Wpływ bodźców mechanicznych na organizm
By łatwiej zrozumieć istotę tematu tego referatu, na początku należy poznać podstawowe pojęcia, którymi będę operować w tej pracy.
Bodziec to inaczej czynnik fizyczny bądź biochemiczny powodujący specyficzną reakcję receptorów nerwowych lub innej komórki. Bodziec rozpoczyna również ciąg reakcji w układach nerwowym lub hormonalnym. Bodźce możemy na dwie grupy:
- bodźce działające na receptory, czyli specyficzne struktury zakończeń nerwów czuciowych, przystosowane do ich odbioru;
- bodźce działające na cytoplazmę każdej żywej komórki (mechaniczne, termiczne, chemiczne, kinestetyczne, osmotyczne).
W ujęciu tematu tego referatu zajmę się czynnikami drugiej grupy, ponieważ bodźce mechaniczne wywołują reakcję poprzez działanie na cytoplazmę. Powodują one pobudzanie w powłokach lub wewnątrz ciała odpowiednich struktur-mechanoreceptorów.
Dodać należy, że bodźce drugiej grupy, działając z odpowiednią siłą na receptory pierwszej grupy, mogą również wzbudzać swoiste wrażenia zmysłowe. Bodźce oddziałują na swoiste struktury-receptory, znajdujące się w skórze.
Receptory są strukturami mającymi zdolność do specyficznego rozprowadzania stymulacji fizykochemicznej lub wywołującymi bezpośrednio bądź za pomocą innych elementów
reakcje na stymulację.
W zależności od bodźca stymulującego receptory dzielimy na:
- chemoreceptory - na przykład białka receptorowe smaku i węchu,
- termoreceptory - receptory odbierające bodźce zimna - kolby Krauzego, receptory odbierające bodźce ciepła - ciałka Ruffiniego,
- nocyceptory - wolne zakończenia nerwowe przewodzące informacje bólowe,
- mechanoreceptory - receptory odbierające wrażenia mechaniczne,
- fotoreceptory - receptory światła, wykrywające zmiany w oddziaływaniu energii świetlnej,
- magnetoreceptory - receptory odbierające zmiany natężenia i kierunku pola magnetycznego,
- baroreceptory - receptory ciśnienia,
- proprioreceptory - receptory ruchu i pozycji ułożenia reagujące na napięcie i ruchy mięśni oraz struktur stawowych (wrzeciono nerwowo-mięśniowe, narządy Golgiego),
- osmoreceptory- reagujące na zmianę ciśnienia osmotycznego komórki.
Większość receptorów znajduje się w skórze, w jej płytkich i głębszych warstwach. Mechanoreceptory (których wpływ na organizm będę omawiać) to narządy zmysłów pobudzane przez bodźce mechaniczne, związane z czuciem dotyku, ucisku, ruchu, rozciągania, a także dźwięku i równowagi. Budowane są przez komórki zmysłowe lub zakończenia włókien nerwowych o prostej lub skomplikowanej strukturze. Wrażliwe na bodźce bezpośrednie (kontaktoreceptory) lub pośrednie (telereceptory). Ich reakcja spowodowana jest zmianą energii mechanicznej (dotyk, ucisk, ruch). Rozróżniamy 5 rodzajów mechanoreceptorów różniących się: budową, lokalizacją w skórze (rys.1. i tabela 2.), szybkością adaptacji, wielkością pól recepcyjnych.
Rys. 1. Pola recepcyjne mechanoreceptorów skóry dłoni (oznaczenia nr 1-4 zostały wyjaśnione w tabeli 2, czarne punkty wskazują max. wrażliwość, obszar zakropkowany - nieco mniejszą, a strzałki pokazują kierunek nacisku, na który "4" reaguje najsilniej)
Rodzaj, lokalizacja, stopień adaptacji i wielkość pola recepcyjnego systemu wiserosensorycznego (cielesnoczuciowego).
Nr oznaczenia na rys.15.4. |
Nazwa mechanoreceptorów |
Lokalizacja |
Zdolność adaptacji |
Wielkość pola recepcji |
1. |
ciałka Meissnera |
brodawki skóry właściwej |
szybka |
małe |
2. |
ciałka Merklera |
naskórek |
wolna |
małe |
3. |
ciałka Pacciniego |
tkanka podskórna |
bardzo szybka |
duże |
4. |
ciałka Ruffiniego |
skóra właściwa |
wolna |
duże |
Wygląd mechanoreceptorów
Bodźce mechaniczne związane są z oddziaływaniem energii mechanicznej. Zaliczyć do nich możemy masaż, nacieranie, ciśnienie hydrostatyczne wody w czasie kąpieli, uderzenie strumienia wody o ciało w zabiegach wodoleczniczych oraz ultradźwięki..
Najczęściej stosowanym bodźcem mechanicznym, nie wymagającym specjalnego sprzętu i coraz popularniejszym jest masaż. Reakcje fizjologiczne wzbudzane przez masaż mają cechy zmian fizycznych, a więc zmiany objętości, gęstości, lepkości oraz zmiany rozmieszczenia płynów ustrojowych w granicach sprężystości poszczególnych struktur tkankowych. Masaż działa na organizm poprzez skórę, która jak już wcześniej wspomniałam jest bardzo wyspecjalizowaną tkanką. Skóra nie ma jednolitej wrażliwości dotykowej. W niektórych okolicach ciała znajduje się szczególnie dużo receptorów dotyku, na przykład w opuszkach palców, w skórze palców i dłoni, wargach i w błonie śluzowej języka. Są też okolice ciała, na przykład skóra karku, gdzie stwierdza się mniejszą liczbę receptorów. Receptory dotyku szybko przystosowują się do dłużej działających bodźców, dlatego też najlepiej odczuwalne są ruchome bodźce dotykowe. Pobudzenie mechanoreceptorów znajdujących się w skórze bywa spowodowane między innymi odkształceniem skóry, dotykiem lub uciskiem czy poprzez przemieszczenie włosa. Receptorami dotyku są ciałka Meissnera, zamknięte wewnątrz torebek specjalne zakończenia nerwowe, umieszczone pod warstwą kolczystą naskórka, oraz miseczkowate siateczki zwane tarczkami Merkla. Ciałka dotykowe Meissnera to zakończenia grubych włókien nerwowych (z osłonką mielinową lub bez), głównie w okolicach opuszek palców i warg. Są one elementem warstwy brodawkowatej skóry właściwej. Biorą udział w lokalizowaniu bodźców dotykowych, szczególnie lekkiego dotyku lub dotyku lekkich przedmiotów. To receptory wibracji niskich częstotliwości. Ciałka Meissnera pomagają również w rozpoznawaniu kształtów przedmiotów - dzięki nim masażyści lokalizują elementy anatomicznej budowy masowanego. Ciałka dotykowe Merkla (opuszki palców) budową przypominają tarczki, są utkane z siateczki łącznotkankowej (komórek kolczastej warstwy naskórka), do których od dołu przylegają nagie zakończenia nerwowe. Głównie odbierają one bodźce o zmiennej sile działania oraz bodźce szybko działające.
Masaż, jako bodziec mechaniczny, wywołuje w organizmie człowieka liczne zmiany i reakcje o charakterze ogólnym i miejscowym. Wpływ masażu na organizm jest duży. Wszelkie reakcje na masaż są w większości znane. Masaż wpływa na wiele układów w organizmie człowieka. Masując skórę poprawia się jej ukrwienie, dzięki rozszerzającym się naczyniom krwionośnym, jednocześnie zwiększa się przepływ krwi i limfy. To powoduje przyspieszenie pracy serca, a w efekcie lepsze dotlenienie i odżywienie tkanek oraz działanie przeciwzakrzepowe. Jeśli chodzi o układ nerwowy to masaż poprawia czucie powierzchowne i głębokie dzięki usprawnieniu przewodzenia bodźców nerwowych. Pomaga normalizować czynność układu nerwowego. Przygotowuje do wysiłku mięśnie, zwiększając ich elastyczność, przyspieszając przemianę materii i przeciwdziałając kontuzjom. Masaż działa także na stawy- uelastycznia masowane stawy, powoduje szybsze wchłanianie wysięków i obrzęków, utrzymuje prawidłową ruchomość stawów a w przypadku przykurczy zwiększa ruchomość stawów poprzez wpływ na zwiększenie wydzielania mazi stawowej, przeciwdziała przeciążeniom i kontuzjom. Uwagę zwrócić należy na fakt, iż masaż ma także wpływ mentalny- pozwala na lepsze skupienie w pracy zawodowej (zwłaszcza u osób pracujących umysłowo i przebywających długo w pozycji siedzącej) oraz emocjonalny- uspokaja i wycisza.
Nacieranie to zabiegi o skojarzonym działaniu czynnika termicznego z bodźcami mechanicznymi o różnym i odpowiednio dawkowanym natężeniu. Mogą być wykonywane w celu obniżania temperatury ciała bądź podwyższenia jej. W nacieraniu posługujemy się mocniejszym nić dotyk uciskiem. Bodźcem silniejszym od dotyku jest ucisk odbierany przez ciałka blaszkowate Vatera-Paciniego, które znajdują się u podstawy skóry właściwej. Składają się z kilkunastu blaszek (fibroblasty onerwia) i 1-2 włókien nerwowych, kształtem przypominają cebulki. Sygnalizują nie tyle sam ucisk, co odkształcanie ciałka komórki w czasie ugniatania, a tym samym ich zakończenia nerwowego. Są również receptorami wibracji o wysokich częstotliwościach. Nieco wyżej niż ciałka Vatera-Paciniego w skórze właściwej i tkance podskórnej położone są receptory ciepła, ucisku rozciągania - ciałka Ruffiniego. Odbierają one głównie długotrwały i silny ucisk. Podobne położenie posiadają receptory zimna - ciałka Krausego. W niektórych obszarach ciała jest ich osiem razy więcej niż receptorów ciepła. Posiadają one również większą zdolność wyładowań impulsów niż receptory ciepła. Ciałka Krausego to receptory wibracji i położenia przestrzennego bodźca. Receptory koszyczkowe mieszków włosowych to cienkie zakończenia włókien mielinowych wokół mieszków włosowych. Odbierają bodźce o słabej intensywności, będą więc reagować pod wpływem powierzchownego głaskania eksteroceptywnego działającego na mięśnie przywłośne. Nocyceptory to wolne zakończenia nerwowe przewodzące ból, czyli nagie dendryty, które znajdują się między naskórkiem a skórą właściwą, jak również między komórkami skóry.
Nacieranie powoduje przekrwienie miejsca nacieranego, zwiększa przepływ krwi, uelastycznia ściany naczyń krwionośnych, stymuluje procesy odpornościowe organizmu (hartowanie), rozgrzewa lub oziębia tkanki podskórne.
Energia drgania ultradźwięków wprowadzona do ośrodka jakim jest ciało wywołuje w nim trzy efekty- mechaniczny, chemiczny i cieplny. Lecznicze wykorzystanie ultradźwięków polega na wykorzystania ich działania cieplnego. Energia mechaniczna ultradźwięków po zaabsorbowaniu przez tkanki zamieniona na ciepło. Za pomocą ultradźwięków można podgrzewać tkanki leżące głębiej. Powstające w tych tkankach ciepło powoduje przekrwienie, zwiększenie przemiany materii, zwiększenie rozciągliwości włókien kolagenowych, wzrost aktywności enzymów, zmniejszenie napięcia mięśni, zmiany przewodnictwa nerwowego, uśmierzenie bólu, zmniejszenie sztywności stawów. Efekt mechaniczny wykorzystywany jest przy mikromasażu. Powoduje on ruch płynu śródtkankowego (obrzęki). Ultradźwięki w swoim działaniu na organizm zmniejszają: ból, zapalenia, napięcie mięśni; zwiększają ruchomość stawów i przyspieszają regenerację. Stosowane są w leczeniu chorób reumatycznych, chorób narządu ruchu i tkanki łącznej.
Wpływ czynników mechanicznych na ciało podczas kąpieli i natrysków. Do bodźców mechanicznych działających na ciało zaliczamy: ciśnienie hydrostatyczne, wypór i lepkość wody.
Ciśnienie hydrostatyczne to ciśnienie wody działające na człowieka zanurzonego w niej. Stanowi silny bodziec mechaniczny. Poprzez ucisk tkanek miękkich powoduje wzrost ciśnienia śródbrzusznego, co prowadzi do przesunięcia krwi żylnej kończyn i skóry brzucha do klatki piersiowej i prawego przedsionka (żyły obwodowe)- zwiększenie objętości serca. W wyniku tych zmian wzrasta ciśnienie krwi, poprawia się ukrwienie i dotlenienie mięśni, zmniejsza ich napięcie, co znacznie ułatwia ruchy, następuje też odprężenie psychiczne. Wypór wody to siła działająca przy zanurzeniu ciała pionowo w kierunku ku górze, siła wznosząca ciało. Powoduje ona zmniejszenie ciężaru ciała w wodzie. Szczególnie przydatne jest to w usprawnianiu narządu ruchu. Kąpiel odciąża układu ruchu, ułatwiając, a niejednokrotnie umożliwiając ruchy w chorobach, które je uniemożliwiają bądź utrudniają. Wypór wody wpływa na rozluźnienie mięśni, co zmniejsza powstawanie impulsów nerwowych w receptorach mięśni. Działa w ten sposób przeciwbólowo.
Lepkość odgrywa rolę oporu przy ruchach, jakiemu poddawane są mięśnie podczas gimnastyki w wodzie. Opór , który stawia osłabionym mięśniom woda działa na nie wzmacniająco.
Siła działania bodźcowego natrysku zależy od temperatury wody oraz od ciśnienia i rozdrobnienia strumienia wody. Ciepłe natryski działają napotnie, działają przeciwzapalnie i przeciwbólowo, uspokajająco i odprężająco, zmniejszają napięcie mięśniowe rozszerzają naczynia krwionośne. Zimne natryski działają hartująco, sprzyjają dobremu ukrwieniu tkanek, wywierają działanie ćwiczące na tętnice, naczynia włosowate i limfatyczne, pobudzają przemianę metr ii i układ nerwowy, działają przeciwzapalnie i przeciwbólowo, przemieszczają krew do obszaru poddanego zabiegowi, utrzymują równowagę gospodarki cieplnej, działają przez strefy odruchowe na narządy wewnętrzne, ćwiczą serce, układ krążenia i układ oddechowy.
Podsumowując bodźce mechaniczne działają w podobny sposób. Ogólnie ujmując przyczyniają się do lepszego ukrwienia, poprawiają krążenie, działają rozluźniająco i przeciwbólowo. Działają bardzo pozytywnie na organizm. Odpowiednio stosowane nie wywołują efektów ubocznych. Wszystko zależy od wiedzy i praktyki wykonującego te zabiegi.
BIBLIOGRAFIA:
Fizjoterapia- A. Straburzyńska- Lupa, G. Straburzyński, Wydawnictwo Lekarskie PZWL Warszawa 2008, wydanie III- rozszerzone i uzupełnione
Fizykoterapia- T. Mika, W. Kasprzak, Wydawnictwo Lekarskie PZWL Warszawa 2007, wydanie IV- dodruk
Biofizyka, Podręcznik dla studentów- pod redakcją F. Jaroszyka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL Warszawa 2007, wydanie I- dodruk
Fizjologia człowieka w zarysie- W. Z. Traczyk, Wydawnictwo Lekarskie PZWL Warszawa 2008, Wydanie VIII- uaktualnione
Rehabilitacja w praktyce, kwartalnik, 2/2008- kwiecień- czerwiec, Tajemnica dotyku-Michał Chwastowski, Bogusława Kowacka, Elżbieta Ciejka, Wydawnictwo ELAMED
http://www.biomedical.pl/slownik-medyczny/nacieranie-470.html
5