Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia zajecia 3 : 22.10.15
Kontakt: michaladammichalowski@gmail.com https://mmichalowskiuwr.wordpress.com/ I gr 08:30 10:00 II gr 10:15 11:45 III gr 12:00 13:30 IV gr 13:45 15:15 (s. Cybulskiego; (s. Cybulskiego; (s. Cybulskiego; (s. Cybulskiego; 08.10. 19.11.) 08.10. 19.11.) 08.10. 19.11.) 08.10. 19.11.)
Receptory skorne Seminarium trzecie
Receptory, bodzce oraz czucie powierzchniowe.
Bodzce i receptory. Receptor to narząd odbierający bodziec: fizyczny (dźwięki, światło, dotyk ) chemiczny (smaki, zapachy, substancje chemiczne ) Bodźce mogą pochodzić z: zewnątrz (eksteroceptywne) wnętrza organizmu (interoceptywne) związane z ruchem i równowagą (proprioceptywne) Receptory dotyku i bólu są do siebie zbliżone - są to początkowe odcinku czuciowych włókien nerwowych (części receptorowe), ale receptory dotyku mają dodatkowy element z tkanki łącznej do odbioru siły mechanicznej, natomiast receptory bólu to wolne zakończenia nerwowe.
Adaptacja i odczucie bodzca Odpowiedź receptora na bodziec nie jest stała, ulega on adaptacji. Ze względu na typ adaptacji wyróżniamy dwa rodzaje receptorów: fazowe (szybka adaptacja, pobudzenie start/stop) toniczne (wolna adaptacja, pobudzenie non-stop, ale o spadającym napięciu) Bodziec nie zawsze wywoła odpowiedź receptora, zależy to od jego siły: podprogowy progowy nadprogowy maksymalny
Ocena intensywnosci bodzca Jak oceniamy siłę bodźca? => Często w skali logarytmicznej, zamiast liniowej. Jak oceniamy zmianę wartości bodźca? Weber: przyrost a wartość początkowa Fechner: Weber w skali logarytmicznej Stevens: w zależności od wartości progowych bodźca oraz jego typu, np. największe odczucie zmiany ciepła najsłabsze dla bodźców świetlnych
Czucie somatyczne, czucie powierzchniowe i dotyk Czucie somatyczne = powierzchniowe + głębokie + trzewne + ból Receptory czucia powierzchniowego reagują na bodźce mechaniczne (mechanoreceptory), termiczne (termoreceptory) i bólowe (nocyceptory). Wyróżniamy kilka typów receptorów dotyku: czucie precyzyjne (włókna AB): tarczki Merkela (wolna adaptacja, głęboki naskórek, bodziec w przybliżeniu stały) zakończenia Ruffiniego (wolna adaptacja, skóra właściwa) ciałka Meissnera (szybka adaptacja, wolny ruch i wibracje niskiej częstotliwości, granica naskórka i skóry właściwej) ciałka Paciniego (bardzo szybka adaptacja, wibracje wysokiej częstotliwości, tkanka podskórna) czucie nieprecyzyjne (włókna C bezmielinowe): wolne zakończenia nerwowe (łaskotanie i swędzenie)
Przetwarzanie czucia dotyku Mechanika działania ciałka Paciniego: 1. 2. 3. 4. nacisk rozciągnięcie błony i otwarcie kanałów sodowych wyzwolenie potencjału receptorowego (EPSP) generacja potencjału czynnościowego Charakter sygnału: początkowo analogowy, przetworzony na formę cyfrową.
Czucie temperatury Działanie receptorów ciepła i zimna odbywa się na zasadzie detekcji przepływu ciepła. W zależności od zakresu temperatury uaktywniają się receptory zimna (12-35 st. C), ciepła (30-50 st. C), powyżej oraz poniżej tych zakresów zaczynają odpowiadać receptory bólu.
Ból i receptory bólu.
Przetwarzanie czucia dotyku Ból to nieprzyjemne doznanie czuciowe i emocjonalne związane z bieżącym, potencjalnym lub domniemanym uszkodzeniem tkanek organizmu. Dwa typy bólu: ból fizjologiczny (czynniki szkodliwe) ból patologiczny (proces chorobowy) Włókna nerwowe powiązane z odbieraniem bólu: włókna C (polimodalne, bezmielinowe, ból wolny ) włókna Ad (głównie mechaniczne, mielinowane, ból szybki )
Bramka rdzeniowa Sygnał z receptorów skórnych: receptory bólu (C, Ad) z neuronu I => hamowanie interneuronu I, pbudzenie neuronu II receptory dotyku (AB) oraz bólu z innego miejsca => pobudzenie interneuronu I Dalsza droga: interneuron I => hamowanie neuronu II sygnał z ośrodków tłumiących ból => pobudzenie interneuronu II interneuron II => hamowanie neuronu II Finalny etap: neuron II => sygnał do ośrodków czucia bólu oraz odruch obronny przez motoneurony alfa
Substancje kluczowe dla czucia bolu Substancja P: fizjologicznie przekazuje informację z neuronu I na neuron II uwalnia się do chorobowo zmienionej tkanki rozszerza naczynia krwionośne, ułatwia uwalnianie substancji prozapalnych i krwinek białych wzmaga uczucie bólu CGRP oraz nuerokinina A: neuromediator (substancja P) oraz neuroprzekaźnik neurokinina A jako przekaźnik objętościowy powoduje bół wokół ogniska zapalnego
Substancje kluczowe dla czucia bolu ból trzewny: oparty na włóknach C towarzyszy mu wzmożone napięcie mięśni szkieletowych (pobudzenie motoneuronów alfa) promieniuje do innych stref ciała (stref Heada) unerwianych przez ten sam odcinek rdzenia kręgowego ból odniesiony jest związany z drogą włókien nerwów czucia trzewnego: do nerwów współczulnych powodujących odruch autonomiczny (skurcz narządu) do neuronów czuciowych I i II rzędu ze skóry i tkanki podskórnej
Osrodkowy system tlumienia bolu Osłabienie czucia bólu (analgezja): włókna serotoninoergiczne i noradrenergiczne hamujące przepływ impulsów w rogach grzbietowych rdzenia kręgowego stres pobudzenie emocjonalne impulsy bólowe Receptory opioidowe występują w błonie komórek nerwowych, redukują one uczucie bólu (analgezja opioidowa). Po aktywacji poprzez oddziaływanie z białkiem G otwierają kanały potasowe, powodując hiperpolaryzację błony. Endorfiny to opioidy tłumiące ból. Powstają z prekursorów, np. endomorfina z pro-endomorfiny. Aktywują różne typy receptorów opioidowych.
Morfina Tolerancja na morfinę: spadek skuteczności leku, spowodowany zmianą funkcjonowania przekaźników wtórnych w neuronach hamujących ból. Uzależnienie od morfiny: zmiana aktywności neuronów jądra sinawego i jądra półleżącego (stała aktywność po zaprzestaniu przyjmowania leku): fizyczne (niepokój, drżenie rąk, bezsenność, pocenie) psychiczne (głód morfinowy)
Wstep do cwiczen: Odruchy. Luk odruchowy, rodzaje odruchow, samoregulacja napiecia miesniowego.
Czym jest odruch i jak wyglada luk odruchowy? Odruch - odpowiedź narządu wykonawczego (efektora) wywołana przez bodziec działający na receptor i zachodząca za pośrednictwem ośrodkowego układu nerwowego. Droga łuku odruchowego: 1. 2. 3. 4. 5. receptor droga dośrodkowa (aferentna) ośrodek nerwowy droga odśrodkowa (eferentna) efektor
Odruchy na rozciaganie (miotatyczne) Odruch na rozciąganie to odruch monosynaptyczny. z mięśnia dwugłowego ramienia z mięśnia trójgłowego ramienia z mięśnia czworogłowego uda (odruch kolanowy) z mięśnia trójgłowego łydki (odruch ze ścięgna Achillesa) Odpowiedź wrzeciona mięśniowego z prostownika: po rozciągnięciu aktywowany jest => prostownik ( utrzymanie stanu ) Odpowiedź narządu ścięgnistego z prostownika: odwrócony odruch na rozciąganie ( wentyl bezpieczeństwa )
Cwiczenia
a) odruch kolanowy z mięśnia czworogłowego uda. Odruch kolanowy jest przykładem jednosynaptycznego odruchu rozciągowego (dwuneuronowego odruchu własnego). Powstaje on wskutek rozciągnięcia mięśnia po podrażnieniu zakończeń pierścienno-spiralnych. Odruch ten podlega zasadzie sprzężenia zwrotnego ujemnego. Pobudzany jest ośrodek rdzeniowy L2-L4. Wykonanie: Osoba badana siedzi tak by nogi zwisały jej luźno. Osoba badająca uderza młoteczkiem neurologicznym w ścięgno mięśnia czworogłowego dochodzącego do rzepki (w miejscu pomiędzy rzepką a kością piszczelową). Uderzenie to powoduje krótkotrwałe rozciągnięcie mięśnia, które z kolei po podrażnieniu receptorów napięcia wyzwala impuls biegnący włóknami dośrodkowymi do motoneuronów alpha w rogach brzusznych rdzenia kręgowego, skąd przechodzi przez włókna ruchowe do efektora, którym jest mięsień czworogłowy jego skurcz powoduje gwałtowne wyprostowanie nogi w stawie kolanowym. Odruch ten może być hamowany wpływami korowymi, dlatego należy skierować uwagę osoby badanej na inną czynność, np. dobrym sposobem jest stosowanie chwytu Jędrassika: poleca się osobie badanej szczepić palce obu rąk i silnie rozciągać, a osoba badająca uderza w tym czasie w ścięgno rzepkowe.
b) Odruch ze ścięgna Achillesa odruch skokowy. Wykonanie: Jest to odruch z mięśnia trójgłowego łydki. Ośrodkiem rdzeniowym jest L5, S1, S2, pobudzeniu ulegają nerwy obwodowe w nerwie piszczelowym lub kulszowym. Osoba badana klęczy na krześle tak, by stopy zwisały luźno poza krzesłem. Badający uderza w ścięgno Achillesa podrażniając proprioreceptory efektem jest skurcz mięśni łydki z lekkim zgięciem podeszwowym stopy odruch prostowania stopy. c) Odruch z mięśnia trójgłowego ramienia Jest to odruch własny, którego łuk odruchowy biegnie nerwem promieniowym, a ośrodkiem rdzeniowym jest C5-C7-C8-D1 (przede wszystkim C7). Badający opukuje badanemu ścięgna mięśnia trójgłowego tuż nad wyrostkiem łokciowym (ręka osoby badanej leży grzbietem na jego udzie). Efektem jest skurcz mięśnia trójgłowego połączony z ruchem prostowania przedramienia.
d) odruch z mięśnia dwugłowego ramienia Jest to odruch własny, ośrodkiem rdzeniowym jest C5, C6. Osoba badana siedzi na krześle trzymając rękę grzbietem na udzie. Badający uciska kciukiem badanemu ścięgno mięśnia dwugłowego lekko je napinając w zgięciu łokciowym i uderza młoteczkiem w kciuk. Powoduje tym rozciągnięcie ścięgna, a efektem jest skurcz mięśnia dwugłowego z lekkim zgięciem w stawie łokciowym. e) odruch okostnowy promieniowy odruch z mięśnia ramienno promieniowego Jest to inny sposób wyzwalania odruchu własnego z mięśnia dwugłowego ramienia. Ośrodek rdzeniowy C5, C6, pobudzenie biegnie nerwem promieniowym. Osobie badanej opukuje się boczny brzeg kości promieniowej (tuż przy nadgarstku), trzymając badanego za rękę (w chwycie podania ręki). Uderzenie to działa na staw łokciowy jak czynnik obrotowy prowadząc do nagłego rozciągnięcia mięśnia dwugłowego, mięśnia ramieniowego i ramienno przedramieniowego, co w konsekwencji daje skurcz tych mięśni oraz lekkie zgięcie w stawie łokciowym.
a) Odruch podeszwowy. Ośrodek rdzeniowy umiejscowiony jest w L5, S1-2. Osoba badana układa stopę jednej nogi na kolanie drugiej nogi. Badający młoteczkiem neurologicznym lub paznokciem lub innym ostro zakończonym przedmiotem przesuwa po skórze podeszwy badanego od pięty w kierunku do palucha lub od pięty w kierunku do palca piątego. Efektem jest zgięcie palców ku podeszwie lub też przy silnym drażnieniu dołącza się odruch ucieczki: zgięcie w stawie skokowym, kolanowym i biodrowym. (Należy unikać bezpośredniego drażnienia w sąsiedztwie paliczka palucha.) b) Odruch Babińskiego. Jest to patologiczny objaw odruchu podeszwowego spowodowany uszkodzeniem drug piramidowych. U zdrowych dorosłych osób nie występuje. Obserwuje się go u dzieci (do drugiego roku życia) w niedojrzałości dróg piramidowych. Podrażnienie skóry w sposób opisany przy badaniu odruchu podeszwowego daje w efekcie zgięcie grzbietowe palucha lub też i pozostałych palców z równoczesnym rozstawieniem palców objaw wachlarza Często jest on połączony z odruchem ucieczki. (tzw. Babiński dodatni).
c) Odruchy brzuszne. Badany leży wygodnie na plecach, ręce ułożone wzdłuż tułowia, szyja rozluźniona, odsłonięty rozluźniony brzuch (odruchy te są trudne do wywołania, gdy brzuch jest otyły wzdęty, wiotki). Badający przesuwa młoteczkiem neurologicznym lub np. pęsetą po skórze badanego poprzecznie do osi ciała. W trzech różnych obszarach skóry brzucha aby wyzwolić: górne odruchy brzuszne: miejscem drażnienia jest skóra tuż poniżej łuku żebrowego, a odpowiedzią będzie wciągnięcie nadbrzusza i podżebrza z podciągnięciem pępka ku górze i na zewnątrz. Umiejscowienie ruchowe D2 a czuciowe w dół aż do D9; środkowe odruchy brzuszne: drażnienie na wysokości pępka powoduje wciągnięcie mięśnia poprzecznego brzucha z przesunięciem pępka w bok. Umiejscowienie ruchowe D9, czuciowe w dół aż do D11; dolne odruchy brzuszne: drażnienie powyżej pachwiny powoduje wciągnięcie podbrzusza i przesunięcie pępka w dół i w bok. Umiejscowienie rdzeniowe ruchowe D10-12(lub też i D9 i L1), czuciowe D11-12 (L1). d) Odruch łopatkowy. Jest to fizjologiczny odruch skóry. Drażnienie skóry na łopatce powoduje skurcz mięśni łopatkowych. Umiejscowienie rdzeniowec5d1.
e) Odruch rogówkowy. Jest to skórny odruch obcy. Drogą dośrodkową jest nerw nadczołowy (górna gałąź nerwu trójdzielnego), a drogą odśrodkową nerw twarzowy, miejscem drażnienia jest rogówka. Warunki wywołania odruchu są podobne jak w przypadku odruchu spojówkowego. Dotknięcie rogówki powoduje gwałtowny skurcz mięśnia okrężnego oka, połączony z częściowym bądź całkowitym zamknięciem obu oczu. Brak tego odruchu obserwuje się u nieprzytomnych, w stanach narkozy chirurgicznej, odruch ten zanika bardzo szybko po śmierci (badanie przy stwierdzaniu zgonu). f) Odruch spojówkowy Wykonanie: Miejscem drażnienia jest spojówka. Osoba badana patrzy w bok, badający zaś brzegiem cienko złożonego płótna lekko dotyka spojówkę, następuje zwężenie szpary ocznej wskutek skurczu mięśnia okrężnego oka.
g) Odruch źreniczny Wielkość źrenicy (szerokość) jest odruchowo zmieniana i zależy od wpływu wielkości oświetlenia, akomodacji, zbieżności gałek ocznych i innych czynników nerwowych i humoralnych. Celem badania jest ustalenie reakcji na światło i reakcji na zbieżność. Reakcja na światło. Osoba badana stoi przodem np. do jasno oświetlonego okna lub przed niezbyt jasna lampą i patrzy w dal (chodzi o wykluczenie akomodacji). Badający staje naprzeciw, ustala wielkość i kształt źrenic badanego a następnie przesłania mu rękami oczy. Po pewnym czasie odsłania jedno oko obserwując zwężenie się pod wpływem światła źrenicy która podczas zaciemnienia uległa rozszerzeniu (skurcz mięśnia zwieracza źrenicy unerwianego przez nerw okoruchowy). Podobnie postępuje badający z drugim okiem badanego. Efektem jest zbieżne ustawienie obu gałek ocznych na przedmiot obserwacji oraz zwężenia źrenic (siał łamiąca oka jest większa). reakcja na zbieżność związana jest ze zmiana szerokości źrenicypodczas akomodacji. Badany patrzy daleko przez okno, badający obserwuje bardzo szeroką źrenicę (siła załamywania w oku jest względnie mała). Badający poleca badanemu patrzeć nagle na palec umieszczony w odległości 10-15 cm od oczu badanego. Efektem jest zbieżne ustawienie obu gałek ocznych na przedmiot obserwacji oraz zwężenie źrenic (siła łamiąca oka jest większa)
f) Odruch nosowo-powiekowy (odruch kichania) Wykonanie Badający dotyka twardym włosem końskim błony śluzowej nosa w części górnej lub środkowej, drażniąc tym samym pierwszą i drugą gałąź nerwu trójdzielnego. U badanego wyzwala się wówczas odruch kichania połączonego ze łzawieniem, zamknięciem powiek, często grymasem twarzy. g) Odruch podniebienny Wykonanie Badany otwiera szeroko jamę ustna i wyciąga język na zewnątrz. Badający dotyka łyżeczką laryngologiczną podniebienia miękkiego lub języczka. Obserwuje się podniesienie podniebienia miękkiego wskutek podrażnienia drugiej gałęzi nerwu trójdzielnego i nerwu językowo-gardłowego, a reakcję ruchową wyzwala podrażnienie nerwu błędnego. Należy uważać by nie dotykać tylnej ścianki gardzieli, ponieważ może to spowodować wystąpienie odruchu wymiotnego (gardzielowego).
Dziekuje za uwage Pytania: michaladammichalowski@gmail.com
Bibliografia Literatura: Kandel, E. et al (2012) Principles of Neural Science, 5th edition Elsevier Netter, F.H. et al (2009) Netter s Essential Physiology, Elsevier
Zajęcia 4. Wzrok i oko 1. Zakres i cechy światła widzialnego 2. Oko jako układ optyczny 3. Funkcjonalna budowa oka i siatkówki. Plamka ślepa i plamka żółta. 4. Choroby oka: krótko- i dalekowzroczność, astygmatyzm, katarakta (zaćma), jaskra, dalekowzroczność starcza, daltonizm 5. Fotoreceptory, mechanizm widzenia 6. Widzenie skotopowe i fotopowe. Adaptacja do światła i ciemności 7. Pola recepcyjne komórek zwojowych w siatkówce oka. Widzenie kolorów. Stanisław J. Konturek (2007) Fizjologia człowieka podręcznik dla studentów medycyny Str. 921-935 (12.6-12.6.5.2)