Advertisement
1 / 34

Funkcje autonomiczne


Funkcje autonomiczne. Ciało składa się z dwóch części: Część wisceralna (trzewia): organy wewnętrzne – narządy klatki piersiowej (serce, płuca) i jamy brzusznej (żołądek, jelita). Część somatyczna – aparat mięśnioszkieletowy.

Presentation posted in : General

Download Presentation

Funkcje autonomiczne

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other sites. SlideServe reserves the right to change this policy at anytime.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.











- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -




Presentation Transcript


Funkcje autonomiczne l.jpg

Funkcje autonomiczne

Ciało składa się z dwóch części:

Część wisceralna (trzewia): organy wewnętrzne – narządy klatki piersiowej (serce, płuca) i jamy brzusznej (żołądek, jelita).

Część somatyczna – aparat mięśnioszkieletowy

A.Hipotetyczny prymitywny strunowiec z rozdzieloną częścią wisceralną i somatyczną.B.Niższy kręgowiec (ryba) wykazujący większą integrację dwóch składowych ciała. Z: Romer, A. S. 1964. The Vertebrate Body. W. B. Saunders. Philadelphia.


Uk ad autonomiczny i somatyczny l.jpg

Układ autonomiczny i somatyczny

Układ autonomiczny (wegetatywny) unerwia narządy wewnętrzne. Działanie u.a. powoduje reakcje niezależnie od naszej woli (np. wydzielanie soków żołądkowych) i utrzymuje podstawowe parametry fizjologiczne (temeperatura, ciśnienie krwi) na poziomie dostosowanym do aktualnego zachowania i warunków środowiska.

Układ somatyczny – kieruje pracą mięśni szkieletowych, gruczołów skórnych i komórek barwnikowych skóry. W dużym stopniu podlega kontroli świadomości.

Podział układu nerwowego


Uk ad autonomiczny i somatyczny3 l.jpg

Układ autonomiczny i somatyczny

Organizacja somatycznych i autonomicznych dróg motorycznych. W układzie autonomicznym neurony motoryczne efektorów znajdują się w zwojach poza CUN. Dywergencja włókien przedzwojowych do pozwojowych wynosi 1:10.


Uk ad wsp czulny sympatyczny i przywsp czulny parasympatyczny l.jpg

Układ współczulny (sympatyczny) i przywspółczulny (parasympatyczny)

Komórki przedzwojowe układu sympatycznego tworzą kolumnę w rdzeniu kręgowym. Komórki przedzwojowe układu parasympatycznego znajdują się w pniu mózgu oraz w segmentach krzyżowych rdzenia kręgowego. Główne narządy docelowe układu autonomicznego to głowa, płuca, serce, układ krwionośny, żołądek, nerki, pęcherz moczowy i genitalia.


Reakcje uk adu autonomicznego l.jpg

  • Układ przywspółczulny:

  • zwężenie źrenicy

  • hamowanie wydzielania śliny

  • hamowanie czynności serca(zmniejszanie siły skurczu)

  • zwężenie oskrzeli

  • rozszerzenie naczyń krwionośnych powodujące spadek ciśnienia tętniczego krwi

  • nasilenie skurczów przewodu pokarmowego

  • kurczenie pęcherza moczowego

  • Układ współczulny:

  • wzmożone wydzielanie gęstej śliny,

  • szybsza praca serca

  • zwiekszenie dostawy glukozy do mięśni i mózgu przez rozkład glikogenu w wątrobie,

  • rozszerzenie źrenic,

  • rozkurcz mięśnia rzęskowego oka (zwolnienie akomodacji),

  • stroszenie włosów,

  • wydzielanie potu na dłoniach,

  • rozkurcz mięśnia wypieracza moczu i jednoczesny skurcz mięśnia zwieracza cewki moczowej (trzymanie moczu),

  • pobudzenie nadnerczy do produkcji adrenaliny (hormonu walki),

  • wzmożony skurcz mięśni gładkich

  • podwyższenie cisnienia tętniczego krwi poprzez zwężenie naczyń krwionośnych,

  • rozszerzenie mięśni oskrzeli w płucach (zwiększenie przepływu powietrza przez płuca).

Reakcje układu autonomicznego

„odpoczywać i trawić”

„rest and digest”

"walcz albo uciekaj„

„fight or flight”


Reakcje uk adu autonomicznego detektor k amstw l.jpg

Reakcje układu autonomicznego – detektor kłamstw

Poligraf mierzy podczas przesłuchania, reakcje fizjologiczne (ciśnienie krwi, tętno, oddech, przewodnictwo skóry) kontrolowane przez aktywność układu sympatycznego.

The National Academy of Sciences

extrapolated that if the test were sensitive enough to detect 80% of spies (a level of accuracy which it did not assume), in a hypothetical polygraph screening of 10,000 employees including 10 spies, 8 spies and 1,598 non-spies would fail the test. Thus, roughly 99.6 percent of positives (those failing the test) would be false positives.


Miejsca dzia ania uk adu autonomicznego l.jpg

Miejsca działania układu autonomicznego

Gruczoły

Mięśnie gładkie

Mięśnie serca


Gruczo y l.jpg

Gruczoły

  • Gruczoły endokrynne (dokrewne) – wydzielają do krwi substancje (hormony) regulujące czynność tkanek.

  • Gruczoły egzokrynne – wydzielają do duktów substancje pełniące różne funkcje w ciele.

  • Gruczoły wydzielania wewnętrznego (do krwi):

  • 1- szyszynka (ang. Pineal gland)

  • 2 - przysadka mózgowa (Pituitary gland)

  • 3 - tarczyca (Thyroid gland)

  • 4 - grasica (Thymus)

  • 5 - nadnercza (Adrenal gland)

  • 6 - trzustka (Pancreas)

  • 7 - jajniki (Ovary)

  • 8 - jądra (Testis)

  • podwzgórze

  • przytarczyce

Dukty prowadzą od komórek gruczołów egzokrynnych do powierzchni w ciele. Np. skóra, jelita, jama ustna, wnętrze płuc.


Uwalnianie substancji z kom rki gruczo u l.jpg

Uwalnianie substancji z komórki gruczołu

Uwalnianie substancji z komórki gruczołu jest procesem podobnym do uwalniania neurotransmitera. Depolaryzacja błony powoduje aktywacje wtórnego przekaźnictwa (second messenger sm), wzrost stężenia Ca2+, ruch cząsteczek do błony komórkowej i uwolnienie substancji.


Mi nie g adkie l.jpg

Mięśnie gładkie

Mięśnie gładkie nie mają poprzecznego prążkowania, składają się z pojedynczych komórek i znajdują się w ścianach tętnic i żył, pęcherza moczowego, macicy, przewodów męskich i żeńskich układów rozrodczych, jelit, przewodów układu oddechowego, trawiennego i źrenicy. W mięśniach gładkich nie występują płytki końcowe. Cholinergiczne receptory muskarynowe są sprzężone z siecią przekaźnictwa wtórnego. Aktywacja receptora powoduje napływ wapnia, co aktywuje kalmodulinę (odpowiednik troponiny w mięśniu szkieletowym). Efektem tego jest przyłączenie główki miozyny do aktyny i skurcz komórki mięśnia.

A. Trzy zdjęcia izolowanej komórki mięśnia gładkiego jelita: w roztworze normalnym, 15s po aplikacji ACh, po 4 minutach. B. Odpowiedz komórki na agonistę Ach – muskarynę. Widoczne salwy potencjałów Ca2+ generujące skurcz mięśnia.

Komórki mięśni gładkich w jelicie.


Mi nie g adkie perystaltyka jelit l.jpg

Mięśnie gładkie – perystaltyka jelit

Mięśnie gładkie w jelitach wykazują spontaniczną aktywność miogeniczną. Rytmiczny skurczu mięśni wywołany jest mechanizmem cyklicznym: wolno inaktywujący prąd depolaryzuje błonę komórki i powoduje generację salw. Napływ Ca2+ aktywuje wapniowo zależne kanały K+, co repolaryzuje błonę. ACh depolaryzuje błonę i przyśpiesza rytm, NE (norepinefryna) obniża napięcie zwalniając rytm.


Mi nie serca l.jpg

Mięśnie serca

  • Komórki mięśnia sercowego:

  • poprzeczne prążkowanie i aparat kurczliwy złożony z pęczków miofilamentów (podobny do mięśni prążkowanych)

  • sprzężone przez złącza szczelinowe

  • wyspecjalizowane w wykonywaniu rytmicznych i skoordynowanych ruchów – aktywność rozrusznikowa jest uwarunkowana powolną depolaryzacją, występującą w stanie spoczynkowym.

Komórki mięśniowe serca (1), jądra komórkowe (2), wstawki - synapsy elektryczne (3)


Budowa i czynno serca l.jpg

Budowa i czynność serca

Serce złożone jest z dwóch przedsionków (atrium) i dwóch komór (ventricle). Przedsionki przyjmują krew, komory reprezentują „pompę” Sygnał elektryczny powstaje w węźle zatokowo-przedsionkowym (sinus node) w prawym przedsionku. Potencjały czynnościowe rozchodzą się po drodze elektrycznej w przedsionkach, powodując skurcz. Skurcz komór następuje z opóźnieniem: odbywa się za pośrednictwem węzła przedsionkowo-komorowego (AV) i przez włókna Purkinjego pęczka Hisa. Pobudzenie z włókien Purkiniego dochodzi do wierzchołka serca i wywołuje skurcz komór.

  • Cykl pracy serca (~ 0.8 s):

  • Okres pauzy, trwa około połowy cyklu; w tej fazie mięśnie komór i przedsionków są rozkurczone. Krew napływa do serca z żył głównych i żył płucnych. Zastawki przedsionkowo-komorowe są zamknięte.

  • Wypełnienie komór poprzez skurcz przedsionków. Faza ta trwa ponad 0.1 sekundy.

  • Skurcz komór i wyrzut do aorty i tętnicy płucnej przez otwarte zastawki półksiężycowate. Faza trwa 0.3 s


Potencja czynno ciowy w mi niu sercowym l.jpg

Potencjał czynnościowy w mięśniu sercowym

Mechanizm powstawania potencjału czynnościowego w mięśniu sercowym:

Powolna depolaryzacja – potencjał rozrusznikowy (spadek IK, wolny wzrost ICa)

Szybki wzrost – nagły wzrost ICa

Powolny spadek – spadek INaCa i wzrost IK

Wyjście z hiperpolaryzacji - wzrost If (prąd Na i K aktywowany hiperpolaryzacją)


Autonomiczna kontrola serca l.jpg

Autonomiczna kontrola serca

Antagonistyczne działanie układu autonomicznego na serce:

Układ przywspółczulny uwalnia acetylocholinę (ACh), co zmniejsza przepuszczalność dla Ca2+ i zwalnia pracę serca.

Układ współczulny uwalnia noradrenalinę (NE), co otwiera kanały wapniowe i zwiększa siłę skurczu oraz przyśpiesza pracę serca.


Aktywno ruchowa l.jpg

Aktywność ruchowa

  • System ruchowy generuje:

  • - odruchy

  • ruchy rytmiczne

  • ruchy zamierzone


Odruchy i wzorce ruchowe l.jpg

Odruchy i wzorce ruchowe


Kr tka historia odruch w l.jpg

Krótka historia odruchów

„The reflexion of sensorial into motor impressions…takes place in the sensorium comune (common sensory center)….This reflexion may take place either with consiousness or without…”

Georg Prochaska, 1784

Charles Sherrington – ok. 1890. Odruch - podstawowa jednostka funkcjonalna rdzenia kręgowego oraz innych części układu nerwowego.

Jednostka zachowania (unit of behavior).

Łuk odruchowy – droga impulsu nerwowego od receptora do efektora

Konrad Lorenz ok. 1950. Większość akcji i odpowiedzi motorycznych można opisać jako fixed-action pattern. Są one częścią większej jednostki zachowania obejmującej 3 elementy: dążenie do zrozumienia kontekstu bodźca, rozpoznanie, wrodzona reakcja odpowiednia do sytuacji.

Obecnie: response, complex reflex, motor pattern, behavior – opisują kompletną i celową odpowiedź ruchową na wyzwalający ją bodziec.


Odruchy sk rne u pijawki droga monosynaptyczna l.jpg

Odruchy skórne u pijawki – droga monosynaptyczna

N – noxious

T – touch

P – pressure

L motoneuron - longitudinal muscles

AE motoneuron – annulus erector muscles

C. Wewnątrzkomórkowe zapisy z neuronów sensorycznych i motorycznych, pokazujące przekaźnictwo chemiczne, elektryczne i sumowanie impulsów. D. Obwód odruchów skórnych. Synapsy chemiczne są zaznaczone małymi kółkami, synapsy elektryczne – linią łamaną.


Odruch ucieczki u raka kontrola centralna l.jpg

Odruch ucieczki u raka – kontrola centralna

MG – medial giant fiber

LG – lateral giant fiber

MoGs - motoneurons

Zachowanie raka w wyniku pobudzenia MG i LG. Zgięcie ogona w wyniku aktywacji MG powoduje ruch do tyłu. Aktywacja LG powoduje ruch do góry. Na schemacie połączeń, duże kropki oznaczają synapsy elektryczne, gwiazdki – brak synaps. W odruchy ucieczki u raka nie ma kontroli zwrotnej. Ruch wyzwolony przez bodziec peryferyjny podlega całkowicie kontroli centralnej.


Odruch ucieczki l.jpg

Odruch ucieczki


Odruch ucieczki u raka droga polisynaptyczna l.jpg

Odruch ucieczki u raka – droga polisynaptyczna

Mechaniczna stymulacja pokrycia ciała aktywuje receptory dotyku TA, które pobudzają synapsy chemiczne w neuronie LG i w interneuronie T. Interneurony tworzą synapsy elektryczne z komórką LG. Impuls w LG pobudza kolejne motoneurony (MoG) podczas propagacji wzdłuż aksonu. Pobudzone motoneurnony wywołują skurcz mięśni.

Różnice z obwodem u pijawki:

Poli- vs. monosynaptyczna droga

‘Wszystko albo nic’ u raka vs. reakcja stopniowana u pijawki

Inne - habituacja i modulacja – wpływ układów pobudzających (głodny rak jest pobudzony i próg na odruch jest wysoki. Po zdobyciu pożywienia próg się natychmiast obniża).


Neuromodulacja u kraba l.jpg

Neuromodulacja u kraba

Na zachowanie motoryczne (posturę) raka wpływają neuromodulatory serotonina i oktopamina. Serotonina – postawa walcząca, oktopamina – postawa submisywna.

Znakowane komórki zawierające serotoninę u kraba

Odmienny wpływ amin wynika nie z ich działania na mięśnie, lecz na motoneurony. Na wykresach widać wpływ oktopaminy na motoneurony unerwiające mięśnie zginaczy. F5 - motoneuron hamujący, pozostałe – pobudzające. Odwrotne zależności występują dla serotoniny. Aminy te, poprzez wpływ na motoneurony, współpracują z centralnymi obwodami prostowania i zginania.

Walka raków


Odruch ucieczki u kr gowc w l.jpg

Odruch ucieczki u kręgowców


Obwody odruchu ucieczki u kr gowc w l.jpg

Obwody odruchu ucieczki u kręgowców

Duże komórki Mauthnera odpowiedzialne za odruch ucieczki (‘wygięcie w C’). Droga mono- i dwusynaptyczna oraz zwrotna kontrola. Poza komórkami Mauthnera, są jeszcze inne komórki (np. reticulospinal neurons) zaangażowane w odruch ucieczki.


Odruchy rdzeniowe odruch miotatyczny na rozci ganie l.jpg

Odruchy rdzeniowe - odruch miotatyczny na rozciąganie


Odruchy mi niowe i sk rne l.jpg

Odruchy mięśniowe i skórne

Badanie obwodów odruchów. Porównanie odpowiedzi w aksonie motoneuronu w rdzeniu kręgowym na stymulację włókna wrzecionka mięśniowego (włókna przewodzące szybkie) i włókna czuciowego skóry (włókna przewodzące wolne + droga polisynaptyczna).


Rodzaje w kien nerwowych l.jpg

Rodzaje włókien nerwowych


Po czenia monosynaptycze i polisynaptyczne l.jpg

Połączenia monosynaptycze i polisynaptyczne

neuron pobudzający

neuron hamujący

A. Badanie obwodów odruchów. B. Porównanie odpowiedzi w aksonie motoneuronu w rdzeniu kręgowym na stymulację wychodzących włókien mięśniowych.

  • Wnioski:

  • - aferenty Ia tworzą drogę pobudzającą monosynaptyczną z własnymi motoneuronami i dwusynaptyczna hamującą droge z motoneuronami antagonistycznymi

  • aferenty II tworzą dwusynaptyczną pobudzającą drogę ze własnymi motorneuronami.


Odruchy rdzeniowe l.jpg

Odruchy rdzeniowe


Odruchy rdzeniowe i wy sze l.jpg

Odruchy rdzeniowe i wyższe

Bodźce czuciowe wyzwalają refleksy poprzez obwody rdzenia i dłuższe obwody wyższe. Krótkie napięcie mięśnia kciuka powoduje szybką odpowiedź M1 w rozciąganym mięśniu i wolniejszą odpowiedź M2 biorącą się z obwodu zawierającego korę motoryczną.


Koordynacja odruch w l.jpg

Koordynacja odruchów

Hamujące interneurony koordynują odruchy.

A. Ia interneuron umożliwia koordynację mięśnia przeciwstawnego pojedynczym sygnałem. Dodatkowo, otrzymuje on wyjścia z obwodów wyższych dzięki czemu sygnał zstępujący aktywujący jedną grupę mięśni, automatycznie rozluźnia grupę przeciwstawną. Inne wejścia zstępujące tworzą połączenia hamujące i pobudzające, zwiększając możliwości kontroli.

B. Komórki Renshawa tworzą hamowanie zwrotne z motoneuronami. Umożliwia to regulację pobudzenia motoneronów i stabilizację ich częstości odpalania.Wejścia zstępujące modulujące pobudzenie komórek Renshawa modulują pobudliwość motoneuronów w stawie.


Lokomocja l.jpg

Lokomocja


Eadweard muybridge i z oopraxis kop 1879 l.jpg

Eadweard Muybridge i zoopraxiskop (1879)