OFB Predavanje v NNedel

5/13/2018 OFB Predavanje v NNedel - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/ofb-predavanje-v-nnedel 1/27

Fiziologija senzornog sistema



Čulni receptori

Specijalizovane strukture specifično prilagođene za prijem signala u obliku energije

(mehaničke, hemijske, toplotne, elektromagnetne) iz spoljašnje ili unutrašnje sreine. Učulnim strukturama se po elovanjem energije stimulusa, generišu akcioni potencijali

koji se prenose o centralnog nervnog sistema, analiziraju se i integrišu, što ovoi o

opažanja (percepcije) stimulusa.



Podela receptora prema morfološkoj vrednosti

Senzitivni nervni završeci- slobodni

- učaureni (inkapsulirane)Čulne delije

- primarne

- sekundarne



Podela receptora prema fiziološkoj dispoziciji

- Mehanoreceptori (kožni receptori za oir, proprioceptori, slušni receptori)

- Hemoreceptori (receptori za ukus, miris, unutrašnji receptori za kiseonik)

- Fotoreceptori (štapidi i čepidi mrežnjače)

- Termoreceptori (etekcija promene temperature kože i krvi)

- Receptori za bol (nociceptori)



Podela receptora prema lokalizaciji

• Eksteroceptori – primaju signale iz spoljašnje sreine (fotoreceptori,

gustativni, olfaktorni receptori, termoreceptori u koži, nociceptori...)

• Interereceptori - primaju signale iz unutrašnjosti tela:

• Visceroceptori – u unutrašnjim organima – reaguju napromenu pritiska, istezanje krvnih suova, saržaja krvi,

temperaturu krvi i sl.

• Proprioceptori – nalaze se u mišidima i nose informacijeo

stanju skeletne muskulature (stepen i brzina istezanja)



Zajedničke olike senzorne transukcije

Uloga senzornih receptora je a prime informacije iz spoljašnje sreine i a o tim promenama izveste nervnisistem.

Svaki receptor reaguje na oređeni vi energije (mehanička, hemijska ili elektromagnetna) – senzorni modalitet.

Svi receptori deluju kao pretvarači energije; energiju nervnog impulsa pretvaraju u energiju akcionih potencijala.

Neki receptori deluju kao pojačivači energije – energija stimulusa na koji reaguju može biti manja o energije

potrebne a se generiše jean akcioni potencijal.

Minimalni intenzitet stimulusa na koji receptor reaguje – intenzitetski prag.

Delovanjem stimulusa na receptor u membrani receptora nastaje receptorski potencijal (elektrotonični potencijal).

Receporski potencijal nastaje usle aktivacije specifičnog jonskog kanala na receptoru – transdukcionog kanala.

Intenzitet stimulusa koji je delovao na receptor dekodira se kroz frekvenciju akcionih potencijala – šifra frekvencije.

Senzorni moalitet stimulusa ekoira se aktiviranjem specifičnog senzornog puta i zone u mozgu – šifraobeleženih linija.



Svi receptori deluju kao pretvarači energije; energiju nervnog impulsa pretvaraju u energiju

akcionih potencijala.Neki receptori deluju kao pojačivači energije – energija stimulusa na koji reaguju može biti

manja o energije potrebne a se generiše jean akcioni potencijal.

Minimalni intenzitet stimulusa na koji receptor reaguje – intenzitetski prag.

Delovanjem stimulusa na receptor u membrani receptora nastaje receptorski potencijal

(generatorski potencijal). Receptorski potencijal ima olike elektrotoničnog potencijala.

Receptorski (generatorski) potencijal



Šifra frekvencije

Receptorski potencijal nastaje na receptorskoj membrani, usle aktivacije specifičnog

transukcionog kanala. Receptorski potencijal de na konuktilnoj membrani ovesti o

nastanka akcionih potencijala. S obzirom na to a je akcioni potencijal promena “sve ili ništa”,

stimulusi različitog intenziteta uzrokuju nastanak serije akcionih potencijala različitefrekvencije – intenzitet se kodira u frekvenciju AP – šifra frekvencije.



Odnos intenziteta stimulusa i frekvencije AP

F r e k v e n c i j a A P (

F )

Interoceptori

eksteroceptori

proprioceptori

log F = k log S



Adaptacija receptora

Prilagođavanje receptora na elovanje

stimulusa. Prema tipu adaptacije receptori

mogu biti:

(A) Tonični – neaaptirajudi receptor. Tokom

trajanja stimulusa, receptor oašilje AP

konstante frekvencije.

(B) Fazično-tonični – receptor se elimično

aaptira ostižudi nižu frekvenciju AP koju

zatim zaržava sve ok traje stimulus.

(C) Fazični – brzo aaptirajudi receptori.

Tokom delovanja stimulusa frekvencija AP se

smanjuje i može se potpuno ugasiti.

Aaptacija može nastati aktivacijom

mehanizama u samoj receptorskoj strukturi

(neuronalna) ili van nje (ne-neuronalna).

Akomodacija – jedan od mehanizama

adaptacije – povedanje kritičnog nivoa

epolarizacije tokom prouženog elovanja

stimulusa



Somatosenzorni sistem

Eksteroceptori u koži (taktilni receptori, termoreceptori inociceptori) i u mišićima – propioceptori (mišićno vreteno

i Goldžijev tetivni organ). Koža je najveći čulni organ.

Somatosenzorne mape – potpuna reprezentacija kože

na korteksu mozga.

Senzitivni čovečuljak



Mehanoreceptori u koži (taktilni receptori)

Nekoliko tipova mehanoreceptora

različite mehaničke senzitivnosti:- Pačinijeva telašca (vibracije 200-300 Hz)

- Rufinijevi završeci (sporo-aaptirajudi

detektori intenziteta)

- Majsnerova telašca (vibracije 50 Hz)

-Merkelovi diskovi (sporo-aaptirajudi

detektori intenziteta)- sloboni nervni završeci – taktilni i

nociceptori

Različiti senzorni moaliteti percipiraju se zahvaljujudi specifičnoj aktivaciji različitih populacijareceptora- kooperacija receptora.



Reakcija i adaptacija Pačinijevog telašca

Za adaptaciju odgovora

receptora na prouženo

delovanje stimulusa

odgovorne su vezivnelamele (ne-neuronalna

adaptacija).



Termoreceptori Termoreceptori reaguju na promenu temperature. Prema lokalizaciji: periferni termoreceptori u

koži i centralni termoreceptori u hipotalamusu.

Periferni termoreceptori grupisani su u Krauzeova telašca, Rufinijeva telašca i slobone nervnezavršetke. Krauzeova telašca reaguju na smanjenje temperature povedanjem frekvencije AP, a na

povedanje temperature, smanjenjem impulsacije. Ruffinijeva telašca su receptori za toplo (na

povedanje temperature reaguju povedanjem impulsacije, na smanjenje temperature, smanjenjem

impulsacije). Po tipu reakcije i adaptacije oba tipa termoreceptora pripaaju fazično-toničnim

receptorima. Sloboni nervni završeci po tipu reakcije ele se na slobone nervne završetke koji

reaguju na sniženje temperature i na one koji reaguju na povedanje temperature.

Centralni termoreceptori su

senzorne nervne delije,

smeštene u hipotalamusu u

zidovima arteriola. To su

neuroni sa spontanomaktivnošdu. U prenjem elu

hipotalamusa te nervne delije

reguju po tipu receptora za

toplo, dok u zadnjem delu

hipotalamusa reaguju na

hladno.



Recepcija bola - nociceptori

Senzitivni završeci koji etektuju oštedenje

tkiva – bolni stimulus. Prema senzornom

modalitetu mogu biti:

- Termosenzitivni

- Mehanosenzitivni

- Hemosenzitivni

- Polimodalni

Supstance medijatori bola :

- iz oštedenih delija oslobađaju se:

- proteaze – prevode kininogen u

bradikinin;

- ATP

- K+

-Iz aktiviranih delija –-mastocita – oslobađa se histamin

-nervnih završetaka:

-Supstanca P

-Prostagandini



Mrežnjača



Fotoreceptorske ćelije

Fotoreceptorske delije – štapidi i čepidi.

Oba tipa delija su slične osnovne građe, a

razlika leži u fotosenzitivnom pigmentu koji

sarže.

Na deliji razlikujemo četiri zone: spoljašnjisegment sa vertikalno naslaganim nizom

diskova, unutrašnji segment, jedarni

preeo i stopalo (peunkulus ko štapida i

sferula ko čepida). Spoljašnji segment

prestavlja fotosenzitivni eo delije koji

sarži vini pigment – rodopsin. Kod

štapida su iskovi ovojeni o vandelijskesreine neprekinom spoljašnjom

membranom, ok je ko čepida veza

unutrašnjosti iskova sa spoljašnjom

sreinom elimično očuvana.

Susene fotoreceptorske delije povezane

su posrestvom električnih sinapsi.



Zbivanja u mraku – “struja mraka” Natrijumovi kanali. U membrani

spoljašnjeg segmenta nalaze se kanali za

Na+ koji pokazuju brojne razlike u odnosu

na Hožkin-Hakslijev kanal. Ovi kanali se

odlikuju izrazito malom propusnom modi.

Ovi kanali su otvoreni u odsustvu

stimulusa, tj. u mraku, a pod direktnim

dejstvom cGMP-a koji u odsustvu svetlosti

nastaje iz GTP-a posredstvom guanilat

ciklaze. Svojim dejstvom na kanalski

protein, cGMP održava taj protein ukonformacionom stanju koje uzrokuje

otvorenost natrijumovog kanala u mraku,

a time i neprekidni ulazak natrijumovog

jona, niz njegov koncentracioni gradijent,

u unutra šnjost spolja šnjeg segmenta.

Rezultat ovako ostvarene propustljivosti

membrane za Na+, predstavlja

hipopolarizacija membrane u mraku:

umesto potencijalom mirovanja od oko -

60mV, neosvetljeni fotoreceptor odlikuje

se potencijalom od svega oko -30mV. Ta se

relativna hipopolarizacija održava, u

sadejstvu sa Na+, K+-pumpom,

mehanizmom označenim kao "struja

mraka".



Reakcija na svetlost



Prenos signala u mrežnjači Sinaptičke aktivnosti na svetlu

Na svetlosni stimulus štapid reaguje

prekidom otpu štanja glutamata (ili

smanjenjem njegovog otpu štanja, za-visno

od intenziteta stimulusa). To je posledica

svetlo šdu izazvane hiperpolarizacije plazma-

membrane štapida, koja je u mraku

hipopolarizovana.

Na svetlosni stimulus obe kategorijebipolarnih delija reaguju deaktivacijom

svojih receptora za glutamat, prelazedi tako

iz aktivnog u neaktivno stanje. Na taj način,

u stvari, DOS-nezavisni receptori OFF-

bipolarnih delija i APB-selektivni receptori

ON-bipolarnih delija oslobađaju se

glutamata. To, međutim, ima različite

posledice na polarizovanost i transmitersku

aktivnost jednih i drugih bipolarnih delija.

Akcioni potencijali u mrežnjači nastaju na

inicijalnim segmentima aksona ganglijskih

neurona, oakle se posrestvom optičkog

nerva projektuju na specifične analizatorske

zone u mozgu – vizuelni korteks.



K ol or no v i đ en j e

Tri populacije čepida – razlikuju se po saržaju

pigmenta. Male izmene opsinskog dela rodopsina

dovode do promena maksimuma apsorpcije. Plavi

čepidi sarže pigment koji maksimalno apsorbujesvetlost u plavom delu spektra (430 nm), zeleni

maksimalno apsorbuju u zelenom (530 nm), a crveni

u crvenom delu spektra (560 nm).



Hemoreceptori

Gustativna recepcija



Gustativne ćelije

U papilama jezika, nalaze se gustativni

pupoljci sa 50-100 gustativnih delija.

Gustativne delije su sekunarne čulne

delije koje grae sinapsu sa aferentnim

gustativim aksonima. Osim gustativnih

delija, u sastav gustativnih pupoljaka ulaze

i bazalne delije, od kojih nastaju nove

gustativne delije. Na vrhu gustativnog

pupoljka nalazi se pora u koju zadirumikrovili (nastavci) gustativnih delija.

Gustativne delije prepoznaju 5 osnovnih

ukusa u hrani: slatko, slano, kiselo, gorko i

umami (ukus proteinima bogate hrane,

glutamat).

Gustativne delije grae sinapsu sa

senzitivnim vlaknima aksona koji se

projektuju o specifičnih senzornih zona u

mozgu u kojima se ove informacije

analiziraju i na osnovu kojih vršimo

percepciju ukusa hrane.



Mehanizmi prenosa signalaSlano Kiselo Slatko, gorko

umami

Gustativne ćelije za slano posedujuamilorid –senzitivan Na+-kanal(transdukcioni kanal), koji propušta

ulaznu struju Na+, kada se, usledunosa slane hrane povećava

koncentracija ovog jona (receptorskipotencijal). Receptorski potencijaluslovljava otvaranje VZ-kanala za Ca2+

i oslobađanje vezikula sa

neurotrasmiterom. U gustativnom

aksonu nastaje AP.Gustativne ćelije za kiselo poseduju isti

amilorid – senzitivan Na+ kanal. H+

uslovljavaju kiselost, prolaze kroz Na+-kanal i blokiraju K+-kanal. Efekat jedepolarizacija, oslobađanje

neurotransmitera i AP u aksonu.

Gustativne ćelije za slatko, gorko iumami poseduju G-spregnutereceptore. G-protein aktivira enzimfosfolipazu C koja razgrađuje

membranske komponente na inozitol trifosfat (IP3), koji povećava

koncentraciju Ca2+ i oslobađanje

vezikula i AP.



Selektivnost gustativnih ćelija

Gustativne delije nisu apsolutno selekktivne za

jedan tip gustativnih senzacija - više o 90%

gustativnih delija prepoznaje 2 osnovna ukusa.Gustativne delije ogovaraju genezom

receptorskog potencijala u prisustvu više

gustativnih modaliteta – odsustvo selektivnosti.

.



Olfaktorni receptori

Olfaktorne delije smeštene su u olfaktornom

epitelu u gornjem ziu nosne šupljine. Osim

olfaktornih delija, olfaktorni epitel čine ipotporne i bazalne delije. Potporne delije luče

mukus, a bazalne delije aju nove olfaktorne

delije.

Olfaktorne delije su primarne čulne delije(bipolarni neuroni). Denrit ovih delija se

grana na cilije koje prodiru u muskusni sloj. U

membrani cilija prisutni su specijalizovanireceptorski molekuli koji vezuju mirisne

supstance. Nemijelinizovani aksoni ovih delija

prolazi kroz kribiformnu kost i ulaze u sastav

olfaktornog nerva (I kranijalni nerv), koji se

pruža prema elu mozga koji se naziva

olfaktorni bulbus.

Mirisni molekuli se vezuju za receptorski molekul koji jespregnut sa G-proteinom. G-protein aktivira adenil

ciklazu, što ovoi o povedanja cAMP. U membrani

cilija nalazi se specifičan transukcioni kanal za Na+ koji

je otvoren u prisustvu cAMP. Ulazna struja Na+ izaziva

depolarizaciju i genezu AP na aksonu.



Percepcija mirisa

Documents

OFB Predavanje v NNedel