Treść zadania

Rozwiązania

• 

  0 0

  gabi1100 20.9.2010 (16:51)

  Układ nerwowy funkcjonuje na zasadzie "przekazywania sygnałów" z jednej komórki nerwowej do innych, lub do komórek mięśniowych, czy też gruczołów. Aby to właściwie wyjaśnić, można posłużyć się bardzo uproszczonym przykładem. Podstawowym behawioralnym zjawiskiem wynikającym z funkcjonowania układu nerwowego jest odruch - np. prosta reakcja motoryczna w odpowiedzi na określoną zmianę w otoczeniu organizmu, skurcz mięśnia w odpowiedzi na jakiś zewnętrzny bodziec mechaniczny. Wyobraźmy sobie komórkę nerwową jako ciało komórkowe (z ewentualnymi dendrytami), od którego odchodzi akson. W uproszczeniu, na schemacie graficznym możemy to zilustrować po prostu jako kulkę z odchodzącą od niej kreską, symbolizującą akson.
  
  Wyobraźmy sobie dalej, że ciało komórkowe (z ewentualnymi dendrytami, a więc owa "kulka") znajduje się w tym miejscu organizmu, na jaki ma zadziałać wyzwalający odruch bodziec mechaniczny. Dodajmy przy tym, że mamy na myśli taki rodzaj komórki nerwowej, która potrafi wygenerować sygnał na podstawie oddziaływań mechanicznych. Akson tej komórki dociera natomiast w miejsce, w jakim znajduje się komórka mięśniowa (bądź grupa komórek mięśniowych), jaka ma się w odpowiedzi na zewnętrzną stymulację skurczyć. Kiedy bodziec zadziała, wywoła zmiany biochemiczne wewnątrz komórki nerwowej prowadzące do wygenerowania sygnału, impulsu nerwowego - potencjału czynnościowego. Zjawisko potencjału czynnościowego polega na lokalnej wymianie jonów między wnętrzem komórki a jej otoczeniem. W wyniku takiej wymiany lokalnie na danym fragmencie powierzchni komórki nerwowej zmienia się napięcie elektryczne. Potencjał czynnościowy jest początkowo generowany we wzgórku aksonalnym, w miejscu, w jakim akson odchodzi od ciała komórkowego neuronu. Proces wymiany jonów przenosi się następnie z miejsca na miejsce wzdłuż powierzchni aksonu i w ten sposób impuls nerwowy wędruje na sam koniec wypustki. Kiedy dotrze do miejsca, w jakim koniec wypustki komunikuje się z komórką mięśniową (miejsce takiej komunikacji nazywa się synapsą), wywołuje procesy biochemiczne mające na celu przekazanie komórce mięśniowej ostatecznego sygnału, jaki ma już postać wyłącznie chemiczną. Zakończenie aksonu uwalnia pewną substancję chemiczną (nazywaną fachowo neuroprzekaźnikiem), która docierając do komórki mięśniowej inicjuje zjawiska biochemiczne, dzięki którym komórka mięśniowa dokona skurczu. Podsumowując - bodziec stymuluje komórkę nerwową, ta generuje potencjał czynnościowy rozchodzący się od początku do końca aksonu, zakończenie aksonalne uwalnia neuroprzekaźnik, a ten w konsekwencji stymuluje komórkę mięśniową do skurczu[2]. Taki prosty odruch występuje u najprostszych organizmów będąc podstawą ich zachowania się, zaś u organizmów bardziej złożonych (np. u ssaków) może być podstawą funkcjonowania narządów wewnętrznych, sterując np. motoryką żołądkowo-jelitową.
  Schemat odruchu. CZ - komórka czuciowa, RU - komórka ruchowa stymulująca komórki mięśniowe.
  
  Tego typu odruch zapewniany jest zazwyczaj nie przez pojedynczy neuron, lecz przez przynajmniej dwa, połączone ze sobą hierarchicznie. Pierwsza komórka ma charakter rejestratora bodźca, pełni rolę receptora - jest to komórka czuciowa, sensoryczna, generuje pobudzenie na podstawie stymulacji. Drugi neuron ma charakter motoryczny, ruchowy. Kiedy zostanie pobudzony, stymuluje komórkę mięśniową. Ukazuje to ilustracja po prawej stronie.
  Schemat odruchu. CZ - komórka czuciowa, RU - komórka ruchowa, Int - interneuron, dod - obwód dodatkowy. Obwód dodatkowy jest stymulowany przez komórkę ruchową i w zależności, czy jest on pobudzający, czy hamujący, będzie wzmacniał, lub hamował obwód główny (niebieska strzałeczka)
  
  U organizmów rozwiniętych większość odruchów jest realizowana przez bardziej złożone obwody neuronalne, gdzie proces przekazywania sygnału między komórką czuciową a ruchową podlega dodatkowej modulacji. Wyobraźmy sobie dwie komórki nerwowe. Komórka receptoryczna, czy też czuciowa, reaguje na bodźce zewnętrzne (np. zniekształcenia fizykalne) i przekazuje sygnał komórce ruchowej, która stymuluje komórkę mięśniową (a więc tak, jak we wcześniejszym schemacie; nazwijmy to głównym obwodem). Pomiędzy komórką czuciową a ruchową mogą jednak występować jeszcze neurony pośredniczące (lub inaczej interneurony) w takim sensie, że sygnały komórki czuciowej przekazywane są do neuronów pośredniczących, a dopiero te stymulują neurony ruchowe. Dodatkowo aktywność obwodu głównego może podlegać modulacji poprzez obwody dodatkowe, które mogą ułatwiać (pobudzać), albo utrudniać (hamować) przekazywanie sygnałów między komórką czuciową, a ruchową. Aktywność wywołana przez pewne rodzaje neuroprzekaźników może bowiem ułatwiać powstawanie potencjału czynnościowego, zaś w przypadku innych neuroprzekaźników - utrudniać i powodować jak gdyby "wyłączenie" danego neuronu[3]. U kręgowców, większość takich sieci nerwowych jest anatomicznie zbudowana w taki sposób, że zakończenie receptoryczne komórki czuciowej, znajduje się np. w skórze, czy w ściance narządu (tam, gdzie działa bodziec) a impuls nerwowy przekazywany jest aksonem komórki czuciowej do układu ośrodkowego[4]. W takich sytuacjach wypustkę komórki czuciowej nazywa się włóknem dośrodkowym (doprowadzającym sygnał do układu ośrodkowego, z obwodu). W obrębie układu ośrodkowego znajduje się synapsa między neuronem czuciowym a ruchowym, a impuls nerwowy neuronu ruchowego wyprowadzany jest ponownie poza układ ośrodkowy, na obwód, gdzie znajduje się złącze nerwowo-mięśniowe (gdzie akson komórki nerwowej tworzy synapsę z komórką mięśniową). Wówczas wypustka komórki nerwowej nazywa się włóknem odśrodkowym (wyprowadzającym sygnał z układu ośrodkowego). Miejsce w układzie ośrodkowym, w jakim impulsacja komórki czuciowej przełącza się na komórki ruchowe u kręgowców, to rdzeń kręgowy i pień mózgu. Dlatego też w tym przypadku mówi się o odruchach rdzeniowych i pniowych.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie