Fiziologie - Curs 5 Neuronul + Miocardul

NEURONUL

Este unitatea morfologica si functionala a sistemului nervos. Este alcatuit din : •

corp celular

•

prelungiri - dendrite (scurte si multiple)

- axon (unic si lung) Axonul este invelit (in cazul anumitor fibre) in mielina, substanta grasoasa cu rol de izolator electric. Deasupra tecii de mielina se gaseste teaca Schwann, care are rol in regenerarea axonului. Axonul nu produce substante nutritive. Ele sunt produse de catre corpul celular si apoi transportate prin citoplasma, la nivelul axonului. Exista 3 tipuri de transport axoplasmatic: •

rapid – la nivelul microtubulilor, si este responsabil de transportul proteinelor nutritive, de la corpul celular la axon. Acest transport se face cu consum energetic. 1

•

Lent – prin microfilamente. Prin acest transport se realizeaza transportul mediatorilor clinici si a potentialului de actiune

•

Retrograd – de la axon la corpul celular. Se realizeaza in cazul infectiilor cu virusul poliomielitic si cu virusul hepatic.

PROPRIETATILE NEURONULUI 1. Excitabilitatea 2. Conductivitatea 3. Degenerescenta si regenerarea

EXCITABILITATEA Proprietatea neuronilor de a intra in actiune sub influenta unui stimul = orice variatie a unei forme de energie din exterior care produce cresterea permeabilitatii neuronului pentru Na, care va intra abundent in acesta. Stimulii pot fi clini, electrici, mecanici si termici. Un stimul ce actioneaza asupra unui neuron ii va produce acestuia o excitatie, dar pentru ca acest fapt sa fie posibil, el trebuie sa aiba anumite proprietati: * o anumita intensitate (prag)

<prag = stimul subliminal si nu produce excitatie >prag = supraminali si nu produc o excitatie >prag

Aceasta lege se numeste Legea Tot sau Nimic * o anumita durata, altfel nu se produce excitatia * suficient de concentrat ( sa aiba o densitate mare, pentru a putea → excitatie * o anumita bruschete (daca stimulul este aplicat lent, nu → excitatia, deoarece apare fenomenul de ascundere. Potentialul de repaos in Neuron (Potenţialul de repaus este starea de polarizare a unui neuron când nu este stimulat. El are sarcini pozitive in exterior si negative în interior, de obicei diferenţa de potenţial electricrezultată fiind de -70mV )

Transportul activ de Na+ si K+ este primul factor care determină apariţia potenţialului de repaus: trei ioni de Na+ sunt expulzaţi din celulă, iar doi ioni de K+ sunt atraşi în celulă. Acest transport se realizeaza prin pompele de Na+ si K+, fiind nişte pompe electrogene. Aceaste pompe sunt reprezentate de ATP-aza Na+ si K+ dependenta, care se activeaza prin descompunerea ATP(adenozin trifosfat) în ADP(adenozindifosfat). 2

Difuzarea ionilor este alt factor care duce la apariţia potenţialului de repaus. Inegalitatea distribuţiei ionilor de Na+ si K+ în apropierea membranei cât şi permeabilitatea inegala a membranei duce la apariţia sarcinii pozitive in exteriorul celulei şi negative în interiorul ei. ATENTIE!!!!! AICI APARE O DIFERENTA INTRE CURS SI ALTE STUDII!!!!. Orice celula este incarcata in repaus, pozitiv la exterior si negativ la interior. In cazul neuronului, potentialul de repaus este de –70 mV. Factorii care determina potentialul de repaus in neuron sunt urmatorii: 1. Pompa de Na si K, care scoate din celula 3 ioni de K si introduce doar 2 ioni

de Na???????. Aceasta pompa functioneaza cu consum de energie furnizata prin hidroliza ATP-ului 2. Permeabilitatea K este de 50 – 100 ori mai mare decat a Na, ceea ce face ca K sa

iasa si pasiv (fara consum de energie) din celula → un + de sarcini pozitive pe suprafata celulei. 3. Prezenta in neuron a proteinelor, (sunt substante macro moleculare,

incarcate

negativ) care nu pot iesi din celula.

Potentialul de actiune in Neuron (Potenţialul de acţiune apare într-un neuron şi este modificarea potenţialului de repaus, după stimularea supraliminala a celulei.)

Reprezinta suita de modificari ale potentialului de repaos, dupa ce se aplica pe neuron un stimul cu intensitate cel putin = cu a pragului. IN ACEST MOMENT, apare excitatia – potentialul de actiune. Potentialul de actiune inseamna, de fapt, inversarea polaritatii celulei (care devine pozitiva la interior, si negativa la exterior). Acest lucru se produce datorita faptului ca in momentul aplicarii stimulului, permeabilitatea pentru Na creste de 5000 ori ⇒ sodiul intra masiv in celula (pot. de actiune in neuron ajunge la + 35 mV) Potentialul de actiune este alcatuit dintr-o unda de depolarizare, un potential dedus dupa care urmeaza repolarizarea, atunci cand celula revine la starea de repaos. Repolarizarea se face brusc, pana la 70 %, dupa care ritmul se incetineste, timp de 4 ms. Aceasta incetinire se numeste post – depolarizare. Dupa ce a atins linia de 0, neuronul de repolarizeaza in continuare pana la –70 mV, dupa care are loc o subdenivelare de 1-2 mV a potentialului, care dureaza 40-50 mS. Aceasta subdenivelare Post Hiper Polarizare …………… desenul cu polarizarea…….. 3

CONDUCTIBILITATEA …proprietatea fibrelor nervoase (axonului) de a conduce impulsul nervos. Conductibilitatea se face diferit, in functie de tipul fibrei nervoase : •

in cele amielitice – se face lent, din aproape in aproape, prin curenti electrici Hermann

•

in cele mielitice – se face saltator, impulsul da ritm de la o strangulatie Ranvier la alta. Conductibilitatea prin fibrele mielitice se face mai rapid si necesita mai putina energie, deoarece de fiecare data cand care de la o strangulatie Ranvier la alta, intensitatea stimului se injumatateste, insa impulsul nervos nu isi pierde intensitatea

LEGILE CONDUCTIBILITATII •

Legea integritatii neuronului: Doar un neuron integru poate conduce impulsul nervos

•

Legea conducerii izolate : impulsul nervos nu se transmite de la o fibra catre cele invecinate

•

Legea conducerii nedecrementiale : Instensitatea impulsului nervos nu se modifica pe parcursul fibrei nervoase

•

Legea conducerii indiferente : Impulsul nervos poate fi condus in ambele sensuri ale fibrei nervoase

3. DEGENERESCENTA SI REGENERAREA In urma unui traumatism, daca se sectioneaza axonul unui neuron, acesta nu mai poate trai deoarece el insusi nu sintetizeaza proteine (proteinele ii sunt furnizate de catre corpul celular). In aceste conditii, fibra nervoasa degenereaza. Daca, in urma taierii, distanta dintre axon si corpul celular este mai mica de 3 mm, atunci axonul se va reuni cu corpul celular (emite scurte prelungiri). Se va REGENERA Daca distanta respectiva este mai mare, fibra nervoasa nu se poate regenera. 4

Fenomenul de inmugurire apare oricum si genereaza durere. De aceea apar durerile “membrului fantoma” la pacientii cu membre amputate.

ACTUL REFLEX

neuron spinal coarnele superioare = centrul nervos senzitiv coarnele inferioare = centrul nervos motor

…reprezinta reactia de raspuns involuntara si inconstienta a neuronilor sb actiunea unui stimul ce actioneaza asupra unei zone receptoare. Baza anatonima si functionala a actului reflex este arcul reflex, alcatuit din : receptor cale aferenta centru nervos cale eferenta efector: muschi glanda exocrina Receptorii sunt structuri care transforma diferitele variatii ale formelor de energie in impuls nervos. Ei se clasifica dupa localizare in A) Exteroceptori

- de contact (receptorii tactili) - telereceptori (receptori la distanta)

B) Interoceptori

- visceroceptori (situati in viscere (organe) - proprioceptori (muschi, tendoane si articulatii)

Dupa tipul stimulului, receptorii se impart in mai multe categorii: 1. Algoreceptori (receptori pentru durere) 2. Termoreceptori (care sesizeaza senzatia de cald si rece) 3. Electromagnetici (care sesizeaza undele electro-magnetice (cei vizuali) 4. Mecanoreceptori (sensibili la stimuli mecanici (baroreceptori – receptori de presiune,

sau receptorii tactili) 5. Chemoreceptori (care sesizeaza variatiile chimice din ext. si int (gustativ, olfactiv),

variatiile de O2 si CO2 din sange 5

SINAPSA ….. reprezinta locul de contact dintre 2 neuroni. Datorita ei, impulsul nervos se transmite de la un neuron la altul. Este alcatuita din 3 componente. 1. Zone presinaptica

- reprezentata de butonii terminali ai axonului neuronului

presinaptic, adica de la care se transmite impulsul. 2. Fanta sinaptica

- un spatiu gol cu latimea de 200 de Armstrong , in care se varsa

mediatorul Kim 3. Zona postsinaptica

- este reprezentata de dendrita sau corpul celular al axonului post

sinaptic, adica a neuronului la care se transmite impulsul nervos. Impulsul nervos ajuns la capatul butonului terminal, determina la acest nivel deschiderea canalelor de Ca+ din membrana presinaptica. Ca+ trage dupa el, la exterior, mediatorul chimic (acetilcolina sau noradrenalina), care se varsa astfel in fanta sinaptica. Apoi, mediatorul chimic se aseaza pe niste receptori din membrana postsinaptica. Acesti receptori au 2 componente:

o componenta fixatoare de mediator, si o a doua

reprezentata de un canal de ioni. In momentul atasarii mediatorului de receptor, se deschid canalele pentru Na si Na intra in neuronul post sinaptic. ………………desen cu neuronul mic si marit… In acest fel apare potentialul de actiune in neuronul post sinaptic, adica Na+ depolarizeaza neuronului postsinaptic. Acest potential se numeste potential excitator postsinaptic si dureaza 20 mS. Mediatorii chimici excitatori sunt : acetilcolina si noradrenalina. Pentru ca efectul de transmitere sinaptica sa fie incheiat, nu mai trebuie sa existe mediator ( in fanta sinaptica exista o enzima care degradeaza mediatorul eliberat in exces – acetilcolinesteraza si noradrenalinesteraza). Pe langa sinapsele stimulatorii exista si sinapse inhibitorii. In acest caz, mediatorii sunt acid gamma butilic (glicina), iar efectul aparitia in neuronul postsinaptic a unui potential postsinaptic inhibitor, adica hiperpolarizarea membranei postsinaptice (care nu mai deschide canale, nu mai face nica). Particularitatiel transmiterii sinaptice: 1. Este unidirectionala. Adica numai de la neuronul pre- la cel postsinaptic 2. La fiecare sinapsa, impulsul nervos intarzie 0,5 mS 3. In caz de hipoxie, transmiterea sinaptica se sisteaza 4. Anestezicele blocheaza transmiterea sinaptica

6

5. Sinapsele obosesc, adica la stimularea repetitiva a unei sinapse, apare un timp de

latenta mai lung, pentru efectuarea transmiterii impulsului nervos. 6. Faciltarea post – tetanica, reprezinta o metoda prin care poate fi produsa

transmiterea sinaptica mai rapid. Ex. daca stimulam de mai multe ori un neuron, si apoi lasam o pauza, transmiterea sinaptica se va face mai repede la urmatoarul stimul. INIMA Miocardul este alcatuit din 2 tipuri de celule musculare : o contractile (care produc contrractia muschiului cardiac) o celule musculare excitoconductoare, care genereaza impulsurile nervoase ce

stimuleaza apoi muschiul miocardic (cel. contractile). Spre cavitatile cardiace un alt strat numit endocard, care captuseste cavitatile inimii. La exteriorul miocardului se gaseste pericardul, care este o foita ce protejeaza cordul. Sistemul excitoconductor al inimii este alcatuit din mai multi noduli, care au capacitatea de a genera impulsuri nervoase: •

Nodulul sinoatrial - emite cu 70 – 80 impuls / min; genereaza pulsul. principalul nodul de generare a impulsurilor (se gaseste pe peretele exterior al cordului, inferior fata de locul de varsare al venei cave superioare)

fascicolul His

ramura stg. & dr.

Impulsurile de la nodulul sino atrial sunt transmise mai departe catre 7

•

Nodulul atrio-ventricular (se gaseste in partea inferioara a septului interatrial). Emite cu 40-60 impulsuri / min. Impulsurile nodulului atrioventricular sunt transmise catre

•

Fasciculul His, care emite 20-40 imp / min. Impulsurile sunt transmise ramurilor

fascicolului

His

(dreapta

si

stanga),

care

se

ramifica

subendocardic. Daca nodulul sinoatrial este distrus, intra in functiune nodului atrio ventricular,. Daca si acesta este distrus, intra in actiune fascicolul His (nu functioneaza in paralel)!!!!! Proprietatile miocardului : 1. automatismul

- reprezinta proprietatea miocardului de a se contracta, chiar daca

este scos din organism, daca i se asigura ionii necesari contractiei. Inima continua sa bata daca se asigura o solutie de ser fiziologic in care trebuie adaugati ioni de Na si K (clorura de K), precum si ioni de calciu. Ionii necesari contrractiei trebuie sa se gaseasca in cantitati optime, adica in cantitatile in care se gasesc in mod normal in organism. Daca exista exista prea mult Ca, inima va bate mai repede (tahicardie) si se va opri in sistola (contractata). Daca exista prea mult K, inima va bate prea lent (bradicardie), si inima se va opri in diastola (relaxata). IN operatiile pe cord, se injecteaza in coronare KCl, in scopul de a opri inima relaxata. Potentialul de repaos in fibra mulsculara miocardica contractila = -90 mV. Sub actiunea unui stimul reprezentat de impulsurile generate de nodulul sino-atrial (celulele excito ) ⇒ o depolarizare pana la +20 mV 2. ritmicitatea 3. conductibilitatea 4. excitabilitatea 5. contractilitatea

8