biologiczne podstawy zachowań
advertisement
BIOLOGICZNE PODSTAWY ZACHOWAŃ Wszystkie specjalności psychologii mają niezwykłą determinację w poszukiwaniu związków z nauką o układzie nerwowym, która gwałtownie staje się jednym z filarów całej psychologii. Radiologiczne Metody Neuroobrazowani a czyli od Diagnostyki Medycznej do Twardej Psychologii. Henryk Olszewski Otępienie czołowo - skroniowe: ujęcie neuropsychologiczne. Nawet najlepsze badania neuropsychologiczne nie dają podstaw do postawienia diagnozy neuropatologicznej, skuteczność 100% trafienia nie jest możliwa. Wynalazki prowadzące do pierwszych metod obrazowania mózgu: -Fotografia(1826) -programowalna maszyna pisząca (komputer, 1855) -odkrycie promieni X (Niemiec-Rentgen, 1895) -naturalna promieniotwórczość (Francuz-Antoine Henri Becqerel, związki uranu -1896, rad - 1898) Metody radiologiczne w neuroobrazowaniu: -zdjęcie rentgenowskie (Rtg) -tomografia komputerowa (Tk) -rezonans magnetyczny (MR, MRI) -funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMR) -spectroscopia rezonansu magnetycznego (MRS) -tomografia emisyjna jednego fotonu (SPECT) -pozytronowa tomografia emisyjna (PET) Rtg 1. Różne pochłanianie promieni X przez kości (wapno) tkanki miękkie i powietrze. 2. Detekcja promieni przy pomocy kliszy rentgenowskiej. 3. Technika pomocnicza pneumoencefalografia (1940-50) +szybkość oceny +niska cena +powszechność Tk Allan M.Cormack / Godfrey N. Hounsfield 1. Różne pochłanianie promieni X przez różne tkanki. 2. Ruch lampy wokół obiektu. 3. Zamiast kliszy jest detektor prądowy - cyfrowe (rekonstrukcje trójwymiarowe) +wysoka wartość diagnostyczna -wysoki koszt -dłuższy czas -trudności z klaustrofobiami Tk jest niezbędne do: -stwierdzenia obrzęku tarczy nerwu wzrokowego; -diagnostyki otępienia; -diagnostyki skutków urazu głowy; -diagnozy guzów mózgowych; -ustalenie wskazań do operacji; -ocena efektu leczenia neurochirurgicznego. MRI 1. Przyłożenie stałego silnego pola magnetycznego do tkanki. 2. Protony ustawiają się wzdłuż linii sił zewnętrznych stałego pola. 3. Zmiana tego “ustawienie” przez wytrącenie ich impulsem radiowym (pochłonięcie energii). 4. Powrót wcześniejszego ustawienia (oddanie części energii). 5. Wyłapywanie przez detektory (detekcja), cewki. 6. Obraz graficzny na ekranie. +nieinwazyjność +odróżnienie substancji szarej od białej (krew od płynu mózg. rdzeniowego) +wysoka rozdzielczość (dokładność) -długi czas badania -bardzo wysoki koszt -słabe odróżnienie zwapień w obrębie tkanki nerwowej -klaustrofobicy fMRI 1. Aktywacja (pobudzenie) danego obszaru mózgu, zwiększenie przepływu krwi przez ten obszar. 2. Mózg, gdy pracuje jest bardziej ukrwiony, hemoglobina (w krwi) oddaje tlen, fMRI odróżnia hemoglobinę z tlenem i tą bez. Wykrywa bardziej zaktywizowane miejsca (tam jest więcej tlenu). 3. Sygnał BOLD (Blood Oxygen Level Dependent). 4. Natężenie BOLD i lokalizacja źródła daje informację która struktura mózgu i w jakim stopniu jest odpowiedzialna za daną czynność (która część mózgu za co odpowiada). +nieinwazyjność +odróżnienie substancji szarej od białej (krew od płynu mózg. rdzeniowego) +wysoka rozdzielczość (dokładność) -długi czas badania -bardzo wysoki koszt -słabe odróżnienie zwapień w obrębie tkanki nerwowej -klaustrofobicy MRS 1. Nieinwazyjne badanie, które pozwala nam wykryć skład chemiczny, oprócz wodoru można inne sód, fluor, węgiel. 2. Możemy dowiedzieć się jakie substancje znajdują się w danym układzie. 3. Czasem pojawiają się takie substancje, gdzie ich nie może być i wtedy się je diagnozuje, pytaniem: Gdzie w mózgu widzimy jakieś zmiany? +nieinwazyjność +odróżnienie substancji szarej od białej (krew od płynu mózg. rdzeniowego) +wysoka rozdzielczość (dokładność) -długi czas badania -bardzo wysoki koszt -słabe odróżnienie zwapień w obrębie tkanki nerwowej -klaustrofobicy Ocena zaniku mózgowia (Tk, MRI): -jest trudna ponieważ mózg jest dynamiczny, obrysy mózgowych struktur są z natury rozmyte, zanik może wystąpić także fizjologicznie; -jest to możliwe jednak spostrzeżenia muszą być brane pod uwagę; -pomocą mogą być dwa podejścia a) technika nakładania obrazów; b) metoda VBM - Voxel Based Morphometry (szczególnie w badaniach grupowych). SPECT (scyntygrafia perfuzyjna mózgu) Niektóre pierwiastki są w stanie produkować promieniowanie przenikliwe. SPECT wykorzystuje promieniowanie imitowane z izotopów radioaktywnych (dożylnie, inhalacje). Wykorzystuje izotopy Tar, Jod, Technet. Gdy znajdują się w krwiobiegu to widać w których częściach mózgu są najaktywniejsze, ciężej pracują. Obraz zyskujemy dzięki kamerze gamma, która objeżdża obiekt. +jest rozpuszczalne w krwi i nie ma żadnych interakcji chemicznych; +badanie przepływu krwi, rozmieszczenia receptorów; +szybkość; +badanie poszczególnych struktur; -podawanie radioaktywnych substancji; -mocz, kał musi być utylizowany; -wysoki koszt. PET Podobnie jak SPECT, substancje radioaktywne, jednak: SPECT - substancje dla ustroju obojętne, długi okres pół trwania. PET - krótki okres półtrwania, same nie wydzielają promieniowania, emitują pozyton (cząsteczka, ładunek +). Pozyton łącząc się z elektronem prowadzi do anihilacji, co powoduje zniknięcie materii i pojawienie się promieniowania. 1. Im bardziej intensywne ukrwienie tym więcej radioaktywności w tym obszarze. 2. Substancje wchodzą w interakcje (widać, że np. zużywa dany obszar więcej mózgowy i widać aktywność. +bardzo wysoka rozdzielczość; -koszt; -kłopotliwość, należy mieć cyklotron. METODY ELEKTROFIZJOLOGICZNE MAJĄCE ZASTOSOWANIE W DIAGNOSTYCE MEDYCZNEJ. 1. Elektroencefalografia (EEG), metody pochodne: poligraficzne badania systemu, video EEG, potencjały wywołane. 2.Rejestracja aktywności bioelektrycznej pojedynczych nerwów, zewnątrz i wewnątrz komórkowa. 3. Stymulacja elektryczna poszczególnych struktur mózgowych. 4. Rejestracja prądów transbłonowych i trandermalnych. Versorium - obracająca się igła. (W.Gilbert) 1875 - Richard Caton, zarejestrowany prąd na korze mózgowej zwierząt (Cybulski - też) 1929 - Hans Berger, pierwsze zapisy EEG Co trzeba wiedzieć o EEG? - rejestruje prądy z powierzchni głowy; -zapis jest cechą indywidualną każdego człowieka; -charakterystyka zapisu zmienia się wraz z wiekiem; -może być prawidłowy lub nieprawidłowy; -może rejestrować potencjały patologiczne, o charakterze napadowym i nienapadowym; -nie każda zmiana napadowa świadczy o występowaniu napadów padaczki; -zmiana warunków zewnętrznych może wpłynąć na zapis EEG. -zapis EEG odzwierciedla również ogólny stan organizmu (stan narządów wewnętrznych wpływających na aktywność biologiczną mózgu). Co rejestruje aparatura EEG? -wahania napięć (od kilku do kilkuset mikrowoltów); -częstotliwość wahań (od 0.5 do 100 Hz); -lokalizację tych zmian na powierzchni głowy (w związku z użyciem wielu elektrod rejestrujących). Napady nieświadomości - PTIMALE (mały napad padaczkowy) - nieprawidłowa komunikacja między korą i wzgórzem. GRAVEMALE (duży napad padaczkowy) - sinica, drgawki toniczne, krzyk, piana, zanieczyszczenie (wydzielanie moczu, kału). 1.Faza toniczna; 2. Kloniczna; 3. Po napadowa. Napady częściowe ruchowe: pacjent nie traci świadomości, drgawkami obięta jest część ciała w obrębie jednej strony. Napady częściowe somatosensyczne (czuciowe): pacjent odczuwa mrówienie. Napady czuciowe i autonomiczne: omany słuchowe, halucynacje - wie, że nie są rzeczywiste. ZASADY VIDEO EEG 1. Zapis EEG jest przekształcony w obraz i rejestrowany na tym samym ekranie, co rejestrowane są przy pomocy kamery video zachowanie się chorego. 2. Oba rodzaje danych są zsynchronizowane. Zalety i wady Video EEG: +poszerzenie możliwości diagnostycznych; -w praktyce metoda może być wykorzystana tylko wtedy, gdy zaburzenia występują wystarczająco często; -wysoki koszt (aparatura, hospitalizacja, niska przepustowość). POLIGRAFICZNE BADANIE SNU 1. EEG (elektroendogram) 2. EOG - zapis ruchów gałek ocznych (elektrookulogram) 3. EMG - zapis potencjałów mięśniowych (elektromiogram) FAZY SNU 1. Faza II: wrzeciono senne, zespół K 2. REM(15-30Hz): zwiotczenie mięśni, szybkie ruchy gałek ocznych, niskie napięcie fali jednak o dużej częstotliwości. 3. Non REM: fale wolne, ostre (delta, theta), zrelaksowane mięśnie. Zaburzenia snu: Dysomnie, Endogenne zaburzenia snu, Zaburzenia snu i czuwania, Parasomnie, Zaburzenia wzbudzenia, Zaburzenia przejścia między snem i czuwaniem. POTENCJAŁY WYWOŁANE (EP eroked potential) - metoda pomiaru reakcji układu nerwowego na bodźce w czasie rzeczywistym, to znaczy w trakcie tej reakcji; -doświadczenie Catona, Breck, Cybulski; -Georgie Dowson - aparat fotograficzny, powtarzanie bodźca (1947) -potencjały wopwałe są uśredniane komputerowo (komp anons 1962) Brema - punkt, w którym łączą się szwy między kością ciemieniową i czołową. Podziały potencjałów wywołanych. A. w zależności od miejsca rejestracji. B. Egzogenne - zależne od fizyczny rejestracji. Endogenne - odzwierciedlenie procesów poznawczych. C. Od rodzajów bodźców: wzrokowych (VEP), słuchowych (AEP), somatosensorycznych (dotyk, SEP). Zastosowanie potencjałów. Audiologia (noworodek) Okulistyka Neurologia (SM - stwardnienie rozsiane, guzy mózgu, padaczka) Psychiatria (schizofrenia, depresja, uzależnienia) Psychofarmakologia Karaluch, cefalizacja - nagromadzenie się komórek nerwowych w głowie. Ośrodkowy układ nerwowy W głowie mamy mózgowie = mózg + móżdżek + rdzeń przedłużony Obwodowy układ nerwowy Somatyczny (niebieski) steruje mięśniami zależnymi od woli i przekazuje informacje czuciowe do ośrodkowego układu nerwowego. Autonomiczny (czerwony) kontroluje aktywność mięśni niezależnych od naszej woli. Współczulny - wydatkowanie energii. Przywspółczulny - gromadzenie energii. BUDOWA I FUNKCJE NERWÓW Włókno osiowe (wypustka, akson) - teoretycznie najdłuższe włókno. Warstwa - ciąg lub warstwa ciał komórek nerwowych oddzielonych od innych ciał komórek nerwowych przez warstwę aksonów i dendrytów. Kolumna - zespół komórek położonych prostopadle do powierzchni kory mózgowej, charakteryzuje się podobnymi właściwościami. Szlak, droga - wiązka aksonów wewnętrznych OUN (ośrodkowego układu nerwowego). Jeśli aksony wychodzące z ciał komórek w strukturze A tworzą synapsy w strukturze B mówimy o projekcji A do B. Nerw - wiązka aksonów w części obwodowego układu nerwowego, biegnąca z OUN do mięśni lub gruczołu, albo z narządu zmysłowego do OUN. Jądro - skupisko ciał komórek nerwowych w obrębie OUN (wewnątrz OUN) Zwój - skupisko ciał komórek nerwowych znajdujących się poza OUN. Zakręt - wystająca część pofałdowania na powierzchni mózgu. Bruzda - wklęsła część pofałdowania na powierzchni mózgu, oddziela jeden zakręt od drugiego. Szczelina - długa i głęboka bruzda. KONCEPCE NA TEMAT MÓZGU 1. Starożytni Egipcjanie (papirus chirurgiczny Edwina Smitha, XVII p.n.e.) 2. Dzieła Hipokratesa - mózg siedliskiem duszy (Grecja, starożytność) 3. Dzieła Galena - opis komór mózgowych i istnienie gazu psychicznego. 4. Doktryna Komorowa Ojców Kościoła - Nemezjusza i Św. Augustyna (IV,V wiek, n.e.) 5. Wesaliusz - szczegółowy opis anatomiczny. 6. Kartezjusz - dusza mieści się w szyszynce, bo jest jedna, dualizm. 7. Józef Gall - psychologia zdolności psychicznych, frenologia (wiedza, teoria), kranioskopia (metoda badania) 8.Paul Broch - mówimy lewą półkulą! 9. Prace ojców neurobiologii. Warstwy komórkowe kory mózgu: -drobinowa -ziarnista wewnętrzna -piramidowa wewnętrzna -polimorficzna -ziarnista zewnętrzna -piramidowa zewnętrzna NIEKONIECZNIE SŁUSZNE WNIOSKI UZASADNIAJĄCE SIĘ ZE STWIERDZENIA BROCA, ŻE MÓWIMY LEWĄ PÓŁKULĄ: - Lewa półkula jest dominująca. - W lewej półkuli jest zawarta świadomość. - kliniczne przypadki osobowości mnogiej wynikają z zaburzenia komunikacji między półkulami. - Schizofrenia jest wynikiem swoistej dyskonensji pomiędzy lewą i prawą. - Zauważone i nagłośnione przez psychoanalityków nieświadome procesy psychiczne są związane z prawą (niemą) półkulą. Zespół jednostronnego pomijania (uszkodzenie części ciemieniowej prawej półkuli). CZYM ZAJMUJE SIĘ OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY? 1. Czuciem i percepcją (odbieraniem informacji płynących z narządów zmysłów i ich przetwarzaniem) 2. Inicjowaniem ruchu, kontrolowaniem jego przebiegu i utrzymywaniem właściwej postawy ciała. 3. Regulacja środowiska wewnętrznego ( w zespół z układem hormonalnym i immunologicznym) 4. Kontakt funkcji związanych z rozrodem. CO TRZEBA WIEDZIEĆ O RDZENIU NERWOWYM? 1. U ludzi zawiera ok. 100 mln neuronów i składa się z 31 segmentów (31 par rdzeniowych nerwów). 2. Na przekroju poprzecznym, skupiska neuronów (istota szara, położona w centrum) i ich wypustek (istota biała, położona peryferyjnie) może być rozróżnione gołym okiem. 3. Włókna neuronów czuciowych wchodzą do rogów grzbietowych istoty szarej w uporządkowany sposób (włókna o większej średnicy wchodzą głębiej niż włókna o mniejszej średnicy). 4. Ciała komórkowe neuronów ruchowych leżą w rogach brzusznych istoty szarej. 5. Morfologicznie istota szara dzieli się na 10 kolumn ( na przekroju poprzecznym widoczne jako blaszki Rexeda; każdy ma odrębne wejścia i wyjścia). 6. Istota biała zawiera aksony dróg wstępujących i zstępujących, Drogi te są nazywane w zależności od miejsca ich pochodzenia i przeznaczenia. 7. Neurony rdzenia kręgowego (wespół z neuronami mózgowymi i zwojowymi tworzą układ autonomiczny (T1-T12, L1,L2 - układ współczulny; S1,S3 - układ przywspółczulny) MUS - (medical unexplained symptoms) obrajwy, które trudno wyjaśnić medycznie. Komptorkormia - typowa dla wojska postać histerii konwersyjnej, polegająca na ustawieniu się w pełnym przodozgięciu mającym symbolizować niechęć do przyjmowania pozycji “na baczność”. 8.11 Neuroprzekaźniki układu wegetatywnego; układy neuroprzekaźnikowe w mózgu. Obwodowy układ nerwowy Somatyczny (niebieski) steruje mięśniami zależnymi od naszej woli i przekazuje informacje czuciowe do ośrodkowego układu nerwowego. Autonomiczny (czerwony) steruje mięśniami niezależnymi od naszej woli. Mózg otrzymuje informacje ze wszystkich narządów. Do NTS wpada jądro pasma samotnego (dochodzi szereg informacji, o stanie narządów z obwodu) wysyła info do mózgu. Cybulski - odkrycie adrenaliny (nadnerczyny), z żyły nadnerczowej wypływa substancja, która ma taką właściwość, że podnosi ciśnienie krwi. Leksykon ziół czarownic. (składniki maści dającym wiedźmom zdolność do lotu) 1. Mandragora 2. Lulek czarny (Hyoscyanus Niger) 3. Wilcza jagoda (atropa belladonna) - rozszerzanie źrenic 4. Bieluń dziędzierzawa (datura stramonium) 5. Tojad (aconitus napellus) 6. Ekskrementy niektórych ropuch 7. Mak lekarski - opium W roślinach 1-5 występują: atropina, hioscyjamina Otto Leoewi- 1920, doświadczenie zasymulowania nerwu błędnego (spadek częstotliwości serca) zebrać płyn w którym serce się znajduje i dać do innego serca. Nerwy wysyłaja info przez uwalnianie związków chemicznych. Acetylocholina działa tak że powoduje duży spadek ciśnienia krwi W zwoju acetylocholina uderza na receptor nikotynowy i tuta j jest przełączenie włókno zazwojowe jest tym, które wydziela adrenalinę.Informacja jest kodowana acetylocholiną. Działanie Adrenaliny, na beta rozszerza naczynia, przyśpiesza akcje serca. Na alfa nie ma wpływu. Sympatykotonia i parasympatykotonia Sympatykotonia. Fizjologiczna -wzmożenie procesów katabolizmu - pobudzenie czynności wszystkich narządów biorących udział w pracy i walce - zahamowanie c czynności układu pokarmowego i wydzielania gruczołów Parasympatykotonia Fizjologiczna -wzmożenie procesów przyswajania i odnowy -Zahamowanie czynności biorących udział w pracy i walce -Pobudzenie czynności układu pokarmowego i wydzielania gruczołów Kamienie milowe psychofarmakologii 1952 - wprowadzenie do lecznictwa chloropromazyny (lek znosił objawy szaleństwa, schizofrenii) 1957 - wprowadzenie do lecznictwa imipraminy (lek antydepresyjny) 1963 - wprowadzenie do lecznictwa chlordiazepoksydu (lek znoszący lęk) Zbyt mała ilość L DOPA (dopaminy) powoduje Parkinsona. Aminokwasy wchodzą do mózgu. L DOPA musi być wspomagana aminokwasem, żeby wprowadzić do mózgu. Synteza i metabolizm 5-hydroksytryptaminy - serotonina. NA - noradrenalina Neurony Od miejsca sinowego do kory - odpowiada za nastrój (beta) Alfa - uwaga Struktury limbiczne - poziom energii Neurony do móżdżku - napięcie mięśnie Do rdzenia kręgowego - ciśnienie krwi, akcji serca 3 skupiska w Ośrodkowym układzie nerwowym Substancja czarna - wypustki idą do jąder podstawy (funkcje motoryczne, choroba Parkinsona) Boczna nakrywka - droga do kory mózgowej, druga do struktur limbicznych Działania noradrenaliny Polepsza uczenie, zapamiętywanie, zwiększa napęd do działania, reguluje ból, ciśnienie głód, temperaturę, rytm snu, uwalnia hormony z podwzgórza Działanie dopaminy Polepsza uczenie i zapamiętywanie, zwiększa napęd i motywacje do działanie, pozytywne emocje, regulacja funkcji motorycznych - jądra podstawne, regulacja ciśnienia tętniczego (przeważa działanie hipotensyjne), reguluje rytm sen - czuwanie, uwalnia hormony z podwzgórza. Działanie serotoniny Polepszenie uczenia i zapamiętywania, zwiększanie motywacji i napęd do działania, wywołuje pozytywne emocje, wzrost sytości, hamowanie głodu, regulacja rytmu snu - czuwanie (REM off, rytm światło ciemność), regulacja ciśnienia tętniczego (przeważa działanie presyjne), uwalnianie hormonów z podwzgórza. Histamina Ogólna aktywność, zachowanie, metabolizm, funkcje neuroendokrynne, równowagi, analgezja Działania: Uwalnianie pozapęcherzykowe - działanie neuromodulacyjne, regulacja funkcji lokomocji i eksploracyjnych, rytmika snu i czuwania, reakcje wzbudzenia, działanie przeciwdrgawkowe, uwalnianie hormonów podwzgórza, hamowanie głodu, stymulacja pragnienia, regulacja ciśnienia tętniczego (działanie presyjne). Działanie acetylocholiny Procesy uczenia się i pamięci, odtwarzanie pamięci (zabudzrenia w chorobie Alzheimera) Regulacja wyższych czynności intelektualnych Regulacja funkcji motorycznych przez jądra podstawne mózgu - głównie neurony prążkowia Regulacja ciśnienia tętniczego (głównie działania presyjne) Regulacja uwalniania hormonów podwzgórza Rytm sen-czuwanie (REM-on) Regulacja temperatury (podwyższenie) Najważniejszymi przekaźnikami w mózgu są AMINOKWASY, one działają dziwo rzuf s GABA działa hamująco - to będzie na następnym wykładzie, co dzieje się w neuronie ze jest zahamowany albo pobudzony 15.11 NEUROTRANSMISJA I NEUROPRZEKAŹNICTWO NEURON I SYNAPSA Sposoby komunikacji komórek: Autokrynna - komórka komunikuje się ze samą sobą Parakrynna - (mediator wydzielony z jednej komórki i trafia na receptory w drugiej komórce) Endokrynna - komórki porozumiewają się na odległość (sygnał przenoszony krwią) Endocytoza i Egzocytoza NEUROPRZEKAŹNICTWO (z jednego na drugi) Dwa podstawowe typy komunikacji pomiędzy neuronami 1. Neuroprzekaźnictwo elektryczne (synapsy elektryczne) Synapsa elektryczna jest typem połączenia synaptycznego, w obrębie którego występują specjalne kanały jonowe noszące nazwę koneksonów ( połączenia szczelinowe) Koneksony mają budowę heksametryczną (składają się z 6-ściu podjednostek, które to podjednostki tworzą w środku kanał o osi równoległej do kierunku transmisji, przez który mogą się przedostawać tylko jony niewielkich rozmiarów (średnica takiego kanału przy jego otwarciu wynosi 2-3 nm). Połączenia szczelinowe, które sprzęgają elektrycznie komórki nerwowe, umożliwiają rozprzestrzenianie się pomiędzy nimi wszystkich potencjałów elektrycznych (także pot. Czynnościowych); działają dwukierunkowo. Połączenia szczelinowe sprzęgające elektrycznie komórki nerwowe mogą się zamykać. 2. Neuroprzekaźnictwo chemiczne (synapsy chemiczne) a) Neuroprzekaźnictwo synaptyczne (neuromediator uwalniany kwantowo do szczeliny synaptycznej w procesie egzocytozy) b) Neuroprzekaźnictwo dyfuzyjne (neuromediator uwalniany fazowo do przestrzeni zewnątrz neuronalnej w procesie biernej dyfuzji) Synapsy: Aksonodendrytyczne, kolcowe, aksoaksonalne, I - synapsy hamujące, E - synapsy pobudzające hamowanie presynaptyczne - poprzez inny neuron lub własny mediator wydzielany do synapsy NEUROPRZEWODNICTWO (w obrębie tego samego neuronu) Przenoszenie i regulacja sygnału w neuronie: Chemiczny pobudzający sygnał wejściowy - wejściowy sygnał elektryczny - zintegrowany sygnał elektryczny - przenoszony sygnał elektryczny, potencjał czynnościowy - autoregulacja - chemiczny sygnał wyjściowy - uwalnianie przekaźnika Przekrój błony komórkowej. Szkielet błony stanowi podwójna warstwa lipidów. W tę warstwę wbudowane są cząsteczki białek. Niektóre z nich biegną w poprzek warstwy lipidów od powierzchni wewnętrznej do zewnętrznej Takie transbłonowe białka niekiedy tworzą pory lub kanały o niewielkiej średnicy, przez które mogą przechodzić małe hydrofilowe cząsteczki… Pompa sodowo potasowa - wywala z komórki na zewnątrz jony sodu i wpuszcza jony potasu do komórki. Konfiguracja porów, kanały jonowe napięciowo zależne, mogą się otwierać i zamykać. Różnica potencjałów pomiędzy wewnętrznym i zewnętrznym komórki. (wewnątrz jest więcej niż na zewnątrz, dodatnie chcą wejść do środka, Na zewnątrz więcej jest jonów Na niż K). Neuron czuciowy jest aktywny rozciągnięciem mięśni uda, a następnie pobudzenie przekazywane jest do motoneuronów rdzenia kręgowego. Aktywacja motoneuronów powoduje skurcz mięśni uda. Sekwencja zjawisk zachodzących podczas przekazywania sygnałów w synapsie chemicznej. 1. Presynaptyczny potencjał czynnościowy. 2. depolaryzacja zakończenia synaptycznego. 3. uwolnienie cząsteczek chemicznego neurotransmitera, 4. cząsteczki neurotransmitera wiążą się ze specjalnymi receptorami w błonie postsynaptycznej 5. zmiany przepuszczalności błony komórki postsynaptycznej dla jonów 6. zmiany potencjału błonowego komórki postsynaptycznej. Uszczegółowienie: 1. Presynaptyczny potencjał czynnościowy. 2. depolaryzacja zakończenia synaptycznego. 3.otwierają się zależne od napięcia kanały wapniowe. 4.Wapń wchodzi do zakończenia presynaptycznego 5.Uwolnienie neurotransmitera chemicznego. Zobacz sobie budowę ich: Pobudzające kwas glutaminowy, acetylocholina, noradrenalina, kwas asparaginowy, serotonina, dopamina, substancja P Hamujące GABA, Gliceryna, serotonina, acetylocholina, noradrenalina, dopamina, enkefalina leucynowa Pulsacja być musi być: Pojawia się i znika, pojawia się i znika, pojawia się i znika…. 22,11,2010 NEUROTRANSMISJA I NEUROPOŚREDNICTWO, RECEPTORY I MECHANIZMY RZEKAZYWANIA SYGNAŁÓW. Skład chemiczny organizmu ludzkiego: węgiel, tlen, wodór, azot, wapń, fosfor, potas, siarka, sód, chlor, magnez, żelazo, mangan, Jod. Nukleozydy - glikozydy składające się z zasad purynowych lub piramidynowych i rybozy lub dezorybozy (np.. adenozyna) Nukleotydy - połączenia sacharydu (rybozy lub dezoksyrybozy) zasady purynowej lub piramidynowej i kwasu fosforowego; podstawowe składniki kwasów nukleinowych; pochodne nukleotydów : ATP, ADP są związkami wysokoenergetycznymi, dostarczającymi energii komórce. Biomolekuła Jednostka budulcowa Funkcje DNA Deoksy-rybo-nukleotyd Materiał genetyczny RNA Rybo-nukleotyd Matryca w biosyntezie białek Białko Aminokwasy Enzymy, elementy kurczliwe Polisadiarydy (glikogen) Glukoza Krótkotrwałe magazynowanie Energii w postaci Glukozy Lipidy Kwasy tłuszczowe Składniki błon komórkowych, długotrwałe magazynowanie Energii w postaci triacylowogliceroli Synteza cyklicznego AMP 1. Jest stymulowana przez wiele hormonów komórki tłuszczowe - adrenalina, glukagon, ACTH, sekretyna. 2. Dodatkowe czynniki (enzymy proteolityczne lub jony wapnia) zwiększają lub zmniejszają działanie jednych hormonów ale nie wpływa na inne. 3. Synteza CAMP, pod wpływem glukagonu. W błonie komórkowej: Sygnał Receptor(dyskryminator) Przekaźnik (transducer) Efektor (wzmacniacz) ATP-CAMP GTP - nukleotyd guanylowy. Receptory sprzężone z białkiem 6 -receptory metabotropowe -zamieniają 7 segmentów przeszywających błonę -jedna z pętli wewnątrz komórkowych jest większa niż Inne i ta reaguje z białkiem G -białko G jest białkiem błonowym (alfa,beta, gamma) alfa- posiada aktywność GTP-ową -każdy timer przyłącza się do receptoru związanego z agonistą, alfa dysocjuje i jest gotowa do aktywowania efektora (enzymu błonowego, lub kanału jonowego) czasami beta i gamma mogą być aktywatorem. -aktywacja efektora jest zakończona kiedy związana cząsteczka GTP ulega hydrolizie, co pozwala połączyć alfa z beta i gamma. -istnieje kilka typów białek G, które reagują z różnymi receptorami, kontrolują różne efektory - przykładem są w AChR receptory adrenergiczne i receptory dla neuropeptydów. Receptory związane z kanałami - są czasami nazywane receptorami jonatropowymi - są zaangażowane głównie w szybką transmisje synaptyczną. -są oligometrycznymi białkami zawierającymi około 20 segmentów transbłonowych Receptor błonowy wtórne przekaźniki czynniki transkrypcyjne geny docelowe UKŁAD HORMONALNY 29.11.10r Hormony – wytwarzane przez organizm związki chemiczne koordynujące i regulujące już w znikomych ilościach procesy biochemiczne w komórkach raz korelujące podstawowe funkcje życiowe organizmu ; produkowane w gruczołach dokrewnych. Gruczoły : Przysadka, Szyszynka, Tarczyca, Przytarczyczne, grasice, nadnercza, trzustka, jajniki, jądra. SZEROKA, KONTEKSTOWA DEFINICJA HORMONÓW UWZGLĘDNIAJĄCĄ NAJNOWSZE OSIĄGNIĘCIA ENDOKRYNOLOGI 1) Hormon* (hormonalny przekaźnik chemiczny) – jest to substancja wydzielana przez komórki gruczołowe (wydzielnicze) do otaczającego je środowiska (płyn zewnątrz komórkowy, krew, chłonka itp.) 2) Z otaczającego komórkę gruczołową ( wydzielnicza) środowiska hormon dociera (jest transportowany) do komórek docelowych. 3) Z komórkami docelowymi hormon reaguje za pośrednictwem swoistych receptorów. 4) Działanie hormonu na komórki docelowe wywołuje reakcję fizjologiczną, morfologiczną i biochemiczną. 5) Działając na komórki na komórki docelowe, hormon nie ulega zużyciu jako źródło energii. BLIŻSZE DANE NA TEMAT MECHANIZMU DZIAŁANIA HORMONÓW 2. Zależnie od umiejscowienia w komórce można wyróżnić : receptory hormonalne tkwiące w błonie komórki i reagujące z hormonami docierającymi do powierzchni komórki; b) receptory „ruchowe”, stanowiące składnik składnik cytoplazmy lub jądra (receptory cytoplazmatyczne lub jądrowe). 1. Działanie hormonów w komórce może zachodzić na trzech poziomach a/błony komórkowej (np. insulina), b/jądra komórkowego (np. aldosteron), c/ cytoplazmy (np. hormon wzrostu) a) PODZIAŁ HORMONÓW ZE WZGLĘDU NA ICH STRUKTURĘ CHEMICZNĄ ( PODANO TYPY WYSTĘPUJĄCE NAJCZĘŚCIEJ)* 1) Hormony aminokwasowe ( np. adrenalina, noradrenalina, tyroksyna, trijodotyronina, melatonina; powstają z aminokwasów; są rozpuszczlane w wodzie; z trudnością przechodzącą przez bariery lipidowe) 2) Hormony polipeptydowe ( hormon tyreotropowy/TRH/ lub hormon wzrostu /GH/; rozpuszczalne; rozpuszczalne w wodzie; działają na receptory błonowe; b.szybko rozkładane) 3) Hormony sterydowe (np. hormony płciowe, hormony kory nadnerczy; hormonalna postać wt. D; rozpuszczalne w tłuszczach) PODZIAŁ HORMONÓW ZE WZGLĘDU NA MIEJSCE I ZAKRES ICH DZIAŁANIA 1) HORMONY działające miejscowo(inaczej – autokody; np. histamina, serotonina, prostagaladyny; działanie ograniczone do ‘punktu’ wynika, między innymi, z ograniczonego czasu półtrwania) 2) Hormony tkankowe (przede wszystkim hormony przewodu pokarmu, takie jak – gastryna, cholecystokinina, sekretyna, wydzielane przez komórki rozsianego wydzielania wew. /układu APUD/ przewodu pokarmowego, ale także komórki układu APUD w nerkach – np. erytroproteyna i renina – lub w sercu, np. czynnik natriuretyczny) 3) Hormony o działaniu ogólnym (działją za pośrednictwem krążenia krwi, docerają do wszystkich tkanek narządów, mają odpowiedni długi czas półtrwania) NAJWAŻNIEJSZE WSPÓLNE CECHY HORMONÓW 1)Odroczone działanie (latencja wynosi od kilku sek do kilku dni) 2) kontrolowanie rakcji lub procesów o kluczowym znaczeniu dla metabolizmu 3) Pojedynczy hormon może wywierać wpływ na wiele różnych tkanek, ale i odwrotnie – wiele różnych hormonów może wywieać wpływ tego amego typu na daną pojedynczą tkankę 4) działają w bardzo niskich stężeniach ( od 10 do minus 7-mej do 10 do minus 12tej mol/L) 5) Zapewniają homeostazę ustrojową (między innymi, dzięki wzjamenemu powiazaniu na zasadzie sprzężeń zwrotnych) NAJWAŻNIEJSZE GRUPY HORMONÓW I UKŁADÓW HORMONALNYCH 1) Hormony podwzgórza a) uwalnianie przez tylną część przysadki mózgowej b) uwalnianie do układu wrotnego podwzgórzowo-przysadkowego 2) a) b) c) hormony przysadki mózgowej hormony części nerwowej (patrz pkt. 1a) hormony części gruczołowej -----||---- pośredniej 3) Hormony rdzenia nadnerczy 4) Hormony kory nadnerczy a)mineralokortykosterydy b)glikosterydy c) hormony androgenne i estrogenie 5) 6) 7) 8) hormony gruczołu tarczowego(tarczycy) hormony trzustki (komórek A, B, D i F wysepek Langerhansa) hormony szyszynki Układ hormonalny warunkujący homeostazę wapniową ( parahormon- hormonalna postać witaminy D- kalcytonina) PRZEGLĄD HORMONÓW PODWZGÓRZA 1) Hormony uwalniane przez diże komórki neurosekrecyjne podwzgórza w obrębie tylnego płata przysadki ( i stąd przedostające się do ogólnego krwioobiegu): a) wazopresyna b) oksytocyna 2) Hormony uwalniane przez małe komórki podwzgórza do wyniosłości przyśrodkowej i docierające do przedniego płata przysadki za pośrednictwem lokalnej sieci naczyń krwionośnych: a) hormon uwalniający tyreotropinę (THR) b) hormon uwalniający gonadotropiny ( GnRH) c) ----||---- hormon wzrostu (GH-RH) d) ----||---- hormon hamujący uwalnianie hormonu wzrostu (somatostatyna: SRIF) e) Hormon uwalniający hormon adrenokortykotropowy(CRH) f) Hormon uwalniający prolaktynę (PRH) g) Hormon hamujący uwalnianie prolaktyny (PIH) h) Hormon uwalniający horon melanotropowy (MSH-RH) i) Hormon hamujący uwolnienie hormonu melanotropowego (MRIH) PRZEGLĄD HORMONÓW PRZYSADKI 1) a) b) c) d) e) f) Hormony przedniego płatu przysadki (część gruczołowej przysadki; adenohypophisis) hormon wzrostu (GH) prolaktyna(PRL_ hormon tyreotropowy(TSH) hormon adrenokortykotropowy (ACTH) rutenizujący (LH) Folikulotropowy(FSH) 2) Hormony części pośredniej przysadki a) hormony melanotropowe: alfa-MSH, beta-MSH, gamma-MSH 3) Hormony tylengo płaa przysadki(części nerowej przysadki) a) wazopresyna(VP) (hormon antydiuretyczny) b) oksytocyna PRZEGLĄD HORMONÓW NADNERCZY 1) Hormony rdzenia nadnerczy a) adrenalina b) noradrenalina 2) a) b) c) Hormony kory nadnerczy mineralokortikosteroidy: głowny przedstawiciel – aldosteron glikokortykosteroidy : głowny przedstawiciel - kortyzol (hydrokortyzon) hormoy androgenne główni przedstawiciele – dehydroepiandrosteron(DHEA) PRZEGLĄD TARCZYCY, TRZUSTKI I SZYSZYNKI 1) Hormony tarczycy a) trijodotyronina (T3) b) tyroksyna)(T4) 2) a) b) c) d) Hormony trzustki glukagon (komórki A wysp Langerhansa) insulina (komórki B wysp Langerhansa) somatostatyna (SRIF) (kom. D wysp Lrola) polipeptyd trzustkowy (PP)(kom. F wysp Lrola) 3) hormony szyszynki a)melatonina b)wazopresyna i inne (śladowe ilości) HORMONALNA REGULACJA METABOLIZMU WAPNIOWEGO Założenia: 1. Stałe stężenie jonów wapania w osoczu jest niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania utroju; w płynach zewnątrzkomórkowych znajduje się ok. 0,1% całości wapnia ustrojowego, w płynach wewnątrzkomórkowych – ok. 1% a w kościach – ok. 99% 2. Kości mają dwie pule wapnia - łatwo wymienialną (łatwe uzupełnienie potrzeb) i trudno wymienialną. 3. pozyskiwanie wapnia odbywa się w przewodzie pokarmowym; jego utrata – w nerkach. Regulacja: 1. Parahormon(PTH), produkowany w gruczołach przytarczowcyh, zwiększa stężeni, jonów wapnia we krwi, działając pośrednio lub bezpośrednio na kości, jelita i nerki 2. Kalcytonina, hormon produkowany przez komórki przypęcherzykowe C gruczoły tarczowego, jest wydzielana pod wpływem narastania poziomu poziomu stężenia jonów wapania we krwi i obniża ten poziom. 3. Wit. D3 w połączeniu ze swoistymi białkiem osoczowym tworzy hormonalną postać Wit. D3. Ta postać działa na jelita i kości , a także nerki; generalnie – zwiększa stężenie wpania i fosforanów w płynie zewnątrz komórkowym. KONTORLA WYDZIELANIA HORMONÓW 1. 2. 3. kontrola typu nerowego regulacja hormonalna regulacja metaboliczna Uwagi: 1) komórki gruczołowe mogą uwalniać hormon albo już zgromadzony w ziarnistościach, albo hormon powstaje ex tempore w wyniku bardzo szybkiej biosyntezy. 2) Istnieje wiele mechanizmów uwalniających hormony, ale najważniejsze, wspólne dla większości komórek gruczołowych to mechanizmy związane z: a/ cAMP. b/ jonami Ca++, c/ kurczliwymi elementami mikrotubul. 3) Podstawowe uwalnianie hormonów ma zwykle charakter pulsujący ; trwanie „pulsu” 5-10 min. Wydzielanie hormonów pobudzane ma zwykle charakter okresowy , np. – co 1 godz, co 24 godz, co 30 dni, co 360 dni. MECHANIZMY NERWOWE KIERUJĄCE AKTYWNOŚCIĄ ZWIERZĄT I CZŁOWIEKA TEORIE MOTYWACJI 1) Czym się zajmują? - przyczynami (ludzkich ) zachowań - kierunkami tych zachowań - wytrwałością w dążeniu do celu 2) Jakie są ich perspektywy badawcze? - teorie instynktów - teorie popędu/uczenia się - potrzeb/osobowości - teorie rozwoju i doskonalenia się - teorie humanistyczne - teorie poznawcze TEORIE INSTYNKTÓW 1. 2. 3. 4. 5. Idea instynktu pojawia się w pismach św. Tomasza z Akwinu Instynkt definiowano jako: „celowe działania, zaszczepione zwierzęciu przez naturę lub stwórcę, umożliwiające osiąganie celów służących zachowaniu własnego życiu lub gatunku, a także unikanie przeciwności” (Wilm, 1925) Św. Tomasz z Akwinu „wyposaża” w instynkt zwierzęta, ale nie człowieka (który jest przez Boga wyposażony w duszę i umiejętność racjonalnego działania) Kartezjusz (1596-1659) i jego próba teoretycznego pogodzenia ewidentnego współistnienia instynktu z rozumem u człowieka. Pogląd Darwina , że zachowaniem zwierząt i człowieka rządzą te same prawa(Darwin MEMENTO „Ponieważ pojęcie instynktu może sugerować, że przyczyny zachowań są wrodzone, współcześni psychologowie unikają go, zazwyczaj mówiąć o uwarunkowanych genetycznych lub prościej – biologicznych” PIERWSI LICZĄCY SIĘ AUTORZY ZAJMUJĄCY SIĘ LOKALIZAJCĄ STERUJĄCYCH ZACHOWANIEM OŚRODKÓW MÓZGOWYCH 1) Franz Joseph Gall(1758 – 1828) – neurolog austriacki, działajmy w Wiedniu i Paryżu, twórca fenologii, którą zaczoł wykładać w roku 1796. 2) Pierre Flourens(1794 – 1867) – fizjolog i anatom francuski, członek fr. Akademii Nauk i Akademii Francuskiej, jeden z Pionierów badań doświadczalnych nad O.U.N, przeciwnik frenologii 3) Paul Broca – francuski chirurg i antropolog. W 1861 r odkrył w mózgu ośrodek mowy artykułowanej (ośrodek Broki). METODA ODNAJDYWANIA I BADANIA MÓZGOWYCH OŚRODKÓW STERUJĄCYCH ZACHOWANIEM 1) 2) 3) 4) 5) 6) Obserwacje kliniczne. Drażnienie(stymulacja) prądem elektrycznym Lezje(uszkodzenia) elektrolityczne Lezje (uszkodzenia) chemiczne Samodrażnienie Manipulacje farmakologiczne, a także – immunologiczne i genetyczne a)podawanie dosystemowe b) podawanie dostrukturalne c)stosowanie przeciwciał d) badania na zwierzętach transgenicznych 7) Łączenie dwóch lub więcej w/w metod PODSTAWOWE MECHANIZMY NERWOWE KIERUJĄCE AKTYWNOŚCIĄ SOMANTYCZNĄ ZWIERZĄT I CZŁOWIEKA 1) Mechanizm Zdobywania – zwany inaczej mechanizmem konsumpcyjnym lub mechanizmem apetytywnym. 2) Mechanizm unikania – zwany inaczej mechanizmem awersyjnym ROLE MECHANIZMU ZDOBYWANIA I MECHANIZMU UNIKANIA Mechanizm zdobywania : 1) Wyzwala aktywność somatyczną (a później ją kieruje), mającą na celu zdobycie i przyjęcie pożywienia. 2) Wyzwala aktywność somatyczną(a później ją kieruje), mającą na celu uzyskanie innych „dóbr” niezbędnych dla przeżycia organizmu MECHANIZM UNIKANIA: 1) Zabezpiecza organizm przed działaniem czynników lub bodźców , które mogą być dla niego szkodliwe. 2) Hamuje uruchomioną wcześniej aktywność somatyczną lub wyzwala reakcję ucieczki. WZAJEMNE RELACJE POMIEDZY MECHANIZMEM (UKŁĄDEM) ZDOBYWANIA I MECHANIZMEM UNIKANIA 1) Równowaga 2) Przewaga mechanizm zdobywania 3) Przewaga mechanizmu unikania OŚRODKI MOTYWCYJNE MIĘDZYMÓZGOWIA 1) Pokarmowy Pragnienia PROBLEMY Z LOKALIZACYJNYM SPOSTRZEGANIEM FUNKCJI MÓZGOWYCH 1) Organizm działa jako całość(stan funkcjonalny narządów obwodowych, nie mówiąć już o innych okolicach mózgu, może mieć bardzo znaczący wpływ na funkcjonowanie hipotetycznego, czy nawet już uznanego, mózgowego ośrodka). 2) Jeden ważny ośrodek „obsługuje” zwykle kilka innych(np., czynność ośrodka pragnienia jest sprzężona z ośrodkiem głodu, ośrodkiem sytości i ośr. Termoregulacji). 3) Teoretyczne modele mózgowych ośrodków sterujących zachowaniem z reguły nie uwzględniają wszystkich istotnych
