10 - NetPrace.pl

Aparat
koordynacyjno-
regulacyjny
Układ nerwowy
W układzie nerwowym wyróżnić można ośrodkowy (centralny) układ nerwowy złożony z:
 mózgowia
 rdzenia kręgowego
oraz obwodowy układ nerwowy, który składa się z:
 12 par nerwów czaszkowych
 31 par symetrycznych nerwów kręgowych wraz z ich licznymi rozgałęzieniami
obejmującymi wszystkie części ciała.
Typowa komórka nerwowa, czyli neuron, składa się z:
 ciała zawierającego jądro i inne organelle cytoplazmatyczne
 oraz z dwu rodzajów wypustek:
 dendrytów, przekazujących impulsy w kierunku komórki
 pojedynczego aksonu, przenoszącego impulsy w kierunku przeciwnym, czyli
od ciała komórki.
1
Ciała komórek i niemielinowe włókna nerwowe stanowią tzw. substancję szarą, natomiast
mielinowe włókna nerwowe tworzą substancję białą.
Informacje przekazywane są za pośrednictwem komórek nerwowych z jednej części
ciała do drugiej jako impulsy nerwowe. Istotą przewodzenia impulsów są zmiany potencjału
elektrycznego, jakie dokonują błonie aksonu.
Szybkość przewodzenia nerwowego wynosi ok. 100 m/s
Sposób organizacji mózgowia najogólniej pokazuje stopień lub poziom funkcjonowania
określonej jego części:
 Obszary mózgowia leżące najniżej związane są z czynnościami automatycznymi (np.
rytm pracy serca i oddychania).
 Okolice położone odpowiednio wyżej wiążą się z czynnościami o wzrastającym
stopniu integracji i rozwoju, jak skoordynowana czynność mięśniowa oraz
wnioskowanie i myślenie
Kresomózgowie
 Największa część mózgowia ludzkiego
 zawiera ponad połowę z ok. 10 miliardów neuronów całego układu nerwowego.
 Szczególnie rozwinięta u człowieka jest powierzchowna warstwa kresomózgowia
zwana korą.
 Koncentrują się tutaj wyspecjalizowane funkcje układu nerwowego wraz z pamięcią,
inteligencją, uczuciami i innymi cechami osobowości, także różnorodne wrażenia, np.:
wzrokowe, i smakowe, dotykowe i inne.
Móżdżek
 Koordynuje aktywność wielu innych ośrodków mózgowych regulujących i
integrujących niektóre funkcje ustroju, zwłaszcza czynność mięśni szkieletowych.
Ważny element aparatu koordynacyjno-regulacyjnego stanowią także składniki
międzymózgowia: wzgórze i podwzgórze.
Wzgórze:
 porównywane jest do stacji przekaźnikowej, do której dochodzą prawie wszystkie
impulsy z różnych pól czuciowych przed ich wejściem do kresomózgowia, gdzie
wywołują świadome wrażenia.
Podwzgórze:
 jest głównym obszarem mózgowia, w którym skupiają się ośrodki odruchów
trzewnych regulujące i integrujące metabolizm i różne czynności tkanek i narządów
wewnętrznych.
 jest ośrodkiem sterowania czynnościami przedniego płata przysadki dzięki
wytwarzaniu tzw. czynników uwalniających (neurohormonów).
Obwodowy układ nerwowy ze względu na budowę i czynności dzielony jest na dwie części:
 somatyczny (pobudza aktywnośc narządów wewnętrznych)
 trzewny, zwany również autonomicznym lub wegetatywnym (niezbędny do
utrzymania stałości homeostazy)
 sympatyczny (współczulny)
 parasympatyczny
Somatyczny układ nerwowy składa się z nerwów biegnących z narządów czuciowych skóry
do mózgu i rdzenia kręgowego oraz nerwów unerwiających mięśnie szkieletowe, skórę i
niektóre inne części ciała, warunkuje, zatem odruchy somatyczne, tj. mimowolne ruchy
różnych części ciała oraz ruchy świadome.
Trzewny układ nerwowy unerwia mięsień sercowy, mięśnie gładkie i gruczoły, a tym samym
kieruje i kontroluje czynności narządów trzewnych (serca, jelit, gruczołów itd.), które wykonywane są bez udziału świadomości. Do nich należą szybkość pracy serca, skurcz mięśni
2
gładkich przewodu pokarmowego, naczyń krwionośnych, pęcherza moczowego i innych
narządów wewnętrznych oraz wydzielanie gruczołów trawiennych i gruczołów potowych.
 Układ nerwowy rozwija się w 3 tygodniu rozwoju zarodków powstaje wówczas
płytka ektodermalna, która przekształca się w rynienkę, a następnie w cewkę
nerwową. Z dogłowowej części cewki nerwowej rozwija się pierwotny pęcherz
mózgowy.
 Mnożenie się komórek nerwowych ma miejsce głównie w trakcie rozwoju
śródmacicznego (większość neuronów formuje się między 10 a 18 tygodniem
rozwoju płodowego), jednak przypuszczalnie ich umiarkowany rozplem może
następować do 18 miesiąca po urodzeniu.
 Układ nerwowy noworodka stanowi jedną z najsilniej rozwiniętych tkanek - waży ok.
350 g, co stano 25-26% wielkości właściwej osobnikom dorosłym. W wieku 6
miesięcy stanowi 50%, w 2 roku życia 75%, w 5 roku - 90% i w 10 roku życia;
wielkości mózgu dorosłego człowieka .
 Mózgowie noworodka, mimo dużych rozmiarów jest jeszcze niedojrzałe
funkcjonalnie, stosunkowo najsłabiej rozwinięty jest móżdżek, jednak już w wieku 2
lat ośrodki zmysłów są w zasadzie i ukształtowane i realizowane są pierwotne funkcje
motoryczne. Podstawowe zróżnicowanie komórek nerwowych następuje w ciągu
pierwszych 3 lat życia. Zakończenie procesu różnicowania i dojrzewania komórek
nerwowych ma miejsce ok. 8-14 roku życia.
 W okresie starości następuje zmniejszanie ilości krwi przepływającej przez mózg,
zmniejszanie zużycia tlenu w mózgu i napięcia neuronów korowych. Zmniejsza się
także masa mózgu, liczba włókien nerwowych oraz szybkość przewodzenia bodźców.
UKŁAD ENDOKRYNALNY
Zazwyczaj działanie układu endokrynalnego jest wolniejsze i bardziej długotrwałe niż
układu nerwowego, który wywołuje bardzo szybko krótkotrwałe odpowiedzi na bodźce. Pod
pewnymi
względami
komórka
nerwowa
przypomina
komórkę
układu
wewnątrzwydzielniczego: obie wydzielają określone substancje chemiczne, które działają na
narząd docelowy lub tkankę, jednak w odróżnieniu od komórek gruczołów wewnątrzwydzielniczych, komórki nerwowe są bezpośrednio połączone ze swoimi narządami
docelowymi. Niektóre gruczoły wydzielają te same substancje chemiczne, co komórki
nerwowe (np. noradrenalina wydzielana przez rdzeń nadnerczy), a wiele substancji
wydzielanych przez przysadkę albo pochodzi ze zmodyfikowanych komórek nerwowych,
albo podlega pośredniej regulacji przez mechanizmy nerwowe mieszczące się w podwzgórzu.
Podwzgórze
 pełni nadrzędną rolę w układzie endokrynalnym.
 Jest ono częścią układu nerwowego, wchodzi w skład międzymózgowia.
 Tworzy je pas szarej substancji wokół przysadki mózgowej.
 Komórki podwzgórza mają właściwości i komórek nerwowych (przewodzenie bodźców elektrycznych), i wydzielniczych (produkcja hormonów).
 Podwzgórze jest ściśle powiązane z tylnym płatem przysadki mózgowej, który
również jest częścią układu nerwowego.
 Niektóre komórki podwzgórza mają aksony umieszczone w tylnym płacie przysadki.
 Produkowane przez podwzgórze hormony: wazopresyna i oksytocyna spływają
wzdłuż aksonów do tylnego płata przysadki, gdzie są gromadzone i w razie potrzeby
uwalniane. Oksytocyna powoduje skurcze mięśni gładkich macicy w czasie porodu,
a także obkurczanie elementów kurczliwych gruczołów mlecznych, regulując
3
uwalnianie mleka. Wazopresyna (hormon antydiuretyczny) zwiększa wchłanianie
wody w kanalikach nerkowych.
Przedni płat przysadki mózgowej
 jest typowym gruczołem wydzielania wewnętrznego.
 Wydziela hormony tropowe wpływające na rozwój i czynności niektórych gruczołów
obwodowych oraz hormony działające bezpośrednio na tkanki
Hormony produkowane przez przedni płat przysadki to:
 hormon adrenokortykotropowy (ACTH), wpływający na część korową nadnerczy;
 hormon tyreotropowy (TSH), wpływający na tarczycę;
 hormony gonadotropowe: folikulostymulina (FSH) i hormon luteini-zujący (LH).
Stymulują rozwój gonad i rozpoczynają okres dojrzewania płciowego. U kobiet
regulują cykl miesięczny (dojrzewanie pęcherzyka Graafa i powstawanie ciałka
żółtego). U mężczyzn pobudzają dojrzewanie plemników i wydzielanie testosteronu;
 -prolaktyna (LTH) wpływa na wzrost gruczołów sutkowych u kobiet i wydzielanie
mleka po porodzie;
 hormon wzrostu (HGH) ogólnie kontroluje wzrost tkanek, stymuluje podziały
mitotyczne komórek, syntezę białek, pobieranie aminokwasów przez komórkę,
podnosi poziom glukozy we krwi, pobudza proliferację komórek chrząstek
przynasadowych kości długich. Głównym działaniem hormonu wzrostu jest
stymulacja syntezy w wątrobie, mięśniach i nerkach somatomedyn.
Przysadka mózgowa jest pochodzenia ektodermalnego. Jej działalność sekrecyjna
rozpoczyna się już w okresie płodowym. Wykazuje dwa okresy szczególnie szybkiego
rozwoju: pierwszy z nich obejmuje wiek do 4 lat, a drugi - okres pokwitania.
Szyszynka
 wydziela adrenoglomerulotropinę stymulującą wydzielanie aldosteronu w
nadnerczach oraz melatoninę hamującą rozwój gruczołów płciowych.
 Szyszynka u dzieci jest stosunkowo większa niż u dorosłych. Intensywne wydzielanie
melatoniny w 5-7 roku życia powoduje opóźnienie rozwoju płciowego, jednak już po
7 roku życia jej działalność słabnie
Tarczyca
 wydziela dwa hormony: tyroksynę i trójjodotyroninę, które regulują przemiany
metaboliczne w mitochondriach i produkcję ciepła. Dzięki oddziaływaniu na
metabolizm komórkowy tarczyca pełni ważną funkcję regulującą procesy wzrostu i
rozwoju komórek i tkanek (m.in. tkanki kostnej i zębów). Hormony tarczycy
konieczne są do syntezy białka w tkance nerwowej, stąd ich duże znaczenie w
szybkim rozwoju mózgu w okresie płodowym i pierwszych latach rozwoju
postnatalnego.
 W tarczycy skupiona jest również pewna ilość tzw. komórek C. Są one pochodzenia
nerwowego i wydzielają hormon kalcytoninę, który odgrywa bardzo ważną rolę w
gospodarce wapniowej organizmu (obniża jego poziom we krwi) i w przemianach
tkanki kostnej. Obniżanie się jej wydzielania w okresie starości sprzyja powstawaniu
osteoporozy.
 Tarczyca pochodzi z endodermy, jej najszybszy rozwój ma miejsce w okresie
przedpokwitaniowym i pokwitania. W okresie starości następuje atrofia nabłonka
wydzielniczego tarczycy.
Grasica
 wydziela hormony: tymozynę i tymopoetynę, które spełniają ważną rolę w produkcji i
dojrzewaniu (nabieraniu kompetencji immunologicznych) limfocytów T.
4
 U noworodków ciężar grasicy jest mały, wzrasta on do okresu pokwitania, po czym
ma miejsce szybka inwołucja grasicy.
Trzustka
 spełnia nie tylko rolę gruczołu trawiennego. Zawiera również rozsiane liczne
skupienia tkanki zwane wysepkami Langerhansa, w których występują komórki alfa produkujące glukagon i komórki beta -produkujące insulinę. Insulina obniża stężenie
glukozy we krwi, wpływając na jej zużycie w procesach oddychania komórkowego,
zwiększając jej pobieranie przez wątrobę i mięśnie oraz magazynowanie w postaci
glikogenu.
 Najsilniejszy rozwój wysepek Langerhansa trzustki obserwuje się w wieku 3 lat oraz
w okresie pokwitania. Z wiekiem zmniejsza się ilość wysepek na jednostkę masy
całego gruczołu. Zmienia się także proporcja komórek alfa do komórek beta, które
przeważają. Aktywność insuliny w surowicy krwi utrzymuje się na wysokim poziomie
do ok. 40-50 roku życia, a do 70 roku spada o około 50%. U ludzi starych obniża się
więc metabolizm węglowodanów i wzrasta poziom cukru we krwi
Nadnercza
 składają się z dwóch części o różnym pochodzeniu i budowie, odmiennej dynamice
rozwoju i spełniających odrębne funkcje w organizmie. Część rdzenna jest
pochodzenia nerwowego, część korowa mezodermalnego. Rdzeń nadnerczy wydziela
adrenalinę i noradrenalinę.. Ich produkcja w rdzeniu nadnerczy rozpoczyna się już w
okresie płodowym. W dzieciństwie przeważa w obrębie nadnerczy warstwa korowa,
natomiast w okresie pokwitania szybko wzrasta warstwa rdzeniowa.
Kora nadnerczy składa się z trzech warstw:
 kłębkowatej,
 pasmowatej,
 siatkowej,
Warstwy kłębkowata i pasmowata formują się do 4 miesiąca po urodzeniu, a warstwa
siatkowa w okresie pokwitania. Kora nadnerczy osiąga maksimum rozwoju około 20 roku
życia u mężczyzn i 30 roku życia u kobiet. W okresie starości zanikają warstwy: siatkowa i
kłębkowata, a powiększeniu ulega warstwa pasmowata.
Gruczoły płciowe
 obok produkcji gamet spełniają ważną rolę jako gruczoły wydzielnicze. Produkowane
przez nie sterydy płciowe dzielimy ze względu na ich budowę i działanie na:
estrogeny, androgeny i progestyny.
 Głównym androgenem męskim jest testosteron wydzielany przede wszystkim przez
komórki Leydiga w jądrach. Stymuluje on rozwój zewnętrznych narządów płciowych
męskich, wzrost owłosienia łonowego, pachowego i twarzy, mutację głosu, rozwój
masy mięśniowej, przyspieszenie rozwoju kośćca, szczególnie pasa barkowego i
kręgosłupa, wystąpienie pokwitaniowego wzrostu wysokości ciała.
 Głównym estrogenem kobiet jest produkowany w jajnikach estradiol. Jest
odpowiedzialny za rozwój żeńskich narządów płciowych, wzrastanie macicy,
jajowodów, pochwy i piersi oraz rozrost miednicy i innych cech wpływających na
osiąganie „żeńskiej sylwetki".
 Najważniejszym progestynem jest progesteron, wytwarzany w drugiej fazie cyklu
owulacyjnego przez ciałko żółte, umożliwia inplantację zapłodnionego jaja w macicy,
ewentualnie wystąpienia menstruacji.
Wzrost poziomu sterydów płciowych obserwuje się już od 11 tygodnia okresu płodowego.
Drugi okres wzrostu ma miejsce u obu płci w ciągu pierwszych 6 miesięcy po urodzeniu, lecz
wkrótce ich wydzielanie zostaje wygaszone. Zwiększone wydzielanie zaczyna się około 10
roku życia. U dziewcząt po wystąpieniu menarche stężenie sterydów płciowych i
5
gonadotropin zmienia się cyklicznie. U kobiet po klimakterium następuje obniżenie syntezy
estrogenów, co powoduje zaburzenia równowagi między androgenami i estrogenami w ich
organizmach. Również u mężczyzn w starszym wieku zmienia się proporcja między wydzielanymi androgenami i estrogenami. Na skutek dominacji estrogenów spotyka się przerost
prostaty i ginekomastię starczą.
Sterowanie rozwojem w okresie płodowym
jest wynikiem współdziałania hormonalnego matki, łożyska i płodu. Podobnie w pierwszych
miesiącach po urodzeniu sterowanie rozwojem przypisuje się hormonom matki, które dziecko
uzyskało jeszcze w trakcie życia płodowego, ustawieniu metabolizmu w okresie płodowym i
wpływowi hormonów zawartych w mleku matki. Dopiero od ok. 2-3 roku życia sterowanie
rozwojem przejmuje hormon wzrostu produkowany już w organizmie dziecka oraz hormony
tarczycy, somatomedyny i insulina. Od około 10-11 roku życia u dziewcząt i 12 roku życia u
chłopców w sterowaniu rozwojem uczestniczą w coraz większym stopniu hormony płciowe
wydzielane przez gonady oraz hormony produkowane przez korę nadnerczy. W okresie
pokwitania ma miejsce również zwiększona wrażliwość tkanek na poszczególne hormony. W
końcowym okresie wzrastania wysoki poziom sterydów płciowych powoduje zarastanie
płytek wzrostowych kości długich i zakończenie wzrastania liniowego. Obniżenie poziomu
sterydów płciowych u osób w starszym wieku powoduje szereg zmian w organizmie (m.in.
intensyfikacją procesu osteoporozy)..
Hormonalne sterowanie rozwojem ogólnie polega na tym, że niektóre hormony są
regulatorami określonych genów, przyspieszają ich transkrypcją, a tym samym zwiększają
szybkość syntezy mRNA i syntezę specyficznych enzymów. Inne hormony zmieniają
przepuszczalność błon cytoplazmatycznych, czyli warunki transportu błonowego, zwiększając
tym samym dostępność substratów enzymatycznych lub koenzymów.
Prawidłowo rozwijający się układ neurohormonalny stanowi podstawę zdolności
przystosowawczej człowieka (adaptabilności), pozwalającej mu przetrwać w ciągle
zmieniających się warunkach środowiska.
Integralność i nienaruszalność ustroju oprócz układu neurohormonalnego zapewniają również
mechanizm genetyczny i immunologiczny i o ile aparat genetyczny służy zachowaniu
podstawowych cech osobniczych w szeregu następujących po sobie pokoleń, to procesy
odpornościowe służą temu celowi w ciągu życia jednostki, a więc w jej ontogenezie.
Układ immunologiczny
Badaniem mechanizmów obronnych zajmuje się immunologia. Mechanizmy obronne
organizmu, wykształcone w procesie ewolucji można ogólnie podzielić na:
 odporność nieswoistą (niespecyficzną) i
 swoistą (specyficzną),
W pierwszym z wymienionych mechanizmów duże znaczenie odgrywa skóra. Daje ona
organizmowi wysoki stopień autonomii w stosunku do środowiska. Mechanizmy obronne
skóry niemowlęcia są znacznie słabsze niż u dorosłych i formują się one dopiero wraz z
wiekiem. Oprócz skóry bariery obronne organizmu obejmują błony komórkowe i tkankowe,
nabłonki wyściełające (np. nabłonek rzęskowy tchawicy), niektóre substancje chemiczne o
działaniu nieswoistym znajdujące się w płynach ustrojowych np. substancje bakteriobójcze
we łzach, lizozym w ślinie czy properdyna we krwi oraz niektóre odruchy, jak np. odruch
kaszlowy.
Odporność swoista, czyli wybiórcza, zależnie od mechanizmów jej powstawania dzielona
bywa na czynną i bierną.
Czynna sprowadza się do zaangażowania w obronie ustroju własnego aparatu
immunologicznego osobnika.
6
Wystąpienie odporności biernej zarówno naturalnej, jak i sztucznej polega na
zaopatrzeniu organizmu w gotowe przeciw ciała wytworzone w innym organizmie.
Uodpornienie czynne pojawia się około 8 dnia po wytworzeniu antygenu i trwa przez dłuższy
czas (niekiedy przez całe życie). Odporność bierna występuje natychmiast od momentu
wprowadzenia przeciwciał, jednak czas jej działania jest krótki i waha się od kilku dni do
kilku tygodni.
Ze względu na składniki ustrojowe czynne w reakcji immunologicznej odpowiedź dzielimy
na humoralną i komórkową.
ODPORNOŚĆ
1)SWOISTA
a) CZYNNA (WYTWARZANA PRZEZ ORGANIZM)
 Naturalna (po przechorowaniu)
 Sztuczna (po szczepieniu)
b) BIERNA (OTRZYMANA PRZEZ ORGANIZM)
 Naturalna ( nabyta w lonie matki lub z jej mlekiem)
 Sztuczna (po otrzymaniu surowicy)
2) NIESWOISTA
Układ immunologiczny rozproszony jest po całym organizmie. Największą i anatomicznie
najważniejszą jego częścią jest układ limfatyczny.
Do narządów ośrodkowych układu immunologicznego należą:
 szpik kostny
 ulegają tu zróżnicowaniu limfocyty B
 grasica
 produkuje hormony tyrozynę i tymopoetynę,
 różnicuje limfocyty T
Do narządów obwodowych:
 węzły chłonne
 są miejscem namnażania się nowych pokoleń limfocytów
 miejscem, w którym przebiega odpowiedź immunologiczna
 migdałki
 W liczbie 6 zbudowane są z wielu grudek chłonnych przylegających do nabłonka
wyściełającego błonę śluzową jamy ustnej i gardła.
 Tworzą one wokół jamy gardła tzw. pierścień obronny.
 Są miejscem, w którym dochodzi do kontaktu limfocytów i antygenów, głównie
wprowadzonych do organizmu z powietrzem lub pokarmem,
 są także miejscem powstawania nowych generacji limfocytów oraz biorą udział w
wytwarzaniu przeciwciał.
 śledziona
 jest narządem włączanym właściwie do krążenia krwi (krwio-limfatycznym),
 zachodzi w niej powstawanie nowych generacji limfocytów i wytwarzanie
przeciwciał.
 kontroluje krew krążącą.
 pojedyncze grudki chłonne znajdujące się w wielu miejscach organizmu.
Istotną rolę w odpowiedzi immunologicznej odgrywają komórki układu immunologicznego.
Najważniejsze z nich to:
 makrofagi
 biorą udział w inicjowaniu i przebiegu reakcji immunologicznej: niszczą ciała obce
(np. bakterie) na drodze fagocytozy,
7
 są komórkami umożliwiającymi limfocytom rozpoznanie obcego antygenu,
mają zdolność wytwarzania substancji aktywujących działanie niektórych populacji
limfocytów
 limfocyty
 pochodzą ze szpiku kostnego i powstają na skutek całego ciągu skomplikowanych
przemian, przez wiele stadiów przejściowych, zanim powstaną z nich komórki
spełniające swe ostateczne funkcje w układzie immunologicznym.
 Limfocyty B - biorą udział w odpowiedzi humoralnej, tzn. produkują przeciwciała.
 Limfocyty T - biorą udział w odpowiedzi typu komórkowego, neutralizują antygeny
bezpośrednio. Nabierają kompetencji immunologicznych w grasicy.
 Istnieją różne subpopulacje limfocytów T, najważniejsze z nich to:
Ti - indukujące:
 Rozpoczynają odpowiedź immunologiczną;
Th - pomocnicze
 wytwarzają związki chemiczne pobudzające podziały i funkcjonowanie innych grup
limfocytów T oraz pobudzające limfocyty B do produkcji przeciwciał;
Tc - cytotoksyczne
 zabijają zakażone komórki;
Ts - supresorowe
 hamują aktywność komórek biorących udział w obronie komórkowej z chwilą, gdy
nie jest potrzebna.

W okresie rozwoju prenatalnego komórki macierzyste układu immunologicznego wychodzą z
mezenchymy otaczającej omocznię i wędrują do zawiązków wątroby i śledziony. Stamtąd
pokolenia komórek, które z nich powstały, przedostają się do szpiku i zawiązka grasicy i tam
osiadają. Najbardziej intensywny rozwój układu immunologicznego następuje, więc u
niemowląt (największa intensywność wytwarzania przeciwciał przypada na 3 tydzień po
urodzeniu). U dzieci spotyka się także znaczne wahania poziomu immunoglobulin, które nie
są typowe dla dorosłych. Około 6 roku życia układ limfatyczny jest w pełni rozwinięty, choć
jeszcze około 15 roku życia zwiększa się liczba gruczołów chłonnych i następuje ich
różnicowanie.
Stałe inwazje środowiskowe powodują, że odporność organizmu rozwija się w zasadzie przez
całe życie, co jednak nie powoduje wzrostu stężenia immunoglobulin po 25-30 roku życia.
8
9