie i podwzgórze
Na podstawie mózgu widoczny jest fragment międzymózgowia.
Jego dolna, podstawna część to podwzgórze - struktura kontrolująca czynności wegetatywne organizmu, takie jak pobieranie pokarmu, wody, termoregulacja. Podwzgórze wpływa na bieżącą czynność układu krążenia. Kontroluje i reguluje funkcje płciowe, ma wpływ na sen.
Jest też miejscem powstawania napędów, które pobudzają do zachowań zgodnych z bieżącymi potrzebami ustroju. W tym zakresie jest fizjologicznie sprzężone z układem limbicznym,
bowiem właśnie w podwzgórzu rodzą się podstawy zachowań tworzących reakcję alarmową.
W podwzgórzu wytwarzane są neurohormony, regulujące hormonalną czynność przysadki.
Ich produkcja jest ściśle powiązana ze stanem hormonalnym ustroju i aktywność podwzgórza wpływa na homeostazę hormonalną.
W skład międzymózgowia wchodzą także :
wzgórze z ponad 100 jądrami,
pasma wzrokowe,
ciało kolankowate
szyszynka.
Jądra wzgórza są stacjami przekaźnikowymi bodźców płynących z różnych struktur mózgowia. Najważniejsze z nich to jądra asocjacyjne, które czynnościowo są sprzężone z korą mózgową w zakresie integracji pobudzeń czuciowych, płynących z rdzenia kręgowego. Aktywność jąder wzgórza ma także wpływ na nastroje i samopoczucie.
Szyszynka jest narządem międzymózgowia, której funkcja nie została do końca wyjaśniona. Prawdopodobnie hamuje czynność gruczołów płciowych aż do okresu dojrzewania, ma także wpływ na rytm dobowy (dzień-noc) człowieka.
Śródmózgowie
Śródmózgowie jest krótkim odcinkiem pnia mózgu utworzonym przez parzyste grube pasma istoty białej, zwane konarami mózgu, które biegną do półkul mózgu.
Most
Śródmózgowie przechodzi w most,w skład którego wchodzą zarówno "białe" włókna nerwowe, jak i istota szara, którą tworzą skupiska neuronów. Most jest uwypukleniem ku podstawie pnia mózgu z charakterystycznym zagłębieniem w środku. Ma pofałdowaną powierzchnię, przechodzącą z boku w grube konary móżdżku. Znajdują się w nim, tak jak w śródmózgowiu, jądra nerwów czaszkowych, m.in. nerwu trójdzielnego i twarzowego.
Twór siatkowaty
Zajmuje część wnętrza mostu struktura bardzo ważna dla całego ośrodkowego układu nerwowego. Jest to tzw. twór siatkowaty. W jego skład wchodzą liczne neurony, tworzące skupiska zwane jądrami tworu siatkowatego oraz włókna nerwowe przebiegające w różnych kierunkach ku poszczególnym częściom mózgowia. W tworze siatkowatym zbiegają się drogi doprowadzające pobudzenia powstałe we wszystkich narządach zmysłu, w tym płynące z rdzenia
kręgowego oraz pochodzące z jąder podkorowych. Część zstępująca tworu siatkowatego sprawuje nadzór nad czynnością rdzenia kręgowego, wpływając na stan napięcia mięśni szkieletowych. Twór siatkowaty ma zasadniczy udział w regulacji zjawisk związanych
z czuwaniem i snem, aktywując fazę czuwania.
Rdzeń przedłużony
Ostatnią (najstarszą) strukturą mózgowia, stanowiącą rodzaj łącznika mózgu z położonym pozaczaszkowo rdzeniem kręgowym, jest rdzeń przedłużony, zwany inaczej opuszką. Rdzeń przedłużony zawiera istotę szarą i białą, jednak ich rozmieszczenie jest odmienne niż w mózgu: na zewnątrz jest istota biała, wewnątrz - szara. Istotę białą tworzą liczne drogi nerwowe, spośród których wyróżniają się piramidy, które są utworzone przez drogi rdzeniowo-korowe. W rdzeniu przedłużonym, a dokładniej w tworze siatkowatym rdzenia,znajdują się centra kontrolujące podstawowe funkcje narządów wewnętrznych. Są tam zlokalizowane ośrodki oddychania, naczynioruchowe i sercowe, wreszcie - ośrodki związane z czynnością przewodu pokarmowego.
W tym obszarze "centrum" stanowi jednocześnie ośrodkową część autonomicznego układu nerwowego.