Fysiologie 1 Zintuigen PDF

Preview

Summary

Deze samenvatting is voor studenten die moeite hebben met Engels of het leren in het Engels. Het is een vertaling van het handboek van alle te kennen onderdelen van het hoofdstuk over de zintuigen. Deze samenvatting is gebaseerd op p. 252 - 291...

Description

Fysiologie: Zintuigen De oude uitdrukking "perceptie is realiteit" is nergens zo waar als voor het zintuiglijke systeem. De wereld waarin dieren, inclusief wij mensen, leven, bestaat alleen zoals deze wordt waargenomen in hun (onze) hersenen. Kleuren zijn slechts verschillende golflengten van elektromagnetische straling die fotoreceptoren in het oog stimuleren om zenuwimpulsen naar de hersenen te sturen, die worden waargenomen als wat we "kleuren" noemen. Als er geen hersenen zijn om zenuwimpulsen van de juiste fotoreceptoren te interpreteren, dan zouden kleuren niet onafhankelijk bestaan. Dus het juiste antwoord op de oude vraag: "Als een boom in een bos valt en er is niemand (of niets) aanwezig met gehoor, maakt hij dan een geluid?" zou "Nee" zijn. Wat de hersenen als geluid waarnemen, zijn trillingen van luchtmoleculen. Als er geen receptoren aanwezig zijn om die trillingen te detecteren en impulsen naar de hersenen te sturen die ze als geluiden kunnen waarnemen, dan zou geluid niet onafhankelijk bestaan. Dit lijkt misschien een vreemd concept, maar het is een belangrijk concept. De wereld waarin dieren waarmee we werken leven, wordt bepaald door de sensorische receptoren waarmee ze zijn uitgerust en hoe hun hersenen de zenuwimpulsen interpreteren die door die ontvangers worden gecreëerd. De wereld die zij waarnemen is anders dan de wereld die wiij waarnemen - soms een beetje en soms heel veel. Het besef van die verschillen maakt het voor ons veel gemakkelijker om er op een nuttige manier mee te werken. Oké, laten we naar de basis gaan. Hoeveel zintuigen hebben dieren? Traditie zegt vijf: horen, zien, voelen, ruiken en proeven. Anatomie- en fysiologieconcepten zeggen echter dat ze meer hebben dan dat. Het is moeilijk om een precies aantal te bedenken, omdat er zoveel verschillende soorten sensaties kunnen worden geïdentificeerd en het totale aantal hangt af van hoe we ze scheiden of groeperen. Het totaal is echter zeker meer dan vijf. Voordat we het spel met sensorische getallen doornemen, laten we eens kijken naar wat zintuigen zijn. Eenvoudig gezegd zijn het verlengstukken van het centrale zenuwstelsel (CZS) waarmee het kan volgen wat er binnen en buiten het dier gebeurt. In het hart van alle zintuigen bevinden zich verschillende soorten speciaal gemodificeerde zenuwuiteinden (dendrieten), sensorische receptoren genoemd. Wanneer een sensorische receptor wordt geactiveerd door een geschikte stimulus, genereert hij zenuwimpulsen die naar het CZS reizen en worden geïnterpreteerd (waargenomen) als een bepaalde sensatie. De sensorische receptoren van gewone huisdieren zijn gevoelig voor slechts vier algemene soorten stimuli: 1. Mechanische stimuli (bijv. Aanraken, horen, balans). 2. Thermische stimuli (bijvoorbeeld warm en koud). 3. Elektromagnetische stimuli (bijvoorbeeld zicht). 4. Chemische stimuli (bijvoorbeeld smaak en geur). Alle sensaties die een dier kan waarnemen, beginnen met een of meer van deze vier soorten stimuli. Daarom moet het CZS veel werk verzetten om de resulterende sensorische zenuwimpulsen correct te interpreteren. Een type mechanische stimulus is bijvoorbeeld een vervelende kat die tegen het been van een hond wrijft. Een ander type mechanische stimulus is het geluid van een blikopener die wordt gebruikt om een blik hondenvoer te openen. Het onderscheid is belangrijk voor een hongerige hond. Gelukkig is het CZS voorgeprogrammeerd om de vele sensorische zenuwimpulsen die het ontvangt correct waar te nemen. Dus hoeveel zintuigen zijn er? Zou je 10 geloven? Dat is juist; we gaan 10 zintuigen, of categorieën van sensatie, bespreken in dit hoofdstuk - vijf algemene zintuigen en vijf speciale zintuigen. Deze staan vermeld in de tabel hierboven.

1 Algemene receptoren De algemene zintuigen zijn; viscerale zintuigen, aanraking, temperatuur, pijn en proprioceptie. Sommigen van hen zijn niet bepaald huishoudelijke termen, maar zoals de naam van de categorie aangeeft, worden de zintuigen over het algemeen over het hele lichaam verspreid. Hun receptoren zijn over het algemeen vrij eenvoudige structuren en ze zenden sensorische informatie naar het CZS via perifere en autonome zenuwvezels. Omdat hun receptoren de neiging hebben wijdverbreid te zijn aan de binnen- en buitenkant van het lichaam, houden de algemene zintuigen het CZS op de hoogte van de algemene heersende omstandigheden zowel binnen als buiten het lichaam. Hoewel ze belangrijk zijn voor het welzijn van een dier, zijn de algemene zintuigen, met uitzondering van pijn, zelden betrokken bij klinische ziekte of behandeling. We zullen ze dus een snelle herhaling geven, maar we zullen ze niet in detail bespreken. Aanvullende informatie over de algemene zintuigen is te vinden in meer diepgaande anatomie- en fysiologiereferenties.

1.1 Viscerale zintuigen Viscerale sensaties vormen een enigszins diverse categorie van sensaties in het lichaam. De meeste zijn vaag en slecht gelokaliseerd. Ze omvatten de sensaties van honger en dorst, die wijzen op tekorten aan voedingsstoffen en water. Het resultaat van dergelijke sensaties is het initiëren van acties die zijn ontworpen om de benodigde stoffen te verzekeren en de voedings- en vochtbalans (homeostase) in het lichaam te herstellen. Andere viscerale gewaarwordingen vinden hun oorsprong in inwendige organen, in het bijzonder holle organen zoals het maagdarmkanaal en delen van het urinestelsel. Interessant is dat deze organen alleen bepaalde, specifieke soorten receptoren hebben. Vooral strek receptoren (stretch receptoren). Alles wat de wand van een orgaan uitrekt, zoals een gasbel in de darm of een steen (calculus) in de urineleider, kan intens pijnlijk zijn. Aan de andere kant kunnen dezelfde organen worden behandeld, gesneden of geplet zonder enige duidelijke pijn. Dit kan een zeldzaam probleem zijn wanneer een abdominale chirurgische incisie uitvalt (dehiscentie van chirurgische wonden) en inwendige organen door het defect naar buiten komen. Het dier kan in feite zijn eigen organen beschadigen zonder enig ongemak te voelen. De urineblaas is een uitzondering op de regel dat strekken hevige pijn veroorzaakt, wat geldt voor de meeste andere holle inwendige organen. De taak van de urineblaas is om urine op te slaan terwijl het door de nieren wordt geproduceerd en periodiek naar buiten af te geven. Het gevoel van een brandende blaas bereikt de bewuste geest, maar het is geen pijnlijke gebeurtenis. Het stimuleert eerder de reflexcentra in de ruggengraad, wat ervoor zorgt dat de gladde spier in de wand van de blaas samentrekt. Het plassen kan dan plaatsvinden of het kan worden uitgesteld als het dier de vrijwillige sluitspier samentrekt die de nek van de blaas omringt. Het borstvlies en het buikvlies (membranen die de inhoud van de thorax en de buik respectievelijk bekleden en bedekken) zijn goed voorzien van sensorische receptoren. Zolang de omstandigheden normaal zijn en de pleurale en peritoneale oppervlakken soepel over elkaar glijden, voelt men niks. Als de oppervlakken echter ruw worden door een ontsteking en/ of infectie, is de resulterende pleuritis of peritonitis erg pijnlijk. Pleuritis en peritonitis zijn meestal het gevolg van penetrerende wonden van buitenaf, of van scheuren of perforaties van inwendige organen. Bij het chirurgisch openen van thoracale of abdominale organen, moeten we heel voorzichtig zijn en ze stevig hechten om lekkage te voorkomen, wat kan leiden tot pleuritis of peritonitis.

1.2 Tast We nemen aanraking en druk samen op, ook al worden ze soms geclassificeerd als afzonderlijke zintuigen. Aanraken, ook bekend als de tastzin, is het gevoel van iets dat in contact staat met het oppervlak van het lichaam. Het is soms moeilijk om aanraking te onderscheiden van druk, wat het gevoel geeft dat iets drukt op het lichaamsoppervlak. Verschillende soorten specifieke aanraak- en drukreceptoren produceren een zintuiglijk contact, diepe druk, trillingen of haarbewegingen. Het algemene doel is om het CZS een beeld van wat, waar, en met welke objecten uit de omgeving het fysiek in contact staat met het lichaamsoppervlak. Aanrakingen en druk werken bijna altijd onbewust, tenzij het contact abrupt is of bij hevige druk. Zodra fysiek contact of druk in eerste instantie wordt waargenomen, verdwijnt het snel in de sensorische achtergrond, tenzij het verandert of extreem is. Als je neerzit terwijl je dit leest, denk dan even na over waar de stoel contact maakt met uw lichaam waarschijnlijk in de gebieden van uw onderrug, uw billen en de achterkant van uw dijen. Totdat je aan die gebieden dacht, was je je waarschijnlijk niet bewust van de druk erop, tenzij je in een zeer ongemakkelijke stoel zit. Het CZS heeft te veel informatie om te verwerken wat er wel of niet in contact komt met elke vierkante millimeter van het huidoppervlak. Gewoonlijk stijgen de waarnemingen van aanraking en druk alleen als de dingen veranderen of extreem zijn, tot het niveau van de bewuste geest.

1.3 Temperatuur Het temperatuurgevoel is de controlerende helft van de lichaamstemperatuurregeling (temperatuurhomeostase). Temperatuurreceptoren detecteren stijgingen of dalingen van de lichaamstemperatuur en geven de informatie door aan het CZS. Het CZS kan mechanismen activeren om onderkoeling (te lage lichaamstemperatuur) of hyperthermie (te hoge lichaamstemperatuur) te corrigeren. Temperatuurreceptoren vallen in twee categorieën: oppervlakkig en centraal. -

-

Oppervlakkige temperatuurreceptoren bevinden zich in de huid en detecteren opwaartse of neerwaartse veranderingen in de huidtemperatuur. Warmtereceptoren verhogen hun generatie van zenuwimpulsen wanneer de temperatuur stijgt, en koude receptoren verhogen die van hen wanneer de temperatuur daalt. Deze verhoogde impulsen trekken de aandacht van de bewuste geest en laten hem weten dat de dingen uit balans zijn. Bij constante temperaturen genereren de receptoren stabiele, lage niveaus van zenuwimpulsen die worden waargenomen op het onderbewuste niveau en niet binnendringen in de bewuste geest. Centrale temperatuurreceptoren houden de kerntemperatuur van het lichaam bij door de temperatuur van het bloed te meten. Centrale temperatuurreceptoren bevinden zich in de hypothalamus, een klein maar zeer belangrijk deel van de hersenen. (Zie hoofdstukken 9 en 11 over het zenuwstelsel en het endocriene systeem voor informatie over andere belangrijke functies van de hypothalamus.) De rectale temperatuur van een dier geeft de kerntemperatuur aan.

Door de temperatuur van het lichaam te monitoren, zowel oppervlakkig en centraal, kan het zenuwstelsel aanpassingen (laten) toepassen wanneer het te warm of koud wordt. Door functies te controleren zoals de bloedstroom in en onder de huid, zweet, Pilo-erectie, bibberen en zelfs schildklierhormoon productie (thyroid hormoon), kan het zenuwstelsel mechanismen instellen die kunnen helpen om de lichaamstemperatuur terug in de balans te brengen. Het kan ook acties initiëren om het dier op te warmen of af te koelen. Als het dier het te warm heeft, kan het schaduw of koele waters zoeken, als het te koud is, het kan warmte zoeken of de spieractiviteit verhogen om meer warmte te genereren.

Klinische toepassing: Zonnesteek en hypothermie

Normale cellulaire functies in warmbloedige dieren zijn afhankelijk van de kernlichaamstemperatuur die nogal constant blijft. Dit komt omdat chemische reacties, waaronder alle metabolische reacties die in het lichaam voorkomen, temperatuurafhankelijk zijn. Hogere temperaturen versnellen chemische reacties en lagere temperaturen vertragen ze. Aanzienlijke variaties in de kerntemperatuur van het lichaam, zoals mogelijk optreden van hyperthermie (aanzienlijk verhoogde lichaamstemperatuur) of hypothermie (aanzienlijk verminderde lichaamstemperatuur), kan ernstige gevolgen hebben en het leven van het dier in gevaar brengen. Een zonnesteek kan veroorzaakt worden door langdurige blootstelling aan hoge omgevingstemperaturen. In het begin lijkt het dier typisch zwak en verward; later kan het evolueren in bewusteloosheid die vervolgens kunnen leiden tot convulsies en zelfs de dood. De sterk verhoogde hart- en ademhalingsritmen, die voorkomen in getroffen dieren, zijn tekenen van de abnormale versnelde metabole reacties in het lichaam. Als het dier niet op tijd afkoelt, kunnen de verstoorde metabole reacties, met name in de hersenen, een punt bereiken waar het hersenschade en zelfs dood kan veroorzaken. De maximale lichaamstemperatuur die compatibel is met het leven is ongeveer 5 ° C boven het normale lichaamstemperatuurniveau van het dier. Hypothermia resulteert van een abnormaal lage lichaamstemperatuur die alle metabole processen vertraagt. Het hart en de ademhalingssnelheden van getroffen dieren vertragen als hun kerntemperatuur daalt. Als het niet wordt verwarmd, kunnen getroffen dieren onverzadigd zijn en sterven. Hypothermie kan voortvloeien uit langdurige blootstelling aan koude omgevingstemperaturen, maar het kan zich ook voordoen bij dieren onder algemene anesthesie. De meeste medicaties voor algemene anesthesie verdoven de temperatuurcontrolecentra in de hersenen (hypohalamus), samen met bewustzijnsverlies. Dit resulteert vaak in een langzame temperatuurval, wat versneld kan worden door contact met koude oppervlakken (bv. Operatietafel). De dalende kerntemperatuur vertraagt de metabole reacties in het lichaam van het dier, inclusief degene die het anesthetische agens metaboliseren of elimineren aan het einde van de procedure, en ervoor zorgen dat het dier weer wakker kan worden. Dit kan evt. verlengd worden, zodat het dier extra tijd heeft om te herstellen. Om die temperatuurval tijdens operaties enz te vermijden, gaan we handdoeken, dekens etc. onder het dier leggen om hem zoveel mogelijk te verwarmen. Ook na de operatie kan er best een deken of handdoek in de kooi gelegd worden.

1.4 Pijn Pijnreceptoren, ook wel nociceptoren genoemd, zijn de meest voorkomende en meest verspreide sensorische receptoren in en op het oppervlak van het lichaam. Ze zijn bijna overal te vinden. Ze variëren van eenvoudige, vrije zenuwuiteinden die reageren op alle soorten intense stimuli, tot meer gespecialiseerde structuren die mechanische krachten, temperatuur enzovoort detecteren. Hun doel om het lichaam te beschermen tegen schade door het CZS te waarschuwen voor mogelijk schadelijke stimuli. Interessant is dat de hersenen de enige plaats in het lichaam zijn waar geen pijnreceptoren worden gevonden. Het is niet ongebruikelijk dat bepaalde soorten hersenoperaties bij de mens worden uitgevoerd bij patiënten die klaarwakker zijn en die lokale anesthesie hebben ondergaan, zodat de hersenen kunnen worden blootgesteld. Het proces van pijn ervaren wordt nociceptie genoemd. Het lijkt erop dat het een eenvoudig proces zou moeten zijn. Een pijnlijke stimulus moet een sensorische zenuwimpuls genereren die naar de hersenen gaat en als pijn wordt ervaren, toch? Eigenlijk is het proces ingewikkelder dan dat, en ons groeiend begrip van de betrokken processen stelt ons in staat om een effectievere pijnbehandeling te bieden aan dierenartsen.

Vier processen dragen bij aan nociceptie (Figuur 10-1). Sommige passen bij onze logische vooroordelen, en ten minste één voegt wat nieuwe rimpels toe aan ons denken.

1. Transductie: Dit is de omzetting van de pijnlijke prikkel naar een zenuwimpuls, die optreedt bij het sensorische zenuwuiteinde. 2. Transmissie: Overdracht van de zenuwimpuls via de sensorische zenuwvezels naar het ruggenmerg 3. Modulatie: Het ruggenmerg geeft niet alleen de sensorische zenuwimpulsen door aan de hersenen. Modulatie (verandering) van de sensorische zenuwimpulsen kan plaatsvinden in het ruggenmerg en dit kan de informatie die de hersenen ontvangen aanzienlijk beïnvloeden, vooral in gevallen van chronische of ernstige pijn. Dit modulatieproces kan versterkt of onderdrukt worden doorheen de sensorische impulsen tussen synapsen tussen neuronen in de dorsale hoorns van het ruggenmerg. We kunnen dit modulatieproces beïnvloeden door therapie met verschillende klassen geneesmiddelen. Dit kan ons vermogen om chronische en ernstige pijn bij onze patiënten te voorkomen en te behandelen, vergroten. 4. Perceptie: Bewuste waarneming vindt plaats in de hersenschors, maar ook andere hersengebieden zijn erbij betrokken. Deze omvatten gebieden die betrokken zijn bij het autonome zenuwstelsel (vechten of vluchten), angst, geheugen, opwinding en gedrag en emotie. Ernstige of chronische pijn kan versterkende negatieve effecten hebben op het welzijn van dieren, die verder kunnen gaan dan alleen het onbehaaglijke bewustzijn van pijn. Pijn kan op verschillende manieren worden geclassificeerd. Een nuttig systeem classificeert pijn als oppervlakkig (van invloed op de huid en onderhuidse gebieden), diep (met betrekking tot spieren en gewrichten) en visceraal (met betrekking tot de inwendige organen). Een ander systeem classificeert pijn als acuut (scherp en intens) of chronisch (saai en pijnlijk). We kunnen niet in het hoofd van een hond of een paard kruipen om er precies achter te komen hoe ze pijn waarnemen, maar gedrags- en fysiologische reacties suggereren dat ze pijn ervaren op dezelfde manier als wij. Het verschil zit vaak in hoe ze reageren op de pijn. Wij mensen hebben vaak de neiging om stil te staan bij pijn die we ervaren, wat de algehele ervaring nog meer stressvol kan maken, terwijl niet-menselijke dieren de huidige situatie lijken te accepteren zoals de dingen zouden moeten zijn. Dit wil niet zeggen dat ze geen pijn lijden; integendeel, ze lijken er gewoon niet dezelfde soort emotionele reactie op te hebben als wij mensen. Ze lijken het vaak goed te verbergen, wat klinisch een probleem voor ons kan zijn wanneer we proberen de mate van pijn die een patiënt ervaart te beoordelen. In feite is het verbergen van tekenen van pijn voor de meeste dieren een overlevingsinstinct. Een dier dat tekenen van pijn vertoont, vertoont tekenen van zwakte die andere dieren, waaronder roofdieren, zouden kunnen aanmoedigen om het aan te vallen. Zichtbare reacties op pijn variëren sterk tussen soorten, rassen en individuele dieren. Sommige dieren zijn erg gevoelig voor pijn en raken gestrest door zelfs licht pijnlijke prikkels. Anderen lijken nauwelijks te reageren totdat de pijn ernstig wordt. Preventie en verlichting van pijn worden steeds belangrijker in de diergeneeskunde, naarmate we meer leren over de schadelijke effecten en hoe we deze kunnen voorkomen. Onderzoeksstudies verschaffen de kennis die nodig is om de subtiele tekenen van pijn te detecteren die veel dieren vertonen. Deze informatie stelt ons in staat proactiever te worden in onze inspanningen om pijn bij zieke en gewonde patiënten te voorkomen en te behandelen.

1.5 Proprioceptie Kun je, zonder ernaar te kijken, zien in welke posities je armen en benen zitten? Natuurlijk kan dat, hoewel het niet precies duidelijk is hoe u het doet. Je lijkt gewoon te weten waar al je lichaamsdelen zijn. Eigenlijk maak je gebruik van je gevoel van proprioceptie, dat is het gevoel van lichaamshouding en beweging. Dit zintuig werkt grotendeels in op het onderbewuste niveau en is erg belangrijk om een dier om rechtop te laten staan en om nauwkeurige, doelgerichte bewegingen te maken. Tijdens het onderzoek van een dier met een vermoedelijke beschadiging van het zenuwstelsel, kan een dierenarts de proprioceptie evalueren door de voet van het dier te om te plooien, zodat het met de bovenkant naar onder gericht is. Dieren met normale proprioceptie brengen bijna onmiddellijk de voet naar een normale standplaats. Het hart van de proprioceptie-zin is de verscheidenheid aan stretch-receptoren in skeletspieren, pezen, ligamenten en gezamenlijke capsules. Deze receptoren houden de CZS op de hoogte van de bewegingen van ledematen, de posities van gewrichten, de staat van samentrekking van spieren, en de hoeveelheid spanning die wordt uitgeoefend op pezen en ligamenten. Deze informatie is bij de CZS aan de handel, zodat het de juiste combinatie van motorische zenuw-impulsen kan verzenden, die geschikt zijn in kracht, om een gladde lichaamsbewegingen te produceren.

KLINISCHE TOEPASSING: ANASTHESIE EN ANALGESIE Het vermogen om gewaarwordingen waar te nemen of dingen te voelen, staat bekend als esthesie. (De studie van het sensorische sys...