Odruch miotatyczny na rozciaganie .


50 views
Uploaded on:
Description
Odruch miotatyczny na rozciąganie. Odruchy mięśniowe i skórne.
Transcripts
Slide 1

Odruch miotatyczny na rozciąganie

Slide 2

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).

Slide 3

Rodzaje włókien nerwowych

Slide 4

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.

Slide 5

Odruchy rdzeniowe

Slide 6

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.

Slide 7

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

Slide 8

Lokomocja

Slide 9

Eadweard Muybridge i z oopraxis kop (1879)

Slide 10

Mody ruchowe i specjalizacje organów Coelenterata – jamochłony, coelom – jama wypełniona płynem, annelid worms - pierścienice, molluscs – mięczaki, arthropods – stawonogi, vertebrates - kręgowce

Slide 11

Neuronalne składowe systemów motorycznych Główne komponenty większości systemów motorycznych: mięśnie, oscylator (aktywność rytmiczna) i ośrodki kontroli ruchu

Slide 12

Centralne generatory wzorca Centralny generator wzorca – mechanizm neuronalny generacji rytmicznych i skoordynowanych impulsów do motoneuronów Podstawowe typu generatorów rytmu. Oznaczenia: D – driver, E – extensor motoneuron, F – flexor motoneuron, I – interneuron, P – pacemaker (generator rytmu).

Slide 13

CGW u bezkręgowców - ślimak morski DSI – dorsal swim interneuron C2 – cerebral cells VSI – ventral swim interneurons I2 - interneurons Dorsal – grzbietowy Ventral - brzuszny T – synapsy pobudzające - synapsy hamujące Pływanie rozpoczyna stymulacja sensoryczna komórek DSI hamuje VSI Zarazem DSI pobudza C2 pobudza VSI. Odpowiedź VIS quip opóźniona w wyniku hamowania przez DSI (VSI-A) lub aktywacji przejściowego prądu potasowego IA (VSI-B) Odpalanie VSI hamuje C2 5A Oraz hamuje DSI Tritonia festiva

Slide 14

Pływanie u kręgowców - Minóg w trakcie pływania wykonuje falujące ruchy. Skurcz po prawej stronie powoduje wygięcie ciała w prawo, po lewej – w lewo. Fala skurczu rozchodzi się od głowy do ogona po obu stronach ciała. Fale po każdej stronie są względem siebie przesunięte w fazie. Układ pływania u minoga składa się z wyższych ośrodków w pniu mózgu i segmentów w części rdzeniowej. Każdy portion tworzy CGW. Podczas pływania sieci CGW są aktywowane przez framework siatkowo-rdzeniowy (reticulospinal framework). Najbardziej pobudliwe generatory wzorca znajdują się w przednim odcinku, co powoduje rozchodzenie się skurczu od przodu do tyłu. Połączenie pomiędzy segmentami zapewniają koordynację i opóźnienia (slack) pomiędzy kolejnymi CGW. Opóźnienie determinuje prędkość ruchu.

Slide 15

Segmentowy obwód CGW u minoga MN – motoneurony, interneurony pobudzające (E), interneurony hamujące (L, I), pień mózgu pobudza wszystkie te elementy. Aktywność w każdym segmencie joke inicjowana poprzez pobudzenie z systemu siatkowo-rdzeniowego. Pobudzenie receptora NMDA powoduje aktywacja prądów Na +/Ca 2+ . Napływ Ca 2+ wywołuje repolaryzacje poprzez IK(Ca). Pobudzenie receptora kainate/AMPA przyśpiesza cykl. Neurony pobudzające (E) pobudzają motoneurony oraz aktywują interneurony hamujące (L, I). Aksony interneuronów I hamują aktywność wszystkich komórek w kontralateralnej stronie segmentu, zapewniając przesuniecie w fazie aktywności po obu stronach o 180 o .

Slide 16

Od pływania do chodzenia Pływanie ryby Chodzenie salamandry. Nogi u płazów wyewoluowały z płetw u ryb. Poruszanie po lądzie odbywa się poprzez wyciągnięcie, podparcie i nacisk kończyn na podłoże w koordynacji z pływającymi ruchami ciała.

Slide 17

..i biegania u jaszczurki U płazów i gadów nogi zamocowane są bocznie (stabilność). U ptaków i ssaków – od dołu (prędkość). Niektóre gady mogą poruszać się bardzo szybko. Bazyliszek (basilisk reptile) osiąga prędkość 20 km/h (krok dwunożny)

Slide 18

Bieganie po wodzie Bieganie jaszczurki Basiliscus plumifrons po wodzie - a naliza metodą DPIV ( computerized molecule picture velocimetry). S. Tonia Hsieh and George V. Lauder Running on water: Three-dimensional constrain era by basilisk reptiles. PNAS 2004;101;16784-16788

Slide 19

Stopa uniesiona Stopa na ziemi Kroki Porównanie kroków karalucha i kota.

Slide 20

Kroki disc Cykl kroku kota składa się z dwóch faz – zamachu i podparcia. Dolne przebiegi pokazują aktywność mięśni.

Slide 21

Rdzeniowe mechanizmy chodzenia Zapis elektromiogramu (EMG) z mięśni kota w stanie normalnym (An) i po przecięciu połączeń z mózgiem (B). Wzorzec podstawowy joke zachowany lecz staje się mniej stabilny i łatwo ustaje.

Slide 22

Rdzeniowe mechanizmy chodzenia Centralny generator wzorca generujący chodzenie u kota joke typu \'half-focus\' i zlokalizowany quip w rdzeniu.

Slide 23

Pole motoryczne (motoneuron pool) Aksony komórek sensorycznych Ułamkowe porcje pola motorycznego Pole motoryczne Pole motoryczne (pojęcie wprowadzone przez Charlesa Sherringtona) – dendryty i ciała komórkek ruchowych (motoneuronów) unerwiających jeden mięsień (linia przerywana). Linia ciągła - aksony komórek sensorycznych an i b oraz odpowiednie pola ich progu pobudzenia. W wyniku zachodzenia na siebie pól motoneuronów, jednoczesna aktywacja an i b nie daje liniowego sumowania aktywności pól.

Slide 24

Aktywacja mięśni - reguła rozmiaru Opór wejściowy - kabel półnieskończony: Reguła rozmiaru. A. Trzy reprezentatywne motoneurony o rosnących rozmiarach. B. Elektrotoniczne modele neuronu (soma + kabel dendrytyczny) i aktywacja komórek identycznym wpływającym prądem synaptycznym. C. Wypływ prądu powoduje zmianę napięcia na błonie proporcjonalną do oporu wejściowego. Największa zmiana napięcia powstaje w komórkach najmniejszych. Komórki najmniejsze mają najmniejsza prędkość przewodzenia, a komórki największe, największą.

Slide 25

Trzy rodzaje jednostek motorycznych Mięśnie szkieletowe Motoneurony Jednostki motoryczne

Slide 26

Własności jednostek motorycznych

Slide 27

Rekrutacja jednostek ruchowych Zależność pomiędzy regułą rozmiaru a zachowaniem ruchowym. A. Trzy rodzaje motoneuronów otrzymują dwa rodzaje pobudzenia. Wejście A mama większą wydajność dla małych komórek (reguła rozmiaru), a wejście B mama dużą wydajność dla największych komórek. B. Rekrutacja motoneuronów w wyniku zwiększania pobudzenia typu A leży u podstaw zmian zachowania ruchowego od stania do galopu. Ekstremalna siła mięśnia np. podczas skoku joke rozwijana w wyniku pobudzenia typu B największych motoneuronów.

Slide 28

Choroby jednostek motorycznych Miastenie – zaburzenia transmisji złącza nerwowo-mięśniowego. Miastenia Lamberta-Eatona – wytwarzane są autoprzeciwciała przeciw kanałom Ca 2+ , co zmniejsza ilość kanałów Ca 2+ i ilość uwalnianej ACh (efekty presynaptyczny). Miastenia gravis – wytwarzane są autoprzeciwciała przeciw cholinergicznym receptorom nikotynowym nAChR (efekty postsynaptyczny). Dystrofie mięśniowe – zmiany we włóknach mięśniowych. Dystrofia Duchenne\'a – choroba związana z recesywnym chromosomem X. Białko cytoszkieletu (dystrofina) ulega zniekształceniu lub zanikowi. Włókna mięśniowe są słabe i ulegają uszkodzeniu przy normalnie działających siłach. Szybko produkowane nowe włókna przypominają włókna mięśniowe płodu – są małe i nie przewodzą wydajnie potencjałów czynnościowych. Porażenie wiotkie - uszkodzenie nerwów obwodowych zawierających motoneurony. Nieużywanie mięśni prowadzi do ich zaniku (atrofia). Naprawa nerwu, może prowadzić do odzyskania utraconych funkcji.

Slide 29

Piętrowa organizacja kontroli ruchów

Slide 30

Hierarchiczna struktura organizacji kontroli ruchu - początki Piętra kontroli ruchu wg. Jacksona: Płat czołowy John Hughlings Jackson (1835 - 1911) Na podstawie obserwacji pacjentów epileptycznych opracował koncepcję poziomów kontroli ruchów. Niższe poziomy kontrolują ruchy automatyczne, wyższe – ruchy zamierzone. Wyższe poziomy kontrolują też niższe poziomy poprzez hamowanie lub pobudzanie. Gdy wyższa funkcja joke uszkodzona, niższe poziomy ulegają "wyzwoleniu" spod kontroli, co prowadzi do hyperaktywności. Kora mózgowa wzdłuż bruzdy Rolanda Rdzeń kręgowy i pień mózgu

Slide 31

Hierarchiczna struktura organizacji kontr

Recommended
View more...