330 likes | 622 Views
STVARANJE I PRENOS NERVNOG IMPULSA. Prof. dr Milorad K. Banjanin Jelena Zlatić S 4480 Suzana Š irgi ć S 4464. Kosmos oko nas,a kosmos i u nama.
E N D
STVARANJE I PRENOS NERVNOG IMPULSA Prof. dr Milorad K. BanjaninJelena Zlatić S 4480 Suzana Širgić S 4464
Kosmos oko nas,a kosmos i u nama......... Čovek se mora orijentisati u sredini punoj pozitivnih i negativnih valencija da bi zadovoljio svoje potrebe
NERVNI SISTEM Responsivni sistem ljudskih receptora koji se može uočiti posmatranjem manifestovanih procesa ili aktivnosti koje se javljaju kao rezultat skrivenih operacija unutar sistema. Nervni sistem predstavlja organski sistem sazdan od vaskularnih, specifičnih bioloških formacija (nervnih ćelija-neurona) specijalizovan za utvrdjivanje (detekciju), obradu (procesovanje), sprovodjenje (kondukciju) i stvaranje (generisanje) informacija.
NERVNI SISTEM PRIMA 109 bit/s REGISTRUJE 10-100 bit/s PROIZVODI 10bit/s Sistem visoko integrisanih Sistem nervnih formacija nervnih formacija, koje čine mozak lokalizovanih u telu ili (cerebrum) i kičmenu moždinu lobanji van CNS-a (medulla spinalis) • CENTRALNI NERVNI SISTEM (CNS) PERIFRNI NERVNI SISTEM (PNS) • CNS SKENIRA, EVALUIRA (UPOREDJUJE) SA • MEMORISANIM INFORMACIJAMA, • PROCESIRA INFORMACIJE PRIMLJENE OD PERIFERNIH • SENZORNIH NERAVA I GENERIŠE EFERENTNE IMPULSE
ČOVEK U SEBI IMA NEKOLIKO MILIJARDI NEURONA KOJI SE NE REGENERIŠU
NEURON DENDRIT AKSON RANVIJEOVA SUŽENJA (ČVOROVI) TERMINALNI ZAVRŠECI AKSONA MIJELINSKI OMOTAČ (ŠVANOVA ĆELIJA OLIGODENDROCIT) TELO NEURONA JEDRO Jedan neuron može da ostvari veze i sa hiljadu drugih neurona. Suženja na Mijelinskom omotaču koja se duž aksona ravnomerno ponavljaju. Mijelinski omotač obrazuju Švanove ćelije tako što naležu na akson i obmotavaju se oko njega
Nervne ćelije imaju ulogu provodnika (konduktora) nadražaja od receptora do CNS-a, od CNS-a do odgovarajućih ćelija i organa (efektori) koji će odgovarati na nadražaj, i ulogu prenosa i skladištenja informacija u nervnom sistemu. • Neuroniprate promene u spoljašnjoj sredini (draži, stimulusi) • i kao odgovor na njih generišu i • prenose informaciju u vidu NERVNOG IMPULSA.
mišići mozak čula PUT NERVNOG IMPULSA draž pokret Preko čula se dolazi do informacija o procesima u spoljašnjem svetu i u samom organizmu. ČULA POKRET • vida • sluha • ukusa • mirisa • dodira • za bol • za toplo, za hladno Čovek na određeni način reaguje na primljene informacije. To najčešće čini putem pokreta koji mogu da budu: • namerni pokreti (voljni) ili • refleksni pokreti (nezavisni od volje čoveka) - refleks hvatanja, odbrambeni...
REFLEKSNI LUK MOTORNI DEO Senzorni mehanizam čine receptor i senzorni nerv (aferentno nervno vlakno) koji spoljni nadržaj (pritisak, silu, temperaturu itd.) prevode u akcioni potencijal, a zatim taj akcioni potencijal prenose do centralnog nervnog sistema. Motorni deo refleksnog luka čine motorni nerv (eferentno vlakno) i izvršni organ - efektor (mišić) koji dobijaju kontrolni signal od kičmene moždine i eventualno ga prevode u kontrakciju. Dakle, na putu nervnog impulsa razlikujemo aferentni i eferentni put. SENZORNI MEHANIZAM
NEOPIPLJIVI SISTEMI-sistemi koji se mogu uočiti samo posmatranjem manifestovanih procesa ili aktivnosti koje se javljaju kao rezultat skrivenih ili implicitnih sistema. Sa aspekta sistemske analize, NERVNI SISTEM SE POSMATRA KAO “MANJE OPIPLJIVI” ILI ČAK “NEOPIPLJIVI” MODEL SISTEMA. PORUKE IZ OKOLINE dobijene preko jednog ili više receptora (čula) izazivaju odgovore na prethodnog iskustva koje je skladišteno u memoriji! KONVERTOVANJE ILI PRETVARANJE PORUKA dobijenih preko angažovanih čula u oblik koji je pogodan za percepciju, a potom za evaluaciju i poredjenje sa prethodnim iskustvom u cilju stvaranja celovite slike u aktuelnoj situaciji! skup shvatanja, opažanja, mišljenja i zaključaka koji su u vezi sa situacijom i koji odlučuju da li ćemo postupiti na odgovarajući način, u zavisnosti od zahteva situacije! inputi procesi autputi
BIOINŽENJERING predmet bioinženjeringa su živi organizmi, koji imaju dva važna procesna aspekta života MATERIJALNI ASPEKT bavi se načinom na koji se energija i materija razmenjuju preko granica sistema i na koji se obradjuju unutar sistema KOGNITIVNI ASPEKT ključni za funkcionisanje živih sistema koje podrazumeva stalno učenje, u interakcijama sistema i čoveka
MOZAK hardver ljudskog mišljenja MENTALNI PROCESI softver ljudskog ponašanja (razmišljanje, osećanja, emocije i želje)
MERENJE AKCIONIH POTENCIJALA NERVNIH ĆELIJA PRINCIPIJELNA ŠEMA ELEKTROMIOGRAFSKOG UREDJAJA U elektrofiziološkim analizama aktivnosti nervnih ćelija posebna pažnja se posvećujeaktivnosti perifernih nerava (elektroneurografija -ENG), kao i aktivnosti ćelija kore velikog mozga (elektroencefalografija -EEG). 1) ELEKTROMIOGRAFIJA -EMG SNIMANJE ELEKTRIČNE AKTIVNOSTI MIŠIĆA PRIMENOM POVRŠINSKIH (IGLENIH) ELEKTRODA SA CILJEM DIJAGNOSTIKA SENZORNO – MOTORNIH PROMENA. ELEKTROMIOGRAFSKI ZAPIS ZAPIS ALGEBARSKOG ZBIRA AKTIVNOSTI SVIH ĆELIJA KOJE GENERIŠU POTENCIJAL NA MERNOM MESTU. STOHASTIČKI SIGNAL ELEKTROMIOGRAFSKI ZAPIS GENERISAN VOLJNOM KONTRAKCIJOM ILI PASIVNIM ISTEZANJEM.
2) ELEKTROENCEFALOGRAM (EEG) PRINCIPIJELNA ŠEMA EEG UREĐAJA Pokazuje kontinualnu ritmičku aktivnost ćelija mozga. Amplituda signala koje generišu ćelije mozga na POVRŠINI KOŽE GLAVE JE U OPSEGU OD 10 DO 200 µV. Učestanost električne aktivnosti je u opsegu Od 0.5 do oko 50Hz, i jako zavisi od kortikularne Aktivnosti. U toku posmatranja, Aktivnost se stalno menja i neregularna je, Pa EEG signal trebada se analizirakaostohastički SIGNAL. Postoji odredjena pravilnost u aktivnostima kore velikog Mozga u odnosu na različite nadražaje ili pasivna stanja, Pa se na osnovu toga mogu dijagnosticirati neki neurološki Problemi i njihovi uzroci (epilepsija i slično).
ALFA TALASI(8 DO 13 HZ) Se javljaju u budnom stanju u mirovanju. Pri spavanju alfa aktivnost nestaje. Kod budnog pacijenta koji je aktivan, alfa aktivnost je zamenjena višim učestanostima sa manjom amplitudom. BETA TALASI(14 DO 30 HZ), A pri jakim mentalnim naporima i do 50 hz. Ova učestanost se najbolje dobija u PARIETALNOJ i FRONTALNOJ oblasti. Beta talase delimo na BETA I i BETA II(GAMA). Beta I talasi imaju dvostruku učestanost od ALFA talasa i javljaju se sa mentalnim aktivnostima, slično kao i alfa talasi. BETA II (GAMA)Talasi se pojačavaju sa mentalnim aktivnostima Ili u stanju napetosti TETA TALASI(4 DO 7 HZ). Kod dece su u PARIETALNOJ i TEMPORALNOJ regiji korteksa, a javljaju se kod emocionalnih stresova kod nekih odraslih posebno u periodima frustracije i razočarenja.Teta aktivnost postoji u tom slučaju oko 20 sekundi. DELTAAKTIVNOST JE ISPOD 3.5 HZ. Ova aktivnost ponekada postoji samo svake 2 do 3 sekunde. TABELARNO... .
3)HOLTER MONITORING MEMORIJSKI UREDJAJI KOJI SNIMAJU EEG SA MANJEG BROJA ELEKTRODA U PERIODU OD 24 SATA. PRI MERENJIMA SE ELEKTRODE POSTAVLJAJU NA STANDARDNA MESTA, ALI SE KORISTI KAPA.
4) BRAIN MAPPING Prikaz KORTIKALNE aktivnosti korišćenjem 2Dili3DgrafikeiprikazivanjemRadijalnestrujekrozpovršinukorteksa. OVA METODA IMA PREDNOST AKO JE OD INTERESA PROSTORNA RASPODELA AKTIVNOSTI.
Osnovu ove metode daje Laplace - ova diferencijalna jednačina koja uz pogodan model glave (koža, kost, cerebro-kranijalna tečnost, mozak) koji uključuje nehomogenosti sredine i geometriju posle primene interpolacionih metoda kojima se odredjuje raspodela potencijala na površini kože pokazuje vremensku i prostornu raspodelu slobodnih naelektrisanja u korteksu. Promena GUSTINE SLOBODNIH NAELEKTRISANJA (ρ) direktno odredjuje struje (i=dρ/dt) u korteksu.
Vizuelna informacija prostorne i vremenske raspodele aktivnosti projektovane na mapu glave. tople boje– gustina struje koja je usmerena ka površini korteksa hladne boje– struja koja je usmerena ka centru mozga
Neke zone ne pokazuju aktivnost ili je njihova Aktivnost smanjenadok je u nekim zonama Aktivnost hipertrofirana . OVE ZONE SU POTENCIJALNO OBLASTI U KOJIMA JE LOCIRAN UZROK NEUROLOŠKE PROMENE.
mišići čulo AFERENTNI PUT EFERENTNI PUT Kod VOLJNIH POKRETA nervni impuls kreće iz moždane kore. Preko NERVNIH VLAKANA duž kičmene moždine impuls odlazi do mišića. STEZANJEM MIŠIĆA NASTAJU POKRETI. Ovaj put od mozga preko nervnih vlakana do mišića se naziva EFERENTNI PUT, a nervna vlakna koja vode ove impulse EFERENTNA VLAKNA. U čulima se nalaze receptori, nervne ćelije koje su osetljive na odredjene vrste draži. Drazi u tim receptorima izazivaju nervni impuls, koji se kroz nervna vlakna prosledjuje u određene delove mozga gde se stvaraju odgovarajući ose-caji. Ovaj put od čula preko nervnih vlakana do mozga se naziva aferentni put, a nervna vlakna koja vode ove impulse aferentna vlakna. NA PRIMER... BACK
1. moment stimulacije 2. latentni period 3. tačka okidanja 4. Threshold potential – prag draži Stvaranje nervnog impulsa Kada draž stigne do nervne ćelije,membrana postaje propustljivija za jone K koji izlaze iz ćelije usled čega počinje depolarizacija membrane. Odredjena razlika potencijala spoljašnje i unutrašnje strane membrane otvara kanale jonima Na koji ulaze u ćeliju. Stepen depolarizacije zavisi od intenziteta draži. Kada se dostigne napon od 55mV(tačka paljenja) javlja se nervni impuls koji se dalje prenosi u vidu talasa. draž Na+ input K+ K+ Proces konverzije draži impuls output Na+
Zapis nervnog impulsa dobijen ekstracelularnim registrovanjem ilistruje da se akcioni potencijal širi kao talas Kada je ćelija u stanju mirovanja ona ima odredjeni membranski potencijal (-85mV) koji je posledica postojanja K+unutar i Na+ sa spoljašnje strane ćelije. Prisustvo jonskih kanala u membrani za pojedine jone,obezbedjuje razliku u koncentraciji jona sa intracelularne i ekstracelularne strane. Spoljašna strana je pozitivnija u odnosu na unutrašnju stranu. BACK
INFORMACIJA PODACI UREĐENI U MODELE KOJI IMAJU SADRŽAJNO, VREMENSKO I FORMALNO ZNAČENJE Grupa outputa iz operacije Interpretacija obrade podataka podataka i uključuje u kontekstu sam podatak koji daje vrednost autputu i vrednosno značenje koje se dobija njegovom obradom Saznajni i spoznajni događaji kojima operišu svi organizmi BACK
Motivacija: “Žedan sam.” (prefrontalni korteks) • 2. Posteriorni parijetalni korteks prima informacije iz vizuelnog korteksa i računa poziciju limenke u odnosu na naše telo. 3. Premotorni korteks računa poziciju limenke u odnosu na ruku i odredjuje plan akcije (koja limenka? Koliko brzo?) 4. Mali mozak formuliše detalje pokreta u domenu dinamike. 5.Primarni motorni korteks šalje informaciju u kičmenu moždinu 6. Centri u moždanom stablu obezbedjuje stabilnost za vreme pokreta. BACK
Inputi-poruke iz okoline dobijene preko jednog ili više receptora (čula-vida,sluha,mirisa,ukusa,dodira) koje izazivaju odgovore na osnovu predhodnog iskustva koje je skladišteno u memoriji. DRAŽ BILO KOJI VID ENERGIJE (MEHANIČKE, SVETLOSNE, TOPLOTNE, HEMIJSKE) koji deluje na receptore i izaziva neku promenu u organizmu ili njegovom ponašanju SPOLJAŠNJA ILI UNUTRAŠNJA DRAŽ koja može izazvati neku čulnu, psihološku ili socijalnu reakciju STIMULUS BACK
Nastaje brzo i kroz nervno vlakno se provodi uvek istim intenzitetom NERVNI IMPULS AKCIONI POTENCIJAL koji nastaje usled razlike u naelektrisanju spoljne i unutrašnje strane ćelijske membrane neurona. Nastaje na malom delu nervne ćelije BACK
Dendritisukratki, razgranatinastavcikojinadražaj dovode do tela neurona. Mogu imati i bodlje (izraštaje, spine).Grananje dendrita je u funkciji povećanja povšine neurona zbog kontakata (sinapsi) sasa drugim neuronima. Akson(grč. axon = osovina) ili neurit (nervno vlakno) je neparan nastavak koji se samo na kraju grana. Akson nadražaj odvodi od tela neurona ka sledećem neuronu. BACK
KIČMENA MOŽDINA JE ORGAN NA KOME SE OSTVARUJE VEZA PERIFERNIH NERAVA SA CNS-om BACK
JEDRO je najupadljivija, velika organela eukariotskih ćelija.Naziv potiče od latinske reči nucleusšto znači jezgro. Jedro reguliše sve procese u ćeliji, u njemu se vrši sinteza DNK, transkripcija RNK i sinteza dela proteina. U dezoksiribonukleinskoj kiselini su uskladištene informacije o gradji i funkcionisanju ćelije. Šema građe jedra: 1 – nukleinski omotač 2 - ribozomi3 – kompleks nukleinskih pora4 – jedarce 5 - hromatin6 – jedro 7 – endoplazmatični retikulum8 - nukleoplazma BACK
Završne nožice koje sadrže veliki broj mitohondrija i vezikula koje imaju ogromnu ulogu u funkcionisanju sinapse. BACK
OPSEG UČESTANOSTI KARAKTERISTIČNIH ZA ISPITANIKE BEZ PATOLOŠKIH PROMENA BACK