Czynność ośrodkowego układu nerwowegoPodstawowe procesy czynnościowe OUN

• Odbieranie bodźców ze środowiska wewnętrznego i wewnętrznego organizmu

• Adekwatne reagowanie

• Przechowywanie śladów po bodźcach-zapamiętywanie

Drogi przewodzenia impulsów

• Od narządów odbierających-receptorów za pośrednictwem dośrodkowych-aferentnych włókien nerwowych przewodzone są impulsy przez wyższe piętra OUN do kory mózgu.

• Od kory mózgu do narządów wykonawczych-efektorów impulsy przekazywane są przez coraz to niższe piętra i odśrodkowe-eferentne włókana nerwowe.

Odruchy

• Czynność odruchowa- odbieranie bodźców i adekwatne reagowanie na nie

• Odruch- odpowiedź efektora wywołana przez bodziec działający na receptor i wyzwolona za pośrednictwem układu nerwowego

• Podstawowa jednostka czynnościowa układu nerwowego

Odruch bezwarunkowy

• Dzięki wrodzonym połączeniom nerwowym bodziec działający na określony receptor wyzwala odpowiedź określonego efektora

• Odpowiedź na bodziec jest odruchem bezwarunkowym, wrodzonym

• Zawsze ta sama odpowiedź na ten sam bodziec

Odruch warunkowy

• Dzięki powstaniu nowych połączeń między receptorem a efektorem pojawiają się nowe odruchy

• Są odruchami nabytymi,warunkowymi

• Charakteryzują się duża zmiennością odpowiedzi na bodźce

Łuk odruchowy

• Droga jaką przebywa impuls nerwowy od receptora do efektora

• Składa się z:

• Receptora

• Aferentnego (dośrodkowego)włókna nerwowego

• Ośrodka nerwowego

• Eferentnego (odśrodkowego) włókna nerwowego

• Efektora

Odruchy

• Odruchy proste to głównie odruchy rdzeniowe, ich łuki odruchowe składają się z 2 lub 3 komórek nerwowych

• Łuk odruchowy monosynaptyczny

• 2 neurony (czuciowy i ruchowy) -1 synapsa

• Łuk odruchowy polisynaptyczny

• 3 neurony( z n. pośredniczącym)- 2 synapsy

Odruch monosynaptyczny- Odruch na rozciąganie

• Wywołany przez rozciągnięcie mięśnia szkieletowego

• Na skutek rozciągania dochodzi do pobudzenia i depolaryzacji zakończenia pierścieniowato-spiralnego we wrzecionku nerwowo-mięśniowym

• Salwy impulsów biegną do rdzenia kręgowego,przechodzą przez jedną synapsę i pobudzają neurony ruchowe wysyłające impulsy powodujące skurcz tego samego mięśnia

Najczęściej badane odruchy

• Odruch z mięśnia trójgłowego

• odruch z mięśnia dwugłowego

• odruch promieniowy

• odruch kolanowy

• odruch skokowy

Odruch polisynaptyczny- odruch zginania

• Bodziec działający na receptory skórne

• Włókna nerwowe,wypustki neuronów czuciowych

• Rdzeń kręgowy

• Neurony pośredniczące

• Neurony ruchowe

• Skurcz mięśni zginaczy-odruchowe zgięcie kończyn

Ośrodki rdzenia kręgowego

• Ośrodki nerwowe -skupienia neuronów w OUN zawiadujące określoną funkcją

• Przewodzenie przez ośrodki polega na przenoszeniu się impulsów z jednych neuronów na drugie za pośrednictwem synaps

• Prędkość przewodzenia zwalnia się w ośrodkach nerwowych -zwolnienie ośrodkowe i zależy od liczby synaps (0,8ms)

• Pomiędzy ośrodkami znajdującymi się na różnych piętrach układu nerwowego impulsy są przewodzone za pośrednictwem połączeń o małej liczbie neuronów- układy swoiste- szybko przewodzące: układ wstęg i układ piramidowy

• Oraz za pośrednictwem dużej liczby neuronów- układy nieswoiste- wolno przewodzące

Wstrząs rdzeniowy

• Po całkowitym przerwaniu ciągłości rdzenia, po jego zmiażdżeniu lub uciśnięciu dochodzi do zniesienia wszystkich odruchów rdzeniowych poniżej miejsca uszkodzenia.

• Powrót patologicznego odruchu zginania- odruch Babińskiego

• Podwyższenie odruchów (hypereflexia)

• Odruch masowy

Odruchy własne rdzeniaCzucie

• Proste wrażenie zmysłowe polegające na subiektywnej ocenie bodźców pobudzających odpowiednie receptory

• Odbiór informacji związany z określonymi receptorami

Percepcja

• Subiektywna ocena zespołu bodźców działających na różne receptory

• Obejmuje jednocześnie klika rodzajów czucia

• Jest złożonym wrażeniem zmysłowym

• Warunkiem odbierania wrażeń zmysłowych jest jednoczesne przewodzenie impulsacji czuciowej przez drogi swoiste i nieswoiste

Podział czucia

• Czucie powierzchniowe - eksteroceptywne zmysł dotyku (nacisk, dotyk, wibracje) temperatura i ból

• Czucie głębokie -proprioceptywne: receptory mięśni, stawów i ścięgien

• Czucie trzewne- interoceptywne: z narządów wewnętrznych i ściany naczyń krwionośnych

• Czucie teleceptywne odbiór informacji z narządów zmysłów: powonienie, wzrok, słuch

Czucie teleceptywne

• Powonienie

• Komórka węchowa jednocześnie odbiera bodźce i przewodzi impulsy nerwowe, bo jest komórką nerwową-zmysłową

• Cząsteczki związków chemicznych wprowadzone do jamy nosowej wraz z powietrzem rozpuszczają się w śluzie pokrywającym nabłonek

Czucie teleceptywne

• Wzrok

• Receptorami wrażliwymi na falę świetlną są pręciki i czopki

• Fala świetlana doprowadza do przemian chemicznych i depolaryzacji błony komórkowej

Czucie teleceptywne

• Słuch

• W narządzie spiralnym (Cortiego) znajduje się receptor odbierający fale akustyczne przetwarzający je na impulsy nerwowe.

• Natężenie fal mierzone jest w dB, próg słyszenia u człowieka 0dB, bodziec maksymalny 140dB

• Najlepiej odbierane są dźwięki o częstotliwości 1000-3000 Hz

• Drogi czucia powierzchniowego i głębokiego przewodzą do kory mózgu impulsy z receptorów rozmieszczonych w skórze i narządach ruchu

• Pojedyncze dośrodkowe włókno nerwowe przewodzi impulsy od jednego rodzaju receptorów zajmujących określoną powierzchnię skóry.

• Jednostką czucia są wszystkie receptory połączone z pojedynczym włóknem dośrodkowym.

Czucie eksteroceptywne

• Odbierane z powierzchni skóry czucie dotyku, ucisku, ciepła, zimna i bólu.

• Bodziec pobudzający charakteryzuje: czas narastania siły bodźca. Im krótszy, tym intensywność wrażenia zmysłowego większa.

• Adaptacja -przystosowanie się receptora do bodźca o tej samej sile w czasie jego działania

Czucie dotyku i ucisku

• Receptor: ciałka dotykowe Meissnera i ciałka blaszkowate Paciniego(ucisk)

• Gęstość receptorów w skórze: największa w skórze końca nosa, w opuszkach palców i w wargach, najmniejsza w skórze grzbietu, ud i ramion

• Okolice o dużej gęstości receptorów mają dużą wrażliwość na dotyk i dużą reprezentację korową.

Czucie ciepła i zimna

• Spadek temp.skóry odbierany przez kolbę końcową (Krausego)Wzrost temp.przez głębiej położone ciałka zmysłowe Ruffiniego

• Uczucie ciepła-zimna zależy od różnicy temperatur skóra-otoczenie, przy jednakowych temp. rec.nie są pobudzane- stan zera fizjologicznego

• Bodźcem progowym dla rec.zimna jest spadek temp.skóry o 0,004stC/sek w przedziale 10-40stC dla rec.ciepła wzrost temp.skóry o 0,001stC/sek w przedziale 20-45stC

Czucie bólu

• Wywołują bodźce uszkadzające skórę,nocyceptywne

• Odbierane jest przez nagie zakończenia nerwowe depolaryzowane przez aktywne polipeptydy-kininy (bradykinina)

• Impulsy przewodzone są włóknami nerwowymi

gr.A i C d.r.

• Między bodźcem progowym a maksymalnym wywołującym czucie bólu zachodzi stosunek jak 1:2

Hamowanie czucia bólu

• Zachodzi w rogach tylnych rdzenia kręgowego oraz we wzgórzu i w układzie nieswoistym

• Impulsacja bólowa hamowana jest przez korę mózgu, istotę szarą środkową śródmózgowia i układ siatkowaty zstępujący poprzez pobudzenie neuronów pośredniczących hamujących oraz przez hamowanie presynaptyczne włókien C

Czucie smaku

• W kubkach smakowych receptory odbierające 4 smaki: słodki,kwaśny, słony i gorzki

• Komórki smakowe są pobudzane przez substancje rozpuszczone w śluzie błony śluzowej

• Włókna nerwowe przewodzące impulsy biegną w nerwach czaszkowych: VII, IX, X

Czucie proprioceptywne

• Informacja do OUN o układzie kostno-stawowo-mięśniowym oraz ruchu całego ciała.

• Napięcie oraz rozciągnięcie mięśni i ścięgien oraz ucisk wywierany na powierzchnie stawowe odbierane są przez: zakończenia pierścieniowato- spiralne,ciałka zmysłowe (Ruffiniego), ciałka buławkowate (Golgiego), ciałka blaszkowate (Paciniego)

Czucie proprioceptywne

• Błędnik- narząd równowagi, receptory w nim zlokalizowane odbierają ruch ciała po prostej i obrotowy.

• Impulsy z błędnika wysyłane są do kory móżdżku, jąder ruchowych dla mięśni gałek ocznych i rdzenia kręgowego, dzięki temu zmiana położenia głowy w stosunku do tułowia wywołuje korekcję napięcia mięśniowego kończyn i tułowia oraz odpowiednie ustawienie gałek ocznych.

Czucie interoceptywne-trzewne

• Interoreceptory pobudzane są przez bodźce:

• Mechaniczne wywołane rozciąganiem tkanek w których się znajdują np:pressoreceptory w ścianach tętnic, baroreceptory w ścianach żył, mechanoreceptory w tkance płucnej

• Chemiczne: pCO2 we krwi-chemoreceptory kłębka szyjnego i kłębka aorty, związki wytwarzane w niedokrwionych narządach wewnętrznych

Drogi i ośrodki czuciowe swoiste

• W warunkach fizjologicznych impulsacja pozostaje poniżej progu świadomości, uczestniczy w regulacji czynności układów sercowo-naczyniowego, oddechowego, trawiennego i moczowo-płciowego

• Proces chorobowy narządu wywołuje podrażnienie interoreceptorów i zwiększenie przewodzenia impulsów

Ból trzewny

• Impulsacja z interoreceptorów przełącza się na drogi przewodzące czucie ze skóry i mięśni (konwergencja) unerwionych przez ten sam odcinek rdzenia kręgowego. Pojawia się:

• Promieniowanie trzewno-skórne, czyli przeczulica skóry

• Odruchy trzewno-mięśniowe, czyli obrona mięśniowa

Drogi nieswoiste dla czucia i percepcji

• Stanowi wstępujący układ siatkowaty

• Włókna aferentne w drogach swoistych wysyłają gałązki kolateralne do tworu siatkowatego pnia mózgu

• Aksony neuronów tworu docierają do wszystkich pól kory mózgu, do ośrodków podkorowych i motywacyjnych.

• Jednoczesne pobudzenie swoistych neuronów w polu czuciowym, kory mózgu i ośrodków podkorowych jest warunkiem do rozpoznania(percepcji) bodźca

Ruchy i postawa ciała

• Ośrodki kontrolujące znajdują się w korze mózgu, jądrach podkorowych kresomózgowia, móżdżku

• Układ siatkowaty pnia mózgu pośredniczy w ich koordynacji z rdzeniem kręgowym

• Pobudzenie z ekstero-proprio-i interoreceptorów odbierane jest przez pola czuciowe w zakręcie zaśrodkowym kory mózgu

• Impulsy są przekazywane do zakrętu przedśrodkowego, czyli do korowej reprezentacji ruchu

Drogi piramidowe

• W pierwszorzędowej korowej reprezentacji ruchu znajdują się kolejno ośrodki skupiające neurony dla mięśni szkieletowych przeciwnej strony ciała

• Drugorzędowa korowa reprezentacja ruchu obejmuje ośrodki tylko dla mięśni twarzy po tej samej stronie

Czynność układu pozapiramidowego

• Współuczestniczy w kształtowaniu ruchów dowolnych:

• reguluje precyzje ruchów i napięcie mięśni zgodnie z przebiegiem ruchu,

• kontroluje reakcje lokomocji dowolne,

• uczestniczy w inicjacji ruchów dowolnych

Czynność układu pozapiramidowego

• Steruje odruchami

• Dzieki niemu wytwarzane są automatyczne ruchy skojarzone

• Integruje wszystkie struktury motoryczne, wpływające na korę mózgową i móżdżek, układ siatkowaty i jądra przedsionkowe

Czynność móżdżku

• Odbiera informację wysyłaną przez wszystkie receptory całego ciała, proprio, ekstereo i telereceptorów i receptorów błednika, przetwarza ją i gromadzi oraz kontroluje układ ruchowy

• Dystrybutor siły skurczów mięśni szkieletowych, umożliwia poruszanie się, utrzymanie postawy wyprostnej i wykonywanie płynnych i precyzyjnych ruchów kończyn

Czynność móżdżku

• Nie inicjuje ruchów

• W czasie wykonywania ruchów ocenia przebieg ruchu

• Koordynuje czynności ruchowe w tym ruchy dowolne

Układ siatkowaty pnia mózgu

• Jest pojęciem czynnościowym

• Dzieli się na część

• Wstępujacą: kontroluje czynność neuronów ruchowych, przewodzi impulsu aferetne od receptorów(droga nieswoista) do wszystkich pól kory mózgu, do ośrodków motywacyjnych, ośrodków kontrolujących układ autonomiczny w wewnątrzwydzielniczy

• Zstępująca: kontroluje czynność odruchową rdzenia kręgowego i napięcie mięsni szkieletowych oraz czynność ośrodków kontrolujących krążenie i oddychanie

Ośrodki motywacyjne-kierujące aktywnością somatyczna

• Mechanizm unikania zabezpiecza przed działaniem czynników lub bodźców szkodliwych

• Mechanizm konsumowania-kieruje zachowaniem tak aby potrzeby organizmu były zaspokojone

• Ośrodki wyzwalające aktywność somatyczną zalicza się: agresji, ucieczki, głodu, pragnienia i rozrodczy

Ośrodek pokarmowy

• Ośrodek głodu

• Ośrodek sytości

• Neurony wrażliwe są na zawartość glukozy we krwi

Ośrodek pragnienia

• Neurony wyzwalające poszukiwanie i picie wody

• Ściśle związany z ośrodkiem termoregulacji i neuronami jądra nadwzrokowego (wazopresyna)

• Wzrost temperatury krwi lub wzrost ciśnienia osmotycznego powoduje wzmożone pragnienie i picie wody

Zapamiętywanie

• Dwa mechanizmy utrwalania wrażeń zmysłowych:

• Świeża pamięć- przechowywanie śladów po działającym bodźcu, trwa tak długo jak długo impulsy krążą przez wieloneuronalne łąńcuchy

• Trwała pamięć- po wielokrotnym przejściu przez te same synapsy impulsów krążących w wieloneuronalnych łańcuchach- utorowanie drogi, zmiany w metabolizmie komórkowym

• Proces trwałego zapamiętywania- konsolidacji wymaga czasu

Uczenie się

• Wytwarzanie nowych odruchów nabytych- warunkowych

• Powstają gdy bodziec obojętny wyprzedza działanie bodźca bezwarunkowego

Wyższe czynności nerwowe

• Pola kojarzeniowe-asocjacyjne

• Czołowa: zapamiętywanie, abstrakcyjne myślenie, przewidywanie, planowanie, hamowanie popędów i emocji

• Skroniowa: magazyn trwale zapamiętywanych wrażeń zmysłowych

• Potyliczno-skroniowo-ciemieniowa: ośrodek mowy w dominującej półkuli mózgu

Ośrodki mowy

• Kontrolowane przez nadrzędny ośrodek mowy

• Ośrodek ruchowy mowy Broca- artykulacja dźwięku w postaci słów

• O. dla ruchów pisarskich ręki-koordynacja skurczów mięśni

• O. słuchowy mowy-rozróżnienie słyszalnych słów

• O. wzrokowy mowy-rozpoznanie liter

Czynność bioelektryczna mózgu

• Elektroencefalogram-zarejestrowane na taśmie w postaci fal o różnej amplitudzie i częstotliwości zmiany potencjału elektrycznego mózgu

• Wyróżnia się fale: alfa, beta, theta i delta

• Alfa i beta u osoby czuwającej,w spoczynku,siedzącej lub leżącej nieruchomo, z zamkniętymi oczami.

• Jest sumą potencjałów wytwarzanych przez pobudzone ciała neuronów i ich wypustek

• Każdy człowiek ma indywidualny zapis potencjałów

Czuwanie i sen

• Dwa podstawowe stany fiizjologiczne (2/3+1/3)

• Czuwanie- stan aktywności, sen- spoczynek dla układu somatycznego

• 2 fazy snu: sen o wolnych ruchach gałek ocznych NREM i sen o szybkich ruchach REM 20-30% czasu snnu

• W czasie snu 4-6 razy faza REM, z towarzyszącym zmniejszeniem napięcia mięśni szkieletowych, ruchy żuchwy i desynchronizacja czynności bioelektrycznej mózgu