**ZAGADNIENIA:**
- [x] Podział receptorów; Adaptacja;
- [x] Rodzaje bodźców;
- [x] Czucie somatyczne – rodzaje: powierzchowne – dotyku (proces pobudzania receptora) i temperatury, czucie głębokie – trzewne;
- [x] Okolica somatosensoryczna kory mózgu (Homunkulus somatosensoryczny)
- [x] Receptory bólu, ból szybki i wolny, modulacja czucia bólu, drogi i ośrodki czucia bólu, ból patologiczny (czynniki wywołujące, zmiany w transmisji synaptycznej), ból odniesiony, tłumienie bólu.
- [x] Endorfiny; Receptory opioidowe.
- [x] Budowa i czynności komórek węchowych;
- [x] Białka receptorowe i transdukcja bodźca węchowego;
- [x] Budowa receptorów smaku; rodzaje „smaków”;
- [x] Transdukcja bodźców smakowych;
# **RECEPTORY**
## **Podział receptorów**
* **mechanoreceptory** (b. mechaniczne)
* **termoreceptor**y (b. termiczne)
* **fotoreceptory** (b. chemiczne)

## **Receptory: szybkość adaptacji**
* **receptory fazowe (szybkie)** - pobudzenie tylko na początku działania bodźca i w momencie jego ustąpienia
* **receptory toniczne (wolne)** - pobudzenie cały czas przez działanie bodźca, ale stopniowo się zmniejsza.

## **Receptory: Źródło bodźców**
* **eksteroceptory** (środowisko zewnętrzne)
* **proprioreceptory** (narządy ruchu)
* **interoceptory** (narządy wewnętrzne)
# **Czucie somatyczne**
### **czucie somatyczne** - zdolność odbioru i przetwarzania informacji pochodzącej z powierzchni i wnętrzna ciała

**włókna A-beta** - najwięcej otoczki mielinowej (najszybciej przewodzą impulsy nerwowe), wrażliwe na słabe bodźce mechaniczne, pełnią funkcję receptorów czucia dotyku.
**włókna A-delta** - otoczka mielinowa, pełnią funkcję receptorów czucia bólu i temperatury
**włókna C** - brak otoczki mielinowej, pełnią funkcję receptorów czucia bólu i temperatury, czasami mogą wykrywac "przyjemne uczucie" wywołane przez słabe bodźce mechaniczne.

*Przykład ręka na gorącym palniku:*
*szybkie odsunięcie ręki - włókno a-beta
szybkie uczucie bólu - włókno a-delta
przewlekłe uczucie bólu po paru minutach/godzinach - włókno C*

**2 rodzaje włókien a-delta:**
**a-delta I** - są kwalifikowanie głównie jako **mechanoreceptory**, ponieważ reagują na gorąco dopiero, gdy temperatura przekracza 50stopni. Przewodzą więc ból "szybki" na silne bodźce mechaniczne.
**a-delta II** - niższy próg termiczny, ale wysoki próg mechaniczny, są więc bardziej **wrażliwe na gorąco**. Włókna te przewodzą zatem ból "szybki" na silne bodźce termiczne

**Zakończenia włókien C są nazywane receptorami polimodalnymi, ponieważ pobudzają je bodźce noreceptywne wszystkich kategorii.**
**receptory milczące** - nocyceptory, które są wrażliwe dopiero na uszkodzenie tkanki, a nie bodźce potencjalnie szkodliwe
## **Rodzaje czucia somatycznego:**
* **czucie powierzchowne (skórne)** - uczucie dotyku i czucie termiczne, czucie bólu. zawiera mechanoreceptory i termoreceptory (są też zdolne do reagowania na bodźce chemiczne).

**bodźce o umiarkowanej intensywności** (nieszkodliwych) jest źródłem czucia dotyku i temperatury
**bodźce silne** (groźba uszkodzenia tkanki) - przyczyna czucia bólu **(nocyreceptory)**

* **czucie głębokie (proprioceptywne)** - dostarcza informacji o ułożeniu kończyn oraz wykonywanych ruchach (tzw. czucie kinestetyczne) oraz czucie równowagi (pionowa postawa ciała)
* **czucie trzewne** - pochodzące z narządów wewnętrznych

## **Pobudzanie receptora czucia dotyku:**
**Zadaniem receptora jest przekształcanie intensywności bodźca w impulsy nerwowe** (sygnał cyfrowy) o częstotliwości propocjonalnej do siły bodźca.
W **błonie zakończenia nerwowego** tkwią **czujniki wrażliwe na bodźce** (termiczne, mechaniczne lub chemiczne).
Czujnikami w receptorach dotyku są **kanały jonowe, które otwierają się pod wpływem odkształcenia skóry** i przepuszczają do cytoplazmy **jony Na+**. Skutkiem tego jest **depolaryzacja** błony komórkowej o **amplitudzie proporcjonalnej do** **potencjału receptorowego (siła bodźca)**, który pełni tę samą funkcję co postsynaptyczny potencjał pobudzający w neuronie. Depolaryzacja szerzy się aż do odcinka włókna obfitująccego w napięciozależne kanały sodowe. **Pod wpływem depolaryzacji jony Na+ wnikają do cytoplazmy ipowstają potencjały czynnościowe o częstotliwości proporcjonalnej do amplitudy potencjału receptorowego, a tym samym do intensywności bodźca.**

# **Czucie dotyku**
Receptory czucia dotyku są wrażliwe na słabe bodźce mechaniczne, dlatego pobudza je niewielkie odkształcenie skóry. Rozróżnia się recpotry dotyku o powolnej i szybkiej adaptacji.

**receptory Merkela (powolna adaptacja)** - unerwiają je włókna A-beta. Wskutek powolnej adaptacji pozostają aktywne cały czas działania siły na skórę (toniczne). Ich pobudzenie stanowi źródło informacji o kontakcie przedmiotu ze skórą. Mają małe pola recepcyjne - rozróżniają szczegóły, wrażliwe na kształty, krzywizny i nierówności dotykanych przedmiotów

**zakończenia Ruffiniego (powolna adaptacja)** - duże pola recepcujne - nie wykrywają szczegółow, wrażliwe na rozciąganie skóry.

**Informacja z zakończeń Ruffiniego i z receptorów czucia głębokiego umożliwia rozpoznawanie kształtu i położenia ręki podczas manipulowania przedmiotami.**

**ciałka Meissnera (szybka adaptacja)** - wrażliwe na wibracje o niskiej częstotliwości (poniżej 50Hz). duże pola recepcyjne (brak detali). Są pobudzane, gdy trzymany przedmiot wyśliguje się z ręki. Informacja ta służy wtedy do regulacji siły uścisku, niezbędnej do utrzymania przedmiotu.

**ciałka Paciniego (najszybsza adaptacja)** - duża pobudliwość, reagują na niewielkie, ale krótkotrawałe odkształcenia skóry,a także na wibracje powyżej 150Hz. Nie wykrywają drgań o małej częstostliwości ani stałego odkształcenia skóry. Umożliwiają ocenę szorstkości przedmiotu (np. papieru ściernego), ale tylko gdy palec jest przesuwany po badanej powierzchni.

# **Czucie temperatury**
## KANAŁY KATIONOWE:
**Czujnikami bodźców w receptorach czucia bólu i temperatury** są kanały **TRP** i kanały **ASIC**.
**Kanały TRP** są kanałami kationowymi **przepuszczalnymi dla jonów Na+ i Ca2+**, które mogą przez nie wnikać **z zewnątrz do cytoplazmy** zakońćzenia nerwowego, i dla jonów **K+**, które mogą wypływać **z cytoplazmy na zewnątrz**.

**Pod wpływem: bodźców** mechanicznych, termicznych lub chemicznych **białko kanałów ulega zmianie konformacyjnej,** która powoduje, że **kanał otwiera się dla jonór Na+ i/lub Ca2+**. Dochodzi do **depolaryzacji błony zakończenia nerwowego, czyli powstania potencjału receptorowego**, który **przekształca się w potencjały czynnościowe**.

**Na podobnej zasadzie opiera się funkcjonowanie kanałów ASIC,** które są **wrażliwe na protony (jony H+)**. **Otwierają się** zatem **dla jonów Na+ i Ca2+**, gdy **w stanie zapalnym** i **w przypadku niedokrwienia narządu tkanka ulega zakwaszeniu.**

***
***
Termoreceptory znajdują się w skórze właściwej i w błonach śluzowych. **W skórze receptorami temperatury są głównie zakończenia włókien C**, z tym że **na zimno są również wrażliwe cienkie włókna A-gamma.**
**Zdolność odczuwania temperatury** zależy od **właściwości kanałów TRP** obecnych w błonie tych receptorów.

### Rodzaje kanałów TRP:
* **TRPV1** - czujnik ciepła ze szczytem wrażliwośc 43 stopnie. Próg wrażliwości na temperature obniżają waniloidy np. **kapsaicyna** (ostra papryka).
* **TRPV2** - czujniki szkodliwego gorąca (ok.53 stopni)
* **TRPV3** - czujnik (32-39 stopni) - Wykrywają temperaturę **większości ciepłych przedmiotów spotykanych w życiu codziennym.** Znajdują się nie tylko w błonie zakończeń nerwowych, lecz także w błonie komórek naskóra (keranocytów). Wrażliwe na kamfore, której wcieranie powoduje uczucie ciepła.
* **TRPV4**- czujnik (27-35 stopni) - Wykrywają temperaturę **większości ciepłych przedmiotów spotykanych w życiu codziennym.** Znajdują się nie tylko w błonie zakończeń nerwowych, lecz także w błonie komórek naskóra **(keranocytów)**.*
* **TRPV8** - wrażliwe na temperaturę poniżej 25 stopni i mentol (w mięcie).

* **TRPA1** - reaguje na temp. poniżej 17 stopni. Przez ten kanał zimno wywołuje uczucie bólu

***Pod wpływem ciepła keranocyty uwalniają ATP**, który dociera do zakończeń nerwowych i pobudza obecne w ich błonie receptory purynergiczne.
# **Czucie głębokie**
**W zakresie czucia głębokie (proprioceptywnego) wyróżnia się czucie mięsniowe**, pochodzące z receptorów mw mięsniach i ścięgnach, oraz **uczucie kinetyczne**, pochodzące z receptorów w torebkach stawowych i więzadłach.

**Czucie kinestetyczne** umożliwia **odczuwanie ułożenia części ciała i ruchu, a także ciężaru, oporu i siły przeciwstawiającej się ruchom.** Odgrywa w nim rónież rolę informacja z receptorów dotyku w skórze, gdy skóra jest rozciągana wskutek zginania lub prostowania kończyny.

**Pobudzenie receptorów czucia głębokiego informuje ośrodki ruchowe o bieżącym stanie narządu ruchu.**

Na **czuciu głębokim i czuciu dotyku** opiera się **stereognozja** - zdolność rozpoznawania przedmiotów bez kontroli wzroku obejmowanych ręką przedmiotów.

# **Okolica somatosensoryczna kory mózgu**
# Homunkulus somatosensoryczny
Kora somatosensoryczna – to obszar kory, powiązany z **przetwarzaniem bodźców czuciowyc**h. Kora somatosensoryczna w **płacie ciemieniowym** odbiera impulsy z obszarów somatosensorycznych wzgórza. Dwa z tych obszarów reagują głównie na dotyk na skórze, dwa inne – nacisk głęboki, a także ruchy stawów i mięśni.
**Poszczególne fragmenty** każdego pasa kory somatosensorycznej **reagują na różne obszary ciała** – kora somatosensoryczna pełni funkcję niejako **„mapy ciała - homunkulus sensoryczny”**. Otrzymuje ona głównie informacje z kontralateralnej (naprzeciwległej) strony ciała, a przez spoiodło wielkie także z kory somatosensorycznej drugiej półkuli, dzięki czemu możliwe jest porównywanie przez komórki kory informacji np. z jednej i drugiej ręki. Kora somatosensoryczna **jeżeli ulegnie uszkodzeniu może powodować zaburzenia percepcji ciała** – mapa ciała pacjentów z uszkodzeniami w tym obszarze bywa zamazana.

nerwy -> rdzeń kręgowy -> mózg -> kora mózgowa (pasek czuciowy) -> homunkulus somatosensoryczny

# **Receptory bólowe**
Nocyceptory znajdują się w skórze, w narządzie ruchu), w rogówce oka i miazdze zębowej. Wewnątrz organizmu receptory bólowe występują obficie w oponie twardej mózgu, w opłcnej i otrzewnej i w ścianach narządów. NOcyceptory są zakończeniami włókien nerwowych. W skórze, narządzie ruchu i miazdze zębowej mają włókna A-delta i C. W narządach węwnętrznych są tylko włókna C, ich pobudzenie jest źródłem bólu trzewnego.
**
Ból fizjologiczny pochodzący ze skóry i narządu ruchu ma fazę szybką i powolną:**
* **Faza szybka** (ból szybki) - nagłe i krótkotrwałe odczucie ostrego bólu, którego doznajemy natychmiast gdy zadziała bodziec noreceptywny. Faza ta zależy od włókien A-delta szybko przewodzących impulsy nerwowe.
* **Faza powolna** (ból wolny) - tępy ból o charakterze piekącym utrzymującym się jeszcze przez pewien czas po przerwaniu kontaktu z bodźcem

Ból trzewny wobec braku włókien a-delta w narządach wewnętrznych ma tylko charakter

# **Modulacja czucia bólu**
1. Impulsy nerwowe, wywołane pobudzeniem nocyceptorów biegną włóknami A-delta i C do zwojów rdzeniowych, gdzie znajdują się perykariony (ciała) neuronów czuciowych I rzędu.
2. Stąd przewodzą je dalej wypustki centralne tych neuronów do rogów grzbietowych rdzenia kręgowego. Wraz z nimi podążają tam wypustki niektórych neuronów czucia dotyku. Odgrywają one rolę w modulowaniu czucia bólu.
3. W rogach grzbietowych rdzenia wypustki centralne neuronów I rzędu kontaktują się za pomocą synaps z neuronami II rzędu.

Przekazywanie pobudzenia w tych synapsach jest regulowane przez sieć nerwową, zwaną bramką rdzeniową.
Pobudzenie neuronu II rzędu jest utrudnione, gdy do rdzenia kręgowego wraz z informacją bólową dochodzi impulsacja włóknami A-beta z receptorów dotyku w tym samym obszarze ciała. Na tym mechanizmie opiera się łagodzenie bólu przez rozcieranie uderszanego miejsca

Na drodze obu rodzajów impulsów znajduje się interneuron hamujący, który przeciwdziała, na zasadzie hamowania presynaptycznego, pobudzania neuronu II rzędu. Interneuron ten jest z jednej strony pobudzany orzez włólna A-beta, co zwiększa jego działanie hamujące, z drugiej zaś hamowany przez włókna a-delta i C, co znosi to działanie i umożliwia odczuwanie bólu.
Pobudzenie nocyceptorów wraz z czuciem bólu może wywołać odruch obronny zwany nocyceptywnym, który, podobnie jak czucie bólu, jest modulowany przez bramkę rdzeniową.

## ból patologiczny (czynniki wywołujące):

Podłożem bólu patologicznego jest zwiększona wrażliwość komórek nocyreceptorowych unewiających chorą tkankę, zwłaszcza dotkniętą procesem zapalnym

W uszkodzonej tkance gromadzą się związki nasilające stan zapalny i uwrażliwiające neurony na bodźce. Związki te pochodzą z włókien nerwowych (głównie C w tkance), jak i z nagromadzonych w tkance komórek tucznych, krwinek białych, makrofagów i fibroblastów.

W stanie zapalnym włókna C uwalniają do tkanki substancję P (SP) i peptyd zależny od genu kalcytoniny.

Neuropeptydy te powstają w ciele neurony -> przenoszone wzdłuż wypustki centralnej -> zakończenia synaptyczne w rogu grzebietowym rdzenia kręgowego

W stanie zapalnym neuropeptydy są wytwarzane w dużej ilości, wtedy uwalniają się z zakończeń nerwowych do chorobowo zmienionej tkanki.

oba te związki ułatwiają rozówj stanu zapalnego:
SP - rozszerza naczynia krwionośne (przekrwienie tkanki)
CGRP - ułatwia przenikanie wody przez ściany naczyń i przyczynia się do powstania obrzęku

Sprzyjają one napływowi do ogniska zapalnego komórek z krwi, które wytwarzają związki chemiczne prozapalne (bradykinina, endokannabinoidy - czynnik wzrostu nerwów, proteinazy - rozkładają białka tkanki, protony - zakwaszenie tkanki, cytokina etc.).
PGE2 - uwrażliwia nocyceptory na bodźce.
Związki prozapalne zwiększają wrażliwość zakończeń nerwowych przez aktywację kanałów TRPV1, TRPA1 i ASIC.

allodynia - związki prozapalne obniżają próg wrażliwośći TRPV1 na nieszkodliwe bodźce termiczne i mechaniczne, które wtedy są odczuwane jako bolesne.

## ból odniesiony
Bóle narządów wewnętrznych - ból trzewny wywołany podrażnieniem przez proces chorobowy zakońćzeń włokien C. Ból trzewny jest zazwyczaj rozlany i często towarzyszy mu wzmożone napięcie mięśni szkieletowtch w okolicy chore narządu. Bóle narządów wewnętrznych nierzadko promieniują do okolic ciała, unerwianych przez ten sam odcinek (metamer) rdzenia kręgowego, który unerwia dany narząd. Promieniowanie bólu jest spowodowane szczególną organizacją tego unerwienia.

## ośrodki czucia bólu:
**ośrodki bólu**: istota szara okołowodociągowa, jądro wielkiego szwu, rdzeń przedłużony
**analgezja** - obniżenie wrażliwości bólowej pod wpływem stresu i pobudzenia emocjonalnego.

Za pośrednictwem ośrodków powstałe już impulsy bólowe mogą na zasadzie ujemnego sprężenia zwrotnego zmniejszać dalsze pobudzenie rdzeniowych ośrodków czucia bólu.

## tłumienie bólu
tłumienie bólu wynika z funkcjonowania dwóch mechanizmów neurochemicznych:
**analgezja opiodowa** - działanie specjalnej klasy neuropeptydów, zwanych peptydami opioidowymi, na specyficzne receptory w błonie komórkowej.
**analgezja nieopoidowa** - działanie innych neuroprzekaźników jak noradrenalina, 5-hydroksytryptamina czy endokanabinoidy.

endorfiny - peptydy (neuropeptydy) opioidowe tłumiące ból.
beta-endorfina - odgrywa rolę w hamowaniu bólu. powstaje w przysadce i w jądrze łukowatym podwzgórza.

## receptory opioidowe
Endorfiny uwolnione w synapsach działają na receptory opioidowe, które są receptorami metabotropowymi (związane z białkiem G). Aktywacja receptora opioidowego powoduje uczynnienie związanego z nim białka G typu hamującego i zahamowanie cyklazy adenylanowej, co prowadzi do obniżenia procesów metabolicznych w neuronie.
Innym skutkiem działania enforgin jest orwarcie kanałów potasowych, wypływ jonów K+ z komórki i hiperpolaryzacja komóki.
W konsekwencji - efektem działania endorfin jest hamowanie neuronów.
hamowanie hamowanie - endorfiny mają efekt pobudzający, gdy hamują neuron, który zazwyczaj za pośrednictwem GABA, hamuje inny neuron o działaniu pobudzającym

Rodzaje receptorów opioidowych - triada receptorów mi, delta i kappa. Każdy rodzaj dzieli się na podklasy, których aktywacja powoduje inne efekty fizjologicznej.
Istota szara okołowodociągowa, wielki szew - przewaga mi i delty
rdzeń kegowy - receptory kappa

receptory mi i delta są aktywowane z róznym nasileniem przez B-endorfine i enkefaliny (działa na receptory w błonie interneuronów), zaś receptorami kappa są wyłącznie dynorfiny.

## Budowa i czynności komórek węchowych;
chemoreceptory - receptory wrażliwe na związki chemiczne.

**Budowa komórki węchowej**:
- wydłużony kształ
- składa się z ciała komórki i dwóch wypustek
- wypustka zwrócona do jamy nosowej pełni funkcję dendrytu
- wypustka podązająca do opuszki węchowej jest aksonem.
- na koncu dendryt komórki tworzy kolbkę węchową, z której wychodzi kilka nici węchowej.
- w błonie nici są białka-receptory, które wiąża substancje zapochowe i ulegają pod ich wpływem konformacji (zmiana struktury), co wyzwala procesy biochemiczne prowadzące do pobudzenia komórki węchowej.

## Białka receptorowe i transdukcja bodźca węchowego;
W każdej komórce węchowej występuje zwykle jeden rodzaj białka, które wiąże substancje zapachowe o podobnej budowie chemicznej.

Po przyłączeniu specyficznej substancji zapachowej białko receptorowe zmienia swą strukturę, aktywuje związane z nim białko G i w ten sposób inicjuje proces transdukcji sygnału węchowej w komórce. Białko G aktywuje cyklazę adenylanową, któa kaatalizuje przekształcenie ATP w cAMP. Cykliczny AMP otwiera kanał jonowy, przez który wnikają z zewnątrz do cytoplazmy jony Na+ i Ca2+, powodując depolaryzację błony. Jony Ca2+ otwierają również zależne od nich kanały chlorkowe przez które jony Cl- wydostają się na zewnątrz komórki. Ubytek anionó zwiększa depolaryzacje, aż do powstania potencjału czynnościowego przewodzonego przez akson do opuszki węchowej.
## Budowa receptorów smaku; rodzaje „smaków”;
Komórka smakowa skłąda się z częsci szczytowej i części podstawno-bocznej.
Część szczytowa wyposażona we włosek smakowy (sklejony z kilku mikrokosmków), sięgający do otworu smakowego w szczycie kubka smakowego. Do kubka wnikają włókna nerwowe czuciowe, które kontaktują się za pośrednicwem synaps z częścią postawno-boczną komórek smakowych.

**Rodzaje smaków i mechanizm działania**
- **słony** - jony Na+ zawarte w potrawach słonych wnikają do cytoplazmy i powodują depolaryzacje
- **kwaśny** - część jonów H+ wnika do cytoplazmy przez specjalne kanały protonowe. Pozostałe jony H+ otwierają kanały sodowe, umożliwiając wniknięcie jonów Na+ do cytoplazmy, jednocześnie zamykając kanały potasowe i powodując zatrzymanie jonów K+ w komórce. SKutkiem jest nagromadzenie dodatniego ładunku i depolaryzacja.
- **słodki** i **umami** - powodują aktywację cuklazy adenylanowej, co prowadzi do nagromadzenia cAMP w cytoplaźmie. cAMP powoduje zamknięcie kanałów potasowych, a przez to zwiększenie ładunków elektrycznych i depolaryzację.
- **gorzki** - podjednostki beta/gamma aktywują syntezę pochodnych fosdatydyloinozytolu. DAG za pośrednictwem kinazy białkowej C, powoduje zamknięcie kanałów potasowych i nagromadzenie jonów K+ w cytoplaźmie. Z kolei IP3 uwalnia jony Ca2+ z siateczki śródplazmatycznej. Podjednostka alfa aktywuje fodforodiesterazę, która unieczynnia cAMP. Ponieważ zadaniem cAMP w tych komórkach jest zamykanie kanału kationowego, zniesienie tego działania prowadzi do otwarcie kanału oraz napływu jonów Na+ i Ca2+ do komórki. Gorzkie substancje mogą też bezpośrednio zamykać kanały potasowe i wywołać depolaryzacje przez nagromadzenie jonów K+ w komórce.
Efektem działania substancji gorzkich jest depolaryzacja błony komórkowej wskutek nagrodmadzenia kationów w cytoplaźmie i powstanie potencjału czynnościowego. Zwiększenie stężenia jonów Ca2+ umożliwia uwolnienie neuroprzekaźnik w synapsie między komórką smakową a zakończeniem włókna nerwowego.