Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku Katedra: Promocji Zdrowia Zakład: Biomedycznych Podstaw Zdrowia Fizjologia człowieka Osoby prowadzące przedmiot: Prof. nadzw. dr hab. Zbigniew Jastrzębski zb.jastrzebski@op.pl
Temat wykładu 3 Regulacyjna i integracyjna rola układu nerwowego
Układ nerwowy Anatomicznie: -układ ośrodkowy (mózgowie, rdzeń kręgowy) -układ obwodowy (zwoje nerwowe, nerwy czaszkowe i rdzeniowe) Czynnościowo: -układ somatyczny (przewodzi i przetwarza informacje) -układ autonomiczny (regulacja czynności narz. wew. oraz metabolizm tkanek) W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.59-69
Rodzaje neuronów - Aferentne (dośrodkowe, wstępujące, czuciowe)- docierają do rdzenia w korzeniach grzbietowych. - Eferentne (odśrodkowe, zstępujące, ruchowe)- wychodzą od rdzenia korzeniami brzusznymi. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.59-69
Ośrodkowy układ nerwowy KaŜde zachowanie człowieka ma swoje źródło w ośrodkowym układzie nerwowym, czyli w mózgowiu lub rdzeniu kręgowym. Podstawowymi elementami mózgowia są: rdzeń przedłuŝony, most, móŝdŝek, śródmózgowie, międzymózgowie i kresomózgowie, które tworzy półkule mózgu. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.34
Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.34
Rdzeń kręgowy Rdzeń kręgowy jest najniŝszym poziomem ośrodkowego układu nerwowego. Jego zadaniem jest między innymi przekazywanie informacji czuciowych z receptorów skórnych, stawowych, mięśniowych kończyn i tułowia oraz z narządów wewnętrznych na wyŝsze piętra układu nerwowego. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.35
Rdzeń kręgowy Motoneurony rdzenia, których aksony unerwiają włókna mięśni poprzecznie prąŝkowanych, uwaŝane są za wspólną drogę końcową" dla wszystkich dróg zstępujących, przekazujących informacje sterujące aktywnością ruchową. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.35
Rdzeń kręgowy Rdzeń kręgowy połoŝony jest w kanale kręgowym i jest podzielony na segmenty (ryc. 1). WyróŜnia się część szyjną (8 segmentów), piersiową (12 segmentów), lędźwiową (5 segmentów), krzyŝową (5 segmentów) i guziczną (1 segment). Ostatnie segmenty rdzenia leŝą na wysokości pierwszego kręgu lędźwiowego. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.35
Ryc. 1. A - podział rdzenia kręgowego na segmenty. Po wyjęciu z kanału kręgowego rdzeń zachowuje naturalne krzywizny: lordozę szyjną, kifozę piersiową i lordozę lędźwiową. Zgrubienia rdzenia w odcinku szyjnym i lędźwiowo-krzyŝowym związane są z unerwieniem kończyn. B - przekrój poprzeczny rdzenia - zaznaczono poszczególne części istoty szarej i białej oraz korzenie nerwu rdzeniowego. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.36
Rdzeń kręgowy KaŜdy segment jest wyznaczony przez jedną parę nerwów rdzeniowych, które doprowadzają do rdzenia informacje z receptorów na obwodzie i odprowadzają sygnały do efektorów. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.36
Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.37
Pień mózgu Pień mózgu tworzą trzy połączone ze sobą struktury połoŝone nad rdzeniem kręgowym: rdzeń przedłuŝony, most i śródmózgowie. Znajduje się w nich wiele skupisk komórek nerwowych, które biorą udział w procesach sterowania ruchem. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.38
Pień mózgu Dwanaście par nerwów czaszkowych, których jądra są rozmieszczone w całym pniu mózgu, unerwia większość mięśni głowy i szyi, przekazuje informacje czuciowe (w tym dotyczące smaku, słuchu i równowagi) z receptorów tego obszaru oraz unerwia przywspółczulnie większość narządów wewnętrznych. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.38
Pień mózgu Przez pień mózgu przechodzą liczne drogi łączące rdzeń kręgowy z wyŝszymi poziomami układu nerwowego oraz drogi łączące z móŝdŝkiem, poprzez konary móŝdŝku - dolne, środkowe i górne. Ponadto, wzdłuŝ całego pnia mózgu rozciąga się twór siatkowaty, skomplikowana struktura, utworzona przez krzyŝujące się włókna nerwowe i rozmieszczone pomiędzy nimi neurony i ich skupiska. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.38
Neurony tworu siatkowatego Neurony tworu siatkowatego mają wszechstronne połączenia z wieloma obszarami mózgowia i są zaangaŝowane w koordynację odruchów rdzeniowych i prostych czynności ruchowych, uczestniczą w kontroli pracy serca, ciśnienia krwi i oddychania, a takŝe wpływają na regulację stanów snu i czuwania. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.38
Rdzeń przedłuŝony W rdzeniu przedłuŝonym znajdują się teŝ jądra nerwów czaszkowych, odpowiedzialne między innymi za odbiór wraŝeń czuciowych z narządów wewnętrznych klatki piersiowej i jamy brzusznej (drogą nerwu błędnego - X) oraz wraŝenia smakowe (nerw twarzowy - VII i językowo-gardłowy - IX), a takŝe za ruchowe unerwienie mięśni języka (nerw podjęzykowy- XII). Na granicy rdzenia przedłuŝonego i mostu leŝą jądra przedsionkowe i ślimakowe (nerw przedsionkowo-ślimakowy - VIII), odbierające sygnały z receptorów równowagi i słuchu w uchu wewnętrznym. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.38
Nerwy czaszkowe
Śródmózgowie Śródmózgowie jest najmniejszą częścią pnia mózgu. WyróŜniamy w nim leŝące brzusznie konary mózgu, utworzone przede wszystkim przez włókna biegnące z kory mózgu do ośrodków pnia i rdzenia kręgowego, oraz pokrywęśródmózgowia, w której znajduje się kilka waŝnych skupisk neuronów. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.39
Śródmózgowie Istota czarna, mająca połączenia z jądrami kresomózgowia, odgrywa waŝną rolę w regulacji czynności dowolnej mięśni. Jądro czerwienne otrzymuje informacje(m.in. z móŝdŝku poprzez konary górne) i daje początek drogom zstępującym do rdzenia kręgowego oraz wstępującym do wzgórza.. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.39
Śródmózgowie Wzgórki górne i dolne blaszki pokrywy i są związane z przekazywaniem wraŝeń wzrokowych i słuchowych. Ponadto, w śródmózgowiu zlokalizowane są jądra nerwów czaszkowych, odpowiedzialne między innymi za unerwienie mięśni gałki ocznej dzięki czemu odgrywają waŝną rolę w kontroli ruchów oczu Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.40
MóŜdŜek Do móŝdŝku dochodzą informacje czuciowe - wstępujące z rdzenia kręgowego, ruchowe - zstępujące z kory mózgu oraz dotyczące równowagi - z narządu przedsionkowego w uchu wewnętrznym. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.40
MóŜdŜek Dzięki integracji sygnałów z tych źródeł móŝdŝek zwrotnie wpływa zarówno na planowanie ruchów, jak i na ich wykonanie, kontroluje napięcie mięśniowe, reguluje postawę ciała oraz koordynuje ruchy głowy i gałek ocznych. Uczestniczy teŝ w procesach uczenia się ruchów. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.40
Schemat móŝdŝku na przekroju strzałkowym (A) i poprzecznym (B); IV komora czwarta. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.40
Międzymózgowie Międzymózgowie tworzą dwie główne struktury: wzgórze i podwzgórze
Wzgórze Wzgórze leŝy powyŝej śródmózgowia, wciśnięte pomiędzy półkule mózgu, rozdzielone jest na prawą i lewą część przez komorę trzecią. Składa się z wielu skupisk istoty szarej (jąder), poprzedzielanych wąskimi pasmami istoty białej. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.41
Wzgórze Wzgórze stanowi waŝny ośrodek przekaźnikowy w drogach ze wszystkich rodzajów receptorów (z wyjątkiem węchu) do kory mózgu, który moduluje informacje czuciowe oraz w duŝej mierze decyduje o ich dotarciu do świadomości. Ponadto wpływa na funkcje ruchowe, integrując informacje z jąder kresomózgowia i móŝdŝku, które przekazuje do obszarów ruchowych kory płata czołowego. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.41
Podwzgórze Podwzgórze integruje czynności układu autonomicznego (poprzez wpływ na ośrodki autonomiczne w pniu mózgu i rdzeniu kręgowym) oraz nadzoruje układ wydzielania wewnętrznego (przez co wpływa pośrednio na wzrost, zachowania seksualne, ciąŝę, pobieranie pokarmów i wody, regulację ciśnienia krwi). Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.41
Podwzgórze Ponadto ośrodki podwzgórza uczestniczą w regulacji rytmów dobowych, snu i czuwania, wpływają na zachowania emocjonalne i sterują reakcjami obronnymi na stres. William F. Ganong.Fizjologia Lekarska. PZWL,
Półkule mózgu Prawa i lewa półkula, oddzielone od siebie szczeliną podłuŝną mózgu, tworzą największą część ludzkiego mózgowia, a ich funkcje związane są między innymi ze świadomym odczuwaniem, planowaniem ruchów, procesami poznawczymi, pamięcią, emocjami i mową. Powierzchnię półkul pokrywa kora mózgu, wewnątrz znajduje się istota biała oraz skupiska neuronów tworzące jądra kresomózgowia, hipokamp i ciało migdałowate. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.41
Kora mózgu Kora mózgu człowieka i innych naczelnych jest silnie pofałdowana, w przeciwieństwie do innych gatunków zwierząt, dzięki czemu znaczącemu zwiększeniu uległa jej powierzchnia i tym samym wzrosły moŝliwości magazynowania i przetwarzania informacji. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.42
Kora mózgu Rozwój kory mózgu u człowieka umoŝliwił przejęcie przez nią kontroli nad wieloma zachowaniami, które u zwierząt mają charakter podświadomy i są sterowane przez niŝsze poziomy układu nerwowego (np. popędy pokarmowe i seksualne, emocje). Ten proces ewolucji nazywa się encefalizacją. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.42
Kora mózgu Poszczególne regiony kory tworzą wypukłe zakręty, oddzielone od siebie bruzdami. Anatomicznie podzielono korę kaŝdej półkuli na 4 główne płaty: czołowy, ciemieniowy, Skroniowy, potyliczny Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.42
Podział kory mózgu na płaty: A - rzut boczny, B - rzut przyśrodkowy półkul. 1 - płat czołowy, 2 - płat ciemieniowy, 3 - płat skroniowy, 4 - płat potyliczny, 5 - płat limbiczny. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.42
Kora mózgu Kora mózgu ma budowę warstwową. W regionach filogenetycznie starszych występuje tzw. kora stara, składająca się z trzech warstw. Natomiast 95% zajmuje u człowieka kora nowa, zbudowana z 6 warstw: I - drobinowa, II - ziarnista zewnętrzna, III piramidowa zewnętrzna, IV - ziarnista wewnętrzna, V - piramidowa wewnętrzna, VI - warstwa komórek wielokształtnych. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.42
Dwa podstawowe typy neuronów kory mózgu: komórki ziarniste i piramidowe i ich lokalizacja w sześciowarstwowej korze nowej. Piotr Krutki, Jan Celichowski[2001] BUDOWA I CZYNNOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO.[W;] J. Górski.Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.43
Komórki piramidowe Komórki piramidowe są macierzystymi dla dróg wyprowadzających informacje z kory, ich aksony biegną m.in. do róŝnych ośrodków podkorowych, pnia mózgu i rdzenia kręgowego. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.59-69
Komórki ziarniste Komórki ziarniste są głównymi odbiorcami informacji, jakie docierają do kory ze wzgórza. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str.59-69
Bibliografia: Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego J. Górski, 2001 Fizjologia Człowieka w Zarysie W. Z. Traczyk,2005 Fizjologia Lekarska William F. Ganong