Uvod u neurofiziologiju

7,363 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
9 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
7,363
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
29
Actions
Shares
0
Downloads
208
Comments
0
Likes
9
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Uvod u neurofiziologiju

  1. 1. Увод у н еурофизиологију - НЕРВНИ СИСТЕМ- Функционалне одлике Нервна ћелија, нервни импулс, синапса Рецепторно-ефекторни систем
  2. 2. <ul><li>Нервни систем је главни контролни, регулаторни и комуникациони систем у организму. </li></ul><ul><li>To је и центар виших менталних активности као што су: мишљење, учење и памћење. </li></ul><ul><li>Заједно са ендокриним системом је одговоран за регулацију и усклађивање рада свих органа као и прилагођавање организма на промене спољашње средине. </li></ul><ul><li>Функције НС су многобројне али се могу груписати у три групе: </li></ul><ul><ul><li>Сензорна </li></ul></ul><ul><ul><li>Интегративна </li></ul></ul><ul><ul><li>Моторна </li></ul></ul>
  3. 3. <ul><li>Сензорна </li></ul><ul><li>Милиони сензорних рецептора детектују информације (тзв . стимулусе) из спољашње средине и унутрашњости организма. </li></ul><ul><li>Најбитнији су: температура, светлост, звук из спољашње, а притисак, концентрација кисеоника или угљендиоксида из унутрашње средине. </li></ul><ul><li>Интегративна </li></ul><ul><li>Улазна сензорна информација се конвертује у електрични сигнал (нервни импулс) и преноси у мозак. </li></ul><ul><li>У мозгу се све улазне информације сакупљају, обрађују и претварају у одређене реакције као нпр: осећај, мисао, додају се у меморију или се доносе одлуке на основу улазне информације. Овај процес се назива интеграција. </li></ul><ul><li>Моторна </li></ul><ul><li>На основу информација примљених преко сензора и обрађених у мозгу, нервни систем одговара креирањем одређене реакције и ту информацију у виду наређења шаље мишићима или жлездама. </li></ul><ul><li>Мишићи и жлезде се називају ефектори јер изазивају неки ефекат у складу са наређењима из ЦНС. Мишићи се контрахују, а жлезде луче свој секрет и тиме обављају моторну функцију нс </li></ul>
  4. 4. Еволуција нервног система <ul><li>Сунђери ( Porifera) – не постоји </li></ul><ul><li>Дупљари ( Cnidaria ) – први пут, мрежаст н.с. </li></ul><ul><li>Пљоснати црви ( Platyhelminthes ) – појава ганглија, цефализација, врпчаст н.с. </li></ul><ul><li>Зглавкари ( Arthropoda ) – лествичаст н.с. </li></ul><ul><li>Кичмењаци ( Hordata ) – цеваст н.с., ектодермалног порекла </li></ul>
  5. 6. НЕРВНА ЋЕЛИЈА И НЕРВНИ ИМПУЛС
  6. 7. Нервна ћелија - неурон <ul><li>Неурон је високоспецијализована ћелија која има: </li></ul><ul><ul><li>карактеристичан облик </li></ul></ul><ul><ul><li>способност примања, преношења и стварања нервног импулса </li></ul></ul><ul><ul><li>способност образовања синапси преко којих се врши пренос нервног импулса са једне нервне ћелије на другу или на ћелију ефекторног органа </li></ul></ul><ul><ul><li>способност стварања неуротрансмитера . </li></ul></ul><ul><li>Нервне ћелије имају улогу </li></ul><ul><ul><li>проводника (кондуктора) надражаја од рецептора до ЦНС-а, </li></ul></ul><ul><ul><li>од ЦНС-а до одговарајућих ћелија и органа (ефектори) који ће одреаговати на надражај, и </li></ul></ul><ul><ul><li>улогу преноса и складиштења информација у нервном систему. </li></ul></ul><ul><li>То су високодиференциране ћелије које немају способност дељења (изузетак су мирисни неурони који се код човека обнавлјају сваких два месеца) </li></ul>
  7. 8. Нервна ћелија Тело нервне ћелије (сома, перикарион) – метаболички центар Дендрити – разгранати протоплазматични наставци. Нервно влакно (аксон) – дужи наставак нервне ћелије. Завршава се синаптичким проширењем преко којег нервна ћелија ступа у синапсу са другом ћелијом пријемни региони главни предајни регион
  8. 9. Функције делова неурона <ul><li>Функције тела неурона </li></ul><ul><ul><li>центри метабиличких активности </li></ul></ul><ul><ul><li>у њима се одвијају процеси синтезе свих битних протеина који регулишу процесе не само у телу већ и у наставцима који са њега полазе. </li></ul></ul><ul><li>Функције д ендрит а </li></ul><ul><ul><li>Имају функцију примања надражаја који долазе од других неурона и њиховом провођењу ка телу нервне ћелије. </li></ul></ul><ul><ul><li>Остварују бројне синапсе. Као рецептори, сензитивни завршеци, примају различите врсте осећаја: бол, топлоту, додир, укус, мирис, звук итд. </li></ul></ul><ul><li>Функције аксона </li></ul><ul><ul><li>преноси импулсе од тела нервне ћелије </li></ul></ul><ul><ul><li>аксони могу бити: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>аферентни (доносећи), који доносе сигнал (надражај) у неки део мозга; аксони сензитивних путева </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>еферентни (односећи) који сигнал из једног дела односи у други део мозга ; аксони моторних путева </li></ul></ul></ul>
  9. 10. Особине нервне ћелије <ul><li>Нервне ћелије (поред чулних и ефекторних) спадају у надражљиве или ексцитабилне ћелије . </li></ul><ul><li>Надражљивост је способност ћелије да на одређени надражај (стимулус) одреагује променом свог мембранског потенцијала. </li></ul><ul><li>Када је ћелија у стању мировања тај мембрански потенцијал се назива потенцијал мировања. </li></ul>
  10. 11. Мембрански потенцијал <ul><li>Мембрански потенцијал постоји на ћелијској мембрани готово свих ћелија. </li></ul><ul><li>Разлика потенцијала између унутрашње и спољашње стране ћелијске мембране која типично износи око - 70 mV . </li></ul><ul><li>Настаје услед </li></ul><ul><ul><li>различите конценрације јона са обе стране ћелијске мембране, као и </li></ul></ul><ul><ul><li>различите пропустљивости ове мембране за јоне. </li></ul></ul><ul><li>Мембрански потенцијал је битан за настанак и преношење нервних импулса , као и за мембрански транспорт . </li></ul>тело неурона аксон полупропустљива мембрана Негативни јони Вишак позитивних јона
  11. 12. Neravnomerna distribucija jona <ul><li>Концентрацја јона калијума је интрацелуларно веома висока, док је екстрацелуларно ниска. Услед тога се јавља велики концентрациони градијент и јони калијума природно теже да дифундују из унутражњости ћелије у спољашњу средину. </li></ul><ul><li>Натријум је главни јон екстрацелуларне средине, док га интрацелуларно има само у ниској концентрацији. Јони натријума природано теже да дифундују у унутрашњост ћелија. </li></ul>mmol/l jon unutarćelijska koncentracija vanćelijska koncentracija K + 155 5 Na + 12 145 Mg 2+ 15 2 Ca 2+ 0.02 2 Cl - 4 110 HCO 3 - 8 27
  12. 13. Р азличита пропустљивост мембране за јоне Na + и K + Неравномерна дистрибуција јона Na + и K + <ul><li>Мембрана је у мировању око 100 пута пропустљивија за калијум него за натријум. </li></ul><ul><li>Зато ће јони калијума напуштати ћелију и одлазити у спољашњу средину носећи са собом позитивно наелектрисање, тако да ће унутар ћелије остати негативно наелектрисање у вишку. </li></ul><ul><li>Јони натријума такође дифундују ка унутрашњости ћелије носећи са собом позитивно наелектрисање, али у доста мањој мери. </li></ul>
  13. 14. Акциони потенцијал – нервни импулс <ul><li>Нервни сигнали се преносе путем акционог потенцијала. </li></ul><ul><li>Акциони потенцијал настаје наглом променом потенцијала мировања. </li></ul><ul><li>Акциони потенцијал обично траје кратко и завршава се враћањем потенцијала у стање потенцијала мировања-реполаризација. </li></ul>измена наелектрисања (акциони потенцијал)
  14. 15. <ul><li>Акциони потенцијал је краткотрајна измена потенцијала мембране </li></ul><ul><ul><li>најпре се смањује до нуле , кратко расте до позитивних вредности и поново се враћа на вредност потенцијала мировања </li></ul></ul><ul><li>Способност промене мембранског потенцијала надражљивих ћелија условљено је присуством волтажно - зависних јонских канала у њиховим мембранама </li></ul>
  15. 16. Запис акционог потенцијала
  16. 17. Фазе акционог потенцијала : Промене потенцијала мембране током акционог потенцијала (3) Нисходна фаза ( реполаризација ) , током које се потенцијал враћа ка нивоу потенцијала мировања. Калијумови канали су отворени, калијум излази из ћелије. У тренутку достизања тог нивоа, запис се не завршава, већ прелази у (4) Фаза накнадне хиперполаризације - потенцијал се спу шта мало испод нивоа потенцијала мировања, у домен хиперполаризације , пре него што се поново врати на потенцијал мировања. Калијумови канали су спорији, па калијум и даље излази из ћелије. Потенцијал мировања се успоставља захваљујући Na/K пумпи. Запис АП започиње хоризонталном линијом у нивоу вредности потенцијал а мировања . (1) Кратко након стимулације, уочава се фаза препотенцијала - почетно смањење поларизованости мембране од свега неколико миливолти. (2) Усходна фаза (деполаризација) - потенцијал мембране се смањује према вредности 0 mV, а затим се накратко и инвертује, достижући позитивну вредност. Волтажно зависни канали за натријум су отворени, натријум улази у ћелију. Тај обрт потенцијала, назива се пребачај , а његова максимална вредност – шиљак акционог потенцијала. У овом тренутку, натријумови канали се затварају, а калијумови отварају.
  17. 18. Период апсолутне и релативне ненадражљивости мембране <ul><li>Током фазе накнадне хиперполаризације мембрана аксона је кратко време смањено надражљива , па се током тог времена релативне ненадражљивости , акциони потенцијал може изазвати стимулусом чији је интензитет већег интензитета . </li></ul><ul><li>Током трајања акционог потенцијала , део влакна који је њиме захваћен , не може се једно кратко време поново надражити . </li></ul><ul><li>Овај феномен назива се ненадражљивост или рефрактарност </li></ul><ul><li>Период током којег је влакно потпуно ненадражљиво назива се период апсолутне ненадражљивости и тај се период поклапа се са фазом шиљка акционог потенцијала . </li></ul>
  18. 19. Простирање акционог потенцијала <ul><li>Акциони потенцијал настаје у области иницијалног сегмента и простире се константном брзином и без опадања амплитуде до краја аксона . </li></ul><ul><li>Акциони потенцијал настаје када потенцијал мембране у области иницијалног сегмента достигне критични ниво деполаризације ; уколико је промена потенцијала испод критичног нивоа неће бити акционог потенцијала ; све промене потенцијала изнад критичног нивоа доводе до настанка акционог потенцијала истих карактеристика – закон “ све или ништа ” . </li></ul>
  19. 20. Фактори од којих зависи брзина провођења акционих потенцијала <ul><li>Дебљина влакна </li></ul><ul><li>Температура </li></ul><ul><li>Присуство мијелина </li></ul><ul><li>Дужина интернодуса </li></ul>Брзина којом влакно проводи акционе потенцијале је својство влакна , које зависи од његових проводничких карактеристика , а пре свега од дебљине влакна и степена мијелинизације . Зависност брзине спровођења акционог потенцијала од дебљине влакна је линеарна .
  20. 21. СКОКОВИТО ПРОВОЂЕЊЕ АКЦИОНОГ ПОТЕНЦИЈАЛА Најбржа влакна су мијелинизирана . Наиме омотач од Шванових ћелија представља изолацију , те на местима која су покривена њма , нема провођења АП , али промена потенцијала “ прескаче ” шванове ћелије и дешава се у Ранвијеровим сужењима , што доприноси повећању брзине .
  21. 22. Категоризација нервних влакана према дебљини влакна и брзини tip vlakna Dijametar (  m) Brzina (m/s) Nervni završeci A  12 – 20 72 – 120 Vlakna proprioceptora skeletnih mišića, motorna vlakna skeletnih mišića A  5 – 12 30 - 70 Senzitivna vlakna za dodir i mehanički pritisak; vlakna koja polaze sa tetiva A  3-6 15 – 30 Motorna vlakna mišićnih vretena   B  3 4 – 15 Preganglijska vlakna autonomnog sistema C 0.3 – 1.3 0.5 – 2.5 Aferentna vlakna interoceptora Simpatička vlakna
  22. 23. СИНАПСЕ
  23. 24. Синапсе <ul><li>Информација у облику акционог потенцијала се са једне на другу нервну ћелију или са нервне на мишићну ћелију преноси кроз специјализоване међућелијске везе комуникацијског типа, синапсе </li></ul><ul><li>Према положају где се образују деле се на: </li></ul><ul><ul><li>централне , које се образују у ЦНС-у </li></ul></ul><ul><ul><li>периферне , остварују се између надражљивих ћелија на периферији организма. </li></ul></ul><ul><li>Према начину преношења надражаја деле се на: </li></ul><ul><ul><li>електричне које се осварују: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>у ЦНС-у између дендрита две нервне ћелије (дендро-дендритске синапсе): </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>на периферији између срчаних и глатких мишићних ћелија. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>хемијске које се остварују: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>у ЦНС-у најчешће као аксо-дендритске синапсе; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>на периферији између аксона периферних нерава, како соматских тако и вегетативних, и свих осталих ћелија. </li></ul></ul></ul>
  24. 25. Централне синапсе <ul><li>Централне синапсе се остварују између нервних делија у централном нервном систему. </li></ul><ul><li>Синапса се састоји од: </li></ul><ul><ul><li>пресинаптичке мембране нервног завршетка (најчешће има изглед чворића па се назива синаптички чворић ) са кога се импулс преноси на наредни неурон који је са њме у вези, синапси; унутар њега се налазе митохондрије и синаптичке везикуле ; митохондрије обезбеђују енергију неопходну за синтезу хемијског медијатора (трансмитера) у везикулама; </li></ul></ul><ul><ul><li>синаптичке пукотине је међупростор који раздваја два неурона у синапси, односно, раздваја пресинаптичку и постсинаптичку мембрану; </li></ul></ul><ul><ul><li>постсинаптичка мембрана је мембрана тела или наставака (дендрита или аксона) другог неурона на кога се нервни импулс преноси; она садржи рецепторе који за себе везују хемијски трансмитер и омогућавају надраживање постсинаптичког неурона. </li></ul></ul>
  25. 26. Механизам преношења импулса кроз хемијску синапсу <ul><li>Под утицајем нервног импулса, који је стигао у нервни завршетак, из везикула се ослобађа неуротрансмитер . </li></ul><ul><li>неуротрансмитер дифундује кроз пресинаптичку мембрану у синаптичку пукотину. </li></ul><ul><li>На постинаптичкој мембрани налазе се многобројни рецептори који везују за себе хемијски трансмитер </li></ul><ul><li>што изазива надраживање постсинаптичког неурона, његову активацију (ексцитацију) или инхибицију. </li></ul>Синапса: А - пресинаптички неурон; B - постсинаптички неурон; 1 - митохондрије; 2 - синаптичка везикула са хемијским медијатором; 4 - синаптичка пукотина; 5 - рецептори за хемијски медијатор на постинаптичкој мембрани; 7 - ослобађање хемијског трансмитера из пресинаптичког неурона; 6 - транспорт калијума
  26. 27. Периферне синапсе <ul><li>Грађа нервно-мишићне синапсе </li></ul><ul><ul><li>Грађа нервно-мишићне синапсе је врло слична централној синапси, јер је чине: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>пресинаптичка мембрана нервног завршетка са синаптичким везикулама и хемијским трансмитером у њима; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>синаптичка пукотина; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>постсинаптичка мембрана радног органа, која је наборана чиме с ењена површина многоструко увећава. </li></ul></ul></ul>
  27. 28. Механизам преношења импулса <ul><li>Када надражај дође до нервног завршетка, из везикула се ослобађа ацетил холин и дифундује у синаптичку пукотину. </li></ul><ul><li>Из ње прелази у постсинаптичку мембрану у везује се за холинорецептор градећи при томе комплекс ацетилхолин-холинорецептор. </li></ul><ul><li>То у мишићу изазива стварање потенцијала моторне плоче који иницира стварање акционог потенцијала чиме се мишић надражује и контрахује. </li></ul><ul><li>У синаптичкој пукотини налази се ензим ацетил холин естераза (AcHE) који разграђује ацетил холин на полазне делове, ацетат и холин. Значај овог ензима је брза и ефикасна разградња ацетил холина који је остварио дејство на рецептор. </li></ul>
  28. 29. РЕФЛЕКСИ
  29. 30. <ul><li>Регулаторне функције нервног система остварују се механизмом повратне спреге који се зове рефлекс. </li></ul><ul><li>Информације из спољашње или из унутрашње средине, примљене преко сензорних рецептора, преносе се у ЦНС где се на основу њих генерише (ствара) инструкција (команда) која се шаље одговарајућим мишићима или жлездама. </li></ul>Рефлексни лук
  30. 31. <ul><li>У функционалном погледу рефлекси се деле на соматске и аутономне. </li></ul><ul><li>Код соматских рефлекса одговор извршавају скелетни мишићи </li></ul><ul><li>К од аутономних глатки мишићи, срчани мишић и жлезде. </li></ul>
  31. 32. <ul><li>Заједничке особине рефлекса су: </li></ul><ul><li>Сви рефлекси се одигравају без учешћа воље </li></ul><ul><li>Свака рефлексна радња је сврсисходна </li></ul><ul><li>Рефлекси су једноставни и стереотипни одговори </li></ul><ul><li>Сваки рефлекс се к аракатерише мерљивим рефлексним временом. </li></ul>
  32. 33. <ul><li>Анатомску и функционалну основу свих рефлекса чини рефлексни лук </li></ul><ul><li>Сензорни рецептор </li></ul><ul><ul><li>прима надражај (стимулус) </li></ul></ul><ul><li>Сензорни неурон ( аферентни неурон ) </li></ul><ul><ul><li>преноси информацију са рецептора у ЦНС </li></ul></ul><ul><li>Рефлексни центар </li></ul><ul><ul><li>место преношења информације са сензорног на моторни неоурон у ЦНС или периферној ганглији </li></ul></ul><ul><li>Моторни н еурон (еферентни неурон) </li></ul><ul><ul><li>п реноси инструкцију до органа ефектора </li></ul></ul><ul><li>Ефектор </li></ul><ul><ul><li>орган који одговара на надражај. Ефектори су сви типови мишића и жлезда. </li></ul></ul>
  33. 36. Рецептори
  34. 37. Рецептори <ul><li>Улоге рецептора су: </li></ul><ul><ul><li>Откривање и пријем промена у спољашњој и унутрашњој средини </li></ul></ul><ul><ul><li>Претварање промена (дражи) у нервни импулс </li></ul></ul>
  35. 38. Подела рецептора <ul><li>По грађи: </li></ul><ul><ul><li>Слободни нервни завршеци </li></ul></ul><ul><ul><li>Примарне чулне ћелије (епителне ћелије које и примају и преносе драж; чуло вида и мириса) </li></ul></ul><ul><ul><li>Секундарне чулне ћелије (само региструју драж, не преносе) </li></ul></ul><ul><li>По месту деловања: </li></ul><ul><ul><li>И нтероцептори – примају дражи из спољашње средине </li></ul></ul><ul><ul><li>Е кстероцептори – примају дражи из унутрашње средине </li></ul></ul>
  36. 39. Физиолошка диспозиција (подела према природи дражи) <ul><li>Механорецептори – тактилни органи </li></ul><ul><ul><li>за притисак : Фатер – Пачинијева телашца, Меркелове ћелије; </li></ul></ul><ul><ul><li>за додир: Хербстова и Мајснерова телашца), </li></ul></ul><ul><ul><li>инфундибуларни орган, </li></ul></ul><ul><ul><li>статички и слушни </li></ul></ul><ul><li>Хеморецептори – олфакрони, густативни </li></ul><ul><li>Терморецептори – Краузерова и Руфинијеова телашца </li></ul><ul><li>Фоторецептори – штапићи и чепићи </li></ul><ul><li>Електрорецептори </li></ul><ul><li>Ноциоцептори – рецептори за бол </li></ul>
  37. 40. Механорецептори
  38. 41. Хеморецептори
  39. 42. Фоторецептори
  40. 43. <ul><li>Драж, надражај, стимулус – свака промена у унутрашњој и спољашњој средини </li></ul><ul><li>Ефикасна драж – драж која активира рецептор. Има одређену јачину, одвија се довољно брзо и траје неко време </li></ul><ul><li>Пражни стимулус – најмањи интензитет промена спољашње средине који изазива реакцију рецептора </li></ul><ul><li>Подпражни стимулус – промене средине мањег интензитета од прага дражи </li></ul>
  41. 44. <ul><li>Адекватна драж – рецептори су спесијализовани за одређену врсту дражи и за њу имају изузетно низак праг </li></ul><ul><li>Рецептори реагују и на неадекватне дражи, али праг је знатно виши него за адекватну драж и осећаји су бесмислени (око реагује на ударац али се добијају бесмислене светлосне сензације) </li></ul>
  42. 45. Нервни импулси рецептора и сензитивних неурона <ul><li>Завршеци аксона сензитивних неурона допиру до свих рецептора </li></ul><ul><li>Стимулација рецептора увек изазива већи број (серију) акционих потенцијала у аксонима сензитивних неурона </li></ul>
  43. 46. <ul><li>Интензитет стимулуса – у зависности од јачине стимулуса, мења се фреквенција тј. број нервних импулса у јединици времена </li></ul><ul><li>Квалитет стимулуса – специфични сензитивни пут сваког чулног органа и рецептора који га повезује са одређеном зоном сензитивне коре великог мозга </li></ul>
  44. 47. Литература <ul><li>Г ајтон , А . Ц , Хол , Ј . Е : Медицинска физиологија , Савремена администрација , Београд , 1999. </li></ul><ul><li>Давидовић , Вукосава : Упоредна физиологија , ЗУНС , Београд , 2003. </li></ul><ul><li>Предавања проф . Надежда Недељковић ( http://files.bio.bg.ac.rs/index.htm ), Катедра за општу физиологију и биофизику , биолошког факултета </li></ul><ul><li>Приручник за физиологију, Босиљка Плећаш Соларевић, Фармацеутски факултет у Београду </li></ul>
  45. 48. <ul><li>Катедра за општу физиологију и биофизику , биолошког факултета </li></ul>

×