Ćwiczenia (ogólnie) I rok I sem.doc

(84 KB) Pobierz

Elektrofizjologia

Układ Somatyczny – od niego zależny jet układ mięśniowy; zawiaduje procesami ruchowymi organizmu.

Systemy regulacji:

-system nerwowy (zależny od zdolności przekazywania impulsów)

- system endokrynny (zależny od zdolności wydzilania hormonów)

Właściwości elektryczne komórki:

Jedną z podstawowych cech czynnościowych komórki jest zdolność do wytwarzania różnic potecjałuy elektrycznego. Najwększą zdolnośc w tym zakresie posiadają komórki pobudliwe np. Komórki nerwowe i komórki mięśniowe. Warunkiem wytwarzania zjawisk bioelektrycznych  (różnic potencjałó elektrycznych) jest istnienie spoczynkowego zróżnicowania potecjałów pomiędzy wnętrzem komórki, a jej otoczeniem. Tę różnicę potencjałów nazywamy potencjałem spoczynkowym, a także potecjałem błonowym.

Aniony fosforanów organicznych występują wewnątrz komórki i decydują o potencjale komórki w granicach -80eV lub -90eV.

W środowisku zewnątrzkomórkowym występjuą głównie kationy sodu, a także nieliczne aniony chloru.

Komórka pobudliwa może zmniejszać przepuszczalność błon komórkowych dla jonów, czyli stan depolaryzacji (powstawanie potencjału czynnościowego). W wyniku bodźca następuje odwrócenie różnicy potencjału między wnętrzem komórki, a jej powierzchnią.

W miejscu pobudzonym błona komórkowa staje się elektroujemną na powierzchni w stosunku do elektrododatniego wnętrza.

Występuje także różnica potencjałow między miejscem gdzie dotarło pobudzenie, a miejscem gdzie ono nie dotarło.

Pobudzenie przechodzi falą wzdłuż komórki, a błona staje się znów półprzepuszczalna dzięki działaniu pompy sodowo-potasowej. Błona odzyskuje swoją wyjściową polaryzację – ulega repolaryzacji.

Podnieta progowa – im większa pobudliwość komórki tym szybsdza reakcja, im mniejsza wartość podniety progowej tym większa pobudliwość tkanek.

Wartość bodźca progwego przyjęto określać w oparciu  o dwie miary pobudliwości:

- reobaza – najmniejsza wartośc prądu drażnienia, która wyzwala pobudzenie komórki

- chronaksja -  najkrótszy czas działania bodźca o sile podwójnej reobazy, wystarczający do pobudzenia komórki.

Wewnątrz komórki nie może być ponad +20mV.

Pompa sodowo-potasowa – forma czynna transportu, niezbędna jest energia (ATP)

Potencjał spoczynkowy – właściwa pobudliwość komórki.

Do aktywacji pompy niezbędne są jony magnezowe. Niezbędne jest dostarczenie ATP, środowisko musi być utrzymywabe w należnej temperaturze, musi być zapewniony dostęp do tlenu. Wapń działa hamująco.

DO NAUKI: potencjał spoczynkowy i czynnościowy, pompa sodowo-potasowa i warunki jakie muszą być spełnione, co to jest podnieta progowa, jak zachodzą zmiany pobudliwości. Skurcz wtórorzędny, podnieta osmotyczna(np sól kuchenna wywołuje pobudzenie).

 

Fizjologia mięśni szkieletowych.

1)      –mięśnie statyczne

2)      - mięśnie dynamiczne – np mięśnie konczhny dolnej

Mięśnie szkieletowe – czynna część aparatu ruchowego; mięśnie są pobudzane za pośrednictwem układu nerwowego.

Sarkolema – błona mięśniowa

Prążek ciemny – amizotropowy

Prążek jasny – izotropowy

Sarkomer – najmniejsza jednostka strukturalna w włóknie mięśniowym (prążki oddzielone są linią graniczną Z)

Mięśnie =>  włókna mięśniowe => miofibrylle => miofilamenty => sarkomery => prążek amizotropowy, izotropowy i linia Z.

W części centralnej – miozyna; od lini Z do części centralnej – aktyna.

Miozyna:

a)      Meromiozyna lekka (4 łańcuchy)

b)      Meromiozyna ciężka (2 łańcuchy)

Aktyna (na niej zlokalizowane jest białko – troponina)

Na 1 włokienko miozyny przypada 6 włókienek aktyna.

Skurcz:

1)      Pobudzenie mięśnia bodźcem za pomocą motoneuronu, za pośrednictwem acetylocholiny (depolaryzacja błony)

2)      Wydzielane są jony wapnia ze zbiorników końcowych (cystem)

3)      Jony wapnia przyłączają się do jednostki C troponiny

4)      Miozyna przyłącza się do aktyny (wyzwolenie się aktywności enzymatycznej miozyny)

5)      Rozpad ATP => energia powoduje zmienianie się ułożenia główek miozynowych (o 45 stopni) pod wpływem aktywnej miozyny.

Procesy, które zwiększają stężenie jonów Ca2+, zwiększenie aktywności atp-azy, która powoduje odłączenie fosforu od ATP, uwonienie filamentów aktynowych względem miozynowych (zmienia się kąt nachylenia główek miozynowcyh).

Podczas skurczu długość włókna może się skrócić o połowę.

Organella w mięśniu:

- mitochondria – oddychanie wewnątrzkomórkowe, cykl Krebsa, w którym odbudowywane jest ATP=> resynteza cząsteczki ATP w reakcjach tlenowych

- jądro komórkowe – zapisana jest w nim sekwencja aminokwasów => odbudowa białek

- cząsteczki węglowodanowe – w postaci glikogenu

-  retikulum sarkoplazmatyczne – dzięki niemu rozprzestrzenia się potencjał czynnościowy (rozprzestrzeniają się jony wapnia po całej komórce).

Zasoby ustrojowe:

- ATP 4-5 mmol/kg wilgotnej tkanki

- fosfokreatyna 15-20 mmol/kg ...

- glikogen mięśniowy 200-450 g

-glikogen wątrobowy 60-80g

- WKT(wodne kwasy tłuszczowe) 0.5 mmol/l krwi

- TG 0.5 mmol/l krwi

ATP + H2O => ADP + H3PO4 + 7.3 kCal

Fosfokreatyna + ADP => kreatyna + ATP

Glukoza + 2ATP (albo glikogen + ATP)  - w warunkach beztlenowych => 2 mole kwasu mlekowego + 4 mole ATP

                                                                      - w warunkach tlenowych => 6CO2 + 6H2O + 40ATP

FFA => CO2 + H2O + ATP

Skurcz pojedynczy:

Skurcz – rozkurcz => jednorazowe pobudzenie podnietą progową

Skurcz tężcowy:

Podniety generowane z dużą częstotliwości:

- niezupełny – kolejne pobudzenia docierają do mięśnia podczas jego rozkurczu

- zupełny – dochodzi do osiągania maksymalnego napięci; bodźce pobudzają mięsień w odstępach czasu krótszych, niż trwanie skurczu pojedynczego.

Właściwości mięśni:

- rozciągliwy – pod wpływem ciężaru mięsień  wydłuża się (elastyczny)

- sprężysty – po zciągnięciu ciężaru mięsień wraca do długości początkowej.

- pobudliwy

- kurczliwy.

O sile skurczu decyduje:

- siła bodźca

- częstotliwość generowania bodźca

- ilość substratów biorących udział w skurczu

- przekrój fizjologiczny danego mięśnia (przez wszystkie włókna danego mięśnia)

-dostępność energii

-skumulowanie energii potencjalnej dzięki wstepnemu rozciągnięczu mięśni ( o ok. 15%) – stopień rozciągnięcia mięśnia przed skurczem.

Układ Nerwowy

Rodzaje neuronów:

-aferentne (czuciowe, dośrodkowe) przewodzą informacje bezpośrednio od receptorów, ich ciała komórki leżą na obwodzie, aksony zmierzają do Ośrodkowego Układu Nerwowego.

-eferentne (ruchowe, odśrodkowe) ciało komórki wraz z dendrytami leży w rdzeniu kręgowym, a akson biegnie na obwód:

              -motoneurony (efektor = włókna mięśniowe poprzecznie prążkowane)

              - neurony zwojowe (efektor = gruczoł lub mięsień gładki)

- interneurony (pośredniczące, wstawkowe) przekazują informacje pomiędzy jedną a drugą komórką nerwową; ciała wraz z wypustkami w całości znajdują się w ośrodkowym układzie nerwowym.

Typy neuronów:

-jednobiegunowy

-dwubiegunowy

-pseudojednobiegunowy

-wielobiegunowy

Pobudliwość – zdolność reagowania na bodziec

Pobudzenie – zmiana właściwości błony komórkowej lub metabolizmu komórkowego pod wpływem bodźców.

Odruch – odpowiedź na specyficzny bodziec czuciowy, który zachodzi za pośrednictwem OUN.

Odruchy:

- somatyczne (efektor = mięsień poprzecznie prążkowany)

- autonomiczne (efektor – gruczoł, mięśnie gładkie, naczynia)

Łuk odruchowy – droga po jakiej przebiega impuls od receptora do efektora:

Receptor (np. Wrzeciono mięśniowe, receptor w skórze)  => droga dośrodkowa (aferentna, obwodowa wypustka pseudojednobiegunowego neuronu czuciowego) => ośrodek odruchu  (motoneurony, interneurony) => droga odśrodkowa (eferentna, akson motoneuronu) => efektor (jednostki ruchowe mięśnia).

Odruchy:

- monosynaptyczne (odruch na rozciąganie)

- polisynaptyczne (odruch zginania)

Funkcje układu nerwowego: przetwarzanie i przewodzenie informacji z receptorów.

Rozwój komórki piramidowej:

1)      Neuroblast (komórka macierzysta)

2)      Komórka dojrzewająca

3)      Komórka dojrzała piramidowa.

Typy włókien nerwowych:

- Aalfa – czucie proprioreceptywne, somatyczne, ruchowe

- Abeta – czucie dotyku i ucisku

- Agamma – ruchowe; do wrzecionek nerwowo – mięśniowych

- Adelta – czucie bólu, zimna i dotyku

-B – przedzwojowe; układ autonomiczny

-C – 1) zazwojowe układu współczulnego

              2) czucie bólu, temperatury, część czucia mechanoreceptorywnego, łuk odruchowy.

Komórki glejowe:

- utrzymują barierę anatomiczną pomiędzy płynem mózgowym a krwią (bariera krew-mózg)

- funkcje odpornościowe

- funkcje ochronne

- funkcje podporowe

- funkcje transportowe

- dostarczanie składników odżywczych do układu nerwowego

Odruch – odpowiedź efektora (narzadu wykonawczego) na działające bodźce, zachodzi za pośrednictwem OUN.

Odruchy:

1)      Bezwarunkowe (mimowolne) (somatyczne – w przypadku  odruchów ucieczki, obronnych.

2)      Warunkowe (dowolne) autonomiczne (ośrodki układu autonomicznego znajdują się w obrębie rdzenia kręgowego i przedłużonego)

Opóźnienie synaptyczne spowodowane jest zjawiskiem sprzężenia elektrochemicznego.

Funkcje receptorów

Mają zdolność do reagowania na bodźce i przetwarzanie bod xców na potencjał receptorowy (potencjał czynnościowy)

Zjawiska w układzie nerwowym:

-zjawisko modyfikacji odruchów ( podejmowana decyzja czy dojdzie do pobudzenia czy hamowania odpowiedznich mięśni)

- zjawisko sumowania w czasie lub przestrzeni

- zjawisko dywergencji – rozbieżności pobudzenia (przekazywanie z 1 komórki nerwowej na kilka komórek nerwowych)

- zjawisko konwergencji – zbieżności pobudzenia (przekazywanie pobudzenia z kilku komórek nerwowych na jeden neuron)

-zjawisko torowania impulsacji – Jeśli pobudzi się dwie komórki to komorka znajdująca się między nimi także się pobudzi.

-zjawisko okluzji (hamowanie przedodnictwa w komórce w chwili kiedy znajduje sie w sąsiedztwie niepobudzonych komórek. Zeby pobudzić taką komórkę potrzeba silniejszego bodźca)

Najważniejsze odruchy:

1)      Odruch rozciągania (miotatyczny lub odruch własny mięśnia): monosynaptyczny dwuneuronalny odruch rdzeniowy; wywołany nagłym rozciągnieciem mięśnia lub jego ścięgna;

pierwotnae zakończenie we wrzecionkach nerwowo mięśniowych => komórki zwojów rdzeniowych => rdzeń kręgowy => istota szara rdzenia kręgowego => rogi przednie rdzenia kręgowego => synapsy motoneuronów alfa => mięśnie szkieletowe.

2)      Odruch zginania – (wywołany przez pobudzenie nmięśni zginaczy; np. Odruchy unikania lub odruchy w czynnościach lokomocyjnych):

Receptory skóry => włókna aferentne mielinowe => rdzeń kręgowy => dywergencja na kolaterale do odcinków rdzenia => inerneurony rdzeniowe => alfa motoneurony => hamowanie mięśni antagonistycznych => pobudzenie zginaczy.

3)      Odruch statyczny (toniczny) Podobny mechanizm do odruchu rozciągania, ale wyzwalany przy słabszym rozciagnięciu wrzecion, o powolnym i stałym charakterze rozciągania mięśnia. Np. rozciąganie w pozycji stojącej mięsni postawnych ciała. Wolniejsze, asynchroniczne przewodzenie fali depolaryzacji (70-30 m/s)

Organizacja czynności ruchowych

Korowe okolice ruchowe:

a)      Pierwotne pole ruchowe – pobudzenie => ruchy mięśni z jednej strony

b)      Dodatkowe (wtórne) pole ruchowe – pobudzenie =>ruchy złożone mięśni po obu stronach

c)       Pole przedruchowe – powstaje decyzja o konieczności ruchu, która przesyłana jest do pierwotnego pola ruchowego.

Kora mózgowa – odpowiedzialna za planowanie ruchów dowolnych i wysyłanie poleceń ruchowych iniccjujących ich wykonanie, uruchamia aparat ruchowy mowy, kieruje ruchami precyzyjnymi (np. Zginacze palców)

Móżdżek – otrzymume informacje z kory mózgowej o naturze zamierzonego ruchu, natomiast z rdzenia kręgowego o tym czy prawidłowo jest wykonywany.

Drogi doprowadzające: włókna mszyste (z rdzenia kręgowego i pnia mózgu), włókna pnące

Drogi odprowadzające: komórki Purkiniego => jądra móżdżku => ośrodki pnia mózgu i wzgórze.

Móżdżek:

- móżdżek rdzeniowy – odbiera informacje drogą rdzeniową – móżdżkową

- móżdżek przedsionkowy – impulsy z błędnika

- móżdżek mózgowy (korowy) – informacje z ruchowej części kory mózgu

Jądro podkorowe – kontrola złożonych czynności ruchowych sterowanych automatycznie (ruchy związane z lokmocją i utrzymaniem prawidłowej postawy ciała lub przyjmowaniem określonej pozycji ciała w warunkach walki czy ucieczki)

Układ pozapiramidowy:

- jądro ogoniaste

- jądro soczewkowate: gałka blada i skorupa

- jądro brzuszne przednio-boczne

-jądro niskowzgórzowe

-jądro czerwienne

-istota czarna

Czynności ruchowe:

-bezwarunkowe

-warunkowe

Czucie jest to proste wrażenie zmysłowe stanowiące subiektywną ocene bodźca

Percepcja jest to subiektywne odczucie złożonego bodźca (np. Dotyk i ciepło równocześnie)

Klasyfikacja receptorów według energii bodźców”

1)      Mechanoreceptory

2)      Termoreceptory

3)      Receptory bólowe

4)      Fotoreceptory

5)      Chemoreceptory

Klasyfikacja receptorów według Sheringtona

1)      Eksternoreceptory – reagują na bodźce ze środowiska zewnętrznego.

2)      Teloreceptory – narzuądu wzroku, słuchu i węchu

3)      Interntoreceptory – zlokalizowane w narządach wewnętrznych.

4)      Proprioreceptory – występują w mięśniach, ścięgnach, torebkach stawowych, błędniku. Informują o zmianach napięcia mięśni, długości mięśni, położeniu kości względem siebie i tułowia oraz ruchach ciała w przestrzeni.

Klasyfikacja:

1)      Receptory spoecjalne – wzrok, słuch, smak, węch, równowaga

2)      Receptory powierzchowne

3)      Receptory czucia głębokiego

4)      Receptory trzewne

Odruchy kinestetyczne – zależne od przetwarzania i interpretacji informacji sensorycznej z:

-proprioreceptorów – rozciąganie, napinanie, ucisk, wibracje

-receptorów narządu równowagi – przyspieszenie liniowe oraz kątowe

-receptorów wzroku –

Odrchy poprawcze z ww. Receptorów:

-błędnikowe działacjące na tułó

-szyjne działające na tułó

-tułowia dziłające na głowę

-tułowia dziłające na tułów

-wzrokowe

Receptory kinestetyczne:

-receptory stawowe – ciałka zmysłowe, ciałka blaszkowate, wolne zakońćzenia włókien bezmielinowych

-receptory scięgniste – ciałka zmysłowe, ciałka bułkowate, wolne zakończenia nerwowe.

-receptory mięśniowe – wrzecionka nerwowo-mięśniowe z włóknami intrafuzalnymi.

Mechanizmy regulujace napięcie mięśniowe:

-mięśnie wykazują stałe napięcie, które nosi nazwę napięcia spoczynkowegoo

-podstawowe znaczenie w regulacji napięcia mięsniowego mają: odruch rozciągania, odruch scyzorykowy oraz pętla gamma.

- zależne jest także od następujących struktór ośrodkowych: pnia móżgu, jąder podkorowych i kory mózgu, a także szlaków zstępujących z układu siatkowatego i jąder przedsionkowych unerwiających alfa i gamma motoneurony.

Rola pętli rdzeniowo-mięśniowej (pętli gamma):

-prawidłowe napięcie mięśniowe wymaga współdziałania alfa i gamma motoneuronów oraz prawidłowego napływu impulsacji do rdzenia z proprioceptorów i wyższych ośrodków CUN

-krążenie z tych impulsów w pętli umożliwia utrzymanie napięcia mięśniowego.

-pobudzenie gamma motoneuronów prowadzi do skurczów zewnętrznych odcinków włókien intra-fuzalnych, rozciągnięcia ich niekurczliwej, środkowej części, co zwieksza wrażliwość zakończeń pierścieniowato-spiralnych. Prowadzi to do zwiększenia wyładowań i częstotliwości impulsacji aferentnej z wrzecion, wyzwalając odruch toniczny rozciągania i podtrzymanie napięcia mięśniowego.

Kora mózgowa:

-pola Bodmanna (4 i6)

- układ piramidowy

- twarz i dłoń => najbardziej precyzyjne mięsnie

- pole 4 – zakręt przedśrodkowy

Układ piramidowy: część układu nerwowego kontrolująca ruchy dowolne i postawę ciała.

Celowe ruchy kierowane sa przez tzw. Korę ruchową (motosensoryczną). Obejmuje ona pierwotne pole ruchowe zakrety ...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin