Wykład I – 06.10.2009

DEFINICJE ŻYCIA

Ludzka perspektywa widzenia biosfery jest bardzo skrzywiona, gdyż ludzie identyfikują życie z ruchem lub innymi
cechami niekoniecznie definiującymi organizmy żywe.

Homologie – podobieństwa dziedziczone po wspólnych przodkach (kopyto konia, skrzydło ptaka, nietoperza, noga
ludzka, noga słonia to homologie).

Najważniejszą cechą życia jest ciągła wymiana materii i energii między żywym organizmem, a jego otoczeniem (stały
wkład wysiłku ze strony organizmu) oraz zdolność do replikacji, powielania się czy też rozmnażania

Czy wirusy są organizmami żywymi? Czy człowkiek w stanie śmierci klinicznej jest żywy? - PROBLEM DEFINICJI
ŻYCIA

Życie – zespół wzajemnie się podtrzymujących procesów metabolicznych zachodzących w organizmie żywym lub
jego poszczególnych częściach

Istotną cechą życia jest zdolność organizmów żywych do utrzymania wyższego poziomu uporządkowania, a więc
niższej entropii niż otoczenie, kosztem zużycia energii.

Zycie to system, albo zbiór elementów, zdolnych do ewolucji w sensie biologicznym (Richard Dawkins) – zbyt
szeroka, obejmuje np. programy komputerowe (patrz system Tierra)

Życie to zbiór autonomicznych replikatorów zdolnych do ewolucji.

W przypadku życia na Ziemi rolę autonomicznych replikatorów spełniają organizmy żywe, zaś podlegają one ewolucji
dzięki niedoskonałej replikacji (ewolucja jest wynikiem błędów w replikacji, ponad 99% gatunków które istniały, już
wymarła).

Definicja życia jako własności obiektu

Podręcznikowa definicja życia opiera się na czynnościach życiowych organizmów, tak więc organizm żywy to system,
który charakteryzuje:

•

Odżywianie

•

Oddychanie

•

Wzrost i rozwój

•

Samoistny ruch

•

Reagowanie na bodźce (pobudliwość)

•

Rozmnażanie

•

Wydalanie

Trzy systemy

Badacze biogenezy zauważyli, że organizmy żywe są bez wyjątku złożone z trzech wzajemnie powiązanych
podsystemów:

•

System metaboliczny – zapewniający autonomię energetyczną

•

System informacyjny – zapewniający regulację

•

System kompartmentalizacyjny – zapewnia autonomię fizyczną od świata zewnętrznego

1

Trzy poziomy organizacji życia

1. Komórkowy
- s. metaboliczny: autokatalityczne procesy biochemiczne komórki
- s. informacyjny: DNA i mechanizm ekspresji genów
- s. kompartmentalizacyjny: błona komórkowa, ściana komórkowa, cytoszkielet

2. Organizmalny
- s. metaboliczny: ukł. pokarmowy, oddechowy, krążenia
- s. informacyjny: układ nerwowy i hormonalny
- s. kompartmentalizacyjny: skóra, układ odpornościowy, mięśniowo – kostny

3. Społeczny
- s. metaboliczny: systemy ekonomiczne, wymiany żywności, uprawy
- s. informacyjny: systemy sygnałów mięczyosobniczych, hierarchia społeczna, dziedzictwo kulturowe, systemy
feromonalne, polityczne
- s. kompartmentalizacyjny: kasty żołnierskie, terytoria, wojska i granice

Jak nietrudno zauważyć, niektóre formy życia występują tylko na poziomie pierwszym –

jednokomórkowce

(również

kolonijne), niektóre na pierwszym i drugim poziomie (tkankowce, rośliny naczyniowe), a niektóre, być może, na
wszystkich trzech poziomach (wielokomórkowe organizmy społeczne).

Osiem cech życia (Tibor Ganti)

Cechy konieczne (aby uznać dany obiekt za żywy)

1. wyodrębnienie ze świata zewnętrznego
2. posiada metabolizm
3. wewnętrzna stabilność – homeostaza
4. posiada podsystem przechowywania i przetwarzania informacji, użyteczny dla reszty systemu
5. regulacja procesów wewnątrz systemu żywego

Cechy potencjalne (konieczne aby proces życia zachodził na większą skalę)

1. zdolność do wzrostu i rozmnażania
2. zmienność podczas replikacji (warunek ewolucji)
3. śmiertelność (śmiertelne są organizmy rozmnażające się płciowo)

Tradycyjny podział na poziomy organizacji życia

•

Molekularny – biochemia, biologia i genetyka molekularna

•

Komórkowy – biologia komórki, cytologia

•

Tkankowy – histologia (tkanka mięsniowa, nerwowa głównie, mniej o tłuszczowej, łącznej)

•

Organizmalny (organizmy, narządy) – fizjologia, anatomia, etologia

•

Populacyjny (ekosystem) – ekologia, socjobiologia, ewolucjonizm, genetyka populacji

Inne definic

je:

Filozoficzna – warunkiem koniecznym i wystarczającym istnienia życia jest to, aby istota posiadająca życie posiadała
jakikolwiek stopień świadomości. Witalizm, począwszy od Arystotelesa, wiązał życie z czynnikami
pozamaterialnymi. Henri Bergson stworzył koncepcję elan vital (pędu życiowego), siły motorycznej, będącej
przyczyną wszelkiej aktywności organizmów żywych.

2

Cybernetyczna – życie to system sprzężeń zwrotnych ujemnych podporządkowanych nadrzędnemu sprzężeniu
zwrotnemu dodatniemu (Bernard Korzeniowski)

Termodynamiczna – życie to złożona struktura dyssypatywna mająca zdolność miejscowego odwracania entropii

Z punktu widzenia informacji – istota żyjąca jest z reguły bazującym na komórce systemem kodowym sterowanym
przez informację i przetwarzającym informację. Życie to czasowa zdolność (cecha) tego systemu kodowego
wykorzystywania i przekazywania w nim zawartej semantycznej informacji.

Fizyko-chemiczna – życie to ogół specyficznych procesów fizyko-chemicznych zachodzących w pewnych zespołach
materii organicznej

Cechy organizmów żywych:

1. złożoność i wysoki stopień organizacji – każdy składnik ma określoną funkcję
2. zdolność do pobierania i przekazywania energii ze środowiska i wykorzystania jej do budowy skomplikowanych
struktur z prostych elementów, wykonywania celowej pracy
3. zdolność do autoregulacji reakcji komórkowych (by organizm sam był w stanie się regulować)
4. zdolność do samoodtwarzania się (autoreplikacja)

Samozachowanie (zdolność do wykorzystania energii pochodzącej z zewnąrz)
Samoodtwarzanie
Samoregulacja

Wykład II – 14.10.2009

ORGANIZACJA LUDZKIEGO CIAŁA

Mówimy o hierarchicznej organizacji ludzkiego ciała:

•

Organizacja chemiczna (gdyby tylko to brano pod uwagę, to człowieka można by zdefiniować na podstawie
związków chemicznych, które go budują)

•

Organizacja komórkowa (będziemy o tej organizacji mówili omawiając komórkę mięśniową, nerwową)

•

Tkankowy poziom organizacji (komórka w zespole pełni określoną funkcję)

•

Narządowy poziom organizacji (tkanki działające razem, np. żołądek)

•

Układowy (systemowy) poziom organizacji (grupy narządów i innych struktur działające jak układ o
określonych funkcjach, np. układ krwionośny)

Rodzaje łączności

Integrację strukturalną i funkcjonalną organizmów zwierzęcych zapewnia istnienie 3 rodzajów łączności:

1.

Mechanicznej (zapewnionej przez układ kostno – mięśniowy)

2.

Chemicznej (krążenie krwi w sieci naczyń krwionośnych) – przykładowo krążenie hormonów we krwi,
docierające do organów, które mają receptory odbieracjące dane hormony (np.: brak receptywności
androgenowej, czyli gdy mamy mężczyznę pod względem genetycznym i hormonalnym ale musi prowadzić
życie kobiety – brak odpowiednich receptorów)

3.

Nerwowej (układ nerwowy integruje w sposób nadrzędny wszystkie szczeble organizacji fizjologicznej:
molekularny, komórkowy, narządowy, ogólnoustrojowy)

3

W wyniku wymiany tych informacji możliwe jest…

•

utrzymywanie stałości środowiska wewnętrzenego ustroju (odpowiednia ilość wody itp, trzeba zapewnić
organizmowi stan homeostazy)

•

zachowanie łączności ustroju ze środowiskiem zewnętrznym (organizm musi być w łączności ze
środowiskiem zewnętrznym, takich kanałów łączności jest wiele, np.: zmysły)

•

utrzymywanie równowagi dynamicznej ustroju w środowisku zewnętrznym

HOMEOSTAZA

– zdolność do utrzymywania stanu równowagi dynamicznej środowiska, w którym zachodzą

procesy biologiczne; regulowanie przepływów substancji i energii w celu zapewnienia stabilności warunków
wewnętrznych

- Walter Cannon -

Np. jeśli temperatura komórki nerwowej przekroczy 42 stopnie dochodzi do nieodwracalnej degeneracji neuronów

Organizm ludzki jako układ dynamiczny otwarty

Istotę organizmu stanowi jego struktura informacyjna (obieg materii związany z organizmem żywym jest bardzo
intensywny, dzisiaj jesteśmy zbudowani z innych cząstek niż jeszcze dwa lata temu), w komórkach jest informacja,
która umożliwia odtwarzanie tych struktur ciągle na nowo, niektóre komórki żyją bardzo krótko, dochodzi do stałej
produkcji nowych komórek, materia z której jesteśmy zbudowani ulega przemianie.

Proces starzenia się jest związany z przekazywaniem informacji, które zawierają coraz większą ilość błędów.

METABOLIZM

– przepływ substancji i energii, który odbywa się z odpowiednią szybkością dla odpowiednich

stężeń i substancji:

ANABOLIZM – czyli asymilacja, przyswajanie, polega na gromadzeniu energii w organizmie; pokarm zużywany jest
do budowania organizmu, jest związany z jego rozwojem, wzrostem i doskonaleniem struktur.

KATABOLIZM – czyli dysymilacja, rozpad, związany jest ze zmniejszeniem się zapasu tej energii; dostarczane
składniki pokarmowe są rozkładane i stanowią tylko energetyczny zapas komórek.

gdy rośniemy przeważa anabolizm, przy dojrzewaniu obserwujemy równowagę tych procesów, gdy dochodzi do
procesu starzenia się, to procesy kataboliczne przeważają nad anabolicznymi.

Typy regulacji zapewniające homeostazę organizmu

•

sprzężenie zwrotne

ujemne

(hormony, glukoza – insulina i glukagon, wapń – parathormon i kalcytonina) – na

nim oparte są niektóre enzymy trawienne

•

sprzężenie zwrotne

dodatnie

(uczenie się nawyków, przejście trypsynogenu w trypsynę – trypsyna jest

enzymem trawiennym występującym w trzustce, trypsynogen jest nieaktywny, gdy dociera pokarm, to
trypsynogen zamieniany jest w trypsynę; u kobiet w folikularnej fazie cyklu miesiącznego: czyli po
menstruacji)

Sprzężenie zwrotne ujemne działa na zasadzie grzejników elektrycznych, ustawiamy termostat na 19 – 21 stopni, gdy
temperatura spada, to włącza się mechanizm grzewczy, gdy przekroczy 21 stopni, to się wyłącza. To pozwala
utrzymać temperaturę w pomieszczeniu w stałej temperaturze.

Cykliczność wielu parametrów fizjologicznych świadczy o wewnętrznym układzie regulującym, niezależnym od
środowiska.

4

Pozwzgórze – neurosekrecja powoduje produkowanie neurohormonów, które pobudzają przysadkę do produkowania
hormonów tropowych (gonadotropowy, adrenokortykotropowy – skierowany do kory nadnerczy).

Podwzgórze jest sterownikiem układu hormonalnego.

Przykład sprzężenia zwrotnego ujemnego:

5

Hipertrofia kompensacyjna – organ powiększa się, żeby kompensować braki

Są duże i małe pętle sprzężenia zwrotnego.

Stabilność wobec różnych wpływów zewnętrznych zapewnia hierarchinczny system regulacji składający się ze splotu
pętli sprzężeń zwrotnych.

Struktura informacyjna organizmu stanowi jego istotną, charakterystyczną i względnie niezmienną bazę oraz decyduje
o zachowaniu indywidualności.

Skład organizmu z wiekiem się zmienia, im człowiek starszy, tym ma mniej wody w organizmie. Mózg jest bardziej
uwodniony niż krew (80%).

60% masy ciała człowieka to płyny,

Płyny

– nieodłączny składnik ludzkiego ciała

- zewnątrzkomórkowe (takie, w których znajdują się komórki, które transportuja skladniki odżywcze)
- wewnątrzkomórkowych (są wewnątrz komórek)

HOMOLOGIA MORFOLOGICZNO – FIZJOLOGICZNA

Umożliwia analizowanie funkcji organizmu ludzkiego na podstawie badań innych zwierząt.

Do niedawna w ogóle nie można było człowieka badać.

Homologia jest wtedy, kiedy cecha morfologiczna ma to samo ewolucyjne pochodzenie (kopyto konia i ludzka noga,
skrzydło nietoperza i łapa kreta).

Płetwy rekina i delfina nie są homologią, są analogią, mają inne pochodzenie.

Różnice między człowiekiem a innymi naczelnymi:

- bipedia i ortospedia: wyprostowana, dwunożna postawa ciała, na dwunośność składa się budowa kręgosłupa
i kończyny dolnej, u małp paluch stopy jest rozstawiony na bok, jest przeciwstawny, u człowieka jest przywiedziony,
mamy stopę podporowo – marszową, są trzy punkty podparcia na stopie, przy chodzeniu na szpilkach mogą się
zniekształcić te punkty podparcia. Stopa ludzka ma wysklepienie podłużne i poprzeczne, które umożliwia
amortyzację, dlatego płaskostopie jest bardzo niefajne. Jak się chodzi to dochodzi do przechodzenia siły do podstawy

6

czaszki, gdyby nie było tej amortyzacji, to mielibyśmy mikrourazy w czaszce.

- kolana: u człowieka powinny być zbieżne, u małpach są rozbieżne, dlatego chodzą na zewnętrznych krawędziach
stóp

- pas miednicy: u człowieka miednica jest niska i szeroka, u małp człekokształtnych jest długa i wąska; dla człowieka
ważne jest posiadanie pośladków w celu utrzymania prawidłowej postawy ciała; miednice męskie są bardziej
rozpostarte, mają bardziej wyprostowaną kość krzyżową, bo oni nie rodzą, u kobiet miednica jest przystosowana do
porodu. U człowieka poród trwa długo i jest bolesny, bo aby mózg był duży, musi być duży w momencie urodzenia
(wg zasad alometrii mózgowia). U małp kanał rodny jest większy niż głowa szympansiątka. W ewolucji kanał rodny
się powiększył, ale do pewnej granicy, macica nie może być jeszcze szersza, bo kobieta mialaby problemy
z chodzeniem, czyli ewolucja musi znaleźć rozwiązanie kompromisowe.

- kręgosłup: małpy mają kręgosłup kifotyczny (kształt litery „c”), kręgosłup ludzki z kolei cechują: lordoza szyjna,
kifoza piersiowa, lordoza lędźwiowa i kifoza krzyżowa.

- kończyny górne i dolne: człowiek ma długie nogi i krótkie ręce, u małp na odwrót

- zdolności manipulacyjne są większe u człowieka (najważniejszy jest odwiedziony kciuk)

- klatka piersiowa: u małp jest stożkowata, bo jama brzucha jest bardzo duża, ze względu na dłuższe jelita 7 – 9
metrów, człowiek ma beczułkowatą, bo ma około 5 metrów jelit, tak jest ze względu na ewolucję, małpy są
roślinożerne i trawienie tego pokarmu jest bardziej skomplikowane, bo jest ono mniej energetyczne, u człowieka
organizm odżywia się na bazie wysokoenergetycznych produków, to nie musi mieć długich jelit.

Jest hipoteza kosztownej tkanki, która mówi, że możemy mieć duży mózg dzięki krótkim jelitom. Mózg zjada około
20% energii całego organizmu (potem jest serce, nerki i jelita), czyli aby zwiększyć objętość mózgu „trzeba” było
skrócić jelita.

Budowa szkieletu

Część szyjna to 7 kręgów

Kręgosłup (collumna vertebralis) składa się z

- lordozy szyjnej – 7 kręgów
- kifozy piersiowej – 12 kręgów
- lordozy lędźwiowej – 5 kręgów
- kifoza krzyżowa – 5 kręgów krzyżowych, które w fazie rozwoju płodu łączą się w jedną

kość krzyżową

- część guziczna (ogonowa)

Przy skrzywieniach kręgosłupa ludzie mogą mieć problemy z oddychaniem, krążeniem, takie dzieci częściej się
irytują, dolegliwości mogą być bardzo przykre i powodują większą nerwowość.

Naturalnie wykrzywiony kręgosłup ułatwia amortyzację, działa jak sprężyna, gdyby był prosty byłby bardziej
wrażliwy na pęknięcia. Ten kręgosłup jest siedmiokrotnie bardziej wytrzymały niż całkowicie wyprostowany.

7

Skrzywienia wyrównawcze rozwijają się dlatego, że nasza postawa dostosowuje się w taki sposób, aby utrzymać
pionową linię grawitacji od głowy po palce stóp, przy jak najmniejszym wysiłku mięśniowym, nawet jeśli odbywa się
to kosztem zniekształceń i chronicznych bóli. Występuje również fizjologiczna skolioza odcinka piersiowego w prawą
stronę.

8

Wykład III – 20.10.2009

Substancje produkowane przez organizm ludzki w nadmiarze są toksyczne.

Testosteron – silny immunosupresor
Ornament płciowy (np. masywna żuchwa u mężczyzny) związane są z koniecznością posiadania pewnych
androgenów, szczególnie w okresie dorastania. Organizmy słabe pod względem genetycznym nie mogą sobie
pozwolić na wysoki poziom androgenów gdyż groziłoby to groźnymi zaburzeniami w rozwoju.

POBUDLIWOŚĆ

Zdolność reagowania na bodziec.

Do pobudliwych zalicza się te tkanki, których komórki szybko odpowiadają na bodziec (mięśniowa, nerwowa).

Jednostką tkanki nerwowej jest neuron, a mięśniowej – komórka mięśniowa.

Neuron:

•

Ciało neuronu – 5 – 100 mikrom.

•

Akson (inaczej neuryt), który ma charakter eferentny (czyli informacja przebiega odśrodkowo) i kończy się
często tzw. Drzewkiem końcowym, które kończą się kolbami synaptycznymi

•

Dendryty o charakterze aferentnym (informacja dociera do wnętrza komórki – dośrodkowo);

Z wyjątkiem cienkich włókien, aksony pokryte są osłonką mielinową (włókna rdzenne).

Włókna bez osłonki mielinowej – włókna bezrdzenne (np.: nerw węchowy)

Najwięcej badań związanych z przewodzeniem robiono na nerwach kałamarnicy (bo są bardzo duże – 100 razy
większa średnica aksonu niż w nerwach człowieka).

Otoczka mielinowa to tłuszczowa powłoka, segmentowo pokrywająca włókna wielu neuronów. Umożliwa dużą
prędkość transmisji impulsu nerowowego. Otoczka mielinowa tworzy izolację, z niej powstają tzw. Komórki
Schwanna – w obwodowym układzie nerwowym tworzą otoczkę mielinową. Ona powstaje po urodzeniu, gdy jej nie
ma powstają różne choroby typu Stwardnienie Rozsiane. Powstają trudności motoryczne, poruszania się, chodzenia.
Są to choroby Demielinizacyjne.

9

We włóknach bezrdzennych impuls przebiega o wiele wolniej niż w włóknach rdzennych.

Oligodendrocyty

– komórki gleju formujące osłonki mielinowe w centralnym układzie nerwowym

Potencjał spoczynkowy błony

Potencjał spoczynkowy błony komórkowej to różnica potencjału elektrycznego pomiędzy wnętrzem komórek tkanek
pobudliwych a płynem zewnątrzkomórkowym w spoczynku.

Jego wartość może być od – 60 mV do – 90 mV

Możemy mówić o napięciu pomiędzy tym, co jest wewnątrz, a tym, co na zewnątrz.

Obniżenie potencjału błony nazywa się

depolaryzacją

.

Powrót do potencjału spoczynkowego nazywamy

repolaryzacją

.

IMPULS NERWOWY – przesuwanie się fali depolaryzacji

Potencjał czynnościowy

powstaje wtedy, gdy błona neuronu zdepolaryzuje się do poziomu krytycznego

(potencjał progowy) i staje się przepuszczalna dla jonów sodu i potasu Na+ i K+; wynosi około +40-50mV.

Powstaje wg zasady: „wszystko albo nic” – specyficzne dla powstałego w momencie pobudzenia potencjału jest to, że
posiada on stałą amplitudę, niezależną od bodźca, który go wywołał – albo potencjał czynnościowy pojawi się w
całości, albo nie pojawi się wcale.

Pompa sodowo potasowa

Gdy spadek napięcia jest mniejszy niż potencjał progowy, nic się nie dzieje, gdy spadnie bardziej, następuje wsyłanie
impulsu, czyli nie ma nic pomiędzy, albo impuls zostaje wysłany, albo nie, czyli nie można wysyłać informacji o sile
bodźca na podstawie depolaryzacji błony. O sile bodźca informuje coś zupełnie innego.

Potencjał progowy

jest to spadek potencjału spoczynkowego o 1/3 tj do -55mV , a po nim iglicowy trwający od 0,5

do 2 ms (milisekund).

Aby wystąpił

potencjał czynnościowy

niezbędny jest taki poziom stymulacji neuronu aby przekroczyć poziom

progowy. Wtedy dopiero powstaje i rozprzestrzenia się impuls nerwowy.

Pompa Na-K

Jej napęd wiąże się z metabolizmem wewnątrzkomórkowym (zużywa 30% całego metabolizmu tkanki pobudliwej).
1 neuron ma około 1 mln pomp.
Na aksonie jest bardzo dużo pomp, jedna przy drugiej. Na zewnątrz znajdują się jony potasu, wewnątrz jony sodu, gdy
następuje uruchomienie przenikania jonów potasu na zewnąrz, a jonów sodu do wewnątrz, jedna pompa natychmiast
uruchamia drugą (zasada domina, zapalenie się lontu), ten impuls nie może się cofnąć, bo poprzednie pompy już są w
stanie pobudzenia. Proces jest jednokierunkowy.

Prędkość przesyłania informacji:
Od 0,2 do 120 m/s i zależy od:
- średnicy włókna
- obecności otoczki mielinowej.

10

Bez otoczki informacja przebiega od pompy do pompy, gdy z kolei mamy otoczkę mielinową, to między nimi są
przewężenia Ranviera i tylko w nich te pompy są włączane, dlatego impuls przebiega znacznie szybciej, bo jest
przekazywana w sposób skokowy. Jeśli nie ma otoczki, to jest przekazywana w sposób ciągły.

(duże zmielinizowane włókna v = 6 x średnica własna w mikronach)

(cienkie zmielinizowane włókna v = 5 x średnica włókna)

(włókna bez otoczki mielinowej v = 2 x średnica włókna)

W przypadku napięcia spoczynkowego stężenie sodu na zewnątrz jest dziesięciokrotnie wyższe niż stężenie potasu
wewnątrz.

200 jonów sodu wychodzi na zewnątrz, 130 jonów potasu transportowanych jest do wewnątrz.

Choroby demielinizacyjne – stwardnienie rozsiane (3-5/10 tys. pojawia się między 20 a 40 rokiem życia).

Objawy: drżenie, kruczowe niedowłady, skandowana mowa, porażenie nerwów okołoruchowych

Impuls jest jednokierunkowy.

Funkcją neuronu jest wytwarzanie i przewodzenie zakodowanych informacji w postaci impulsów nerwowych, które
wiążą się z procesami elektrochemicznymi w błonie komórkowej.

Refrakcja bezwzględna

– okres niepobudliwości błony na bodźce (ma miejsce w trakcie trwania potencjału

iglicowego) moment, kiedy dany akson jest pobudzony, wtedy nic z nim nie zrobimy (około 1 ms).

Potem następuje repolaryzacja.

Refrakcja względna

– gdy można pobudzić komórkę nerwową, ale siła bodźca musi być większa (kiedy dany

akson jest zrepolaryzowany może osiągnąć tak niski potencjał, że potrzeba o wiele większej energii, żeby go
pobudzić)

KOD CZĘSTOŚCI

– częstość, z jaką pobudzany jest dany neuron, jeśli często są przesyłane impulsy, to jest to

informacja o dużej sile bodźca.

O sile bodźca nie decyduje amplituda, bo ona jest stała, o sile decyduje częstość pobudzania.

Przewodzenie:

•

Ortodromowe – od ciała komórki do zakończeń aksonu

•

Antyortodromowe – impuls przewodzony jest do ciała komórki

Ciało komórki jest stosunkowo małe w stosunku do długości aksonu. U człowieka ta informacja rozprzestrzenia się
szybko (od czubka głowy do palca u nogi 1/10 sekundy czy jedna pięćdziesiąta????)

Prędkość przesyłu nie jest aż taka szybka, żeby była obojętna na wielkość organizmów żywych.

11

Przewodzenie informacji między neuronami

Typy synaps:

•

Elektryczne – ścisły kontakt między błonami dwóch neuronów poprzez pory z białka – KONEKSYNY –
dzięki temu informacja przekazywana jest bez opóźnienia; te białka są tak blisko, że informacja ma charakter
elektrochemiczny, nie są potrzebne neurotransmitery; występują tam, gdzie potrzebne jest przekazywanie
informacji bez opóźnienia; ich funkcją jest synchronizacja sieci neuronowych; tutaj może dochodzić do
przesyłu informacji w każdą stronę – dwukierunkowy

•

Chemiczne (poprzez neuroprzekaźniki – cześć pre i postsynaptyczną oddziela szczelina 20 – 40 nm, przepływ
jednokierunkowy, bo synapsa ma budowę asymetryczną: Część presynaptyczna stanowi poszerzone
kolbkowato zakończenie nerwowe zawierające pęcherzyki synaptyczne, część postsynaptyczna natomiast
charakteryzuje się obecnością zgrubienia, tj. zagęszczenia postysynaptycznego utworzonego przez
elektronowo gęsty materiał)

•

Istnieją dane o istnieniu synaps elektryczno-chemicznych

Przewodzenie informacji w synapsie chemicznej: w pęcherzyku
znajduje się neurtransmiter, przy pobudzeniu następuje uwolnienie
neurotransmiterów do przestrzeni synaptycznej, taki neurotransmiter
łączy się z białkiem i umożliwia powstanie bodźca.

Potencjał progowy zależy od sumarycznego działania pobudzonych
synaps, można jedną intensywnie pobudzoną synapsą przesłać impuls
dalej.

NEUROPEPTYDY –

substancje pełniące funkcje w przekazywaniu

informacji pomiędzy komórkami nerwowymi

Ich odkrycie dowiodło, że jeden neuron nie wytwarza jednego
neuroprzekaźnika (prawo Dale’a).

Są produkowane nie miejscowo jak neurotransmitery ale w ciele
komórki nerwowej i potem transportowane do zakończeń nerwowych
szybkim transportem aksonalnym. Ich działanie jest przedłużone (bo
nie ma mechanizmu wychwytu ich z synaps, rozkładane są przez
enzymy proteolityczne), np.: oksytocyna, sekretyny, peptyd jelitowy,
podwzgórzowe liberyny, opioidy – enkefaliny i endorfiny (działają jak

morfina).

Transmisja objętościowa

– cząsteczki neuroprzekaźnika uwolnione do szczeliny synaptycznej mogą, w pewnych

warunkach, dyfundować ze szczeliny synaptycznej na dostatecznie dużą odległość i aktywować receptory znajdujące
się poza obrębem danej synapsy. Proces ten określany jest jako rozlewanie się neuroprzekaźnika i powoduje, że
sąsiadujące ze sobą synapsy mogą wzajemnie wpływać na siebie. Oprócz dyfuzji z obszaru synaptycznego,
neuroprzekaźniki mogą być uwalniane do przestrzeni poza komórkowej z tzw. żylakowatości, swoistych rozdęć
występujących na przebiegu włókien zawierających pęcherzyki synaptyczne.

Neurotransmitery

Aby cały układ prawidłowo funkcjonował musi być neurotransmiter, receptory (ich zagęszczenie na błonie

12

postsynaptycznej) i odpowiednie substancje, które umażliwiają rozkład neurotransmitera.

Neurotransmiter jest substancją, która:

•

Jest syntetyzowana w komórce nerwowej lub jej zakończeniu;

•

Jest uwalniana z zakończenia nerwowego pod wpływem drażnienia elektrycznego wywołując odpowiedź
w neuronie postsynaptycznym;

•

Podana egzogennie naśladuje działanie endogenne (nie jest tak, że zadziała on tylko jak powstanie w komórce
w środku);

•

Dla której istnieje mechanizm usuwający ją z miejsca działania; bo należy zaprzestać pobudzania następnego
neuronu po ustaniu bodźca; ich czas życia musi być stosunkowo krótki, bo działałby one za długo i odbiór
bodźca byłby zbyt intensywny).

Neuroprzekaźniki mają specyficzne receptory (białka błonowe)

Specyficzne oznacza, że istnieje jeden rodzaj białka, który będzie miał tylko jeden rodzaj receptora. Każdy
neuroprzekaźnik ma swoje białko błonowe, z którym się łączy.

Dwa typy receptorów:

1.

jonotropowe – szybkie kanały (Acetylocholina, dla niego receptorem jest nikotynowy, jeśli taki receptor
zostanie pobudzony, natychmiast dochodzi do przesyłu jonów potasu i pobudzenia);

2.

metabotropowe – działają za pośrednictwem białek G – wolniejsze; np.: dla Acetylocholiny receptor
muskarynowy (np: w grzybach, w mięśniach gładkich naczyń wewnętrznych)

W mięśniach poprzecznie prążkowanych znajdują się receptory jonotropowe, tam gdzie szybkość reakcji nie ma
wielkiego znaczenia mamy metabotropowe, np.: w mięśniówce gładkiej jelitowej.

Złożoność modulacji sygnałów związana jest też z występowaniem receptorów presynaptycznych (autoreceptory
i heteroreceptory).

Receptory mogą też występować poza synapsami! Namierza się miejsca, gdzie występują receptory dla danych
związków chemicznych i naukowcy zadają sobie pytanie, po co one tam się znajdują, bo natura nie generuje takich
rzeczy, które są zbędne.

Neurotransmitery:

1. Acetylocholina

(unerwienie cholinergiczne) – receptory nikotynowe (synapsy nerwowo mięśniowe) i muskarynowe

(układ autonomiczny).

Połączenie choliny z kwasem octowym, skurcza mięśnie; musi być szybko usuwana z przestrzeni synaptycznej,
w tym celu mamy enzym Tyrazę, która powoduje rozkład acetylocholiny, aby doszło do repolaryzacji.

2. Aminy biogenne

– działają krótko, ich praca kończy się z chwilą ich wychwytu do zakończenia nerwowego lub na

skutek degradacji enzymatycznej

•

katecholowe

(adrenalina, noradrenalina, dopamina syntetyzowane są z tyrozyny) Upośledzenie

neurotransmisji dopaminy – choroba Parkinsona (degeneracja neuronów dopaminergicznych); noradrenalina
związana jest z utrzymaniem się nastroju (znajduje się: miejsce sinawe, pole brzuszne nakrywki), dopamina
odgrywa rolę w procesach poznawczych, ruchowych i endokrynnych, odgrywa znaczączą rolę w schizofrenii.
Neuroleptyki blokują działanie wysokiego poziomu dopaminy. Amfetamina pobudza receptory układu
dopaminergicznego: zwiększa aktywność ruchową, wzrost częstości zachowań stereotypowych.

•

Serotonina

. Choroba afektywna (duże wahania nastroju – zespół depresyjno – maniakalny jedno lub

dwubiegunowy) i schizofrenia: zaburzenia transmisji serotoninergicznej. Odgrywa rolę w depresji. Ale też
serotonina reguluje system sen – czuwanie, wpływa na procesy emocjonalne. Zachowania samobójcze –

13

niskie stężenia, wysokie – zaburzenia maniakalne. Z serotoniny powstaje melatonina w szyszynce i stąd
zaburzenia snu. Niski poziom serotoniny – Marines, którzy są skłonni do zachowań bardzo agresywnych,
samobójcy też mają niski poziom serotoniny, w celu jej podniesienia podaje im się Prozac, który hamuje
wychwyt zwrotny serotoniny, czyli zostaje ona dłużej i dłużej może działać. Po odstawieniu prozacu
następowały przypadkowo samobójstwa, dlatego nie można z czymś takim przesadzać. W niektórych
przypadkach patologicznych Prozac można stosować.

•

Histamina

– wpływa na regulację funkcji wegetatywnych (np.: pobieranie pokarmu, uwalnianie hormonów);

ma mniej istotne znaczenie z punktu widzenia psychologa.

Jeśli ktoś genetycznie ma ustawiony duży poziom serotoniny i ich receptorów to będzie optymistą.

Kortyzol uzasadnia, dlaczego ktoś jest skowronkiem a ktoś sową.

3. Aminokwasowe

– kwas glutaminowy (pobudza), natomiast glicyna (w rdzeniu kręgowym) oraz GABA (kwas

gammaaminomasłowy) działają hamująco – znajdują się w mózgowiu

Zawartość GABA w mózgu jest 200 – 1000 razy większa niż acetylocholiny czy amin biogennych, (20% synaps
w mózgu jest GABAergicznych). Miejsca receptorów GABA są miejscem wiązania wielu leków np.: benzodiazepin –
Valium (relaksujące), czy barbiturantów – Weranol (przeciwkonwulsyjny i uspokajający). GABA ma receptory
jonotropowe i metotropowe. Alkohol rozhamowywuje synapsy – synapsy GABY inaczej pracują, system układu
centralnego związanego z pobudzeniem ma przewagę. Gałka blada, wzgórze, istota czarna, komórki koszyczkowe
kory mózgu, gwiaździste – GABA. Kwas glutaminowy (glutaminian) tworzy szlaki, jego receptorem jest NMDA, bez
niego nie możnaby było się uczyć.

Tlenek azotu – neurotransmiter, zlokalizowany w hipokampie, czymśtam jeszcze; jest odpowiedzialny za
rozluźnienie mięśni gładkich ciał jamistych (one znajdują się w prąciu), on jest ważny, aby doszło do rozluźnienia mm
gładkich, by krew mogła napłynąć do prącia i do erekcji.

Neuron musi być pobudzony przez większą ilość synaps na raz, gdyż różna jest ich „waga synaptycza” – zmiana wagi
synaptycznej może się wiązać z różnymi reorganizacjami w strukturze neuronu, może dochodzić do stałej lub
przejściowej zmiany wagi synaptycznej (sensytyzacja na bodziec lub habituacja).

Impulsy, które docierają do danego neuronu nie muszą docierać w tym samym czasie, to co się dzieje na wzgórku
aksonalnym jest sumą oddziaływań, jest to sumowanie czasowe i przestrzenne.

14

Wykład – 27.10.2009 (Fizjologia)

Enzymy unieczynniające neurotransmitery w synapsach.

Działanie neurotransmiterów jest krótkotrwałe ponieważ są szybko unieczynniane przez enzymy np.:
monoaminooksydazę – MAO, metylotransferazę katecholaminową – COMT.

Gdy jest dużo MAO, to nie podejmujemy ryzyka, bo ten enzym szybko unieczynnia dopaminę, noradrenalinę, krótko
trwa pobudzenie w synapsie, gdy jest mało MAO jest odwrotnie, neurotransmitery wtedy działają dłużej, tacy ludzie
częściej ryzykują i poszukują przygód.

Inhibitor MAO –

impiramina

(hamuje produkcję MAO w organizmie, przedłuża działanie przekaźnika); jeśli ktoś jest

bardzo zgaszony, nie ma motywacji, można tym lekiem mu pomóc. Ponieważ blokuje zwrotny wychwyt amin
katecholowych, przedłuża ich działanie.

Rezerpina

– blokuje działanie transportera, zwiększa rozład amin katecholowych, intensyfikuje działanie MAO, czyli

uspakaja, hamuje pobudzenie układu współczulnego, zwalnia czynność serca.

Neuroleptyki

– blokują receptory dopaminowe i serotoninowe (np.: osłabiają objawy schizofrenii) – dzianie

przeciwurojeniowe, przeciwomamowe, przeciwlękowe, hamujące pobudzenie

Prozac (

fluoksetyna

) – selektywny inhibitor wychwytu zwrotnego serotniny; serotonina dłużej przebywa w szczelinie

synaptycznej i dłużej pobudza.

Inne środki:

Amfetamina

– pobudza receptory dopaminoergiczne (zwiększa aktywność ruchową, zachowania stereotypowe).

Agoniści (aktywują) i Antagoniści (blokują) Neurotransmiterów

Mamy receptor na neuronie postsynaptycznym, neurotransmiter łączy się i jest pobudzenie, możemy użyć agonistę,
który naśladuje działanie neurotransmitera (agonista jest dostarczany egzogennie). Układ nerwowy odbiera taką
sytuację jako zbyt intensywne działanie na neuroreceptory, wobecz czego zmniejsza się liczba receptorów,
produkownych jest mniej białek, które są receptorami, gdy odstawimy taki środek, mamy mało receptorów, wtedy
w organizmie jest za mało receptorów. Jest to „kopia klucza”.

Gdy użyjemy antagonistę, to blokuje on działanie neurotransmiterów. On łączy się z receptorem, ale go nie pobudza
i jednocześnie go blokuje, czyli nic innego nie jest w stanie go pobudzić. Jeśli te receptory są zablokowane, to
komórki zwiększają produkcję receptorów, czyli tych białek. Gdy odstawimy antagonistę, to pobudzenie jest bardzo
duże, bo jest dużo receptorów.

„Wagi synaptyczne”

Każde połączenie synaptyczne wytwarza potencjały postsynaptyczne (PSP) o pewnej wielkości, udział danego PSP
w wytwarzaniu potencjału czynnościowego nazywa się WAGĄ SYNAPTYCZNĄ.

Zmiana wagi synaptycznej wiąże się z trwałą reorganizacją sieci neuronalnej i leży u podłoża mechanizmu uczenia
się. Waga synaptyczna może się zmienić też przejściowo (habituacja i sensytyzacja).

Receptory nie są strukturami statycznymi, podlegają rozkładowi i resyntezie, gęstość ich może się zmieniać wskutek
działania farmakologicznego.

Nikotyna działa na zlokalizowany w mózgu układ nagrody, wzmaga wydzielanie betaendorfin (zmniejszają poczucie

15

bólu), poprawia sprawność umysłu, zmniejsza zaopatrzenie serca w krew. Alfa dwa adrenoreceptorów jest mniej
u osób palących, co jest niezbędne do wytwarzania ??????

Glej

Wydziela substancję, dzięki której neurony mogą się komunikować, wydziela neuropeptydy, ten system może być
bardziej skomplikowany niż się do tej pory wydawało.

Komórki glejowe są kilkakrotnie liczniejsze niż neurony i stanowią tkankę podporowa dla komórek nerwowych:

1) Oligodendrocyty wytwarzają mielinę

2)

Astrocyty uczestniczą w wymianie substancji energetycznych i budulcowych; komórki astroglejowe powodują
„barierę mózgową” przepuszczają tlen, wodę, glukozę, magazynują glikogen, hamują wzrost neurytów; każdy
obrzęk mózgu może doprowadzić do destrukcji;

3)

Komórki mikrogleju mają właściwości żerne; gdy komórki obumierają, to te komórki „robią porządek”, likwidują
obumarłe komórki nerwowe

4) Komórki glejowe są około dziesięciokrotnie mniejsze niż neurony, ale że jest ich więcej, to zajmują

porównywalną objętość w mózgu

16

UKŁAD RUCHU I FIZJOLOGIA MIĘŚNI

Jest to jedna z tkanek pobudliwych, czyli reagująca na bodziec

50 – 70% masy ciała to jest układ ruchu

Podział:

•

Bierny – układ szkieletowy

•

Aktywny – układ mięśniowy

Mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe umożliwiają ruch, czyli zmiany położenia części ciała względem siebie,
do nich należą również mięśnie mimiczne.

Układ kostny zbudowany jest z układu kostnego szkieletowego (osiwego – kręgosłup, klatka piersiowa, czaszka) oraz
kończyn górnych i dolnych. Kości nadgarstka mają swoje odpowiedniki w kościach stopy.

Czaszka:

Trzewioczaszka:

Kościć nosowa
Kość jarzmowa
Szczęka
Żuchwa

Mózgoczaszka:
Kość czołowa
Kość ciemieniowa
Kość skroniowa
Kość potyliczna
Staw żuchwowy

W ewolucji człowieka trzewioczaszka uległa
zmniejszeniu.

17

Kręgosłup:

Zbudowany z 33 – 34 kręgów:

•

Odcinek szyjny – 7

•

Odcinek piersiowy – 12

•

Odcinek lędźwiowy – 5

•

Odcinek krzyżowy – 5

•

Odcinek guziczny (ogonowy) – 4-5 kręgów

Lordoza – wygięcie kręgosłupa w przód (dobrzusznie)
Kifozy – wygięcie kręgosłupa do tyłu (dogrzbietowo) – piersiowa i krzyżowa

Klatka piersiowa:

Układ kostny zapewnia ochronę narządów wewnętrznych, kości to rezerwuar wapnia, czerwony szpik kostny jest
krwiotwórczy.

Składa się z elementu organicznego i nieorganicznego (im człowiek starszy, tym większy udział czynnika
nieorganicznego). Przy spaleniu kości zostaje zniszczona część organiczna kości (fosforany wapnia). Przy utopienia
jej, pozstaje część nieorganiczna.

Kość jest żywą tkanką, jej skład zmienia się z wiekiem, traci swoją elastyczność, jest coraz bardziej zmineralizowana.

Do 220 kości w organizmie dorosłym.

18

Klatkę tworzą:

- kręgi piersiowe – 12
- żebra – 12 par
- mostek zakończony wyrostkiem mieczykowatym

Wady postawy (m.in.):

Skolioza
Lordoza lędźwiowa
Kifoza piersiowa

W szkielecie mogą wystąpić różne wady postawy: płaskostopie, kolana szpotawe, koślawe, rotacja kręgosłupa,

Osoby z wadami postawy są bardziej nerwowe i wrażliwe, mają problemy.

Typy tkanki mięśniowej:

1)

Tkanka gładka – włókna przebiegają nieregularnie, w każdej komórce jest jedno jądro; kurczy się niezależnie od
naszej woli; zbudowana z MIOCYTÓW, kształt wrzecionowaty

2)

Poprzecznie prążkowana szkieletowa – mamy wiele jąder w komórkach, które przebiegają równolegle; możemy
ją regulować, decydujemy w sposób świadomy o skurczach (są wyjątki: epilepsja, drżenie ciała przy niskiej
temperaturze – termogeneza drżeniowa), zbudowana z MIOFIBRYLI

3)

Sercowa (mięsień poprzecznie prążkowany) – mięsień się kurczy w sposób synchroniczny, mięsień sercowy nie
kurczy się zależnie od naszej woli

Układ mięśniowy

Jest kilka warstw mięśni.

Podział mięśni ze względu na kształt:

Typy mięśni

Kształt

Występowanie

Długie

Wydłużony

Kończyny

Szerokie (płaskie)

Spłaszczone, szerokie

Klatka piersiowa, tułów

Krótkie

Małe, wielokształtne

Wokół kręgosłupa

Okrężne

Okrągłe, koliste

dokoła oka, dokoła ust

Praca mięśnia polega na jego kurczeniu się.

Grupy mięśni biorących udział w ruchu:

Mięśnie protagonistyczne – ich skurcz wywołuje dany ruch; mięśnie mają dwa przyczepy: bliższy i dalszy, przy
ruchu zmienia się jego przyczep dalszy;

Mięśnie synergistyczne – ułatwia pracę danemu mięśniowi, jak się kurczy, to łatwiej jest wykonać dany ruch

Mięśnie antagonistyczne – działają przeciwnie do siebie; ich brak powodowałby to, że ruch wykonywany byłby
skokowo, mm antagonistyczne powodują, że ruch wykonywany jest ciągle, płynnie, umożliwia precyzję ruchów.

Mięśnie stabilizujące – umożliwiają utrzymanie odpowiedniej postawy ciała, stabilizują stawy

19

Typy skurczu:

•

Izotoniczny – skraca się mięsień, ale jego napięcie jest stałe

•

Izometryczny – zmiana napięcia, a przyczepy nie zbliżają się, długość mięśnia nie zmienia się, ale czujemy
mocniejszy nacisk

•

Auksotoniczny – zmiana napięcia i długości mięśnia (najbardziej powszechne)

Jednostka motoryczna

to jedna komórka nerwowa i wszystkie mięśnie, które ona unerwia

- małe jednostki motoryczne – przy dużej precyzji pracy mięśnia; jeden nerw unerwia kilka komórek mięśniowych
(położenie gałki ocznej)
- duże jednostki motoryczne – nie trzeba dużej precyzji, jeden nerw unerwia 100 lub więcej komórek mięśniowych

Samoregulacja napięcia mięśniowego:

•

Wrzecionka nerwowo-mięśniowe – wrażliwe na rozciąganie; komórki intrafuzalne (unerwiane przez
komórki gamma), nie są prążkowane, skupiają się w pęczki i one otoczone są torebką łącznotkankową, tam
znajdują się wrażliwe na rozciąganie mięśnia receptory; zapobiegają zerwaniu mięśnia;

•

Ciałka buławkowate w ścięgnach – wrażliwe na skurczanie; jeśli jest za mocno skurczony mięsień, to żeby
nie uległ destrukcji, to one ulegają pobudzeniu, wysyłają info do centralnego ukł. nerwowego i dochodzi do
rozkurczenia mięśnia i pobudzenia jego antagonisty

Ruchy kończyn i ciała są spowodowane głównie skurczem tężcowym mięśni szkieletowych (jest to najczęściej skurcz
auksotoniczny).

Siła skurczu zależy od:

•

Liczby jednostek motorycznych biorących udział w skurczu (od przekroju poprzecznego) – zależy od grubości
mięśnia a nie od długości

•

Częstotliwości pobudzania tych jednostek

•

Stopnia rozciągnięcia mięśnia przed skurczem

Budowa mięśnia ????? – doczytać

Sarkomer

– podstawowa jednostka funkcjonalna tutaj znajduje się aktyna i miozyna (białka); najmniejsza jednostka

kurczliwa w konórce mięśniowej, prążek anizotropowy (miozyna) i siąsiadujące z nim dwie połówki prążka
izotropowego (z aktyny, która dołączona jest do błony granicznej – Z)

Model wyjaśniający molekularny mechanizm skracania się miofibryli
zakłada, że w czasie skurczu miofibryli filamenty cienkie – aktynowe
(2), wsuwają się między filamenty grube – miozynowe (1) – „ślizgają
się’. Jeżeli skrócą się wszystkie miofibryle, to efektywnie skurczy się
cała komórka, a jeśli skurczą się wszystkie lub część komórek
w mięśniu to jego długość także zmaleje.

Mechanizm ślizgowy – dochodzi do pobudzenia, włókna aktynowe
przesuwają się względem siebie i dochodzi do skurczu mięśnia,
siateczka sarkoplazmatyczna, tam znajdują się jony wapnia. Każda
komórka miozyny otoczona jest sześcioma aktyny

Włókienko mięśniowe składa się z grubych (miozyny) i cienkich (aktyna i tropomiozyna) białek kurczliwych

20

Pompa wapniowa – Ca+ wiąże się z troponiną – skurcz potem Ca znów gromadzi się w „zbiornikach” (końc.)

Mięśnie kurczą się ok. 7,5 milisekundy, ale może też trwać 100 milisekund, tutaj też jest zjawisko sumowania się
skurczów do skurczu tężcowego.

Materiałem energetycznym mięśnia jest glukoza, która powstaje z glikogenu. Czyli glukoza + tlen – oddychanie
tlenowe, dzięki temu dochodzi do skurczu i energia jest uwalniana.

Przy dużym wysiłku mięśnie zaczynają się kurczyć w sposób beztlenowy, dochodzi do dysocjacji tlenu, spadek pH,
gromadzą się mleczany.

Efekt glikolizy tlenowej – energia, woda, dwutlenek węgla

Kwas mleczany ulega szybkiemu rozkladowi, a po wysiłku bolą mięśnie, bo uległy uszkodzeniu, a nie bo człowiek ma
zakwasy.

75 – 80% energii przekształcane jest w ciepło

Mięśnie gładkie:

Wykład V – 03.11.09 (Fizjologia)

Skurcz i rozkurcz

Miofibryle – kurczliwe włókienka białkowe złożone z filamentów w postaci minipałeczek. Filamenty ułożone są w
nich bardzo regularnie, zachodzą na siebie w układzie sześciokątnym, dzielimy je na dwa rodzaje:

•

Filamenty cienkie, w skład których wchodzą białka: aktyna, tropomiozyna i troponina

•

Filamenty grube, w skład których wchodzi białko miozyna

Kontr

ola nerwowa skurczu

Rdzeń kręgowy ma budowę neuromeryczną.

W mózgowiu i rdzeniu kręgowym rozróżniamy dwa układy ruchowe: piramidowy i pozapiramidowy.

Układ piramidowy

– kieruje ruchami dowolnymi i obejmuje korę ruchową oraz drogę piramidową wraz z włóknami

korowo-jądrowymi.

Układ pozapiramidowy

– ośrodki i drogi motoryczne kierujące przede wszystkim ruchami niezależnymi od woli

(koordynacja ruchów zautomatyzowanych)

Drogi piramidowe wysyłają impulsację do rdzenia kręgowego, a stamtąd do określonego mięśnia.

Mięśnie gładkie kurczą się powoli, nie ma tam szybkiego przekaźnika (mięśniówka narządów wewnętrznych).
Mięśnie szkieletowe szybko się męczą, mięśnie gładkie powoli reagują, ale są bardzo wytrzymałe.

21

Mięśnie kurczą się pod wpływem:

•

Samoistego pobudzenia (niektóre komórki trzewne spełniają funkcję rozrusznika) f= 0,2 Hz

•

Czynnika miejscowego (natura mechaniczna lub chemiczna – jakiś związek chemiczny może pobudzić do
skurczu)

•

Związków chemicznych (np.: hormony nadnercza, hormony te produkowane są nie w tym miejscu, w którym
znajduje się miesień, wędrują one wraz z krwią i powodują skurcz narządów wewnętrznych)

•

Związków chemicznych wydzielanych z aksonów neuronów układu autonomicznego

Zasadnicza większość mięśni ma swoje przyczepy na kościach, natomiast jest grupa mięśni, która ma przyczepy
w skórze, czyli ich skurcze powodują zmiany w położeniu skóry. Są to mm mimiczne, które pozwalają wyrażać różne
emocje.

mięsień okrężny oka (musculus orbicularis oculi)
mięsień marszczący brwi (musculus corrugator supercilii)
m śmiechowy (musculus risorius

)

– rozszerzenie kącików ust i uniesienie ich do góry

czepiec ścięgnisty (galea aponeurotica)
mięsień żwacz (musculus masseter) – zaciskanie ust

Wszystkie typy ekspresji są specyficzne gatunkowo, niezależne od kultury, ten system jest bardzo jednolity. Uczucia
podobnie są genetycznie uwarunkowane, ich obiekt może się zmienić, ale nie same uczucia. Dzieci niewidome
i niesłyszące od urodzenia mają takie same wyrazy ekspresji twarzy jak inni, czyli nie są to rzeczy wyuczalne.

Paul Ekman – specjalista od wykrywania kłamców; odkrył i opisał zjawisko mikroekspresji

Różne typy umięśnienia twarzy występują u różnych typów ludzkich (bardziej lub mniej zaawansowanych), występuje
również indywidualne zróżnicowanie .

Irenäus Eibl-Eibesfeldt – pionier badań w zakresie etologii

Są takie środki chemiczne, które działają na mięśnie, np.: kurara, indianie strzały maczają w kurarze, trafione zwierzę
ucieka przez jakiś czas, a potem pada, bo ona blokuje acetylocholinowe receptory nikotynowe występujące w synapsie
nerwowo – mięśniowej mięśnia szkieletowego, układ nerwowy pobudza mięsień, ale mimo to on się nie kurczy.
Zwierzę się dusi, co ciekawe, właściwości trujące kurary dotyczą tylko sytuacji bezpośredniego przedostania się do
krwi, połknięcie jest nieszkodliwe. Inny przykład to jad kiełbasiany: jest to bakteryjna egzotoksyna wytwarzana przez
beztlenowe laseczki Clostridium botulinum, ta bakteria jest beztlenowa, czyli rozwija się głównie w puszkach
z produktami mięsnymi. Jad kiełbasiany hamuje błonę presynaptyczną powodując brak wydzielania acetyloholiny,
czyli efekt jest taki sam jak w przypadku kurrary, do powrotu przekazywania impulsów dochodzi stopniowo wraz
z tworzeniem nowych zakończeń nerwowo – mięśniowych.

Mięśnie szkieletowe mają napięcie poczatkowe tzw

tonus

mięśni, czyli one nie są całkowicie sflaczałe. Ten tonus

mięśnia jest stosunkowo wysoki u osób młodych, np.: mięsień szeroki szyi, który z wiekiem flaczeje i pojawiają się
zmarszczki.

W momencie śmierci dochodzi do „rigor mortis” – skurcz pośmiertny mięśnia. Stężenie pośmiertne dotyczy mięśni
szkieletowych oraz mięśnia sercowego, powstaje zwykle 2-4 godziny po śmierci, ustępuje po 3-4 dniach na skutek
enzymatycznego rozkładu, pojawienia się substancji gnilnych oraz rozmiękania mięśni.

22

UKŁAD NERWOWY

Podstawową funkcją układu nerwego są czynności regulacyjne, umożliwia on odbiór i przetwarzanie informacji ze
środowiska zewnętrzego i wewnętrznego, jego funkcje możemy podzielić na funkcje czuciowe (sensoryczne),
ruchowe (motoryczne) i kojarzeniowe (asocjacyjne).

Układ nerwowy dzielimy na:

•

Ośrodkowy (OUN) - mózgowie (półkule mózgowe, móżdzek, pień mózgu) oraz rdzeń kręgowy

•

Obwodowy (nerwy zbudowane z włókien należących do układu autonomicznego i somatycznego)

Podział czynnościowy układu nerwowego:

•

Układ nerwowy somatyczny (jego narządami wykonawczymi są mięśnie)

•

Układ nerwowy autonomiczny (odpowiada za czynności narządów wewnętrznych)

UKŁAD NERWOWY SOMATYCZNY

Rdzeń kręgowy (medulla spinalis) ma budowę metameryczną, od niego odchodzą nerwy rdzeniowe, które dochodzą
do splotów nerwowych i stamtąd wychodzą nerwy układu autonomicznego i docierają do wszystkich narządów.

Układ nerwowy rozwija się z ektodermy (zewnętrznego listka zarodkowego)

Pęcherzyki mózgowe pierwotne i wtórne:

- Tyłomózgowie,

•

Tyłomózgowie

•

Rdzeniomózgowie (rdzeń przedłużony)

- Śródmózgowie
- Przodomózgowie

•

międzymózgowie

•

kresomózgowie (mózg to 5/6 mózgowia)

23

Tylne części mózgowia stanowią pień mózgu, który jest ważny, bo pozwala on ustalić śmierć osobnika, czyli moment
śmierci mózgu jest uznawany za śmierć kliniczną, jeśli nie ma z niego sygnałów elektrycznych, to znaczy, że człowiek
jest martwy.

Rdzeń kręgowy (najstarsza część OUN)

Kontroluje wiele odruchów, umożliwia przewodzenie impulsów z mózgowia do poszczególnych części ciała
i z receptorów do mózgowia. W środku ma substancję szarą a na zewnątrz substancję białą (odwrotnie jest
w przypadku mózgu, tam istotę szarą znajdujemy na zewnątrz, w środku jest istota biała). To, co jest szare to są ciała
komórek nerwowych, to co jest białe to aksony z otoczką mielinową.

•

Leży w kanale nerwowym

•

Waży 28 g i ma 46 cm długości

•

Przewodzi impulsy z mózgu i zbiera impulsy z receptorów z całego ciała poza głową i kontroluje czynności
ciała (oprócz twarzy i szyi).

Budowa rdzen

ia

Wewnątrz znajduje się substancja szara z ciał komórek nerwowych (kształt H – słup, sznur przedni (tu jądra ruchowe),
tylny (tu jądra czuciowe) i 2 boczne (tu jądra pośrednio-boczne i pośrednio-przyśrodkowe).

Na zewnątrz substancja biała z włóknami wstępującymi i zstępującymi

Nerwy rdzeniowe

Od rdzenia odchodzi 31 par nerwów rdzeniowych (8 szyjnych, 12 piersiowych, 5 lędźwiowych i krzyżowych i 1
guziczny), 1 nerw jest tylko ruchowy, pozostałe są czuciowo – ruchowe.

Wychodzą z rdzenia na wysokości jednego kręgu, a opuszczają kręgosłup niżej (np.: 6 nerw piersiowych na wysokości
4 kręgu, a opuszcza kręgosłup między 6 a 7 kręgiem piersiowym).

Rdzeń jest pokryty oponami, one nawet otaczają początek nerwów.

Zgrubienia szyjne i lędźwiowe wynikają stąd, że w tych miejscach wychodzą nerwy do kończyn górnych i dolnych.

Ośrodki rdzenia kręgowego

1) Ruchowe kończyn i tułowia

•

ośrodki ruchów przepony (C3-4) - mężczyźni bardziej oddychają przeponą niż kobiety

•

kończyn górnych (C508 i Th1)

•

ośrodki mięśni klatki piersiowej, grzbietu i brzucha

•

ośrodki ruchowe kończyn dolnych (zgrubienie lędźwiowe)

2) Ośrodki autonomiczne
3) Ośrodki odruchów źrenicy (rozszerzenie i wysunięcie gałki C-Th)
4) Ośrodek oddawania moczu, defekacji, ejakulacji (S)
5) Ośrodek naczynioruchowy i wydzielnicze gruczołów potowych – zmniejszanie lub rozszerzanie ścian naczyń

krwionośnych

24

Pocenie się jest skutkiem ubocznym termoregulacji organizmu. W wyniku ewolucji utraciliśmy furtro, czyli warstwę
izolacyjną (zapobiegającą wyziębieniu i przegrzaniu). System termoregulacji, który mamy okazał się wystarczająco
skuteczny. Kropla potu pojawiająca się na naszej skórze wyparowywuje, aby to się stało, potrzebuje wysokiej
temperatury, którą pobiera z powierzchni skóry schładzając ją. W związku z tym, że człowiek się poci, musi się często
nawadniać, by uzupełnić ubytki, tracone są sole mineralne, przy poceniu zwiększa się różnica temperatur pomiędzy
otoczeniem a naszą skórą, czyli w wyniku konwekcji temperatura się wyrównuje i wszystko zaczyna się od początku.

Odruch

Jest to odpowiedź efektora wywołana przez bodziec działąjący na receptor i wyzwolona za pośrednictwem układu
nerwowego.

Typy odruchów:

•

Odruch bezwarunkowy (wrodzony)

•

Odruch warunkowy (nabyty)

Odruch bezwarunkowy (wrodzony)

Łuk odruchowy – droga, jaką przebywa impuls nerwowy od receptora do efektora

Składa się z części:

1) Receptora
2) Aferentnego (dośrodkowego) włókna nerwowego
3) Ośrodek nerwowy (rdzeń kręgowy)
4) Eferentnego (odśrodkowego) włókna nerwowego (dąży do efektora)
5) Efektora

Podstawowym odruchem bezwarunkowym jest odruch

kolanowy

(uderzenie w ścięgno rzepki, które powoduje

napięcie mięśnia czworogłowego i wyprostowanie podudzia w stawie kolanowym).

Włókno aferentne wstępują do rdzenia kręgowego w korzeniach grzbietowych.

Włókna eferentne opuszczają rdzeń przez korzenie brzuszne.

Odruch

Babińskiego

(polega na odruchowym wyprostowaniu palucha z jego zgięciem grzbietowym w trakcie

drażnienia skóry boczno-dolnej powierzchni stopy, występuje jako objaw fizjologiczny do 2 roku życia, po tym czasie
traktowany jest jako patologiczny i świadczy o uszkodzeniu drogi korowo-rdzeniowej)

Typy odruchów:

•

Proste (rdzeniowe) – dwie lub trzy komórki nerwowe

•

Złożone

Jeśli między neuronem czuciowym i ruchowym występuje tylko jedna synapsa (np.: odruch na rozciąganie) to jest to
łuk odruchowy odruchu monosynaptycznego (przeciwnie niż w przypadku odruchu polisynaptycznego – odruch
zginania). Zwykle te odruchy kontrolowane są przez rdzeń.

Ciało człowieka można podzielić na fragmenty za które odpowiadają różne nerwy rdzeniowe – unerwienie
korzeniowe. Konsekwencje uszkodzenia rdzenia kręgowego zależą od tego, gdzie wystąpiło uszkodzenie. Jeśli rdzeń
zostanie uszkodzony tuż poniżej zgrubienia szyjnego, człowiek będzie sparaliżowany poniżej kończyn górnych, jeśli
dojdzie do uszkodzenia powyżej, to będzie sparaliżowany od szyi w dół. U człowieka mamy do czynienia z wstrząsem
rdzeniowym, gdy dochodzi do zniesienia wszystkich odruchów, czas jego trwania zależy od stopnia umózgowienia,

25

może ustąpić po kilku tygodniach. Możliwości rekonstruowania rdzenia kręgowego byłoby dużym postępem
medycznym umożliwiającym przywrócenie podstawowych funkcji motorycznych osobom po wypadkach.

Gdy mięsień jest nadmiernie rozciągnięty, trzeba go pobudzić do skurczu, informacja dociera do rdzenia, to włókno
rozprzestrzenia się i jedna część dociera do motoneuronów mięśnia własnego i pobudzają włókna, które mają
pobudzić mięsień do skurczu.

Wykład VI – 10.11.09 (Fizjologia)

Mózg

Powiększony i wyspecjalizowany zwój w ośrodkowym układzie nerwowym na końcu głowowym zwierzęcia. Dzięki
temu, że mózg jest pofałdowany, zwiększa się jego powierzchnia. Dwie półkule mózgowe rozdziela szczelina
pośrodkowa. Konsystencja silnie uwodnionej galaretki.

Ok. 1 350 cm3 – 1,35 kg wagi

Kobiety mają mniejsze mózgi (bo generalnie są mniejsze), aczkolwiek nie używa się tej miary do oceny możliwości
poznawczych czy zdolności intelektualnych.

W bardzo niewielkim stopniu wielkość mózgowia może wpływać na zdolności poznawcze (wg najnowszych badań).

Współczynnik encefalizacji

– przybliżone oszacowanie możliwości intelektualnych mózgu danego organizmu

polegające na porównaniu masy jego mózgu do masy ciała wyraża on zależności alometryczne pomiędzy wagą
zwierzęcia a wielkością jego mózgu:

Masa mózgu w gramach

EQ = -------------------------------------

0,67

0,12 x (masa ciała w gramach)

Licznik: rzeczywista wielkość mózgu

Mianownik: waga mózgu w odniesieniu do wagi ciała

U szympansów ten współczynnik wynosi 2 (dwukrotnie większy mózg niż można by się spodziewać). Delfiny: 4 – 4,5
(prawie taki, jak ludzki).

Masa mózgowia w stosunku do masy ciała wynosi 2%.

10-15 mld neuronów i 1000 razy tyle synaps (np.: glista ludzka ma 162 neurony, a pszczoła 7 tys. komórek
nerwowych).

W ciągu trwania życia liczba neuronów się zmniejsza. Liczba synaps w momencie urodzenia jest znacznie większa
niż potem, wynika to z tego, że mózg jest plastyczny, po urodzeniu się mamy nadwyżkę neuronów, które są bardzo
kosztowne energetycznie. Organizmowi nie opłaca się ich utrzymywać.

Mózg zużywa 20% energi, u niemowlaka zjada nawet 70 – 80% energii. W związku z tym w procesie ontogenezy
dochodzi do tego, że albo więcej albo mniej neuronów przeżywa (ma na to wpływ otoczenie, jeśli dziecko jest
wszechstronnie stymulowane różnego rodzaju bodźcami, to więcej neuronów przeżywa).

26

Apoptoza

– zaprogramowana śmierć komórki w organizmie żywym – dzięki temu mechanizmowi usuwane są zużyte

lub uszkodzone komórki. Polega ona na kurczeniu się komórki przez utratę wody.

Jeśli człowiek nie nauczy się żadnego języka do 10 roku życia, to już się nie nauczy; przykładem na to są dzieci
wychowywane przez zwierzęta.

Eksperyment KH – niektóre sekwencje zachowań są warunkowane genetycznie (od imienia Kaspara Hausera).

Waży średnio 1250 – 1500 g czyli 2 – 2,5 % masy ciała, które zużywa ¼ tlenu w organizmie. Mózg składa się z 85%
wody (więcej niż we krwi).

Jeśli organizm schłodzimy i niedotlenimy mózg to wtedy struktury mózgu mogą dłużej przetrwać nieuszkodzone.

Budowa mózgu:

1. Kresomózgowie

2.

Międzymózgowie

3. Śródmózgowie
4. Móżdżek
5. Rdzeń przedłużony

Spoidło wielkie – łączy prawą z lewą półkulą; przecina się je w przypadku ostrej epilepsji, konsekwencje dla
zdolności poznawczych są niewielkie; informacja dociera do prawej i do lewej półkuli mózgowej.

W ciągu trzech milionów lat mózg powiększył się 3 – krotnie (od 440 g).

Nasz mózg nie jest ani największy w skali bezwzględnej (słoń ma 4-krotnie, a kaszalot 6-krotnie większy mózg), ani
w skali względnej (niektóre małpy mają mózg zajmujący 4 % masy ciała).

Półkule mózgowe:

•

Stanowią mózg właściwy osadzony na pniu mózgu

•

Rozdzielone są szczeliną mózgu

•

W głębi połaczone ciałem modzelowatym, zwanym również spoidłem wielkim

Jeśli pień mózgu jest martwy, to nawet podstawowe funkcje fizjologiczne nie działają i dopiero to umożliwia
pobieranie narządów.

Układ limbiczny

, czyli rąbkowy

odpowiada za emocje, istotny jest dla procesu zapamiętywania oraz motywacji

danego osobnika, a także dla procesu decyzyjnego.

W obecnym nazewnictwie nie wyszczególnia się układu limbicznego, a część jego struktur przyporządkowuje się do
piatego płata kresomózgowia.

Opony mózgowo – rdzeniowe:

•

Opona twarda – błona włóknista, która stanowi okostną (ma blaszkę zewnętrzną i mózgową, między nimi
znajdują się zatoki żylne). Ma 3 płaszczyznowate wyrostki – sierp mózgu, sierp móżdżku, namiot móżdżku.
Między nią a oponą pajęczynówkową jest jama podtwardówkowa

•

Opona pajęczynówkowa – błona łącznotkankowa (między nią a oponą miękką znajduje się jama
podpajęczynówkowa z płynem mózgowo – rdzeniowym – funkcje odżywcze, amortyzujące, gdy jest go za

27

dużo i jest słabe jego wchłanianie, to dochodzi do rozwoju wodomózgowia)

•

Opona miękka (przylega do mózgowia i do rdzenia kręgowego)

Każdy typ infekcji związanych z oponami może być niebezpieczny dla mózgowia.

Płyn mózgowo – rdzeniowy – 100 – 250 ml, przyczynia się do równomiernego ciśnienia w jamie czaszki. Spełnia
funkcje odżywcze dla mózgowia, znajduje się w systemie wodnym mózgu (komory mózgowe, itp.)

Pień mózgu

•

Śródmózgowie

•

Most

•

Rdzeń przedłużony

Z punktu widzenia psychologa nie ma znaczenia, ale z punktu widzenia biologa jest bardzo ważny i podstawowy, bo
bez niego nic innego by nie działało

Od przodu łączy się z półkulami, od góry z móżdżkiem, a od tyłu przechodzi w rdzeń kręgowy.

Rdzeń przedłużony

Tu znajdują się drogi piramidowe łączące komórki nerwowe kory mózgowej z komórkami rogów przednich rdzenia.
Drogi piramidowe są związane z częścią ruchową rdzenia.

Funkcje rdzenia przedłużonego:

•

odruchy – ssanie, żucie, kaszel, połykanie, mruganie powiekami, wymioty, ruchy oddechowe.

•

ośrodek oddechowy – pobudzony przez CO2 i nerw błędny

•

regulacja czynności serca – hamowanie akcji serca, odruch Aschnera, Goltza

•

ośrodek naczynioruchowy (rozszerza naczynia krwionośne) – zwiększanie i rozszerzanie naczyń
krwionośnych powoduje zwiększenie lub zmniejszenie ciśnienia krwi (jeśli jest gorąco, to trzeba oddać
nadmiar ciepła i dochodzi do rozszerzenia naczyń krwionośnych blistko skóry żeby ułatwić oddawanie ciepła)

•

wydzielanie potu

•

ośrodki regulujące przemianę materii

Most

(

pons

)

Leży powyżej rdzenia przedłużonego – jasny, zbudowany z włókien nerwowych łączących korę mózgową z rdzeniem
przedłużonym, rdzeniem kręgowym i móżdżkiem; zawiera ośrodki nerwowe kontrolujące oddychanie i krążenie krwi,
znajdują się tutaj jądra większości nerwów czaszkowych (V- XII)

Móżdżek (

cerebellum

)

•

Leży poniżej płatów potylicznych półkul mózgowych

•

Ma dwie półkule i zespalający je robak móżdżku (ich powierzchnia jest podzielona szeregiem przeważnie
poprzecznie przebiegających szczelin móżdżku)

•

Istota szara jest na zewnątrz (tak jak w mózgu)

Funkcje móżdżku:

28

•

Pomaga w koordynacji, w płynności ruchów, utrzymuje postawę ciała

•

Współdziała z korą mózgową w wykonywaniu ruchów dowolnych (takich, które chcemy wykonać)

•

Ptaki mają stosunkowo duże móżdżki w stosunku do zwierząt poruszających się po płaszczyźnie

Brak móżdżku powoduje zaburzenia napięcia mięśni (

atonia

), brak koordynacji ruchów (

ataksja

), drżenie (

astazja

),

nie można utrzymać pozycji stojącej, szybkie męczenie się (

astenia

).

Proporcja nerwów aferentnych do eferentych jest 40:1, móżdżek odgrywa ważną integracyjną rolę. Móżdżek wpływa
na oddychanie, na funkcje poznawcze, umożliwia predykcję zjawisk sensorycznych, bierze udział w podzielności
uwagi, odczuwanie bólu też jest związane z mózgiem.

Śródmózgowie:

Pokrywa – w postaci blaszki czworaczej. Wzgórki tylne związane z odruchami słuchowymi, np.: zwrót głowy
w kierunku dźwięku, wzgórki przednie związane są z drogami wzrokowymi – kierują ruchami oka i źrenicy

Nakrywka – jądra motoryczne z układu pozapiramidowego znajduje się tutaj również twór siatkowaty nakrywki
(układ pozapiramidowy związany jest z sekwencjami motorycznymi, które są automatami, np.: chodzenie, pływanie,
jeżdżenie na rowerze, jeżdżenie na nartach, niestety z wiekiem ulega on szybszej degeneracji niż układ piramidowy, to
znaczy, że występują problemy z wykonywaniem automatyzmów ruchowych, mogą te osoby wykonywać te
czynności, ale angażując układ piramidowy)

Konary mózgu (u ssaków) – pasma dróg piramidowych

Twór siatkowaty (

formatio reticularis

)

Jest układem koordynującym ruchy mięśni, warunkuje wzbudzanie (pobudzanie lub hamowanie) neuronów rdzenia
i wspomaga podwzgórze w kontroli stanu czuwania, odprężenia czy snu. Jest to twór dyfuzyjny, rozproszony, znajduje
się w pniu mózgu w rdzeniu kręgowym, rdzeniu przedłużonym, w śródmózgowiu i przodomózgowiu – system
wieloneuronalny, dyfuzyjny.

Umożliwia niereagowanie na bodźce miejscowe, dokonuje selekcji informacji, które docierają do mózgu (selekcja
bodźców sensorycznych), gdyby docierały wszystkie informacje, to bylibyśmy nimi przytłoczeni, a nie są one w ogóle
dla nas istotne.

Układ siatkowaty odcina dopływ nudnych (mało dla nas ważnych) informacji do mózgu, umożliwia koncentrację na
danym zadaniu, może być pobudzany przez impulsy z nerwu trójdzielnego (unerwia on skórę twarzy) – dlatego
rozbudzić kogoś można poprzez wiadro zimnej wody.

Funkcja wzbudzająca – umożliwia utrzymanie tonusu kory mózgowej, dotyczy pewnych obszarów korowych
Układ rekrutujący – układ który nasila procesy hamowania i drażniony prądem spada aktywność ruchowa
i powodujemy sen u zwierzęta na którym przeprowadzane są eksperymenty

29

30

Wykład VII – 17.11.2009 (Fizjologia)

Międzymózgowie

Ośrodki motywacyjne, które są związane mechanizmem unikania i konsumowania
wzgórzomózgowie – tędy przechodzą niemal wszystkie impulsy nerwowe do wyższych partii mózgu. Tu wzgórze
i nadwzgórze (ważne dla zmysłu węchu, obejmuje też szyszynkę – gruczoł produkujący melatoninę, potrzebna do
umożliwiania regulacji rytmu czuwania i snu, w nocy jej poziom wielokrotnie wzrasta; obecnie melatoninę można
kupować w tabletkach – lek na „jet lag”, konsekwencją zaburzeń melatoniny jest brak snu)
podwzgórze (hypothalamus) – 4 gramy, ono zarządza autonomicznym układem nerwowym; reguluje temperaturę,
apetyt, metabolizm wody, poziom cukru, wzrastanie, sen i każdą inną czynność, która zachodzi bez myślenia; to
główny zarządca całego układu autonomicznego, ale to również miejsce regulujące całą pracą układu dokrewnego
(tutaj produkowane są neurohormony – iberyny, które pobudzają przysadkę mózgową, która z kolei pobudza kolejne
gruczoły do wydzielania hormonów). Szyszynka produkuje hormony, które hamują dojrzewanie płciowe

To ośrodki:

pokarmowy

(głodu i sytości) – tu neurony reagujące na poziom glukozy (peptydy opioidowe pobudzają ośrodki

głodu), jeśli jest wysoki poziom glukozy we krwi to mamy poczucie sytości (pobudzany ośrodek sytości, hamowany
ośrodek głodu) i na odwrót (hyperfagia – nadmierne spożywanie pokarmu może wystąpić przy zaburzeniu
w funkcjonowaniu ośrodka sytości), narkotyki pobudzają ośrodek głodu (sygnałem, że ktoś zaczął zażywać może być
zwiększony apetyt)

pragnienia

(związany z ośrodkiem termoregulacji) – jeśli mamy suche usta, to pobudzany jest ośrodek pragnienia, są

różne receptory, które to robią; jest to związane z ośrodkiem termoregulacji, bo jak się pocimy to tracimy dużo wody
i dzięki temu ją uzupełniamy; jeszcze w XVIII – XIX odwodnienie było główną przyczyną śmierci noworodków

agresji i ucieczki
rozrodczy

(męski lub żeński) – w podwzgórzu jest ośrodek libida, orientacji seksualnej,

Odruchy mózgowe

Są inne od odruchów bezwarunkowych, tutaj odruch ustępuje nie na skutek usunięcia bodźca, a na skutek usunięcia
napędu. Np.: pies na mięso reaguje, gdy jest głodny. Procesy napędowe są zlokalizowane w układzie limbicznym.
Odruchy: ucieczki, unikania, konsumowania i osiągania. Wywołane odpowiednio przez: awersyjny bodziec
pierwotny, sygnał tego bodźca, atrakcyjny bodziec, jego sygnał.
W habituacji (hamowaniu) odruchu orientacyjnego dużą rolę odgrywają płaty czołowe.

Kresomózgowie

•

półkule mózgowe

•

układ rąbkowy (limbiczny)

•

jądra podstawy (zwoje podstawy)

Największą częścią kresomózgowia są półkule mózgowe.

31

Półkule mózgowe

Skupisko tkanki nerwowej (zwoje i bruzdy), odpowiedzialne są za całą naszą mądrosć, kojarzenie, sądy.

Między nimi szczelina podłużna mózgu, niżej połączone są ciałem modzelowatym. Wewnątrz komory boczne (w nich
znajduje się płyn mózgowo – rdzeniowy)

Substancja szara jest kilkuwarstwowa i ma grubość 1,4 – 4,5 mm.

Każda półkula to cztery płaty:

1. Czołowy

– od bruzdy środkowej ku przodowi, kora motoryczna, ośrodki mowy, ośrodek pisania, zachowania

złożone – np.: hamowanie popędów; gdy mamy uszkodzoną część płata czołowego to mamy problem
z wykonywaniem poleceń kilkuczłonowych, trzeba poszczególne czynności wykonywać pojedynczo,
o wiązaniu krawata, czy sznurówek można zapomnieć; objawem uszkodzenia kory czołowej jest np.:
niemożność hamowania czynności seksualnych do różnych osób; zachowania społeczne, pamięć, relacje
międzyosobnicze, im bardziej złożone zależności społeczne, tym większe jest mózgowie; ważna jest w korze
duża ilość neuronów hamujących (trzeba hamować swoje popędy, odwlekanie nagrody), jest ono
fundamentalne dla synchronizacji w obrębie grupy (gdyby każdy chciał realizować własne cele lub popędy to
nie byłoby to korzystne dla grupy).

2. Ciemieniowy

– pola czuciowe skóry (dotyk, ból, temperatura), rozpoznanie przedmiotów (ocena odległości,

wielkości, kształtu); nie odbiera przykładowo informacji odbieranych przez układ wzrokowy

3. Skroniowy

(poniżej bruzdy bocznej) – pole słuchowe i węchowe, asocjacja dla bodźców wzrokowych, kora

interpretacyjna, rozpoznawanie osób. Inna część kory mózgowej odpowiada za rozpoznawanie obiektów, inny
rejon odpowiada za rozpoznawanie ludzkich twarzy, zdarzają się uszkodzenia części płatów skroniowych
i powodują

prozopagnozję

– taka osoba nie jest w stanie rozpoznać twarzy, takiej osobie trzeba ciągle

przypominać kim się jest; na podstawie syngału związanego z twarzą my otrzymujemy szereg informacji
i możemy szybko zareagować; twarz jest bardzo ważna w kontekście interakcji społecznych

4. Potyliczny

– pole wzrokowe; tutaj są pierwsze najważniejsze elementy interpretacji bodźców wzrokowych,

Okolica styku skroniowo- ciemieniowo- potylicznego – kojarzenie intermodalne, inteligencja („analizator
analizatorów”); kojarzenie związane z informacjami z różnych kanałów percepcyjnych;

Neurolodzy obserwowali efekty uszkodzenia poszczególnych części mózgowia (wypadki, działania wojenne –
uszkodzenia mechaniczne). Na tej podstawie zbierano informacje, jakie funkcje spełniają poszczególne płaty.

Obecnie można obserwować gdzie jest podwyższona aktywność mózgowia (np.: w mózgu szachisty podczas gry
aktywna jest przednia część płata czołowego oraz płat potyliczny, bo on siedzi i patrzy na to, co się dzieje na
szachownicy). W płacie czołowym są również lustrzane – pobudzane tak, że ludzie mają empatię, czyli ludzie czują
to, co ktoś inny czuje (wyjątkiem są ludzie autystyczni), gdyby nie te neurony nie bylibyśmy w stanie wczuć się
w emocje drugiego osobnika, ten mechanizm spaja grupę

Asymetryczność funkcji półkul:

LEWA – (jeśli dominująca) pisanie, mowa, logika

PRAWA – sztuka, fantazje, muzyka, rozpoznanie całościowe, orientacja w terenie, wyczucie morału, metafor

Można mieć przewagę funkcjonalną jednej albo drugiej półkuli mózgowej. U kobiet ośrodki mózgowe są bardziej
rozproszone, u mężczyzn są bardziej skupione, co powoduje, że takie samo uszkodzenie mechaniczne u mężczyzn
powoduje większe spustoszenie. U kobiet emocje są bardziej powiązane z ośrodkami rozumowymi (by chronić swoje
małe potomostwo), u mężczyzn mniej.

Aprozodia

– pacjenci mówią w sposób monotonny, bez zmian, bez akcentowania, intonacji, takie osoby nie potrafią

określić, czy wypowiedź usłyszana wyraża gniew, smutek, czy radość, nie potrafią wyrazić swoich emocji, prawa
półkula mózowa zapewia wyraz emocjonalny przekazywanej i odbieranej treści, oraz odpowiedzialna jest za
zrozumenie metafor, poczucie humoru, zrozumienie morału.

32

Jeśli lewa półkula jest uszkodzona, to takcy ludzie mają więcej negatywnych emocji (depresja, płacz, zamartwianie
się), gdy jest uszkodzona prawa półkula to jest odwrotnie – dużo radości, optymizmu, euforii, zadowolenia.

Prawa półkula głównie kontroluje emocje oraz jest dominująca przy rozpoznawaniu twarzy.

Prawa półkula dominuje w testach wymagających orientacji w terenie, ocenę głębi, położenia.

Agnozje – zaburzenia,

Np.:

Agnozja wzrokowa – nie jesteśmy w stanie interpretować bodźców dochodzących do naszej siatkówki

Agnozja dotykowa – nie czujemy dotyku, występuje, gdy uszkodzony jest płat ciemieniowy

Aleksja – niemożność czytania, uszkodzenie zakrętu kątowego lewej półkuli mózgowej

Akalkulia – utrata możności liczenia , lewostronne uszkodzenie płata ciemieniowego i „analizatora analizatorów”

Spoidło wielkie

•

to aksony łączące korę obu półkul

•

gdy przecięte to gdy informacja odbierana przez lewe oko (prawą półkulę), pokazujemy to, co widzimy a gdy
informację analizuje lewa półkula to mówimy, co widzimy (np.: dwie połówki twarzy)

•

przecina się je u ludzi z silnymi napadami padaczkowymi („komisurotomia”)

3 klasy ruchów:

1.

dowolne – sterowane z najwyższego poziomu układu nerwowego ( sprężeniach zwrotnych z móżdżkiem
i jądrami podstawy) są to wyuczone i ich skuteczność polepsza się wraz z treningiem

2. reakcje odruchowe

3.

rytmiczne wzorce ruchowe (chód, bieg, żucie, kombinacja ruchów dowolnych i odruchowych)

Układ ruchowy

DROGI PIRAMIDOWE

– od dużych komórek piramidowych w korze (kora, konary mózgu, most rdzeń

przedłużony, rogi brzuszne rdzenia), tylko u ssaków, rozkład pól motorycznych w postaci „homunkulusa”.

Zniszczenie ośrodków korowych u człowieka (np.: wylew krwi) przeciwnie niż u np.: psa powoduje niedowład
spastyczny (zniesienie ruchów dowowlnych przy zachowanym napięciu mięśni /ukł. pozapiramidowy/)

DROGI UKŁADU POZAPIRAMIDOWEGO

– współdziała z priamidowym – zwoje podstawy kresomózgowia

(m.in. gałka blada – uważana za ośrodek ruchów pierwotnego i popędowych; prążkowie – kontroluje gałkę białą
i istotę czarną, twór siatkowaty rdzenia i nakrywki, jądro czerwienne i istota czarna, reguluje napięcie mięśni, zarządza
automatyzmami ruchowymi, np.: po nauczeniu się chodzenie, pływanie, jeżdżenie na łyżwach

Te praksje z wiekiem ulegają pogorszeniu.

33

Jądra podstawy (zwoje podstawy) –

Stosunkowo duże, znajdują się głęboko i zbudowane są z substancji szarej,

wspomagają regulację ruchów ciała i ekspresję twarzy

Schorzenia – drżenia w chorobie Parkinsona, momowolne ruchy pląsawiczne lub sztywność (choroba św. Wita).

Przy uszkodzonych jądrach podstawy

:

Parkinson

(drżenie spoczynkowe mięśni, jest ono czymś innym niż drżenie zamiarowe, niż przy uszkodzeniu

móżdżku, bo wtedy drżenie występuje, gdy chcemy wykonać ruch, przy Parkinsonie drżenie występuje, gdy mięsień
jest w spoczynku )

Zespół hipotoniczny

– ruchy atetotyczne (powolne, nierytmiczne, mimowolne ruchy szczególnie nasilone

w odcinkach dystalnych kończyn górnych

Pląsawica Huntingtona

– ruchy mimowolne połączone z grymasami twarzy

Układ rąbkowy

(limbiczny, brzeżny, węcho-mózgowy)

Najstarsza część kresomózgowia – najbliżej nosowego końca ciała

Skład:

•

sklepienie mózgu

•

hipokamp – istotny dla zapamiętywania (topograficzna amygdala)

•

ciało migdałowate (amigdala)

•

zakręt obręczy

•

jądra przegrody

zajmuje się zmysłem powonienia, związany z pamięcią krótkotrwałą, regulacja zachowań popędowo –
emocjonalnych.

Zachowanie emocjonalne:

Emocje awersyjne (strach, lęk, agresja) – ciało migdałowate (teksański morderca – 16 ofiar, guz ciała migdałowatego,
lobotomia u małp, brak reakcji obronnych – łagodność, hiperseksualność), hipokamp, kora skroniowa śródmózgowia,
kora przedczołowa (lobotomia niweluje lęk, napady euforii, brak odpowiedzialności), podwzgórze – kontrola
zachowań obronnych, istota szara okołowodociągowa)

Chroniczny stres powoduje zmiany w układzie limbicznym, hipokamp hamuje, ciało migdałowate rośnie

Emocje pozytywne – boczne podwzgórze, nakrywka, kora czołowa (znaczenie dopaminy jako przekaźnika w systemie
nagrody  dopaminergiczny)

Układ ośrodków mózgowych:

•

Czuciowy – wzrokowy, dotykowy, słuchowy – układ wzrokowy – ciała czworacze górne w śródmózgowiu,
wzgórze (ciała kolankowe boczne, kora potyliczna i kora skroniowa / najwyższe piętro okolicy bodźców
wzrokowych)

•

Ruchowy – kora ruchowa i przedruchowa w płacie czołowym i jądra podstawne

•

Napędowy (limbiczny) – odpowiada za emocje (ośrodki podwzgórza, jądro migdałowate, przegroda mózgu

34

i ośrodki w korze przedczołowej)

Czynności psychiczne dzielą się na GNOZJE (percepcja, pojęcia, wyobrażenia) oraz emocje.

Plastyczność mózgu (funkcjonalna)

〜

wytwarzanie odruchów manualnych (zawiadywanie przez mózg). Powstają na skutek indywidualnych doświadczeń

osobników (są warunkowe), torowane (apetyt na ciastko pojawił się i uruchomił odruch pokarmowy) przez
odpowiedni popęd (napęd), są bardzo złożone

〜

zjawisko „wdrukowania”  gęsi za matką, widzenie obuoczne u dzieci do 2,5 rozku życia (badania etologów:

„imprinting”)

〜

redukcja liczby synaps (reorganizacja neuronalna) – apoptoza, czyli „samobójstwo” komórki

Pamięć trwała

Amnezja następcza – kora węchowa, przyśrodkowa część płata środkowego, hipokamp, ciało migdałowate (brak
zdolności uczenia się)
Amnezja wsteczna – ciało sutkowate, wzgórze, kora przedczołowa, jądra podstawy (brak pamięci zdarzeń sprzed...)

Białko FOS ??? – za dnia – duża aktywność, w nocy – mała (melatonina)

Neurony czaszkowe

a)

czuciowe:

-

węchowy I

-

wzrokowy II

-

przedsionkowo-ślimakowy VIII

b)

ruchowe:

-

okoruchowy III

– precyzja ruchowa gałek

ocznych

-

odwodzący VI

– precyzja ruchowa gałek

ocznych

-

bloczkowy IV

– precyzja ruchowa gałek

ocznych

-

podjęzykowy XII

– zmniejszenie języka

-

dodatkowy XI

c)

mieszane: czuciowo – ruchowe:

-

trójdzielny V

– upośledzenie, ból twarzy

-

twarzowy VII

– porażenie mięśni twarzy,

poczucie smaku

-

językowo – gardłowy IX

– zaburzenia

łykania i mowy

-

błędny X

Kaksonomia – przy napadzie padaczkowym –
„śmierdzi jak cholera”

35

Układ autonomiczny

– zbudowany jest z nerwów trzewiowych, ruchowych i czuciowych. Składa się ze zwojów

i jąder rozmieszczonych zarówno w mózgu (śródmózgowie, rdzeń przedłużony), jak i w rdzeniu (od. Piersiowo –
lędźwiowy, krzyżowy), kieruje nim podwzgórze i ośrodki pnia mózgu

Jest dwoisty, składa się z dwóch antagonistycznych układów:

1) Układ współczulny (sympatyczny) – ośrodki w słupach bocznych rdzenia kręgowego

2)

Układ przywspółczulny (parasympatyczny) – jego ośrodki są w pniu mózgu i części krzyżowej rdzenia. 90%
w nerwie czaszkowym błędnym !???

Wykład IX – 01.12.09 (Fizjologia)

Inny mechanizm jest związany z pamięcią krótko i długoterminową.

12 nerwów czaszkowych
Rozróżnienie między nerwami ruchowymi a czuciowymi

Układ autonomiczny – układ niezależny od naszej woli, zbudowany z nerwów: trzewiowych, ruchowych i czuciowych

Ma zwoje i jądra rozmieszczone zarówno w mózgu (śródmózgowie, rdzeń przedłużony, jak i w rdzeniu)

Nerwy biegną od rdzenia do węzła (przedzwojowe) i od węzła (zazwojowe)
Kieruje nimi podwzgórze i ośrodki pnia mózgu.

Dwoistość układu autonomicznego

Składa się z dwóch antagonistycznych układów:

1. układ współczulny (sympatyczny) jego ośrodki są w słupach bocznych rdzenia kręgowego (pracuje tak,

byśmy uniknęli zagrożenia)

2. układ przywspółczulny (parasympatyczny) – jego ośrodki są w pniu mózgu i części krzyżowej rdzenia. 90%

włókien tego układu biegnie w nerwie czaszkowym błędnym.

Nerw błędny:

Biegnie w układzie przywspółczulnym.

Układ autonomiczny nie ma dróg dośrodkowych (własnych włókien czuciowych) – bodźce w odruchach
autonomicznych są przekazywane przez włókna czuciowe układu somatycznego. Jego włókna pobudzają mięśnie,
naczynia krwionośne do pracy, ale nie odbierają informacji z tych narządów.

Droga nerwowa odśrodkowa u układzie autonomicznym składa się zawsze z dwóch neuronów:

1. przedzwojowego (otoczka mielinowa) – długie u układzie przywspółczulnym
2. zazwojowego (bez otoczki mielinowej, wolne 1-3 m/s, mają niższą pobudliwość niż włókna somatyczne –

długie w układzie współczulnym

Na tym polega dwoistość tego układu.

36

Włókna układu autonomicznego są cieńsze (2-7 mikrometrów) niż włókna somatyczne (12-14)

Mediatory układu Autonomicznego

1.

Acetylocholina – zawsze we włóknach przedzwojowych oraz we wszystkich włóknach pozazwojowych
układu przywspółczulnego i niektórych współczulnego np.: pobudzanie wydzielania potu. Jest to układ
CHOLINERGICZNY

2.

Aminy Katecholowe – adrenalina i noradrenalina (większość układu współczulnego), jest to układ
ADRENERGICZNY;

Układ autonomiczny a homeostaza, układ ten razem z układem dokrewnym reguluje odpowiedź na stresy.

Układ autonomiczny a emocje – funkcją układu jest utrzymanie homeostazy

Układ sympatyczny powoduje:

•

Rozszerzenie się źrenic

•

Nie ma efektu na wydzielanie łez

•

Słabo stymuluje ślinianki

•

Przyspiesza akcję serca

•

Powoduje zmniejszenie średnicy naczyń krwionośnych

•

Rozszenie oskrzeli

•

Rozszerzenie żołądka

•

Hamuje wydzielanie soków trawiennych

•

Hamuje perystalykę jelit

•

Powoduje rozluźnienie pęcherza moczowego

•

Stymuluje ejakulację i erekcję

Układ parasympatyczny działa odwrotnie

Reakcje układu współczulnego:

•

Żołądkowo – jelitowe (ruchy żołądka, wydzielanie soków, zatrzymanie ruchów perystaltycznych jelit); stres
powoduje zatrzymanie pracy jelit, pokarm dłużej zalega w jelitach

•

Hamowanie wydzielania śliny, suchość w ustach (przy strachu), zatwardzenie;

•

Wydalniczy (trudne opróżniane pęcherza moczowego)

•

Wzrost tętna, zwężenie naczyń kwionośnych i zwiększenie dopływu krwi do mózgu, wzrost ciśnienia; krew ta
kierowana jest przede wszystkim do mózgu i do mięśni, gdyś w sytuacji stresowej trzeba podejmować szybko
decyzję i mieć szansę ucieczki, wobec czego mózg i mięśnie są najważniejsze

•

Pocenie się, erekcja włosów – „gęsia skórka”

•

Duszenie, „zatykanie”

•

Rozszerzenie źrenic, wzrost wydzielania hormonów nadnerczy (glikokorytkoidy najważniejsze znaczenie przy
stresie; rozszerzenie źrenic – układ autonomiczny pobudza źrenice do rozszerzenia)

Czasami przy intensywnych reakcjach układu sympatycznego jest silna kontrreakcja układu parasympatycznego –
niekontrolowana: defekacja, oddawanie moczu

Rdzeń nadnerczy jest jakby zwojem wegetatywnym – otrzymuje impuls bezpośrednio przez neuron przedzwojowy,
wydziela adrenalinę.

37

Możemy mówić o wagotomii (zabieg operacyjny polegający na przecięciu włókien nerwu błędnego odpowiedzialnego
za tzw fazę nerwową wydzielana soku żołądkowego) – przewaga układu przywspółczulnego – opisuje typ reakcji
osobnika, który z układów ma przewagę w sytuacji neutralnej, wąskie źrenice, obniżone tętno, wzmożona perystaltyka
– potrafią się zrelaksować) albo o symptykotomii (rozszerzone źrenice, przyspieszone tętno, zwężone źrenice,
zwolniona perystaltyka jelit, mają problemy z odpoczywaniem ale lepiej się im pracuje)

Wpływ kory mózgowej na układ autonomiczny

Drażnienie pewnych ośrodków w korze wyzwala ślinotok, wpływa na pracę żołądka i jelit. Czynniki psychiczne
powodują blednięcie lub czerwienienie się, połączenie układu somatycznego z autonomicznym jest ewidentne.

Niektórzy (fakirzy) mogą wpływać na układ wegetatywny, np.: bicie serca, potrafią regulować temperaturę swojego
ciała, obniżyć poziom swojego metabolizmu.

Kontrola pęcherza moczowego pojawiająca się w pewnym wieku (u niemowląt regulacja opróżniania pęcherza
moczowego jest związana z nerwem błędnym). Zbyt silne rozciągnięcie pęcherza powoduje jednak opróżnienie go
mimo wysiłków woli.

Narządy zmysłów

Czucie – jest to proste wrażenie zmysłowe polegające na subiektywnej ocenie bodźców pobudzających odpowiednie
receptory

Zmysły nasze działają w specyficzny sposób i łatwo je oszukać w związku z tym

Percepcja – to jest złożone wrażenie zmysłowe, (obejmuje najczęściej kilka rodzajów czucia), umożliwia nam
rozpoznanie bodźca i ich źródła.

Podział czucia:

1.

Teleceptywne (wzrok, węch, słuch) – działające na odległość, odbieranie informacji, gdy jej źródło może
znajdować się gdzieś daleko. Zasadnicza część informacji dociera do nas przy pomocy tych zmysłów

2.

Eksteroceptywne (skóra – dotyk, ciepło, ból; smak) – informacja z zewnątrz, ale wchodzi w bezpośredni
kontakt cielesny;

3.

Proprioceptywne (receptory układu ruchu) – dzięki nim my dokładnie wiemy w jakim położeniu jest nasze
ciało, związane z błędnikiem, wrzecionami nerwowo, mięsniowe, ciałka buławkowate, one informują nas
w jakim położeniu znajdują się nasze różne części ciała

4.

Interoceptywne (czucie trzewne) – odbiór czucia narządów wewnętrznych (skurcze żołądka, ból brzucha)

WZROK

Przez ten zmysł dociera do nas 80% informacji.

Światło jest dobrym nośnikiem informacji:

•

Duża prędkość – bodźce docierają natychmiast

•

Nie ugina się przy krótkich falach – można określić kierunek i źródło (można odbierać informację bardzo
szczegółowo, gdyby fala świetlna miała dłuższą długość to bardzo niewielkie obiekty nie byłyby bardzo
dobrze widoczne)

38

•

Zakres widma widzialnego pozwala na odbieranie dużej ilości szczegółów – długość fali stosunkowo krótka –
do 780 nm

Wrażliwość wzroku: najbardziej intensywne światło jest 10 do 16tej potęgi (160 dB) intensywniejsze niż najsłabsze
widzialne światło.

Światło progowe dla oka zaadaptowanego do ciemności – 0 dB

Najsłabsze oświetlenie dla widzenia barw – 40 dB

Ekran telewizora – 60 dB

Biała kartka w świetle lampy stołowej – 80 dB

Światło słoneczne – 140 dB (notatki: 120 dB)

Próg bólu – 160 dB

4 rodzaje cech funkcji wzroku:

1.

Ilościowe

– odróżnianie natężenia światła i stopnia koloru, czyli mamy możliwości percepcji ilościowej

2.

Jakościowe

– widzenie barw i kierunku polaryzacji;

3.

Przestrzenne

– ruch, pole i ostrość widzenia, stereoskopia – „obuoczne” (mamy perspektywę, możemy

odróżnić, co jest bliżej a co dalej); pole widzenia człowieka jest mniejsze niż 180 stopni, bo mamy widzenie
konwergencyjne, czyli patrzymy przed siebie, wynika to z tego, że w naszej ewolucji najwięcej czasu
spędziliśmy na drzewach, żeby się nie zabić, trzeba było ocenić odległość, aby to dobrze zrobić, dany obiekt
musi być obserwowany zarówno lewym jak i prawym okiem, oś widzenia lewego i prawego oka przecina się,
wspólne widzenie pola dla obu oczu jest obszarem, w którym oceniamy odległość)

4.

Czasowe

– odróżnianie następujących po sobie bodźców

OKO

Aparat ochronny oka:

Znajduje się w oczodole, jest od wszystkich stron otoczone kośćmi, pod nim znajduje się poduszka tłuszczowa (można
je naciskać i nic się nie stanie)

- Brwi: mają charakter ochronny, chronią przed potem spływającym z czoła

- Rzęsy: zatrzymują pyłki, kurze,

- Powieki: rozprowadzają równo ciecz łzową na oku, chronią przed urazami mechanicznymi, rogówka funkcjonuje
prawidłowo tylko wtedy, gdy jest nawilżona

Spojówka: cienka unaczyniona błona śluzowa pokrywająca wnętrze powieki i część twardówki, nawilża gałkę oczną,
odżywia rogówkę, ochrania powierzchnię oka.

Narząd łzowy: znajduje się na zewnętrznej stronie oka, w środku widać jeziorko łzowe i korytko łzowe, przez
przewód nosowo łzowy łzy spływają do nosa. Jak jest za dużo tych łez, to wypełniają korytko łzowe i wylewają się z
niego. Skład cieczy łzowej może być różny w zależności od sytuacji (inna jest przy krojeniu cebuli, inna przy silnych

39

przeżyciach emocjonalnych)

40

Ogólna budowa oka:

3 warstwy gałki ocznej:

•

Zewnętrzna błona włóknista (

Twardówka i Rogówka

) zapewnia stałe ciśnienie w oku (niewłaściwe ciśnienie

może prowadzić do jaskry), rogówka z wiekiem mętnieje i najpierw pojawia się łuk starczy na górze, potem
na dole i daje to obwódkę starczą, rogówka jest silnie unerwiona, każdy obiekt, który dotknie rogówki jest
silnie odczuwalny), twardówka pokrywa 4/5 powierzchni oka, pole sitowe; rogówka pokrywa 1/5 powierzchni
oka

•

Pośrednia – błona naczyniowa (

Naczyniówka

) – ta błona umożliwia odżywienie komórek gałki ocznej

i dostarczenie tlenu, z przodu naczyniówki znajduje się ciało rzęskowe, które umożliwia zmianę kształtu
soczewki (łączy tęczówkę z naczyniówką, zbudowane z mięśni rzęskowych, produkuje ciecz wodnistą
odżywiającą tkanki oka), oraz tęczówka, która działa jak przesłona w aparacie fotograficznym,
nieprzeźroczysta, umięśniona, otwór wewnętrzny – źrenica, reguluje ilość światła wpadającą do oka

•

Wewnętrzna światłoczuła: (

Siatkówka

) – 0,2 – 0,4 mm grubości, jest luźno przymocowana dzięki ciału

szklistemu (wewnątrz oka), przy zbyt dużym ciśnieniu może się odkleić i człowiek może stracić wzrok;
wielowarstwowa zbudowana z komórek nerwowych oraz fotoreceptorów

3 reakcje źrenic:

1. Na światło: zwężanie przy oświetleniu siatkówki, bo wtedy jest większa ostrość widzenia, mniejsze ryzyko

uszkodzenia oka

2. Na zbieżność: zwężanie przy obserwacji przedmiotu zbliżającego się
3. Na nastawienie: zmiana akomodacyjna w przyadku zmiany patrzenia z przedmiotu oddalonego na bliski

41

Wielkość źrenicy wpływa na odczucia. W średniowieczu aktorzy używali belladonny do rozszerzenia sobie źrenic aby
wydawać się bardziej sympatycznymi. Ludzie z dużymi źrenicami są postrzegani jako bardziej sympatyczni.

Mięśnie gałki ocznej

•

M skośny górny

•

M prosty górny

•

M prosty boczny

•

M prosty dolny

•

M skośny dolny

Plamka ślepa

Plamka żółta – duże skupisko fotoreceptorów,
zazwyczaj tak ustawiamy wzrok, żeby światło na nią
padało

Powstawanie obrazu na siatkówce:

Światło biegnące od punktu na oglądanym obiekcie ulega załamaniu i po przejściu przez źrenicę daje odwrócony
obraz na siatkówce. Mózg automatycznie przywraca „prawidłowy” obraz

Wykład X – 08.12.09 (Fizjologia)

Siatkówka

– tylna powierzchnia gałki ocznej, która jest pokryta receptorami wzrokowymi; światło biegnące z lewej

strony pada na prawą połowę siatkówki i na odwrót

Powstawanie obrazu na siatkówce – światło biegnące od punktu na oglądanym obiekcie ulega załamaniu i po
przejściu przez źrenicę daje odwrócony obraz na siatkówce. Mózg automatycznie przywraca „prawidłowy” obraz.

Skomplikowana budowa oka powoduje, że uszkodzenie lub brak jakiegokolwiek elementu upośledza zdolność
widzenia (niewielkie zmiany powodują zaburzenia w jego funkcjonowaniu).

Powstawanie oka było bardzo powolne.

Jaki jest pożytek z oka wyewoluowanego np.: w 15%, bez wszystkich jego elementów? Większy niż oka
wyewoluowanego w 5%.

Ewolucja oka:

Ewolucja wielokrotna – narządy wzroku powstały niezależnie u wielu taksonomów:

Euglena: prymitywna plamka oczna
Wiciowce: ziarna skrobi jako prymitywne soczewki
Dżdżownica: fotoreceptory
Owady: oczy złożone
Kręgowce: oczy soczewkowe

42

Powierzchnia siatkówki:

2 charakterystyczne obszary:

Plamka żółta

(fovea) – zagęszczenie czopków (około 2 mln komórek); około 3 mm x 5 mm położona w centrum

siatkówki. Najbardziej ostre widzenie powstaje w dołku środkowym wyspecjalizowanym w ostrym i szczegółowym
widzeniu. Ostrość widzenia w dołku środkowym człowieka zwiększa jeszcze to, że każdy receptor łączy się
z pojedynczą komórką dwubiegunową, a ta z kolei z pojedynczą komórką zwojową – akson tej ostatniej dociera do
mózgu. Kmórki zwojowe znajdujące się w dołku środkowym u ludzi i innych naczelnych noszą nazwę

Karłowatych

komórek zwojowych

– mają bowiem niewielkie rozmiary, a każda z nich otrzymuje informację od pojedynczego

czopka. Im dalej od środka, tym większa liczba receptorów przypada na pojedyncze komórki dwubiegunowe
i zwojowe.

Czopki dają możliwość widzenia barw, ale są bardzo mało wrażliwe na światło, aby mogły być pobudzone, musi być
dużo światła, natomiast mniejsze komórki pomiędzy czopkami – pręciki, mają dużo większą wrażliwość niż czopki
(w nocy widzimy pręcikami, dlatego nie widzimy kolorów).

Plamka ślepa

– ujście włókien nerwowych siatkówki, początek nerwu wzrokowego; aksony komórek zwojowych

grupują się tworząc nerw wzrokowy (drogę wzrokową), czyli wiązkę włókien nerwowych wychodzących z gałki
ocznej. Ten punkt wyjścia nazywa się plamką ślepą, ponieważ jest pozbawiony receptorów.

Budowa siatkówki:

•

Warstwa 1 – nabłonek barwnikowy, krążki pręcikowe, pręcik, czopek

•

Warstwa 2 – komórka pozioma, komórka dwubiegunowa, komórka amakrynowa

•

Warstwa 3 – włókna nerwu wzrokowego, komórka zwojowa

43

WARSTWA I

Pręciki (rods)

– ok. 120 mln komórek w każdym oku; jest to wypustka neuronu wzrokowego pręcikonośnego

Czułe nawet na słabe światło, barwnik: rodopsyna, czyli „czerwień wzrokowa”(pozwala on widzieć w nocy, pochłania
światło niebiesko – zielone), składa się ona z opsyny (białko) oraz 11-cis-retinalu, który jest pochodną witaminy A

Mechanizm działania:

padające na cząsteczkę rodopsyny światło zmienia jej strukturę, co powoduje depolaryzację

błony komórkowej i powstanie impulsu elektrycznego.

Regeneracja rodopsyny jest szybka i wolna (przekształcana z witaminy A – osoby z małą ilością witaminy A cierpią
na kurzą ślepotę).

Czopki (cones)

– neuron wzrokowy czopkonośny wypełniony jest barwnikiem składającym się z retinalu oraz

jednego z trzech różnych białek opsyn

R (red) – długość fali ok. 700 nm
G (green) – długość fali ok. 530 nm
B (blue) – długość fali ok. 420 nm

Około 6 mln komórek, najmniej jest czopków niebieskich

Odpowiadają za widzenie kolorów

Reakcja fotochemiczna:

Witamina A -> enzym przekształca Wit A w 11-cis retinal i opsynę która daje z kolei Rodopsynę, która pod wpływem
światła przekształca się w opsynę oraz w trans- retinal, który z kolei przechodzi w metarodopsynę II i inne pośrednie
produkty rozpadu rodpsyny.

WARSTWA II

Komórki:

•

Dwubiegunowe

•

Horyzontalne

•

Amakrynowe

Warstwa III

•

Zwojowe – przekazują impulsy nerwowe z głębszych warstw siatkówki do nerwu wzrokowego; najważniejszą
funkcją wzroku jest możliwość ustalenia brzegu obiektu; odgrywają ważną rolę modulującą dzięki złożonemu
systemowi połączeń

Komórki zwojowe mają budowę koncentryczną z centrum i otoczką. Mamy dwa typy komórek zwojowych:

Włączająca – nie dociera z fotoreceptorów, które są dookoła

Wyłączające – jeśli światło pada na zewnętrze komórki to jest ona aktywowana.

One działają jak jest gwałtowna zmiana natężenia swiatła..

44

Siła komórek jest wprost proporcjonalna do różnicy między otoczką a centrum.

Funkcjonowanie siatkówki:

Fotoreceptory ->komórki dwubiegunowe -> komórki zwojowe -> nerw wzrokowy

Nerw wzrokowy:

Składa się zokoło 1 mln włókien nerwowych
Stosunek fotoreceptorów do włókien nerwowych 1 : 125 (obróbka sygnałów na poziomie siatkówki)

Narwy z obu gałek ocznych przecinają się w skrzyżowaniu wzrokowym.

Skrzyżowanie wzrokowe

Drogi nerwowe:

•

Nerw wzrokowy

•

Ciało kolankowate boczne

•

Pierwotna kora wzrokowa

Ciało kolankowate boczne: komórki ułożone warstwowe, o koncentrycznym kształcie

Wykazują dużą czułość na zmiany kontrastu.

Modulacja sygnału pochodzącego z siatkówki poprzez mechanizm sprzężenia zwrotnego z innych ośrodków
mózgowych (głównie kory mózgowej).

Kora wzrokowa:

Pierwszorzędowa – związana z dotarciem do niej informacji z ciał kolankowych; obszar V1 (17 pole Brodmanna);
warstwowo ułożone komórki nerwowe
Drugorzędowa – specjalizuje się barwie, kształcie, dostrzeganiu głębi; obszar V2- V5 (18 i 19 pole Brodmanna);
wyspecjalizowana w analizie barwy, kształtu, ruchu obiektu;

Już niemowlęta kilkutygdoniowe dostrzegają głębię.

Mechanizmy widzenia:

Widzenie fototopowe (dzienne)

Głównie za pośrednictwem czopków, niski stosunek czopków do komórek zwojowych, mamy dzięki temu wysoką
rozdzielczość wzroku (ona się z wiekiem zmienia), wymaga silnego światła.

Widzenie skototopowe (nocne)

Głównie za pośrednictwm pręcików, pobudzanie komórek zwojowych przez wiele komórek amakrynowych. Słaba
ostrość ale orientacja w przestrzeni przy niewielkim oświetleniu.

Zjawisko Purkiniego

Subiektywna zmiana postrzeganej jasności barw w trakcie adaptacji z widzenia fototopowego do skototopowego
związana ze zmianą postrzegania światła o różnych długościach fali (po zmroku kolor czerwony jest postrzegany jako
czarny, a niebieski pozostaje jasny) – trawa o zmroku wydaje się jaśniejsza niż w dzień.

45

Kontrast następczy (

powidok

, obraz następczy) – zjawisko

optyczne

polegające na tym, że po wpatrywaniu się

w jakiś kształt w jednym z

kolorów

podstawowych, a następnie odwróceniu

wzroku

, w oczach pojawia się na chwilę

ten sam, zamazany kształt w

barwie dopełniającej

, np.

czerwone

zachodzące

słońce

pozostawi w

oczach

swój okrąg

w barwie

zielono

-

niebieskiej

.

Akomodacja

Zmieniając kształt soczewki dostosowujemy się do widzenia z bliży lub z dali. Z wiekiem soczewka traci swoją
zdolność bycia wypukłą. Zmiana krzywizny soczewki oka pozwalająca widzieć ostro obiekty z dalszej i bliższej
odległości.

Metody akomodacji oka:

Ryby, płazy i węże – soczewka przesuwa się do przodu albo do tyłu
Ludzie – zmiana kształtu z bardziej lub mniej wypukłej.
Głowonogi – cała soczewka się wydłuża lub skraca
Ptaki – zmienia się krzywizna rogówki

W okresie dojrzewania organizm rośnie nieproporcjonalnie (w różnym tempie), gałka oczna może się powiększać
w innym tempie niż soczewka.

Można mieć za dużą gałkę oczną – zawsze ogniskowanie będzie wtedy następowało przed a nie na siatkówce.

Metody wykrywania głębi

•

Stereoskopia – analiza na poziomie kory mózgowej nakładających się obrazów z obu gałek ocznych

•

Konwergencja gałek ocznych (gałki są ku sobie skierowane kiedy patrzymy na obrazy z bliska, zależy od
tego, czy obiekt jest daleko czy blisko)

•

Nakładanie się obrazu

•

Wielkość obiektu na siatkówce

Oczopląs fizjologiczny

– nieznaczne powolne ruchy, po których następują szybkie ruchy przywracające

początkowe położenie gałek ocznych. Fotoreceptory po pewnym czasie „wyłączają się”, jeśli patrzymy długo na jakiś
przedmiot, aby zapobiec „znikaniu przedmiotu” gałki oczne cały czas się poruszają, światło więc pada raz na jeden
czopek, raz na drugi. Zapobiega adaptacji czopków i pręcików do działającego bodźca, zapewnia stałe fotoreceptorów
siatkówki oka

Sakkady

– ruchy balistyczne gałek ocznych towarzyszące zmianom punktu fiksacji, są kontrolowane przez sygnały

nerwowe wysyłane przez móżdżek do kory mózgowej oraz nerwów czaszkowych. U zdrowej osoby sakkada gałki
ocznej z jednego punktu fiksacji do drugiego składa się z pojedynczego ruchu.

Nasz oczopląs – 30 – 70 razy na sekundę; system wzrokowy wymaga sztucznego wprowadzenia ruchu, aby nie
zniknęły wrażenia opytczne.

Częstość krytyczna

Pobudzenie fotoreceptorów i spowodowane nim wrażenie wzrokowe trwa nieco dłużej niż samo trwanie obrazu na
siatkówce (to umożliwia pojedynczym wrażeniom przekształcanie się we wrażenie obrazu ciągłego – możliwa jest
kinematografia).

U człowieka – 55 Hz (jeśli w ciągu sekundy obejrzymy 55 klatek kadru filmowego, to zaczyna nam się on zlewać).

46

Mózg analizuje i przyjmuje informacje, które są najbardziej prawdopodobne (poruszanie się małej kropki na czarnym
tle, kiedy tak naprawdę to tło się porusza).

Wszystkie organizmy na ziemi interpretują obrazy tak, że światło pada z góry.

Zaburzenia widzenia:

Krótkowzroczność (Miopia):

- ogniskowa soczewki wypada przed siatkówką
- leczenie z wykorzystaniem soczewki wklęsłej (dwuwklęsłe) - )(

Dalekowzroczność :

- ogniskowa soczewki wypada za siatkówką
- leczenie z wykorzystaniem soczewki wypukłej ()

Astygmatyzm:

- krzywizna rogówki jest nierównomierna
- w różnym stopniu światło jest załamywane już na rógówce
- korekcja: szkła cylindryczne (dopasowuje się je do krzywizny rogówki)

Jaskra:

- uszkodzenie nerwu wzrokowego i komórek zwojowych siatkówki powodowane nadmiernym ciśnieniem wewnątrz
gałki ocznej.
- poważna choroba (widzenie jakby przez dziurkę od klucza)
- jeśli nastąpi wzrost ilości cieczy wodnistej, to powoduje wzrost ciśnienia w oku

Zaćma (katarakta)

- Zmętnienie soczewki prowadzące do ślepoty
- rozwija się przez wiele lat bezboleśnie

Synestezja

Są osoby, które odbierają wrażenia przez jeden ze zmysłów, ale opisują go jak inne wrażenie.

Artur Rimbaud
Władimir Nabokov
John Lennon
Jimi Hendrix
Ludwig van Beethoven
Franciszek Liszt

Specyficzna mutacja genowa – neurony między dwoma obszarami mózgu, nie ulegają destrukcji. Jeśli nie ma
połączeń nerwowych między dwoma strefami odbioru wrażeń zmysłowych, to nie ma synestezji.

47

Wykład XI – 15.12.09 (Fizjologia)

SŁUCH

〜

odbiera fale dźwiękowe (akustyczne) – fale ciśnienia (powietrza powstające w ośrodku sprężystym, stąd brak

dźwięku w kosmosie), ma ona niską energię, rozprasza się wskutek tarcia o cząstki ośrodka, w którym się
rozprzestrzenia – energia przekształca się w ciepło (fala dźwiękowa może ogrzać człowieka – osobnik 70 kg – klakson
z odległości 3 m rozgrzałby go o 1 stopień w ciągu 5 tys. Godzin???)

〜

informuje głównie o niebezpieczeństwie – pobudzenie układu wegetatywnego

〜

możemy odbierać dźwięk dochodzący z każdej strony, w próżni sensorycznej mózg sam zacznie generować obrazy,

dźwięki tj halucyjnacje, fantasmagorie

〜

człowiek może rozróżnić 400 tys dźwięków i sygnałów akustycznych

〜

wielkość subiektywnego doznania słuchowego rośnie proporcjonalnie do logarytmu podniety – w akustyce używa

się skali logarytmicznej

〜

próg słyszenia 0dB (20 mikroN/m2) – 10 do 14stej potęgi razy intensywniejszy (140 dB – próg maksymalny)

Ucho

Małżowina uszna – jej kształt powoduje specyficzną koncentrację dźwięków

Budowa:

48

Ucho zewnętrzne

Ucho środkowe

Ucho wewnętrzne

Funkcja ochronna

Wzmacnianie sygnału
akustycznego

Ochrona przed wysychaniem i
uszkodzeniem

-

małżowina uszna

-

kanał słuchowy
zewnętrzny

-

zewnętrzna
powierzchnia błony
bębenkowej

tylko tu fala dźwiękowa
przemieszcza się w powietrzu

zbieranie fal i doprowadzanie
ich do przewodu słuchowego

w skórze gruczoły wydzielają
woskowinę zapewniającą
mikroklimat błony
bębenkowej

długość przewodu słuchowego
– ok. 2,5 cm a średnica – 0,3 –
0,5 cm

kształt powoduje, że jest on
rezonatorem – dlatego
ciśnienie przy błonie jest 2 x
większe niż przy wlocie do
przewodu słuchowego

Fala przechodzi przez kość
(najmniejsza w organizmie)

-

młoteczek, kowadełko,
strzemiączko

-

błona bębenkowa

-

kanał słuchowo –
gardłowy (trąbka
Eustachiusza 4 cm)

kanał wyrównuje ciśnienie z
odwóch stron błony
bębenkowej

kanał otwiera się przy
połykaniu, ziewaniu, przy
nadciśnieniu w trakcie
czyszczenia nosa płytka
strzemiączka wykonuje ruchy
o mniejszej amplitudzie niż
błona bębenkowa, ale z
wzmocnieniem sygnału do 2,5
dB

nierówna powierzchnia błony i
płytki strzemiączka (proporcja
15:1) i powoduje 15-krotne
wzmocnienie sygnału o 23 dB

Błędnik kostny wypełniony
przychłonką (perylimfą), w niej
zawieszony jest błędnik błoniasty,
wewn. niego jest śródchłonka
(endolimfa)

-

kanały półkoliste (należą do
narządu równowagi) + chłonki

-

otwór owalny (w niego
strzemiączko)

-

przedsionek

-

ślimak (2 i ¾ skręcenia)

Budowa ślimaka:

Długość: ok 3,5 cm
Złożony z 3 części: kanał górny
(schody przedsionka), kanał dolny
(schody bębenka), kanał środkowy
(przewód ślimakowy, schody
środkowe)

Odbieranie różnych częstotliwości
następuje w różnych miejscach
ślimaka (wysokie na początku)

-

narząd Cortiego – właściwy
narząd słuchowy

-

błona Reissnera – oddziela kanał
górny od środkowego

-

błona podstawna – na niej
znajduje się narząd Cortiego –
oddziela kanał środkowy od
dolnego

-

nerw słuchowy

Narząd Cortiego:

-

błona pokrywowa

-

komórki włoskowate (2 rzędy – 3500 po stronie wewnętrznej i 20 000 po zewnętrznej)

-

włoski

-

komórki włoskowate po stronie wewnętrznej to właściwe komórki słuchowe

-

komórki włoskowate po stronie zewnętrznej – precyzyjnie kodują wysokość tonu???, wzbudzają dodatkowe
drgania komórek wewnętrznych, odpowiadają echem, rezonuj

-

1 włókno nerwowe odbiera sygnały z wielu komórek włoskowatych

-

jony potasu są kluczowe w pobudzaniu komórek włoskowatych

-

nerw słuchowy to ok 30 000 włókien – 95 % wychodzi od komórek wewnętrznych

Droga słuchowa

– sygnał biegnie przez ślimak z prędkością 1/20 mln sekundy

49

-

zwój spiralny ślimaka

-

oliwka

-

jądro ślimakowe brzuszne

-

jądro ślimakowe grzbietowe

-

wstęga boczna

-

wzgórki czworacze dolne

-

Ciało kolankowate przyśrodkowe

-

Okolica słuchowa kory

Intensywność syngału zależy od częstotliwości pobudzania neuronów (częstotliwość wyładowań)

Akustyka

-

dwa dźwięki harmoniczne z różnymi częstotliwościami odbierane są jako akord a nie jako złożony dźwięk (prawo
Ohma)

-

system słuchu odbiera oddzielnie różne częstotliwości – ucho dokonuje analizy Faviera

Audiometria

-

techniki pomiaru właściwości słuchu

-

zakres słyszenia u ludzi młodych 16 – 20 000 Hz

-

z wiekiem zakres ten się zawęża na skutek spadku elastyczności błony bębenkowej, błony podstawnej i narządu
Cortiego

-

najlepiej odbierane są dźwięki między 1 600 - 3 000 Hz

Dźwięk – stałe pobudzenie akustyczne lub brak jakiegokolwiek dźwięku po krótkim czasie powoduje zaburzenia
psychiczne i somatyczne

Odruch bębenkowy – biorą w nim udział 2 mięśnie (naprężacz błony bębenkowej i mięsień strzemiączkowy); skurcz
obu mięśni zmniejsza przewodzenie dźwięków – odruch ten zabezpiecza przez uszkodzeniem narządu Cortiego –
zmniejsza tylko o 10 dB więc może być niewystarczający – jest też opóźniony w stosunku do bodźca o 0,05 s

Reakcje na nagły hałas:

-

zgięcie ramion i kolan

-

nachylenie tułowia

-

otwieranie ust i grymas twarzy

-

zaciśnięcie powiek

Poziom natężenia bodźca dźwiękowego:

a) zmniejszenie częstotliwości perystaltyki (utrudnienie trawienia)
b) zmniejszenie wydzielania soków żołądkowych
c) zmiana oporności skóry
d) zmiana rytmu oddechowego (oddechy głębsze i wolniejsze)
e) skurcz obwodowych naczyń krwionośnych – wzrost ciśnienia i akcji serca
f) przy około 120 dB spada prędkość ruchów gałek ocznych, zawęża się pole widzenia, dochodzi do zmiany

percepcji barw (głównie barwy czerwonej)

g) przy 130 dB – oczopląs i bóle głowy
h) zaburzenie równowagi
i) zaburzenie czucia bólu – AUDIOANALGEZJA (znieczulenie bólu dźwiękiem)

50

Słyszenie dwuuszne: warunkuje zdolność słyszenia kierunkowego i lokalizacji dźwięku (możliwe też jednym uchem,
ale konieczność odwracania głowy)

1. przy tonach mniejszych niż 1 kHz – układ nerwowy mierzy czas, w jakim informacja z każdego ucha dociera

do ośrodków słuchu

2. przy tonach większych niż 1 kHz – porównanie natężenia dźwięku słyszanego przez każde ucho

Odbiór i rozumienie mowy

-

300 Hz – 3 kHz (wystarcza 400 – 1900 Hz)

-

poziom głośności – 30 cm od ucha około 70 dB (wahania – 12 dB)

-

minimalny poziom zapewniający zrozumienie mowy to 25 dB (szept z odległości ok 1,5 m przy braku zakłóceń)

Adaptacja słuchu

– stpniowy spadek wrażliwości słuchu na dany bodziec w trakcie działania podniety

Zmęczenie słuchu

– czasowa utrata czułości słuchu po wyłączeniu bodźca (spadek wrażliwości komórek

receptorowych)

SMAK

Język

-

receptorami smaku są kubki smakowe na powierzchni języka

-

u dorosłych jest ok 10 000 kubków smakowych

-

kubki smakowe zbudowane są z pręcikowatych komórek smakowych

-

kubki smakowe zużywają się po 7 – 10 dniach i są zastępowane nowymi

Kubek smakowy:

-

struktura komórkowa o kształcie cebuli

-

zbudowana z 50 – 100 komórek smakowych wyposażonych w mikrokosmki

-

mikrokosmki wychodzą przez otwór smakowy znajdujący się na wierzchołku kubka smakowego

Budowa kubka smakowego:

-

otwór smakowy

-

mikrokosmki

-

komórki smakowe

-

nerwy (włókna nerwowe)

Jeden kubek smakowy może odbierać różne smaki:

-

gorzki – rozcieńczenie – 1:2 000 000 (najczęściej toksyny są gorzkie – stąd taka wrażliwość)

-

słony – rozcieńczenie – 1:400

-

słodki – rozcieńczenie – 1:200

-

umami

-

kwaśny – rozcieńczenie – 1:130 000

Indywidualne preferencje smakowe

51

Ludzie, którzy lubią bardziej słone potrawy reagują na wyższy poziom sodu. Preferencje smakowe zmieniają się
z wiekiem – małe dzieci nie lubią oliwek, kawy, piwa, ostrej papryki.

Wykład XII – 22.12.09 (Fizjologia)

Kubek smakowy

Komórki receptorowe odbierające czucie smaku
zaopatrzone są w wypustki w postaci mikrokosmków
skierowanych do otworu smakowego. Zostają pobudzone
przez substancje rozpuszczone w śluzie pokrywającym
błonę śluzową w okolicy kubków smakowych i działające
na mikrokosmki.

Typy smaków:

•

Gorzki

•

Słony

•

Słodki

•

Umami – dotyczy kwasu glutaminowego (w białku, owocach morza, związany z kuchniami azjatyckimi)

•

Kwaśny

Najcześciej występującym neurotransmiterem jest kwas glutaminowy.

Próg wrażliwości na smaki:

Słodki  rozcieńczenie 1: 200
Słony  rozcieńczenie 1: 400
Kwaśny  rozcieńczenie 1: 130 000
Gorzki  rozcieńczenie 1: 2 000 000

Znaczenie smaku

Smak gorzki – „zły”, wiele trucizn i substancji szkodliwych jest gorzka w smaku. Dzięki temu możemy unikać tych
substancji w naszej diecie. „przełknąć gorzką pigułkę”

Smak słodki – „dobry”, substancje słodkie zawierają w sobie zwykle dużo węglowodanów, a więc są
wysokokaloryczne i pożądane w diecie – „słodki kochanek”

Rafinowany cukier, w przeszłości ewolucyjnej go nie było, nasi przodkowie mieli wielki apetyt na słodkie, nie zjadali
niedojrzałych owoców, bo one miały mało węglowodanów. Dlatego się dobrze odżywiali, obecnie ludzie spożywają
zbyt wiele węglowodanów, problem jest taki, że jak jest dużo węglowodanów, tworzy się płytka nazębna i dochodzi
do próchnicy, bakterie lubią węglowodany i się namnażają. W procesie metabolizmu przekształcają ten cukier
i efektem końcowym są kwasy, które nadżerają nam płytkę nazębną.

52

Nasz organizm jest dostosowany do innych warunków niż obecnie mamy, czego są konsekwencje.

Mapa języka

Powszechny w podręcznikach, błędny pogląd mówiący o specyficznych rejonach języka czułych na poszczególne
smaki. Dopiero teraz sprawdzono i okazało się, że nie ma czegoś takiego jak występowanie skupisk kubków
smakowych w różnych częściach języka.

Efekt nieprawidłowej interpretacji wyników badań z końca XIX wieku. Komórki smakowe występują też na
podniebieniu, w gardle i na migdałkach.

Małe dzieci mają jeszcze kubki smakowe na policzkach, co im daje większą wrażliwość niż u dorosłych.

Smak Umami

Piąty, mało znany smak. Informuje o obecności białek w pokarmie, receptor reszt kwasów aminokwasowych.

Reaguje m.in. na glutaminian sodu.

Ok. 10 000 kubków smakowych występuje u osobnika dorosłego

Smak „ostry”

Nie ma specyficznych kubków smakowych reagujących na pikantny smak.

Potrawy ostre są najbardziej popularne tam, gdzie jest największe zagrożenie amebą, bo są one bardzo silnie
bakteriobójcze. Tam, gdzie nie ma zagrożeń tego typu, nie ma tradycji ostrych potraw.

W przypadku smaku ostrego substancje chemiczne zawarte w pokarmie pobudzają receptory bólowe na języku.

Przykładem takiej substancji jest kapsaicyna zawarta w papryczkach chili.

Motyle, lub muchy plujki mają receptory smakowe na przednich nogach,

Ogólne wrażenia smakowe

Na ogólne wrażenia smakowe składa się wiele czynników:

•

Faktura

•

Zapach

•

Temperatura

•

Kolor

•

Ostrość

•

Dźwięk (np.: chipsy)

Psychofarmakologia

W pokarmie mogą znajdować się substancje psychoaktywne.

Czekolada

jedzona w stanach depresji, przy załamaniach poprawia samopoczucie, bo zawiera:

Fenyloetyloamina

– związek zbliżony do amfetaminy, wprowadzający osobę w stan zbliżony do zachowania euforycznego

53

Teobromina

– substancja zbliżona do kofeiny, rozszerza naczynia krwionośne; wykazuje słabe działanie

stymulujące, może działać miorelaksacyjnie.

„Czarodziejskiej jagody”

– zawierają

mirakulinę

(białko), która powoduje modyfikowanie receptorów słodkiego

smaku tak, że mogą być stymulowane przez kwaśne substancje przez pół godziny, wykorzystywane u ludzi na diecie,
którzy potrawy dietetyczne odbierają jako słodkie.

Laurylosiarczan sodu

– nasilane są gorzkie smaki, dlatego po umyciu zębów sok pomarańczowy odbierany jest

jako gorzki.

WĘCH

Feerię barw organoleptycznych daje nam węch, a nie smak, jest on bardziej wrażliwy niż smak. Osoby z uszkodzonym
węchem mają o wiele bardziej ubogie wrażenia organoleptyczne (mogą nawet nie odróżnić jabłka od cebuli).

Narząd powonienia:

Nabłonek węchowy znajduje się w górnej części jamy nosowej.

U człowieka jego powierzchnia wynosi ok. 5 cm2 (u psa 80cm2)

W opuszce węchowej znajduje się 20 tys. receptorów węchowych.

Receptory przekazują sygnał nerwowy do opuszki węchowej.

Droga przekazywanie informacji węchowej.

•

Opuszka węchowa

•

Komórka mitralna

•

Kłębuszek węchowy

•

Kość sitowa

•

Komórki receptorów węchowych

Drogi nerwowe

Nerwy z opuszki węchowej biegną głównie w trzech kierunkach:

•

Do ciała migdałowatego i hipokampa

•

Do podwzgórza

•

Do innych struktur układu rąbkowego

54

Próg pobudzenia

Niektóre zwierzęta są bardzo wyspecjalizowane pod kątem określonych zapachów (np.: padliny)

Mikrosmatyczne  makrosmatyczne

Próg pobudzenia jest różny dla różnych lotnych związków:

Eter etylowy – 79 nmol/ l powietrza
Kwas masłowy – 102 nmol/l powietrza

Wrażliwość węchowa zależy od wieku i płci (np.: kobiety są wrażliwe na substancje piżmowe które przez mężczyzn
i dzieci nie są wykrywalne).

Węch pozwala ustalić, czy ktoś jest chory, czy nie, pozwala noworodkowi rozpoznać matkę i na odwrót. Ponadto
zapachy pewnych osobników nam się podobają a innych nie w kontekście seksualnym.

Dochodzi do szybkiej adaptacji zmysłu powonienia Po około 2 minutach nie odczuwamy danego bodźca.

55

Kichanie

Nagłe, gwałtowne wypuszczenie powietrza z płuc. Pozwala na wydalenie z organizmu wydzieliny błon śluzowych
nosa i ust zawierającej obce ciała lub substancje drażniące.

W czasie kichania powstaje nawet 40 000 kropel wydzieliny podróżujących z prędkością około 75 km/h.

Przyczynia się do rozprzestrzeniania chorób.

Choroba „Apsik”

– słonecznie indukowanie kichanie.

Coraz więcej badań pokazuje znaczenie zapachu w kontekście oceniania ludzi. Można przy pomocy zapachu
manipulować człowiekiem poprzez podanie mu maseczki przesiąkniętej feromonami, zaczyna on wtedy bardziej
łaskawie oceniać innych ludzi.

Ludzie preferują naturalny zapach osoby, jeśli pochodzi od osobnika ma bardziej odmienny mhc (zespół zgodności
białkowej), czyli im bardziej geny różnią się od naszych, tym bardziej nam się to podoba. Kobiety inaczej patrzą na te
osoby pod wpływem pigułek hormonalnych oraz w okresie ciąży.

Kobiety mieszkające razem mają zsynchronizowne cykle menstruacyjne. Okazuje się, że transfer informacji ma
charakter chemiczny, nie ma nic wspólnego z tym, że kobiety razem mieszkają.

Koncepcja radaru

– jeśli facet wysyła zapach i kobieta się od niego odsuwa, to znaczy, że nie jest płodna, w okresie

jajeczkowania jest bardziej tolerancyjna na brzydkie zapachy (to jest tylko hipoteza).

Do niedawna uważano, że człowiek nie ma szóstego zmysłu (organ Jacobsona – lemieszowo – nosowy), przez niego
dociera informacja hormonalna, przez ten organ dociera bezpośrednio do podwzgórza omijając naszą świadomość,
działa popędowo.

Kicha się, gdy podrażnione są

końcówki nerwu trójdzielnego

.

Narząd pachowy

– u człowieka dobrze rozwinięty, powstaje w okresie dojrzewania, składa się z włosów; w nim jest

duże zagęsczenie gruczołów łojowych oraz krynowych, one są po to, by tam była odpowiednia ilość płynu, włosy
sprężynują i wypuszczają zapachy spod pachy po ogoleniu pach i umyciu się naturalny zapach wraca dopiero po 24
godzinach.
U starszych ewolucyjnie zwierząt jest słabo zarysowana różnica między węchem i smakiem.

RÓWNOWAGA

Wchodzi w zakres czucia proprioceptywnego (np.: zabezpieczenia w mięśniach).

Narządem równowagi jest przede wszystkim błędnik złożony z dwóch elementów:

•

Błędnika kostnego

•

Błędnika błoniastego

Zbudowany z dwóch części:

•

Przedsionka

•

Kanałów półkolistych

Odbiera informacje o położeniu głowy oraz o ruchu

56

Błędnik kostny:

Kanały półkoliste są w trzech płaszczyznach, przy ruchu w kanałach następuje ruch śródchłonki, który powoduje
informację o zmianie położenia głowy.

Błędnik błoniasty

Kanał półkolisty zakończony banieczką, woreczek, nerw przedsionkowy, łagiewka.

Funkcjonowanie narządu równowagi

Percepcja ruchu prostoliniowego i odchyleń głowy od pionu
Kryształki węglanu i fosforanu wapnia, błona kamyczkowa, komórki receptorowe
Ruch głowy w linii prostej powoduje przemieszczanie się otolitów na zasadzie bezwładności
Percepcja przyśpieszenia kątowego: obrotu głowy wokół osi
Narząd równowagi połączony jest z móżdżkiem

Wpływ narządu równowagi na motorykę gałek ocznych.

•

Detekcja ruchu głowy

•

Rozluźnienie mięśni po jednej stronie gałki ocznej

•

Napięcie mięśni po drugiej stronie gałki ocznej

•

???

Wpływ narządu równowagi na postawę ciała

Choroba lokomocyjna

jest wywołana niezgodnością bodźców docierających do mózgu. Przykład: będąc w kajucie na

statku błędnik odbiera informacje o ruchu związane z ruchem statku na falach, a informacje docierające z narządu
wzroku sugerują, że pozostajemy w bezruchu.

Kołysanie,

czyli drażnienie błędnika daje poczucie bezpieczeństwa, dlatego u osób z chorobą sierocą objawiami są

kołysanie się i obejmowanie samego siebie.

Marazm

– greckie "marnienie”; dzieci pozbawione bodźców podstawowych (dotyk, kołysanie) mają mało

stymulowany mózg, poziom odporności immunologicznej jest bardzo niski.

DOTYK –

Bardzo ważny szczególnie we wczesnym okresie ontogenezy, ale nie tylko.

Funkcje skóry:

1.

Ochrona tkanek przed wysychaniem i czynnikami chorobotwórczymi

2.

Termoregulacja (powierzchnia skóry zależy od wieku) – gruczoły umożliwiające odpowiedni poziom
termoregulacji (schładzania i ocieplania); u dzieci stosunek powierzni skóry do objętości ciała jest wysoki, im
większy organizm, tym mniejszy stosunek powierzchni skóry do objętości ciała

3.

Odbiór informacji ze środowiska zewnętrznego (dotykowe, termiczne, chemiczne, bólowe)

4.

Organ metaboliczny (magazyn tłuszczów, który jest magazynem energii, to jest tkanka metaboliczna, gdzie
dochodzi do konwersji różnych hormonów: endrogenów do estrogenów, kobiety z dużą tkaną podskórną
łagdoniej przechodzą menopauzę, chłopcy z dużą tkaną podskórną – ginekomastia czyli rozwój piersi oraz
miejsce produkcji witaminy D – ona umożliwia wchłanianie wapnia, który jest niezbędny w mięśniach i do
budowania kości, słońce syntetyzuje przekształcanie nieaktywnej witaminy D w aktywną, „choroba
angielska” – powodowała u angielskich arystokratów krzywicę z powodu unikania słońca)

57

Budowa skóry:

•

Naskórek (martwa część skóry)

•

Skóra właściwa

•

Tkanka podskórna

Naczynia krwionośne i nerwy znajdują się w skórze właściwej i tkance podskórnej.

- otwór potowy
- łodyga włosa
- gruczoł łojowy (produkują substancję, która jest naturalnym kremem człowieka, zapobiega uszkodzeniom skóry,
grzybicom itp)
- mięsień przywodziciel włosa (uaktywnia się, gdy jest nam zimno, podnoszą się włosy, w czasie niebezpieczeństwa
„stroszenie włosów” może działać odstraszająco na napastników)
- korzeń włosa
- przewód potowy
- opuszka włosa
- gruczoł potowy

Budowa naskórka

Grubość od 0,1 mm na powiekach do 2 mm na
stopach.
Powierzchnia: 1,5 – 2 m2
Utworzona przez komórki zrogowaciałe
Brak naczyń krwionośnych
Komórki żywe w warstwie germinatywnej
Obecne melanocyty produkujące melaninę (nadaje
kolor skórze) – jej ilość wpływa na pigmentację
skóry i włosów, jej ilość silnie zależy od
warunków środowiskowych, im więcej
promieniowania fioletowego, tym ciemniejsza
skóra.

Ultrafiolet stymuluje syntezę witaminy D.

Wykład XIII – 05.01.2010 (Fizjologia)

CZUCIE EKSTEROCEPTYWNE

Im większy poziom promieniowania ultrafioletowego, tym ciemniejszy kolor skóry, im mniejsza szerokość
geograficzna, tym więcej melanocytów w skórze, które chronią narządy wewnętrzne.

Pod wpływem promieniowania UV dochodzi do syntezy wit D3, która jest niezbędna do syntezy wapnia – jest
niezbędna do budowy kości (braki tej witaminy powodują krzywicę).
Kobiety mają zazwyczaj jaśniejszą karnację niż mężczyźni, bo potrzebują więcej witaminy D3 w czasie ciąży oraz

58

przy laktacji.

Skóra właściwa

Od 1 do 3 mm grubości.

Zawiera naczynia krwionośne oraz receptory. W tej warstwie znajdują się też gruczoły (łojowe – łój to naturalny
produkt, który naoliwia naszą skórę i powstaje cienka warstwa która ją chroni przed wysychaniem, pękaniem,
grzybicami, dlatego nie wolno przesadzać z higieną ciała; gruczoły potowe, apokrynowe) oraz zakorzenione są
włosy.

Skóra powinna mieć lekko kwasowy odczyn – około 5,5 pH.

Tkanka podskórna

Najgłębsza warstwa, zbudowana z tkanki łącznej, zawiera komórki tłuszczowe.

Przy niewłaściwej diecie w pierwszych latach życia, komórki tłuszczowe narastają bardzo mocno i ciężko takiej
osobie nie przytyć. Jak ktoś tyje dopiero w dorosłym wieku, to łatwiej jest jemu schudnąć niż osobie, która była otyła
od dzieciństwa.

Tkanka tłuszczowa jest bardzo ważna dla człowieka, w momencie urodzenia około 15% dziecka to tkanka tłuszczowa.

U kobiet około 25% masy ciała to tkanka tłuszczowa, u mężczyzn jest jej mniej.

Kobiety są bardziej otłuszczone, bo jest to magazyn energetyczny w procesie ciąży i laktacji, są one mniejsze i łatwiej
oddają ciepło, ponadto istnieje korelacja pomiędzy tkanką tłuszczową u matki i u dziecka, wobec czego natura
premiowała kobiety bardziej otłuszczone, aby zwiększyć szanse przeżycia u ich dzieci.

W tkance tłuszczowej dochodzi do konwersji androgenów i estrogenów, dlatego w okresie menopauzy, kobiety
bardziej otłuszczone przechodzą menopauzę łatwiej, bo mają w tkance tłuszczowej odpowiednie enzymy.

Tkanka tłuszczowa również produkuje hormony:

leptynę

(grec. Leptos – chudy; działa on na podwzgórze i hamuje

apetyt, czyli jak jest dużo tkanki tłuszczowej, to powinno się zmniejszać uczucie głodu).

Tkanka tłuszczowa pełni głównie funkcję termoizolacyjna, dlatego kobiety są w stanie dłużej wytrzymać w zimnej
wodzie niż mężczyźni.

Hypotermia – nadmierne schłodzenie organizmu.

Gruczoły skóry:

•

Gruczoł łojowy – wydzielają łój uchodzący do mieszka włosowego; wydzielina skóry ma odczyn kwaśny,
stanowi ochronę przed bakteriami i drobnoustrojami; trądzik – zatykanie i infekcja kanałów ujściowych
gruczołów łojowych;

•

Gruczoł potowy – 2 000/ cm2 (dłonie i stopy), 100 – 200/ cm2 (kończyny i klatka piersiowa); im więcej krwi
dociera do podwzgórza (na skutek podniesionej temperatury, wysiłku fizycznego), tym więcej wydziela się
potu; przy silnym stresie u niektórych zwiększa się wydzielania potu u innych nie;

•

Gruczoł mlekowy – pochodna gruczołu potowego, jest silnie otłuszczony u kobiet (piersi)

Wytwory skóry:

•

Włosy – na ciele mają inną funkcję niż włosy na głowie, po narodzinach mamy owłosienie pierwotne, które

59

się ściera i pojawia się owłosienie wtórne, jeśli to się nie stanie, to człowiek jest cały mocno owłosiony

•

Paznokcie – zwierzęta mają pazury, ludzie dzięki paznokciom mają bardzo czułe opuszki palców,

Receptory skóry

Największe zagęszczenie receptorów skóry jest na nosie, opuszkach palców, wargach.

Najmniej receptorów jest na udach, grzbiecie, ramionach.

Próg pobudliwości dla dotyku: 0,5 g/mm2 (dla warg i palców).

Swędzenie i drapanie

Słabe podrażnienie (np.: mucha) wywołuje uczucie swędzenia i drapania, gdyby położyć coś ciężkiego, to już
swędzenia nie ma. Tylko przy delikatnym bodźcu mamy takie odczucia.

Bodziec silny (ucisk nie wywołuje odruchu swędzenia i drapania).

W przypadku różnych świądów drapanie sprawia przyjemność – efekt psychosomatyczny (tak jak przytulanie przy
chorobie sierocej).

Przykładowo w stresie człowiek zaczyna się mocniej drapać.

Rodzaje czucia

•

Powierzchniowe (skórne) – odbierane jest przez

mechanoreceptory

; odbierają one bodziec mechaniczny

działający na skórę i przekształcają go w potencjał czynnościowy przekazywany do kolejnych struktur układu
nerwowego (kory czuciowej w płacie ciemieniowym);

•

Głębokie (kinestetyczne) – to zdolność odczuwania ułożenia ciała i ich ruchu oraz odczuwanie oporu
pokonywanego przez pracujące mięśnie (w torebkach stawowych, więzadłach – są wrażliwe na siły
mechaniczne powodujące rozciąganie lub skręcianie tych elementów); na czucie głębokie składają się też
informacje z receptorów mięśniowych i błędnika – jest związane z czuciem proprioceptywnym

Znaczenie zmysłu dotyku

W badaniach laboratoryjnych szczury często dotykane (głaskane):

•

Szybiej rosną

•

Uczą się szybciej

•

Mają szybszy rozwój neuronalny

•

Mają lepiej rozwienięty układ immunologiczny

•

Częstsze zachowania płciowe

U dzieci występuje podobna zależność, dzieci rzadko dotykane (brak zwłaszcza bodźców taktylnych) są opóźnione
w rozwoju, mają niższą produkcję hormonu wzrostu, mają osłabiony kościec oraz układ immunologiczny, występują
braki hormonu adrenokortykotropowego (ACTH). Dzieci takie też więcej płaczą.

U noworodków skóra jest niewrażliwa na dotyk, jest to adaptacja do porodu.

Siła i intensywność bodźca:

Siła bodźca zależy od częstotliwości wyładowań potencjałów czynnościowych receptorów.

60

Intensywność bodźca zależy od siły bodźca jaka działa na jeden receptor jak i od liczby pobudzonych receptorów.

Mechanoreceptory

:

Cechy określające każdy mechanoreceptor:

1. wrażliwość na określony typ bodźca
2. wielkość pola recepcji (jak duża powierzchnia skóry musi być pobudzona)
3. szybkość adaptacji

ze względu na wielkość pola recepcji szybkość adaptacji mechanoreceptory dzielimy na 4 rodzaje:

FA I

– szybka adaptacja, małe pole recepcji (ciała Meissnera, wrażliwe na muskanie, najwięcej na opuszkach palców,

wargach, one znajdują się blisko powierzchni skóry, bo mają działać na delikatne bodźce).

FA II

– szybka adaptacja, duże pola recepcji (receptory Pacciniego, w głębszych wrastwach skóry, działają na

silniejszy ucisk)

SA I

– wolna adaptacja, małe pola recepcji (wrażliwe na bodźce stacjonarne, umiejscowione głównie w naskórku

i liniach papilarnych na opuszkach palców; słabiej, ale ciągle czujemy pobudzenie, bodziec działający)

SA II

– wolna adaptacja, duże pola recepcji (receptory Ruffiniego w głębokich warstwach skóry, wrażliwe na silne

bodźce takie jak silne rozciąganie skóry, „pokrzywka” – skośne rozciągnięcie skóry).

Interoreceptory rejestrują bodźce mechaniczne (presoreceptory w ścianie tętnic, baroreceptory w ścianie żył,
mechanoreceptory w ścianie płuc) oraz chemiczne, które reagują na różne związki chemiczne.

Impulsacja odbierana jest przez nerwy czuciowe w rdzeniu kręgowym.

Dzięki konwergencji (przyłączaniu się do eksteroreceptorów impulsów z łuków trzewnych) neurony czuciowe
w rogach tylnych stają się bardziej pobudliwe.

Przez metameryczne unerwienie skóry i narządów wewnętrznych te impulsy łączą się wywołując przeczulicę skóry
i promieniowanie bólu do odległych od chorobowo zmienionych narządów wewnętrznych okolic ciała.
Zjawisko to nazywamy promieniowaniem trzewno – skórnym.

Konwergencja impulsacji bólowej przewodzonej z trzewi przez neurony rogów tylnych rdzenia kręgowego.

Miejsca w których ból może być związany z jakąś niedyspozycją narządów wewnętrznych (przeczulica):

•

Obojczyk, bark, ramię = problemy z mięśniem sercowym (przy zawale należy starać się kaszleć)

•

Skóra w górnej części brzucha = żołądek

•

Okolice pępka = odźwiernik

•

Dolna część brzucha = okrężnica

Termoreceptory

Poniżej 25 stopni pobudzane są głównie receptory zimna.

Powyżej 35 stopni pobudzane są głównie receptory ciepła.

Poniżej 10 stopni i powyżej 45 stopni uruchamiają się również receptory bólu.

61

Gdy temperatura powietrza jest równa temperaturze skóry mówimy o stanie zera fizjologicznego – termoreceptory nie
są pobudzane.

Receptory ciepła szybciej rejestrują zmiany niż receptory zimna.

Receptory bólu są pobudzane już poniżej 15 stopni oraz powyżej 40 stopni.

Termoreceptory szybko adaptują się do bodźca. Ręka ma dużo mniejszą wrażliwość na wysoką temperaturę, dlatego
matki sprawdzając temperaturę wkładają do wanny łokieć.

Termoreceptory reagują na zmianę temperatury. Przedmioty metalowe wydają się chłodniejsze od drewnianych, mimo
że mają tą samą temperaturę, ponieważ lepiej przewodzą ciepło. Metale szybko zabierają nam ciepło ze skóry, szybka
konwersja ciepła, termoreceptory szybko reagują informacją o spadku temperatury.

Odczuwana temperatura wody zależy od temperatury ręki.

Substancje chemiczne mogą drażnić termoreceptory – mentol zawarty np.: w gumach do żucia powoduje wrażenie
chłodu; mentol zwiększa wrażliwość receptorów zimnych, które bez niego nie uległyby pobudzeniu.

Nocycepcja (czucie bólu)

Receptory bólu (nocyceptory) występują obficie w skórze, opłucnej, oponach mózgu, okostnej, stawach, narządach
wewnętrznych, informują mózg, że coś jest nie tak z ogranizmem.

W uszkodzonych tkankach następuje aktywacja enzymów wpływających na powstanie

kinin

(np.: bradykinina),

powodujących depolaryzację nocyceptorów.

Maksymalne czucie bólu występuje już przy dwukrotnie wyższej energii od progowej – jest to zabezpieczenie przed
uszkodzeniami.

Receptory bólu podlegają bardzo wolnej adaptacji – muszą ciągle ostrzegać przed niebezpieczeństwami.

W czasie silnego pobudzenia emocjonalnego następuje zablokowanie czucia bólu, to samo przy rywalizacji sportowej,
jest to uwarunkowanie ewolucyjnie.

2 rodzaje nocyceptorów:

a)

unimodalne – reagują na jeden typ bodźca, mają wysoki próg pobudliwości

b)

polimodalne – liczne, reagują na substancje chemiczne pojawiające się w uszkodzonej tkance (np.: H+, K+,
adrenalina, serotonina, histamina, bradykinina)

Prostaglandyny i substancja P obniżają próg pobudliwości nocyceptorów.

Neurony przewodzące bodźce bólowe we wzgórzu, podwzgórzu, układzie limbicznym mają receptory opioidowe – tu
przyłączają się opioidy (enkefaliny, beta – endorfina, dynorfina).

Im wyższy poziom adrogenów, tym wyższa odporność na ból, przy estrogenach jest na odwrót (u szczurów
przynajmniej).

Wyróżniamy dwa typy włókien przewodzących bodźce bólowe:

62

a) z mieliną – szybko przewodzące bodźce (3 – 30 m/s); ich pobudzenie daje ból ostry, kłujący
b) bezmielinowe – wolniejsze (2,5 m/s), włókna typu C; ich pobudzenie daje ból piekący, rozlany, trudny do

umiejscowienia, ból ten trwa dłużej niż bodziec, który go wywołał. Wywołuje pobudzenie emocji i napięcia
mięśni, tą drogą przewodzone są impulsy z organów trzewnych.

Drogi nerwowe

Z rdzenia drogą rdzeniowo – wzgórzową i rdzeniowo – siatkowatą informacja o bólu dociera do tworu siatkowatego,
wzgórza i układu limbicznego, a następnie do ośrodków kory ciemieniowej i czołowej.

Za lokalizację bólu odpowiadają czuciowe ośrodki pierwszego rzędu w korze płata ciemieniowego.

Analiza bodźca odbywa się w korowym ośrodku somatosensorycznym II rzędu w głębi szczeliny bocznej mózgu.

Antynocycepcja

Powodowane przez endogenne opioidy.

Analgezja postresowa

– obniżenie lub zniesienie czucia bólu (u rannych żołnierzy lub kontuzjowanych

sportowców)

Z biologicznego punktu widzenia sens tej analgezji to wstrzymanie reakcji ruchowej i afektywnej na rzecz takich,
które pozwolą przezwyciężyć bezpośrednie skutki stresowe.

Wykład XIV – 12.01.10 (Fizjologia)

HORMONY

Układ dokrewny – zbiór gruczołów i tkanek, które wydzielają hormony

HORMON

– przekaźnik chemiczny regulujący funkcje życiowe organizmu, jego działanie polega zwykle na

pobudzeniu zmian aktywności metabolicznej tkanek.

Hormony charakteryzują się specyficznością – ich działanie jest uwarunkowane obecnością odpowiednich receptorów
w komórkach docelowych

Podział hormonów ze względu na:

Miejsce wydzielania:

•

hormony gruczołów dokrewnych

•

hormony tkankowe

•

hormony o działaniu miejscowym w wyspecjalizowanych komórkach

63

64

Budowę chemiczną:

•

hormony sterydowe (steroidowe) – pochodne cholesterolu, produkowane w korze nadnerczy, gonadach, ciałku
żółtym

•

hormony zbudowane z aminokwasów lub związków pochodnych, produkowane w podwzgórzu, szyszynce,
tarczycy, przytarczycach, wyspach Langerhansa

Istnieją różnice pomiędzy hormonami steroidowymi a białkowymi

Sposoby działania hormonów:

•

aktywizacja lub inhibitacja układu enzymatycznego

•

zmiana przepuszczalności błony komórkowej

•

aktywizacja lub hamowanie genów (wływ na ekspresję genów)

Kierunki działania hormonów:

•

wpływ na metabolizm

•

wpływ na kształt (morfologię), np: piersi u kobiet

•

pobudzanie czynności narządów

•

koordynacja i korygowanie różnych czynności fizjologicznych

Oś: podwzgórze



przysadka



gruczoł dokrewny (oś funkcjonalna)

 neurony podwzgórza wydzielają hormony, które regulują produkcję hormonów przysadki mózgowej
 hormony przysadki regulują aktywność wielu innych, odpowiednich gruczołów dokrewnych (przysadka waży

0,5 g jednak produkuje wiele hormonów wpływających na funkcjonowanie odległych narządów)

 Podwzgórze wydziela hormony uwalniające liberyny, neurohormony, które pobudzają wydzielanie hormonów

przysadki

 Hormony z podwzgórza żyłami wrotnymi dostają się do przedniego płata przysadki, gdzie stymulują lub

hamują wydzielanie innych hormonów

 Hormony z przedniego płata przysadki naczyniami krwionośnymi dostają się do odpowiednich tkanek, gdzie

wywołują odpowiednią reakcję

Przykład sprzężenia zwrotnego ujemnego (tarczyca)

Ogólnym mechanizmem działającym w obrębie układu hormonalnego jest ujemne sprzężenie zwrotne. Produkt
wydzielany przez dany gruczoł dokrewny np.

tarczycę

– czyli tyroksyna (T4) (a także bezpośrednio trójjodotyronina),

wpływa hamująco na gruczoł dokrewny nadzorczy czyli przysadkę mózgową. Powoduje to spadek wydzielania TSH
przez przysadkę i z kolei hormonów tarczycy. Spadek nie może przekroczyć pewnej określonej granicy, gdyż
wówczas ujemny wpływ maleje, co pozwala na ponowne produkowanie większych ilości TSH. Jest to element

homeostazy

i system ten działając we wzajemnym sprzężeniu, utrzymuje równowagę hormonalną organizmu.

Hormony tropowe,

np: prolaktyna (produkcja mleka), hormony gonadotropowe (gruczoły płciowe), tyreotropina

(tarczyca), ACTH (adrenokortykotropowy – kora nadnerczy), hormon wzrostu (wzrost)

 Różne hormony uwalniane w podwzgórzu powdują syntezę hormonów przysadki działających na określone

tkanki docelowe

 Hormon wzrostu i prolaktyna to hormony nietropowe (choć wytwarzane w płacie przednim przysadki), np:

65

hormon wzrostu działa przez pośrednictwo somatomedyn wytwarzanych w wątrobie.

Hormony podwzgórza:

Hormony uwalniające:

a)

Kortykolibertyna (CRF – 41)

b)

Tyreoliberyna (TRH)

c) Luliberyny (LH – RH) – gonady
d) Somatokrynina (GRF – 44)

Hormony hamujące:

e)

Somatostatyna (SOM)

f)

Prolaktostatyna (PIF)

Biosynteza i wydzielanie neurohormonów zależy od:

•

transmitery wydzielane na synapsach otaczających neurony wydzielnicze

•

hormony wydzielane przez gruczoły dokrewne

•

hormony części gruczołowej przysadki (wewnętrzne sprzężenie zwrotne)

•

wytwarzane we wzgórzu prostaglandyny zwiększających przepływ krwi przez przysadkowe naczynia wrotne

•

inne bodźce ze środowiska zewnętrznego

Połączenia nerwowe podwzgórza:

•

podwzgórze przez neurony katecholaminergiczne jest ściśle powiązane z układem limbicznym, tworem
siatkowatym i korą mózgu

•

dlatego kieruje ono nie tylko regulacją wegetatywną, ale wykazuje zależność od rytmu snu i czuwania
i czynników psychoemocjonalnych, np: stres u kobiet może powodwać (przez ACTH) opóźnienie lub
zatrzymanie krwawień miesiączkowych

Hormony tropowe

– regulują nie tylko wydzielanie hormonów właściwych, ale również wzrost obwodowych

gruczołów wydzielania wewnętrznego, gdy stężenie hormonu właściwego jest ciągle małe, to następuje namnażanie
komórek do jego produkcji (np: powstawanie woli). Zjawisko to nazywamy

HIPERTROFIĄ KOMPENSACYJNĄ

HIPERTROFIA KOMPENSACYJNA

– przerost wyrównawczy – może wystąpić, gdy część gruczołu została

usunięta operacyjnie

ZANIK WYRÓWNAWCZY

– gdy zostaną sztucznie wprowadzone hormony (np. Kortyzol), to działają one

hamująco na wydzielanie hormonu tropowego. Przewlekłe podawanie hormonu prowadzi do zahamowania
wydzielania i zanik miejsca jego produkcji

„zjawisko odbicia”

– gdy po zaprzestaniu podawania hormonu dochodzi od przejściowego wyrzutu hormonu

nadrzędnego (np: ACTH)

66

Hormony tylnego płata przysadki (transport wzdłuż aksonów w pęcherzykach neurosekcyjnych)

OKSYTOCYNA

– wydzielana podczas porodu (skurcze mięśniówki macicy), przy drażnieniu brodawki sutka

(kurcze mięśni przewodów mlecznych), drażnieniem receptorów w szyjce macicy i w pochwie (również wydzielanie
na drodze odruchowej) lub aktu płciowego; „hormon macierzyństwa”

WAZOPRESYNA

– (ADH, hormon antydiuretyczny) – powoduje kurczenie mięśni naczyń krwionośnych i zwiększa

resorpcję zwrotną w kanalikach nerkowych, wzrost ciśnienia osmotycznego krwi, odbierany przez osmodetektory
(w podwzgórzu), powoduje uwalnianie wazopresyny (hamuje utratę wody przez organizm)

Hormony przedniego płata przysadki

Hormon wzrostu (GH)

– pulsacyjny charakter wydzielania hormonu (największe wydzielanie w nocy), zwiększa się

wydzielanie stale aż do osiągnięcia dojrzałości płciowej do ok. 690 mikrogram na dobę, potem maleje do około 385
mikrogram na dobę u osób dorosłych (20 – 41 lat)

GH wzbudza transport aminokwasów do wnętrza komórki i syntezę białek
Łożysko produkuje ludzki łożyskowy laktogen – zbliżony do hormonu wzrostu

Zaburzenia:

-

karłowatość – niedobór GH

-

gigantyzm – duży ale proporcjonalny, gdy człowiek wzrasta

-

akromegalia – nieproporcjonalność, kości rosną na grubość, po dojrzewaniu

Prolaktyna i hiperprolaktynemia

Czynniki pobudzające działanie prolaktyny:

•

Fizjologiczne – ciąża, drażnienie brodawek sutkowych, sen

•

Farmakologiczne – estrogeny, opioidy

•

Patologiczne – guzy przysadki, niedoczynność tarczycy, niewydolność nerek

Objawy – mlekotok, brak miesiączek, zmniejszenie libido, impotencja u mężczyzn, zmniejszone wydzielanie
testosteronu (M) i progesteronu (K), może wystąpić zwiększona pobudliwość nerwowa.

Hormony kory nadnerczy:

a)

mineralokortykoidy

(aldosteron) – reabsorbcja sodu i wydalanie potasu, wzrost ilości wody ...., ilości osocza

i ciśnienia krwi

b)

glikokortykoidy

(kortyzol, hydrokortyzol) – adaptacja w sytuacjach stresowych

o

pobudzają glukoneogenezę (powstanie glukozy głównie z białek i tłuszczy), powodują wzrost
poziomu glukozy we krwi

o mobilizują kwasy tłuszczowe – odkładanie tłuszczów (twarz i tułów)
o wzmacniają działanie amin katecholowych (adrenalina i noradrenalina)

67

o rozpad tkanki limfatycznej (zmniejszają odporność organizmu)
o pobudzają ośrodkowy układ nerwowy

c)

sterydy płciowe

– męskie i żeńskie

b) Oddziałują na metabolizm węglowodanów, białek, tłuszczów:

-

utrzymują prawidłową pobudliwość mięśni poprzecznie prążkowanych i mięśni gładkich

-

zwiększają wydzielanie soków żołądkowych i przesączanie w kłębuszkach nerkowych

-

współdziałają w wydzielaniu wody

-

zmniejszają liczbę limfocytów (hamują ich podział i przyspieszają rozpad), pod ich wpływem węzły chłonne
i grasica zmieniają swoje rozmiary

Hiperkortyzolemia

 stan zwiększonego wydzielania hormonów kory nadnerczy

Choroba Addisona

 niedoczynność kory nadnerczy, objawy: niedobór masy ciała, przebarwienia skóry, obniżone

ciśnienie tętnicze, ból brzucha, zaparcia, biegunki, łaknienie potraw słonych, hipoglikemia

Zespół Cushinga

 określenie każdej patologii przebiegającej z nadmiarem glikokortykoidów

??? Dobowy rytm wydzielania ACTH

Rola nadnerczy w reakcji na stres

1. Układ współczulny pobudza rdzeń nadnerczy do produkcji adrenaliny i noradrenaliny, które z kolei

przyspieszają akcję serca, zwiększają wydzielanie glukozy z wątroby, zwężają naczynia krwionośne.

2. Oś HPA (hypothalamus- pituitary gland- adrenal- cortex): podwzgórze wydzielając kortykolibertynę pobudza

przysadkę do wydzielania ACTH, które z kolei pobudza korę nadnerczy do produkcji kortyzolu, który zwiększa
poziom glukozy we krwi i przyspiesza metabolizm.

68