Dr hab. profesor nadzw.
Stanisława Lipińska
Zakład Fizjologii Ogólnej KFDiK
Uniwersytetu Medycznego w Łodzi
ul. Mazowiecka 6/8
Konspekt wykładów z
fizjologii
dla studentów
Biotechnologii
w roku akademickim 2012/2013
Dr hab. profesor nadzw.
Stanisława Lipińska
Zakład Fizjologii Ogólnej KFDiK
Uniwersytetu Medycznego w Łodzi
ul. Mazowiecka 6/8
Konspekt wykładów z
fizjologii
dla studentów
Biotechnologii
w roku akademickim 2012/2013
Ruch
Czynność ruchowa organizmu może
być:
1. Odruchowa – mimowolna
(niezależna od naszej woli),
odruchy
bezwarunkowe wykształcone w rozwoju
filogenetycznym
.
• Odruchy somatyczne
• Odruchy autonomiczne
2. Dowolna (zależna od naszej woli),
odruchy warunkowe.
Schemat łuku odruchowego
droga czuciowa
droga ruchowa
Mediatorem w synapsach nerwowo mięśniowych
(poprzecznie prążkowanych) jest Ach.
• Zaburzenie transmisji np. zatrucie
jadem kiełbasianym, powoduje
osłabienie siły skurczów –miopatia.
• Zapalenie rogów przednich rdzenia
kręgowego, powoduje zanik mięśni
z powodu braku troficznego działania
mediatorów.
Łuk odruchowy
Odruch jest to odpowiedź efektora
następująca po pobudzeniu receptora.
• Odruch monosynaptyczny – na
rozciąganie
(rozciągnięcie mięśnia powoduje jego skurcz)
.
• Odruch bisynaptyczny – odwrócony
odruch na rozciąganie
(zbyt duże rozciągnięcie
mięśnia powoduje jego rozkurcz – odruch ochronny przed
uszkodzeniem/rozerwaniem)
.
• Odruchy polisynaptyczne – np. odruch
zginania
(działanie bodźcem uszkadzającym na kończynę
powoduje jej cofnięcie).
Odruchy rdzeniowe
• Odruchy rdzeniowe są odruchami, w
których neurony ośrodkowe znajdują
się w rdzeniu kręgowym. Mózgowie
nie jest konieczne do wystąpienia
tego rodzaju odruchu.
• Wyższe struktury układu nerwowego
mają jedynie wpływ modulujący
(przeważnie jest to wpływ hamujący)
.
Doświadczenia na zwierzętach
pozbawionych OUN.
Odruch monosynaptyczny
ze ścięgna Achillesa
• Uderzenie młoteczkiem
neurologicznym w ścięgno
Achillesa powoduje
odruchowe odgięcie stopy
do tyłu.
Odruch
monosynaptyczny
z więzadła
rzepkowego
• Uderzenie
młoteczkiem
neurologicznym
w więzadło rzepkowe,
powoduje skurcz mięśnia
czworogłowego uda
i wyprostowanie nogi.
Odruch bisynaptyczny – odwrócony
odruch na rozciąganie
• Odwrócony odruch na rozciąganie
(odruch
autogenny)
jest odruchem ochronnym przed
nadmiernym rozciągnięciem i rozerwaniem
mięśnia.
• Pobudzenie narządu ścięgnistego Golgiego
włóknami mielinowymi biegnie do rdzenia
kręgowego do interneuronów hamujących,
których wypustki kończą się na neuronach
ruchowych. Tworzą również połączenia
pobudzające z neuronami dla mięśni
antagonistycznych.
Odruchy polisynaptyczne -
zginania
• Odruchy zginania występują w odpowiedzi
na bodźce bólowe. Odpowiedzią jest skurcz
zginaczy i zahamowanie prostowników.
Podrażnienie bodźcem bólowym jednej
kończyny powoduje jej zgięcie i odsunięcie
od działającego bodźca oraz prostowanie
drugiej kończyny, a kiedy bodziec jest
bardzo silny pobudzenie rozprzestrzenia się
na 4 kończyny.
• W odpowiedzi tej uczestniczy wiele synaps.
Neurony ruchowe rdzenia kręgowego
nazywane są podrzędnymi
neuronami ruchowymi.
• Na tych neuronach zbiega się
impulsacja z: neuronów czuciowych,
neuronów pośredniczących również z
innych segmentów rdzenia
(pobudzająca i
hamująca)
i zstępująca z wyższych
struktur mózgowia
(około 10000 synaps).
• Neurony ruchowe rdzenia
nazywane są też końcową
wspólną drogą.
Napięcie mięśniowe jest
regulowane na drodze odruchowej
Napięcie mięśniowe jest to opór
jaki stawia on rozciągającej go sile.
• Jeśli uszkodzeniu ulegnie nerw ruchowy to
mięsień stawia bardzo mały opór – wiotki.
• Mięsień o wzmożonym napięciu stawia duży
opór sile rozciągającej - spastyczny. Jest to
sztywność odmóżdżeniowa spowodowana
brakiem impulsacji biegnącej z mózgowia.
• W warunkach prawidłowych przewagę ma
impulsacja hamująca, brak której daje
nadwrażliwość na bodźce.
Wstrząs rdzeniowy następuje po
przecięciu rdzenia kręgowego.
• Objawia się zniesieniem czucia i wszystkich odruchów poniżej
miejsca uszkodzenia.
• Czas trwania wstrząsu jest wprost proporcjonalny do stopnia
encefalizacji.
• U ludzi trwa około co najmniej 2 tygodnie.
• Następnie po kilku miesiącach odruchy rdzeniowe (somatyczne i
autonomiczne) powoli wracają najpierw z małą siłą
(hiporefleksja) a następnie rozwija się nadwrażliwość
(hiperrefleksja) .
• Występuje odruch masowy
(po podrażnieniu kończyny następuje zgięcie czterech
kończyn oraz oddanie moczu i kału)
a także odruchy patologiczne
(np
.
odruch
Babińskiego).
• Czucie i zamierzona czynność ruchowa nie powraca
Odruch Babińskiego u noworodka i po
uszkodzeniu rdzenia kręgowego u osoby dorosłej
Czynność ruchowa
zamierzona (dowolna)
jest odpowiedzią na
impulsację czuciową.
Planowanie ruchu odbywa się w:
• polach kojarzeniowych;
• jądrach podstawy mózgu;
• i półkulach móżdżku
Stąd impulsacja biegnie do kory
przedruchowej i ruchowej.
Korowa reprezentacja ruchu i czucia
Ruchowe pola w korze
mózgu:
• I-rzędowe, zakręt
przedśrodkowy
-pole (4)
(czerwone)
• dodatkowe pole
ruchowe
(fioletowe)
• kora przedruchowa
(niebieskie)
Impulsacja przekazywana pomiędzy strukturami
mózgowia uczestniczącymi w czynności ruchowej
Drogi korowo-rdzeniowe
• Piramidowa – do mięśni dystalnych
(dalszych)
kończyn, jest ona młodsza
filogenetycznie – odpowiada za ruchy
precyzyjne.
• Pozapiramidowa, za
pośrednictwem jąder podkorowych,
do mięśni proksymalnych
(bliższych)
kończyn i mięśni tułowia –
odpowiedzialna
za utrzymanie postawy ciała.
Drogi korowo-rdzeniowe:
• Piramidowa
skrzyżowana
w piramidach
w rdzeniu biegnie
po stronie unerwianych
mięśni - ipsilateralnie.
• Pozapiramidowa
skrzyżowana dopiero
w rdzeniu kręgowym
biegnie kontralateralnie.
Jądra podstawy mózgu (basal ganglia)
= podkorowe= kresomózgowia
Kora mózgowa za pośrednictwem jąder podkorowych
uczestniczy w wyzwalaniu ruchów i regulowaniu
napięcia mięśni.
Móżdżek
Koordynuje czynność ruchową i postawę ciała
Do móżdżku dociera informacja ze
wszystkich receptorów , jest przetwarzana i
przekazywana do kory mózgowej i rdzenia
kręgowego.
Połączenia
struktur mózgu
uczestniczących
w czuciu
i czynności
ruchowej
Objawy po uszkodzeniu
móżdżku:
• Atonia – obniżenie napięcia
mięśniowego
• Astenia – zmniejszenie siły skurczów
mięśni
• Astazja – niemożność utrzymania
postawy
wyprostowanej
• Ataksja – niezborność ruchowa
• Abasja – niemożność chodzenia
Schemat zstępujących dróg ruchowych
do rdzenia kręgowego
.
neurony
ruchowe
rdzenia
kręgowe
go
kora mózgu
jądra
podkorow
e
móżdż
ek
układ
siatkowat
y
Błędnik
i inne
recepto
ry
Czynność ośrodkowego
układu nerwowego (OUN)
U ludzi występują w ciągu doby dwa
stany fizjologiczne: czuwanie i sen.
Sen u dorosłego człowieka zajmuje 1/3
doby. Długość snu zmienia się z wiekiem
od 18 godz. u noworodków i skraca się
do kilku godzin w wieku dojrzałym.
Sen nie jest zjawiskiem jednorodnym,
składa się z występujących
naprzemiennie faz i stadiów.
Sen dzieli się na 2 fazy NREM i REM
• NREM jest to sen o wolnych ruchach gałek
ocznych. W tej fazie następuje odpoczynek
dla układu somatycznego. Dzieli się na 4
stadia w zależności od głębokości snu.
• REM – sen o szybkich ruchach gałek
ocznych. W tej fazie następuje
porządkowanie informacji i proces
zapamiętywania.
• NREM i REM następują po sobie w określony
sposób i zmieniają kilkakrotnie w ciągu snu.
Sen
Jakość snu zmienia się z
wiekiem
• U noworodków REM 50%
• U dorosłych 20%
• U starszych jeszcze mniej
Czynniki snu: melatonina, GABA, Il1.
Peptyd snu delta
W czasie snu zostaje wyłączone
przewodzenie impulsów przez układ
siatkowaty.