odbierają bodźce ze środowiska wewnętrznego odbierają bodźce ze środowiska zewnętrznego

Transkrypt

1 RECEPTORY - liczne wyspecjalizowane struktury, pozwalające na odbieranie bodźców - receptorem może być pojedyncza komórka receptorowa lub cały organ zbudowany z wielu komórek EKSTERORECEPTORY odbierają bodźce ze środowiska zewnętrznego INTERORECEPTORY odbierają bodźce ze środowiska wewnętrznego - narząd wzroku - kubki smakowe języka - nabłonek węchowy nosa - skórne receptory dotyku, ucisku, zmian temperatury i bólu * narząd słuchu WISCERORECEPTORY donoszą o stanie narządów wewnętrznych, np. jelit, żołądka czy płuc PRIOPRIORECEPTORY/ RECEPTORY STAWOWO- MIĘŚNIOWE - w ścięgnach, stawach i mięśniach * narząd równowagi ODBIERANIE BODŹCÓW recepcja - rejestrowanie zmian zachodzących w środowisku zewnętrznym i wewnętrznym, polega na zamianie różnorodnych sygnałów optycznych, akustycznych, mechanicznych czy chemicznych na impulsy nerwowe, które przewodzone są przez neurony - integracja obróbka impulsów nerwowych, które docierają do odpowiednich ośrodków mózgowia lub rdzenia kręgowego - swoiste decyzje przetworzone impulsy, wędrują do efektorów (narządów wykonawczych) umożliwiając odpowiednie reakcje - bodziec adekwatny (swoisty) charakterystyczny dla danego receptora (większość receptorów cechuje względna specyficzność w stosunku do danego bodźca, wyjątkiem są nocyreceptory receptory bólu) RODZAJE SYNAPS (patrz --- narząd słuchu) POBUDZAJĄCE - wydzielane neuroprzekaźniki wywołują w błonie następnej komórki postsynaptyczne potencjały pobudzające (EPSP) - są to niewielkie zaburzenia polaryzacji spoczynkowej (różnica potencjałów jest nieco mniejsza) - w ten sposób błona ta staje się jedynie bardziej wrażliwa, gdyż nie zawsze pobudzenie synapsy daje pobudzenie następnej komórki - takie właściwości wykazuje błona dendrytów i ciała komórki nerwowej, co daje bardzo ważną korzyść można sumować pobudzenia w czasie i przestrzeni (inaczej niż w pojedynczym neurycie - jeśli ilość wyładować (w jednostce czasu) w komórce poprzedzającej jest duża, to efektem będzie zwiększenie wydzielania mediatora EPSP różnych impulsów będą się sumowały, aż osiągną krytyczny potencjał depolaryzacyjny - jeśli do danej synapsy dochodzi kilka zakończeń, to efekt ich wyładować także będzie się sumował, co daje możliwość zbierania impulsów o różnej częstotliwości i/lub z różnych kierunków - przykładowo jedna komórka nerwowa może zostać pobudzona przez trzy inne przewodzące sygnały z różnych miejsc - neuroprzekaźniki pobudzające: acetylocholina (Ach pochodna choliny i kwasu octowego), adrenalina, noradrenalina, dopamina HAMUJĄCE - wydzielane mediatory wywołują w błonie następnej komórki postsynaptyczne potencjały hamujące (IPSP) - błona postsynaptyczna pod wpływem neuroprzekaźnika ulega hiperpolaryzacji i staje się mniej wrażliwa, co powoduje zmniejszenie aktywności hamowanej komórki (IPSP także można sumować) - mediatory hamujące: GABA (kwas Gammaaminomasłowy pochodna kwasu glutaminowego), glicyna OPONY MÓZGOWO-RDZENIOWE (patrz --- budowa układu nerwowego) * otaczają rdzeń i mózgowie * kości, opony i płyn mózgowo-rdzeniowy zapewniają ochronę bardzo delikatnej tkance nerwowej przed wstrząsami i uszkodzeniami OPONA TWARDA * najbardziej zewnętrzna * wyścieła elementy szkieletowe (mózgoczaszkę i kanał rdzeniowy kręgosłupa) PAJĘCZYNÓWKA * środkowa błona, * ogranicza przestrzeń podpajęczynówkową wypełnioną płynem mózgowo-rdzeniowym NACZYNIÓWKA * wewnętrzna błona, * ściśle przylega do powierzchni mózgowia i rdzenia kręgowego, * specjalna budowa ścian naczyń krwionośnych tej błony powoduje, że sprawnie przenika przez nie woda, gazy oddechowe i glukoza, dzięki temu ośrodkowy układ nerwowy jest częściowo chroniony przed wnikaniem substancji, które mogłyby zakłócić jego działanie (stąd określenie bariera krew-mózg)

2 Narząd wzroku - budowa NARZĄD ZMYSŁU - OKO WADY I CHOROBY WZROKU Błona włóknista (zewnętrzna) * twardówka (w tylnej części gałki, nieprzezroczysta) * rogówka (przezroczysta, w przedniej części gałki) gałka oczna (trójwarstwowa ściana) Błona naczyniowa (środkowa) * tęczówka (barwna) * ciało rzęskowe * naczyniówka narządy dodatkowe Warstwa wewnętrzna * siatkówka (światłoczuła) * brwi * powieki * spojówki * narząd łzowy * aparat ruchowy oka * spojówka delikatna, przezroczysta błona pokrywająca rogówkę i wewnętrzną powierzchnię powiek, jej powierzchnia zwilżana jest przez wydzielinę gruczołów łzowych - oczy miarowe prawidłowo skupiają promienie świetlne dokładnie na siatkówce - oczy niemiarowe nieprawidłowo skupiają promienie świetlne, związane z tym są wady widzenia * krótkowzroczność siła refrakcyjna oka jest zbyt duża i promienie skupiane są przed siatkówką, powstaje rozmazany obraz, korekta polega na dobraniu odpowiednich soczewek rozpraszających albo na laserowym zmodyfikowaniu krzywizny rogówki * dalekowzroczność siła refrakcyjna oka jest zbyt mała i promienie świetlne skupiane są za siatkówką, korekta polega na dobraniu odpowiednich soczewek korygujących * astygmatyzm siła łamiąca oka nie jest równomierna (przyczyną może być nieprawidłowa krzywizna rogówki), powstające na siatkówce obrazy będą rozmazane ze względu na nierównomierność skupiania fal świetlnych biegnących z różnych kierunków, koryguje się soczewkami cylindrycznymi (wycinek walca) lub torycznymi (wycinek beczki ) - poważne schorzenia wzroku * zaćma katarakta, zmętnienie soczewki oka, przyczyną może być starzenie się narządu wzroku lub infekcja, niekiedy powoduje konieczność operacyjnej wymiany soczewki * jaskra zespół chorób oka występujący zazwyczaj u osób starszych lub na skutek stanów zapalnych narządu wzroku, objawy to m.in. wzrost ciśnienia płynu w gałce ocznej, zaburzenia krążenia krwi w oku, najpoważniejszy skutek tych zjawisk to degeneracja elementów nerwowych siatkówki, chory cierpi wówczas na zawężenie pola i niedomaganie ostrości widzenia, leczenie polega na podawaniu środków farmakologicznych obniżających ciśnienie płynów w oku, w bardziej zaawansowanych stadiach konieczna jest interwencja chirurgiczna OBRAZ NA SIATKÓWCE * przezroczyste elementy gałki ocznej tworzą układ załamujący i skupiający promienie świetlne dochodzące do oka * fala świetlna przechodzi przez rogówkę, komorę przednią oka (wypełnioną płynem), źrenicę, soczewkę i galaretowate ciało szkliste * ostatecznie światło pada na siatkówkę powstaje tam obraz rzeczywisty, pomniejszony, odwrócony * są tu dwa rodzaje właściwych fotoreceptorów - pręciki nie pozwalają na rozróżnianie kolorów i precyzyjne widzenie, są to komórki bardzo czułe, pobudzają je już pojedyncze kwanty światła, dzięki czemu umożliwiają widzenie nawet o zmierzchu - czopki mniej czułe niż pręciki, zawodzą w ograniczonym oświetleniu, gdy jest jasno pozwalają na tworzenie obrazów ostrych (ponieważ rozmieszczone są głównie w plamce żółtej, gdzie znajduje się obszar najprecyzyjniejszego widzenia) i barwnych (gdyż różnią się od siebie wrażliwością na fale światła: niebieskiego, zielonego i czerwonego, kombinacja pobudzeń różnych czopków daje pełne wrażenie odbioru barw, natomiast równomierne pobudzenie wszystkich wrażenie bieli) * zakres fal światła widzialnego dla człowieka mieści się w granicach ok nm AKOMODACJA OKA - przystosowanie oka ludzkiego do obserwacji obiektów z różnej odległości zmieniając kształt soczewki - jeśli obiekt znajduje się dalej niż punkt dali (6m) to oko nie akomoduje i się nie męczy, jest to tzw. stan spoczynkowy - w miarę zmniejszania się odległości od obiektu następuje odruchowy skurcz mięśnia ciała rzęskowego, który powoduje, że soczewka przyjmuje kształt coraz bardziej kulisty (ogniskowa zmienia się w taki sposób, że obraz skupiony jest cały czas na siatkówce) - jeśli jednak obiekt znajdzie się w mniejszej odległości od oka niż punkt bliższy (u dzieci ok. 10cm z wiekiem możliwości adaptacji do widzenia z małych odległości maleją), to obraz stanie się nieostry - ocena zmiany położenia przedmiotu wymaga też skoordynowanych ruchów gałek ocznych, jest to możliwe dzięki czynności aparatu ruchowego oka, którego najważniejszym elementem są mięśnie zewnętrzne oczu RODOPSYNA * białko, purpura wzrokowa, znajduje się w zewnętrznych częściach komórek wrażliwych na światło Wpływ światła CHEMIZM WIDZENIA Niebiałkowy retinen (pochodny witaminie A) MÓZGOWIE * Trójwymiarowy obraz Białkowa opsyna * Samoistne odtwarzanie rodopsyny w czopkach i pręcikach impulsy elektryczne w błonie komórkowej receptora, Nerw wzrokowy OŚRODEK WZROKOWY PŁATA POTYLICZNEGO KRESOMÓZGOWIA * Analiza i scalanie impulsów nerwowych - liczba fal świetlnych docierająca do siatkówki zależy przede wszystkim od wielkości źrenicy, której średnica jest kontrolowana dzięki odruchowi bezwarunkowemu przez skurcze odpowiednich komórek mięśniowych gładkich tęczówki (zwiększenie natężenia światła powoduje zwężenie źrenicy, gdy natężenie maleje, źrenica się rozszerza) - impulsy biegnące z przyśrodkowej części siatkówki każdego oka (od strony nosa) przechodzą w skrzyżowaniu wzrokowym na drugą stronę, nie dotyczy to informacji zbieranych z bocznych części siatkówki każdego oka

3 Narząd słuchu - budowa NARZĄD ZMYSŁU - UCHO TEORIA MEMBRANOWA ucho zewnętrzne * skórnochrzęstna małżowina uszna * przewód słuchowy zewnętrzny zamknięty przez błonę bębenkową ucho środkowe * jama bębenkowa ogranicza ucho środkowe, znajdują się tu trzy kosteczki słuchowe: młoteczek, kowadełko i strzemiączko * trąbka słuchowa łączy jamę ucha środkowego z gardłem, wyrównuje ciśnienie po obu stronach błony bębenkowej ucho wewnętrzne * skomplikowana komora zawierająca elementy błoniaste wypełnione śródchłonką (płynem) * błędnik narząd równowagi, w jego skład wchodzą przedsionek i trzy kanały półkoliste * ślimak narząd słuchu KODOWANIE I PRZEWODZENIA IMPULSÓW NERWOWYCH - wytwarzane w określonych receptorach wyładowania elektryczne niosą informację o natężeniu działania bodźca - im większe jest natężenie bodźca, tym większa powinna być częstotliwość określonych impulsów nerwowych w receptorze - impulsy te z odpowiednią częstotliwością muszą wędrować wzdłuż kolejnych neuronów - podstawową rolę w przewodzeniu impulsów nerwowych odgrywa błona komórkowa neuronów stąd określenie teoria membranowa przewodzenia impulsów nerwowych - w nie pobudzonym neuronie błona komórkowa wykazuje polaryzację spoczynkową (wstępny stan gotowości neuronu do reagowania) - polaryzacja błony wynika z nierównomiernego rozmieszczenia jonów (głównie sodu i potasu) na powierzchni błony i pod nią, w cytoplazmie - różnica potencjałów (potencjał spoczynkowy) między wewnętrzną oraz zewnętrzną powierzchnią błony wynosi 70mV - polaryzacja spoczynkowa utrzymywana jest dzięki nieustannej aktywności białek przenoszących jony sodu oraz potasu przez błonę - źródłem energii dla tej pompy sodowo-potasowej jest hydroliza ATP do ADP i Pi CZUCIE RÓWNOWAGI DEPOLARYZACJA I ROZPRZESTRZENIANIE SIĘ FALI DEPOLARYZACYJNEJ - zapewniają je niewielkie plamki urzęsionych nabłonków znajdujące się w przedsionku - nad nimi skupione są kryształki węglanu i fosforanu wapnia otolity - ich ciężar właściwy jest nieco większy niż płynu wypełniającego przedsionek, dlatego opadają zgodnie z zasadami grawitacji i uciskają odpowiedni fragment określonej plamki - pozwala to określić, gdzie jest góra, a gdzie dół, co daje poczucie równowagi oraz umożliwia określenie przyspieszeń liniowych - dość podobne elementy funkcjonują w kanałach półkolistych - ponieważ kanały są względem siebie prostopadłe, podczas ruchów obrotowych głową możliwe jest określenie przyspieszeń kątowych ODBIÓR WRAŻEŃ AKUSTYCZNYCH/DŹWIĘKOWYCH (SŁYSZENIE) - fale akustyczne kierowane są przez małżowinę uszną do przewodu słuchowego zewnętrznego i wprawiają w drgania błonę bębenkową, do której przylega młoteczek - jego drgania są przenoszone przez kowadełko na strzemiączko przylegające do okienka owalnego - wzmocnienie przez rezonans kosteczek słuchowych drgania błony okienka owalnego wprawiają w drgania śródchłonkę wypełniającą ucho wewnętrzne - w zależności od wysokości i natężenia dźwięków drgania te pobudzają różne komórki urzęsionego nabłonka znajdującego się w ślimaku - zakres częstotliwości odbieranych przez człowieka mieści się w przedziale od 16Hz (dźwięki niskie) do 20kHz (dźwięki bardzo wysokie) i nieco maleje wraz z wiekiem - poziom natężenia dźwięku mierzy się za pomocą jednostek umownych decybeli (db), minimalne natężenie dźwięku, które odbieramy, to próg słyszenia czyli 0dB, maksymalne natężenie dźwięku wynosi 140dB, powyżej tej granicy następuje uszkodzenie elementów ślimaka, jest to jedna z możliwych przyczyn niedosłyszenia, niekiedy konieczne jest wszczepienie tzw. implantu ślimakowego - spolaryzowana błona neuronu może chwilowo zmienić swoje własności elektryczne, gdy dostatecznie silny bodziec spowoduje lokalne otwarcie się białkowych kanałów jonowych - depolaryzacja - gwałtowne wnikanie jonów sodu do wnętrza komórki i jonów potasu na zewnątrz przez kanały jonowe - podczas depolaryzacji pomiar elektryczny wykazuje nowy, chwilowy stan o wartości ok. +40mV (wartość potencjału czynnościowego), trwa to ok. 1 milisekundy - później kanały jonowe zamykają się - respolaryzacja błyskawiczne przywrócenie stanu początkowego przez pracująca nieustannie pompę sodowopotasową - lokalna depolaryzacja przemieszcza się wzdłuż błony neuronu jako fala depolaryzacyjna - wyładowanie w jednym miejscu wywołuje wyładowanie obok, to zaś generuje następne - we włóknach dwuosłonkowych fala depolaryzacyjna docierająca do pierwszego przewężenia Ranviera natychmiast przeskakuje do następnego, potem do kolejnego itd., stąd tak duża prędkość przewodzenia impulsów nerwowych w tego rodzaju włóknach (do 120 m/s), we włóknach bezosłonowych fala depolaryzacyjna ma charakter ciągły, a prędkość przewodzenia wynosi tylko 0,2-2 m/s WŁÓKNO NERWOWE - pojedyncze włókno nerwowe przewodzi zgodnie z zasadą wszystko albo nic (przewodzi impulsy nerwowe albo nie przewodzi i na pobudzenie zawsze odpowiada taką samą falą depolaryzacyjną) - siła działającego bodźca nie jest ważna jeśli osiągnie wartość progową (tzw. próg pobudzenia) - amplituda potencjału czynnościowego nie ulega żadnym zmianom, jest taka sama na początku włókna i na końcu - przewodzenie nerwowe w samych włóknach odbywa się bez strat (bez dekrementu) i sygnały nie zanikają po drodze - dobrze zaopatrzone w tlen i glukozę włókno nerwowe jest w zasadzie nieznużalne, zmęczeniu ulegają natomiast synapsy chemiczne (ze względu na wyczerpanie się przekaźnika synaptycznego) - w synapsach chemicznych cząsteczki przekaźnika uwalniane z błony pretsynaptycznej dyfundują przez szczelinę synaptyczną i pobudzają białkowe receptory błony postsynaptycznej (następnej komórki), ten typ synaps ma asymetryczną budowę i przewodzi jednokierunkowo - dyfuzja mediatorów w szczelinie synaptycznej jest bardzo wolna w porównaniu z depolaryzacją nazywa się opóźnieniem synaptycznym, dlatego w drogach nerwowych wymagających szybkiego przekazu ilości połączeń jest niewielka (uległa redukcji w czasie ewolucji) ODWOŁANIE STRONA UKŁADU NERWOWEGO SYNAPSY

4 TKANKA NERWOWA * prymitywną tkankę nerwową mają już parzydełkowce * u wszystkich zwierząt trójwarstwowych tkanka nerwowa tworzy mniej lub bardziej rozwinięty układ nerwowy KOMÓRKI NERWOWE/NEURONY * ich głównym zadaniem jest szybkie przesyłanie informacji wzdłuż komórki w postaci impulsów nerwowych (fali niewielkich wyładowań elektrycznych) * w zależności od położenia w układzie nerwowym i pełnionej funkcji neurony ssaków i człowieka różnią się wielkością i kształtem * dojrzałe neurony nie mają zdolności do podziałów CIAŁO KOMÓRKI * jądro komórkowe wraz z otaczającą je cytoplazmą NEURYTY/AKSONY * w neuronie prawie zawsze jest tylko jeden neuryt, rozgałęzia się on dopiero na końcu i może osiągać długość ok. 1m * neuryt przewodzi odkomórkowo, czyli od ciała komórki dalej * zdolności regeneracyjne tkanki nerwowej kręgowców są bardzo małe * w przypadku uszkodzenia samego neurytu istnieje możliwość odtworzenia jego części, wówczas zachowana przykomórkowa część tej wypustki rozrasta się, wciska między komórki osłonowe i odtwarza utracone połączenie WYPUSTKI CYTOPLAZMATYCZNE DENDRYTY * zwykle są krótkie i mają drzewkowaty kształt * ich zadaniem jest przewodzenie impulsów nerwowych dokomórkowo, czyli w stronę ciała komórki KOMÓRKI GLEJOWE * nie przewodzą impulsów nerwowych, są odpowiedzialne za odżywianie komórek nerwowych WŁÓKNA NERWOWE * długie wypustki kończące się w znacznej odległości od ciała komórki nerwowej * liczne włókna, np. neuryty przewodzące impulsy z rdzenia kręgowego do mięśni szkieletowych, mają znaczną średnicę i otoczone są dwiema osłonkami tworzonymi przez komórki osłonowe owijające się wielokrotnie wokół wypustki aksonu: * rdzenną (mielinową) - wewnętrzna, utworzona przez ciasno zwiniętą błonę bogatą w mielinę zawierającą tłuszcze oraz cholesterol * komórkową Schwanna - rdzenna, otoczona osłonką komórkową z cytoplazmą i jądrem komórki osłonowej - w miejscach styku komórek osłonowych występują przerwy w osłonce rdzennej przewężenie Ranviera SYNAPSY * specjalne złącza służące do szybkiego i precyzyjnego przekazywania sygnałów do kolejnych komórek, powstają zwykle między zakończeniem aksonu jednej a dendrytem lub ciałem kolejnej komórki nerwowej * gdy impuls nerwowy osiąga zakończenie neurytu (błonę presynaptyczną), do szczeliny synaptycznej otwierają się malutkie pęcherzyki synaptyczne zawierające specjalną substancję chemiczną mediator synaptyczny (np. acetylocholina lub noradrenalina), substancja ta dyfunduje przez szczelinę i pobudza białkowe receptory w błonie postsynaptycznej, wyzwalając w kolejnej komórce impuls nerwowy * synapsy nerwowo-nerwowe połączenia neuronów z innymi neuronami * synapsy nerwowo-mięśniowe za ich pomocą aksony komórek nerwowych przekazują impulsy do komórek mięśniowych * synapsy nerwowo-gruczołowe - za ich pomocą aksony komórek nerwowych przekazują impulsy do komórek gruczołowych

5 ośrodkowy (centralny) OUN Tkanka nerwowa: * istota szara skupienie ciał komórek nerwowych * istota biała skupienie włókien nerwowych tworzących drogi nerwowe mózgowie (mózg) * istota szara na powierzchni w postaci kory nerwowej rdzeń kręgowy UKŁAD NERWOWY * swoista infostrada organizmu ciągnąca się w kanale kręgowym * istota szara tworzy wewnątrz skupienie w kształcie litery H: - rogi przednie jest tu skupienie licznych neuronów ruchowych, ich wypustki wychodzą z rdzenia, współtworząc następnie nerwy rdzeniowe - rogi tylne * przez korzenie grzbietowe do rdzenia kręgowego wnikają wypustki neuronów czuciowych * w istocie białej są liczne włókna tworzące drogi nerwowe wstępujące (prowadzące impulsy do mózgowia oraz zstępujące (prowadzące impulsy z mózgowia do narządów wykonawczych) nerwy rdzeniowe * 31 par * zawierają jednocześnie włókna czuciowe i ruchowe (nerwy mieszane) obwodowy Nerwy rozprowadzają impulsy nerwowe, są to wiązki włókien nerwowych nerwy czaszkowe * 12 par * opuszczają mózgowie * część zawiera włókna czuciowe (nerwy węchowe, wzrokowe) * część włókna ruchowe (nerwy poruszające gałkami ocznymi) * część ma charakter mieszany (nerwy błędne) rdzeń przedłużony tyłomózgowie wtórne śródmózgowie międzymózgowie kresomózgowie móżdżek most * najbardziej pierwotna część mózgowia * od doły łączy się z rdzeniem kręgowym, od góry przechodzi w most) * są tu drogi nerwowe (wstępujące/zstępujące) * są tu ośrodki nerwowe kontrolujące elementarne odruchowe funkcje życiowe jak: - połykanie - żucie - ssanie - ruchy oddechowe - praca serca (częściowo) * zbudowany z dwóch pobrużdżonych półkul móżdżku pokrytych trójwarstwową korą * w korze zachodzi integracja impulsów docierających m.in. z ucha zewnętrznego (dzięki temu możliwe jest utrzymanie równowagi i wyprostowanej postawy ciała * ma tu miejsce koordynacja złożonych ruchów dowolnych, np. podczas gry w siatkówkę * wytwarza niewielkie impulsy odpowiedzialne za lekkie fizjologiczne napięcia mięśni szkieletowych (tonus) * niewielkie jego uszkodzenie powoduje m.in. niezborność ruchową: - ataksję zaburzenia koordynacji pracy mięśni szkieletowych - astenię szybkie męczenie się mięśni * niewielki odcinek pnia mózgu * związane m.in. z koordynacją pracy mięśni gałki ocznej * stosunkowo niewielkie * centrum koordynacji nerwowej i hormonalnej * są tu ważne ośrodki motywacyjne układu nerwowego: - pokarmowy (głodu/sytości) - pragnienia - agresji - ucieczki - termoregulacyjny - rozrodczy (wyzwalający popęd płciowy, nieco inaczej zbudowany u kobiet i mężczyzn) * ośrodki międzymózgowia silnie wpływają na nasze stany motywacyjne: - zdobywania - unikania * kontrolę nad tymi ośrodkami sprawuje kresomózgowie * największa część mózgowia * tworzą je dwie półkule mózgowe połączone spoidłem wielkim * powierzchnia półkuli jest silnie pofałdowana, są na niej uwypuklenia (zakręty) oddzielone wypukleniami (bruzdami) * w każdej półkuli wyróżniamy charakterystyczne płaty: - czołowy - ciemieniowy - skroniowy - potyliczny * charakterystyczna jest tu kora mózgu tworząca 6 warstw komórek nerwowych (tzw. kora nowa) * komunikacja między półkulami kresomózgowia odbywa się drogami nerwowymi przebiegającymi w spoidle wielkim

6 UKŁAD NERWOWY * oba układy mają wspólne drogi nerwowe dośrodkowe (czuciowe) SOMATYCZNY * tworzy go część neuronów odpowiadająca za integrację bodźców docierających z środowiska zewnętrznego * efektory- mięśnie szkieletowe * reakcje mają charakter ruchowy * drogi odśrodkowe (ruchowe) są zawsze jednoneuronowe * neuroprzekaźnikiem jest tu acetylocholina (Ach) AUTONOMICZNY (AUN) * tworzy go mniejsza grupa neuronów odpowiadająca za integrację bodźców dochodzących z wnętrza ciała * kieruje czynnościami narządów wewnętrznych i częściowo tempem przemiany materii * sterowanie takimi funkcjami jak np. trawienie, oddychanie czy krążenie odbywa się niezależnie od naszej woli * unerwia mięśnie gładkie wszystkich narządów wewnętrznych, serce i gruczoły * nie ma tu włókien nerwowych dwuołonkowych (szybkich) * drogi odśrodkowe (ruchowe) są dwuneuronowe * występują zwoje nerwowe * neuroprzekaźnikiem są tu acetylocholina (Ach), adrenalina i noradrenalina (NA) * ośrodki układ są rozmieszczone nierównomiernie, m.in. w śródmózgowiu, rdzeniu przedłużonym oraz w rdzeniu kręgowym Część współczulna (noradrenalina, adrenalina) * pobudza czynności narządów, które mobilizują organizm w warunkach stresu * w narządach docelowych zakończenia neuronów układu współczulnego wydzielają noradrenalinę i adrenalinę Część przywspółczulna (acetylocholina) * wprowadza organizm w stan odprężenia * po obfitym posiłku uwalniana z zakończeń neuronów acetylocholina przekierunkowuje organizm na obróbkę pokarmu Źrenica rozszerzenie zwężenie Gruczoły potowe wydzielanie potu na ogólne pocenie się dłoniach Oskrzela rozszerzenie zwężenie Serce przyspieszenie akcji zwolnienie akcji Wątroba rozkład glikogenu brak wyraźnego efektu Tkanka tłuszczowa rozkład tłuszczów brak reakcji zapasowych Gruczoły ślinowe wydzielanie gęstej śliny wydzielanie wodnistej śliny Żołądek spadek motoryki wzrost motoryki Mięśnie jelita spadek perystaltyki wzrost perystaltyki Gruczoły trawienne spadek wydzielania wzrost wydzielania Wyspy trzustki spadek wydzielania insuliny wzrost wydzielania insuliny

7 PRZEKAZYWANIE IMPULSÓW NERWOWYCH ŁUK ODRUCHOWY Receptor w skórze (odbiornik bodźców) Neuron czuciowy (element przekazujący) Neuron pośredniczący (dodatkowy) Ośrodkowy układ nerwowy (np. rdzeń kręgowy) Efektor (mięsień) Nerw rdzeniowy Włókno neuronu ruchowego Neuron ruchowy Odruch - możliwy dzięki łukom odruchowym, prosta, odpowiednia do bodźca i mimowolna reakcja ustroju na dany bodziec, - do najprostszych odruchów zaliczamy te z udziałem rdzenia kręgowego, np. odruch kolanowy, - bardziej złożone są takie odruchy, jak np. odruch zginania kończyny górnej pod wpływem bólu (z udziałem rdzenia kręgowego) czy odruch źreniczny (z udziałem mózgowia) Odruchy bezwarunkowe (wrodzone) - zdeterminowane genetycznie, ich istota nie ulega zmianie w czasie życia człowieka (zachodzą zupełnie autonomicznie) - umożliwiają szybkie reagowanie na bodźce, gdyż w ich wytworzeniu nie uczestniczy świadomość - mają znaczenie obronne, np. odruch wykrztuśny, wymiotny oraz kaszlu - stanowią podstawę instynktów (złożonych zachowań wrodzonych, umożliwiających realizację ważnych celów biologicznych), np. instynkt macierzyński Odruchy warunkowe (nabyte) - wykształcane w ontogenezie z udziałem mózgowia - oparte na treningu - odruch taki polega na tym, że bodziec pierwotnie obojętny zmieniany zostaje na bodziec kluczowy (wyzwalający reakcje) - zaniechanie ćwiczeń prowadzi do osłabienia i zanikania odruchów warunkowych Najsłynniejsi badacze odruchów A) I. Pawłow - zajmował się odruchami klasycznymi ( pawłowskimi ) - opierał swoje eksperymenty m.in. na bezwarunkowym odruchu ślinowym psa (pokarm, drażniąc mechanoreceptory i chemoreceptory jamy ustnej, wzmagał wydzielanie śliny) - istota eksperymentu polegała na prawie jednoczesnym podawaniu pokarmu i zapalaniu lampki (lub włączeniu dzwonka) - pokarm był pierwotnym bodźcem kluczowym wyzwalającym ślinotok jako odruch bezwarunkowy - zapalone światło zaś (albo dźwięk dzwonka) stanowiło bodziec obojętny, nie wyzwalający reakcji - odkrycie Pawłowa polegało na dostrzeżeniu zależności wynikających z jednoczesnego zadziałania bodźca kluczowego i obojętnego - wielokrotne powtarzanie takiej operacji prowadziło do przekształcenia bodźca obojętnego we wtórny bodziec kluczowy (bodziec warunkowy wyzwalający reakcję) - zapalenie lampy lub dźwięk dzwonka powodowały u psa ślinotok - według Pawłowa warunkowanie polega na jednoczesnym powstawaniu dwóch ognisk pobudzenia w korze mózgowej, między którymi powstawałyby dość trwałe połączenia - współcześnie uważa się, że udział kory mózgowej w tworzeniu tego rodzaju odruchów nie zawsze jest konieczny (dowodzą tego np. doświadczenia z bezkręgowcami) Bodziec obojętny (lampka) Wzmocnienie (pokarm) reakcja - odruchy, które badał Pawłow były związane z reakcjami zależnymi od receptorów i efektorów wegetatywnych - koncentrował się on na cząsteczkowych reakcjach i pomijał zachowanie się całego organizmu - nie dostrzegł wzmożonej aktywności psa, która towarzyszy zapaleniu lampki (co znaczyło że pies był głodny) B) E. Thorndike - zajmował się odruchami instrumentalnymi - badał zdolności wykształcenia nowych reakcji na bazie stanów motywacyjnych (popędowych) - przyjął, że zwierzę (także człowiek) znajdujące się w odpowiednim stanie motywacyjnym może nauczyć się reakcji ruchowej lub złożonego aktu zachowania - znaczy to że może wykształcić odruch warunkowy typu instrumentalnego - różnica pomiędzy warunkowaniem klasycznym a instrumentalnym polega na tym, że w tym ostatnim wzmacnia się reakcję ruchową, nie zaś bodziec pierwotnie obojętny - odruchy instrumentalne związane są z układem ruchu Bodziec obojętny (ruch ręką lub komenda głosowa) Reakcja (podanie łapy) Wzmocnienie (kawałek mięsa) - pies uczy się (podlega warunkowaniu), kojarząc w czasie bodziec obojętny ze swoją konkretną reakcją - znaczenie adaptacyjne tego typu odruchów polega na tym, że zwierzę dostaje nagrodę lub unika kary - warunkowanie instrumentalne może być oparte na popędach apetytywnych (organizm dąży do nagrody) lub awersyjnych (uinika kary) NAUKA związana z bodźcami podstawą jest tu zapamiętywanie zachodzące w dwóch etapach: - tworzenie świeżej pamięci impulsy elektryczne krążą w wieloneuronalnych łańcuchach zwrotnego pobudzenia, m.in. wzgórza i kory mózgowej, może to trwać do kilkunastu minut w tym czasie łatwo można odtworzyć tą informację - tworzenie trwałej pamięci powstaje podczas wielokrotnego przechodzenia impulsów przez te same łańcuchy neuronów, kolejne pętle przechodzenia impulsów przebiegają coraz łatwiej, ponieważ następuje wówczas biochemiczna modyfikacja tych synaps, po których krążą impulsy

8 KORA MÓZGOWA OŚRODKI NERWOWE FUNKCJONOWANIE czuciowe * dotyku * smaku * bólu * zmiany temperatury - w płacie ciemieniowym - największą tzw. reprezentację korową mają te części ciała, które są bardzo dobrze unerwione, np. kciuk i język kojarzeniowe - sterują najbardziej złożonymi formami zachowania się - prawdopodobnie odpowiadają za inteligencję - są w płacie czołowym ruchowe - sterują ruchami dowolnymi, m.in. kończyn, tułowia oraz skurczami mięśni twarzy - są w płacie czołowym słuchowe - docierają tu wrażenia słuchowe - są w płatach skroniowych wzroku - docierają tu wrażenia wzrokowe - są w płacie potylicznym Ośrodki związane z umiejętnościami specyficznie ludzkimi Gnozje - zdolności kory do rozpoznawania przedmiotów, zjawisk oraz ich oceny (uświadamiamy sobie co trzymamy, widzimy, słyszymy) Praksje zdolności kory mózgowej do kierowania wykonywaniem czynności zamierzonych i celowych, np. otwarciem książki na odpowiedniej stronie, pisaniem pracy domowej czy uruchamianiem komputera Agnozja prowadzi do niej uszkodzenie powierzchni półkul mózgowych, polega np. na niemożności rozpoznania za pomocą dotyku klucza ukrytego w kieszeni Apraksja - prowadzi do niej uszkodzenie powierzchni półkul mózgowych, może przejawić się np. brakiem zdolności samodzielnego zawiązywania sznurowadeł Elektroencefalografia zajmuje się mierzeniem zmiennych potencjałów elektrycznych na powierzchni skóry głowy, będących odzwierciedleniem aktywności mózgowia Elektroencefalogram wynik badania będący źródłem cennych informacji, np. o możliwości wystąpienia pewnych form padaczki Pierwszy układ sygnałowy zdolność zwierząt i człowieka do reagowania na przedmioty i zjawiska namacalne ważne dla ustroju Drugi układ sygnałowy zdolność człowieka umożliwiająca ocenę sygnałów abstrakcyjnych, określających zdarzenia i przedmioty przy pomocy symboli (mowa, pismo, matematyka, sztuka) Ośrodek słuchowy mowy - umożliwia rozumienie słyszanych słów - w płacie skroniowym Ośrodek ruchowy mowy - kontroluje prace mięśni umożliwiających wydawanie dźwięków artykułowanych - w płacie czołowym Ośrodek ruchów pisarskich ręki - jego uszkodzenie pozbawia zdolności pisania - w płacie czołowym Ośrodek wzrokowy mowy - pracuje podczas czytania książek - w płacie potylicznym Nadrzędny ośrodek mowy - dobrze rozwinięty u znakomitych mówców - na styku płatów: ciemieniowego, potylicznego i skroniowego

9 STRES * ang. Stress nacisk, przeciążenie, ciśnienie * fizjologiczny stan podwyższonej gotowości bojowej organizmu, do stawienia czoła wyzwaniom, jakie stawia nam życie każdego dnia * zespół procesów przystosowujących organizm do nowej, nietypowej sytuacji * pojęcie stresu wprowadził do biologii kanadyjski fizjolog H. Selye * stres pozytywny krótkotrwały, mobilizuje organizm do konstruktywnego działania * stres negatywny długotrwały, nie ulega rozładowaniu i wywołuje przykre dolegliwości * stresory czynniki (bodźce) reakcji stresowej, mogą mieć charakter wewnętrzny lub zewnętrzny i różną moc oddziaływania na ludzi (na jednych mogą działać z dużą siłą, na innych z mniejszą bądź wcale * rozróżnia się dwa zasadnicze typy osobowości różniące się od siebie odpornością na stresy TYP A mała odporność ludzie niecierpliwi, impulsywni, agresywni TYB B duża odporność ludzie opanowani, zrównoważeni, spokojni * silne stresory: - zagrożenie (życia lub zdrowia, czy też pozycji społecznej) - przeciążenie (wykonywanie czynności na granicy swoich możliwości fizycznych/psychicznych) - zakłócenie (człowiek nie jest w stanie realizować podjętych zadań, ze względu na liczne przeszkody) - deprywacja <brak/utrata> (sytuacja, w której np. tracimy bliską osobę, znajdujemy się z dala od niej, opuszczamy dom rodzinny) FAZA PIERWSZA MOBILIZACYJNA FAZA DRUGA KRYTYCZNA FAZA TRZECIA - DESTRUKCJI * zmiany przygotowujące organizm do walki lub ucieczki * mobilizacji towarzyszy stan napięcia emocjonalnego, lekkie zdenerwowanie i motywacja pobudzająca organizm do działania Uwolnienie do krwiobiegu hormonów stresu w rdzeniu nadnerczy ADRENALINA * rozszerzenie naczyń krwionośnych w mięśniach szkieletowych (napięcie mięśni) * zwężenie naczyń w skórze (bladość skóry) i jamie brzusznej * większa częstość skurczów serca ( łomotanie serca ) * rozszerzenie oskrzeli * zwiększenie tępa oddechu * podwyższenie poziomu glukozy we krwi * przyspieszenie rozkładu tłuszczów * rozszerzenie źrenic * poprawa ukrwienia mózgowia NORADRENALINA * utrzymanie wysokiego ciśnienia krwi KORTYZOL * hormon produkowany przez korę nadnerczy * wzmacnia słabnące działanie adrenaliny i noradrenaliny * utrzymuje wysoki poziom glukozy we krwi (rozkład glikogenu zgromadzonego w wątrobie), dzięki czemu zapewniony jest ciągły dopływ paliwa do komórek * obniża sprawność układu odpornościowego * następuje, jeśli działanie stresora przedłuży się i wzrośnie jego natężenie * natężenie stresu osiąga tu próg odporności organizmu * Nadmierna produkcja wymienionych wyżej hormonów i podjęcie próby dostosowania się do sytuacji stresowej * serce bije szybko i nieregularnie * zmniejsza się krzepliwość krwi * pogarsza się wydolność płuc * gruczoły żołądkowe wydzielają więcej kwasu solnego (obniża to PH w żołądku) * wzrasta napięcie mięśni szkieletowych SYTUACJA PARADOKSALNA * To, co miało nas chronić przed niebezpieczeństwem, obraca się przeciwko nam * kłopoty z koncentracją * zmniejszenie zdolności przewidywania * trudności z rozwiązywaniem problemów * następuje, jeżeli nie znajdziemy skutecznego sposobu na rozładowanie stresu i zapewnienie organizmowi wypoczynku * celem agresji jest zniszczenie bądź uszkodzenia przedmiotu lub osoby będącej przyczyną stresu * jednak agresja, chwilowo redukująca napięcie emocjonalne, prowadzi do nowych trudności i nasilenia stresu to efekt błędnego koła PRZYKŁADY STRESU * stres stosunkowo krótki, z niewielkim natężeniem stresora faza mobilizacji ----> reakcja organizmu (walka lub ucieczka) ----> odpoczynek ----> powrót organizmu do normy * stres z dużym natężeniem stresora faza mobilizacji ----> faza krytyczna ----> faza destrukcji ----> negatywne następstwo długotrwałego stresu, np. choroba nadciśnieniowa

10 HIGIENA UKŁADU NERWOWEGO EMOCJE * stany psychiczne organizmu zdeterminowane biologicznie * układ nerwowy ma istotny wpływa na emocje towarzyszące powstawaniu i zaspokajaniu podstawowych potrzeb biologicznych (życiowych) * zewnętrznymi objawami emocji są zmiany czynności różnych narządów, np. zblednięcie lub zaczerwienienie skóry, przyspieszenie akcji serca, intensywne wydzielanie potu * emocje powodują wyzwalanie odpowiednio ukierunkowanej aktywności (np. strach przed bólem może wywoływać podobne reakcje jak ból) * za emocje odpowiadają różne struktury korowe i podkorowe mózgu * silne emocje mogą prowadzić do zaburzenia życia emocjonalnego człowieka FOBIA przykry, uporczywy i bezzasadny lęk (klaustrofobia zamknięte pomieszczenia, kancerofobia choroba nowotworowa, akrofobia lęk wysokości) NERWICA zaburzenie nerwowe powodowane np. silnymi lękami UCZUCIA * emocje rozwijają się, występując w coraz bardziej rozwiniętych formach uczuciach * mogą mieć zabarwienie pozytywne (miłość) lub negatywne (nienawiść) * oparte na uczeniu się * działają na człowieka silnie motywująco SEN * odwracalny stan nieświadomości, charakteryzujący się zmienną aktywnością kory mózgowej * przychodzi wtedy, gdy kora mózgowa pozbawiona jest dostatecznie silnych podniet, nie dzieje się nic co wystarczająco zaprzątałoby naszą uwagę * fazy snu SEM SEN WOLNOFALOWY * gałki oczne poruszają się wolno * tempo metabolizmu ulega znacznemu zmniejszeniu * spada ciśnienie krwi * zwolnione zostają oddechy i rytm serca * nerki produkują mniej moczu * pokarm przesuwany jest wolniej przez jelita * spada temperatura ciała (o ½ C) * wzrasta poziom niektórych hormonów * szybciej goją się rany * zapis EEG fale delta generowane spontanicznie przez korę mózgową REM SEN PARADOKSALNY * śpiący wchodzi w fazę mniej więcej co 1,5h na czas 15-20min * gałki oczne poruszają się szybko * oddech i puls stają się nieregularne * może się zdarzyć mruczenie lub mówienie przez sen * pojawiają się marzenia senne (mają charakter wizualny, rzadziej obejmują dźwięki, zapachy i smaki, częściej są czarno-białe niż kolorowe) * zapis EEG mózg wysyła nieregularne fale beta ROLA SNU * za dobową rytmikę snu i czuwania odpowiada podwzgórze i inne struktury pnia mózgu * człowiek, który zbyt długo nie śpi jest zmęczony, rozdrażniony i przestaje prawidłowo wykonywać czynności życiowe * dostateczne ilość nieprzerwanego snu pomaga uwolnić organizm od stresu i napięć doświadczanych w ciągu dnia i zregenerować siły na nowy dzień