Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia zajecia 6 : 12.11.15
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.)
Sluch i rownowaga Seminarium szoste
Fizyka dzwieku Ton to prosty dźwięk, drgania sinusoidalne w zakresie jednej częstotliwości. W przypadku bardziej złożonych dźwięków, częstotliwość dźwięku odbierana przez człowieka odpowiada pierwszej harmonicznej. Człowiek słyszy w zakresie 16-20 000 Hz. Głównym ośrodkiem, w którym rozchodzi się dźwięk jest powietrze. Może być on również przewodzony przez np. ciała stałe. W przypadku człowieka - kości czaski (przewodzenie kostne). Taki sposób transmisji charakteryzuje się jednak wyższym progiem słyszenia (o 30-40 db).
Budowa ucha Wyróżniamy trzy elementarne obszary ucha: ucho zewnętrzne błona bębenkowa oddziela od ucha środkowego ucho środkowe młoteczek, kowadełko i strzemiączko przekazują drgania z błony bębenkowej blaszka kostna z okienkiem owalnym (odbierającym sygnał ze strzemiączka) i okrągłym oddziela je od ucha wewnętrznego ucho wewnętrzne w kanale półkolistym: narząd równowagi w ślimaku: narząd słuchu
Kluczowe elementy ucha wewnetrznego Wypełnie cieczą: schody bębenka i przedsionka: przychłonka (perylimfa), dużo Na+ schody środkowe: śródchłonka (endolimfa), dużo P+, +80 mv przestrzeń narządu spiralnego: trzecia chłonka (chłonka Cortiego), podobna do przychłonki Komórki włoskowate: wewnętrzne i zewnętrzne umieszczone na błonie podstawnej
Odbiór dzwieku Droga przekazywania dźwięku: drgania strzemiączka => okienko owalne i zmiany ciśnienia płynu w kanale spiralnym ślimaka => odkształcenia błony podstawnej (fala wędrująca) => w zależności od położenia na błonie podstawnej na pobudzenie odpowiadają różne partie komórek włoskowatych (odpowiedź zgrubna ) podwyższenie precyzji: oscylacje komórek włosowatych zewnętrznych, podbijające falę wędrującą w obszarze jej szczytu
Mechanika komórek wloskowatych Komórki włoskowate wewnętrzne: włoski zanurzone w sródchłone, podstawa w trzeciej chłonce zgięcie na zewnątrz => otwarcie kanałów potasowych, depolaryzacja wnętrza (gradient elektrochemiczny) zgięcie do wewnątrz => uszczelnienie kanałów potasowych Komórki włoskowate zewnętrzne: odkształcenie włosków => otwarcie kanałów potasowych otwarcie kanałów wapniowych => zwiększenie depolaryzacji cykliczny napływ/ubytek jonów potasu oscylacyjne wahania potencjału powodują zmiany długości włókien aktyny (sprzężenie elektromechaniczne), efekt echa błony bębenkowej (efekt Kempa)
Unerwienie i kodowanie komórek wloskowatych Unerwienie przez włókna aferentne i eferentne. Depolaryzacja błony komórkowej włoskowatej powoduje uwolnienie glutaminianu na synapsie podstawna część komórki : włókno aferentne (potencjał czynnościowy) Komórki włoskowate wewnętrzne: hamowanie na synapsie z włóknem aferentnym Komórki włoskowate zewnętrzne: hamowanie acetylcholiną na synapsie z częścią podstawną komórki, trudniejsze wejście w rezonans z błoną Kodowanie: zasada częstoliwości (okres refrakcji włókna?) zasada miejsca
Audiometria Audiometria to badanie jakości słyszenia. Ocena głośności: głośność = 10(logM -MP) Próby z drgającymi widełkami stroikowymi: Weber: widełki na szczcie głowy/czole, ocena symetrii słyszenia Rinni: widełki oddalne od ucha/przyłożone do wyrostka sutkowatego, porównanie przewodnictwa powietrznego i kostnego Schwabach: widełki przystawione do wyrostka sutkowatego, określnie długości słyszanego tonu
Wech i smak Seminarium siodme
Zmysl wechu i smaku Zmysł węchu i smaku: zmysły chemiczne. Odbieranie za pomocą chemoreceptorów zlokalizowanych we wnętrzu organizmu (interoreceptory). Narząd węchu - umieszczony w nabłonku węchowym, w górnej części jamy nosowej (5 mln komórek zmysłowych + nos zewnętrzny). Kubki smakowe - to receptor smaku umieszczone na brodawkach języka, podniebieniu, górnej części przełyku i krtani. Rozróżnianych jest 5 smaków: słony, kwaśny, słodki, gorzki i umami.
Receptory zapachu - budowa Budowa komórki węchowej: akson ciało komórki dendryt z kolbką węchową (nici węchowe => białka receptorowe) Białko receptorowe: budowa ogólna identyczna: siedem alfa helis transmembranowych połączonych pętlami (7TM) o percepcji określonego zapachu decydują pojedyncze specyficzne aminokwasy w każdej komórce węchowej z reguły jeden rodzaj białka 7TM wiążący substancje o określonych właściwościach chemicznych (np. aromatyczne, alifatyczne)
Receptory zapachu - siec nerwowa opuszki Białka receptorowe zapachu działają na zasadzie receptorów metaboptropowych. aktywacja receptora (związanie ligandu) => zmiany konformacyjne => aktywacja białka G => aktywacja cyklazy adenylanowej (ATP => camp) => otwarcie kanału dla jonów Na+ i Ca2+ => depolaryzacja dodatkowo: napływ jonów Ca2+ => otwarcie kanałów Cl- => wzmocnienie depolaryzacji finalnie: depolaryzacja => potencjał czynnościowy => akson do opuszki węchowej
Receptory zapachu - przekazywanie sygnalu Sygnał z komórek węchowych (poprzez ich aksony) trafiają na kłębuszki węchowe, będące synapsami z komórkami mitralnymi. Z komórki mitralnej informacja trafia do ośrodka węchu. W kłębuszku węchowym spotykają się informacje z receptorów reagujących na ten sam zapach. Komórki ziarniste i komórki okołokłębuszkowe koordynują sąsiednie kłębuszki i komórki mitralne. Komórka okołokłębuszkowa: synapsa pobudzająca z kłębuszkiem węchowym, synapsa hamująca (na ogół) z komórką mitralną Komórka ziarnista: synapsy dendro-dendrytyczne z komórkami mitralnymi, dwukierunkowe oddziaływanie: komórka mitralna => glutaminian => receptor NMDA i pobudzenie komórki ziarnistej => kolejna synapsa, uwolnienie GABA, hamowanie komórki mitralnej Efekt: hamowanie oboczne razem ze specyficzną pobudliwością: rozszerzenie spektrum odbieranych zapachów.
Receptory zapachu - przekazywanie sygnalu Komórka okołokłębuszkowa: synapsa pobudzająca z kłębuszkiem węchowym, synapsa hamująca (na ogół) z komórką mitralną Komórka ziarnista: synapsy dendro-dendrytyczne z komórkami mitralnymi, dwukierunkowe oddziaływanie: komórka mitralna => glutaminian => receptor NMDA i pobudzenie komórki ziarnistej => kolejna synapsa, uwolnienie GABA, hamowanie komórki mitralnej Efekt: hamowanie oboczne razem ze specyficzną pobudliwością: rozszerzenie spektrum odbieranych zapachów.
Receptory smaku Budowa komórki smakowej: część szczytowa z włoskiem smakowym część podstawno-boczna (kontakt z włóknami nerwowymi) Ślina z rozpuszczonymi substancjami trafia do kubka smakowego przez otwór smakowy => kontakt z receptorami jonotropowymi i metaboptropowymi na szczycie komórki
Rozróznianie smakow Smak słony: jony Na+ wnikają do cytoplazmy przez kanały jonowe powodując depolaryzację Smak kwaśny: jony H+ wnikają przez kanały protonowe oraz otwierają kanały dla jonów Na+ i zamykają dla jonów K+ powodując depolaryzację Smak słodki i umami: receptory metabotropowe z białkiem G => cyklaza adenylowa => zamknięcie kanałów K+ => depolaryzacja Smak gorzki: receptor metabotropowy z białkiem G => a.) PLC => PIP2 => DAG => PKC => zamknięcie kanału potasowego => IP3 => Ca2+ z siateczki śródplazmatycznej b.) FDE => unieczynnienie camp => otwarcie kanałów Ca2+ oraz Na+ również: bezpośrednie zamknięcie kanałów potasowych
Cwiczenia
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 8. Serce i układ krwionośny 1. Budowa i funkcjonowanie serca 2. Układ naczyniowy charakterystyka, budowa i zasady działania Stanisław J. Konturek (2007) Fizjologia człowieka podręcznik dla studentów medycyny Str. 198-212(4.2-4.3.7); 244-250(4.3.10-4.3.10.5); 271-273(4.4 do akapitu Dzięki rozgałęzieniom całkowita powierzchnia włącznie, bez dokładnych wartości ciśnienia i oporów) ; 300-302(4.4.9-4.4.10)