Ответы по физиологии. 1. Процессы происхождения биопотенциала покоя. Роль порогового раздражения в возникновении возбуждения. Особенности местного и распространяющегося процессов возбуждения
 Скачать 5.34 Mb.
|
|
2) создание интегративного состояния на основе внутриклеточной обработки информации; 3) Паттерн - формирование специфической импульсной активности на аксоне. Импульсная активность распространяется по аксонному холмику - участок тела нейрона, от которого начинается аксон (наиболее возбудимый участок нейрона) В зависимости от доминирующего медиатора (стимулирующего/ингибирующего возбуждение) происходит распространение /торможение возбуждения. Анохин предположил, что в теле нейрона происходят: 1) биохимические превращения, которые связаны с метаботропными рецепторами и вторичными посредниками экспрессия нейроном определенного вида белка специфическая реакция мембраны нейрона удовлетворение потребностей организма 2) активация механизмов клеточной памяти 9. Рассмотрите важнейшие физиологические свойства нервных центров, обеспечивающие процессы адаптации к изменениям внешних условий или внутренней среды организма. Нервный центр – совокупность нейронов, обеспечивающих какую-либо физиологическую функцию. Виды нервных центров: • По локализации 1) Спинальные 2) Стволовые 3) Мозжечковые 4) Подкорковые 5) Корковые • По функциям 1) Моторные 2) Сенсорные • По степени сложности 1) Простые (спинальный центр коленного рефлекса) 2) Сложные (корковый центр речи) • В зависимости от типа регулируемых функций 1) Соматические 2) Вегетативные 3) Психические Свойства нервных центров: • Одностороннее проведение возбуждений от рецептора к эффектору, что связано с локализацией основных мембранных рецепторов на постсинаптической мембране нейронейрональных синапсов. • Центральная задержка. В основе центральной задержки проведения возбуждений лежит время проведения возбуждения через один или несколько синапсов. • Суммация возбуждений в нервном центре. Выделяют пространственную и временную суммацию, первая представляет собой суммацию постсинаптических потенциалов от последовательно приходящих импульсов через одни и те же синапсы, а вторая — от одновременно приходящих сигналов через разные синапсы. • Низкая функциональная лабильность нервных центров. Это свойство определяется значительным временем распространения возбуждения по нейронам нервного центра. • Высокая утомляемость нервных центров имеет в своей основе синаптическую депрессию, связанную с истощением запасов медиатора в пресинаптическом окончании нейронов центра. • Высокая химическая чувствительность нервных центров к различным эндогенным и экзогенным веществам. Химические агенты могут действовать на пресинаптическую и постсинаптическую области синапсов нейронов мозга, блокируя образование медиаторов, их взаимодействие, обратный захват медиатора пресинаптической областью или постсинаптические химические реакции, вплоть до экспрессии генов • Последействие. Явление последействия в нервном центре объясняет протекание рефлекторной реакции уже после окончания действия раздражителя. В основе последействия лежат циркуляция импульсов по замкнутым нейронным цепям, наличие выраженной следовой деполяризации и высокоамплитудных, полисинаптических возбуждающих постсинаптических потенциалов в нейронах ЦНС. • Тонус нервных центров. Имеет рефлекторную природу и проявляется наличием фоновой активности в эффекторных нервах, несущих импульсы от центра. • При высоком уровне тонического возбуждения в нервном центре наблюдается состояние доминанты. Доминирующий центр обладает высокой и устойчивой возбудимостью, что позволяет ему подавлять деятельность других центров. Существование доминанты хорошо иллюстрирует классический опыт А.А. Ухтомского, который заключается в электрическом раздражении моторной коры у кошки. Раздражение всегда вызывало сокращение контралатеральной лапы. Однако если в прямую кишку кошки был введен резиновый баллон и его слегка раздували, то же раздражение моторной коры вместо сокращения лапы вызывало у животного акт дефекации. Аналогично, если в желудок предварительно вводили слабый раствор отвергаемого вещества, то при раздражении моторной коры у животных возникала рвота. • Субординация и реципрокность в работе нервных центров. Первое из этих свойств означает подчинение нижерасположенных центров вышележащим, а второе — возникновение возбуждения одного центра при одновременном торможении другого центра. • Пластичность нервных центров. Представляет собой перестройку их деятельности для повышения эффективности функционирования. 10.Дайте современное объяснение структуры связей нейронов и мембранных процессов, лежащих в основе известных видов центрального торможения. Объясните результаты опытов И.М. Сеченова (центральное торможение) и Гольца (сопряженное торможение) с современных позиций. Механизмы торможения проявляются в прекращении или уменьшении активности нервных клеток. В отличие от возбуждения торможение — локальный не распространяющийся процесс, возникающий на клеточной мембране. Сеченовское торможение – центральное (влияние высших центров), в области зрительных бугров (таламуса) имеются центры, оказывающие тормозящие влияния на спинномозговые рефлексы. Происходит активация тормозных нейронов – Клетки Реншоу глицин формируется тормозной постсинаптический потенциал. *Наличие процесса торможения в ЦНС впервые было показано Сеченовым в 1862 г. в экспериментах на лягушке. Выполняли разрез головного мозга лягушки на уровне зрительных бугров и измеряли время рефлекса отдергивания задней лапы при погружении ее в раствор серной кислоты (метод Тюрка). При наложении на разрез зрительных бугров кристаллика поваренной соли время рефлекса увеличивалось. Прекращение воздействия соли на зрительные бугры приводило к восстановлению исходного времени рефлекторной реакции. Рефлекс отдергивания лапки обусловлен возбуждением спинальных центров. Кристаллик соли, раздражая зрительные бугры, вызывает возбуждение, которое распространяется к спинальным центрам и тормозит их деятельность. Торможение Гольца Раздражение может быть заторможено другим более сильным активация тормозного нейрона. Возбуждение в дуге одного рефлекса вызывает торможение в дуге другого. Ретикулярное раздражение – торможение в ретикулярной формации торможение в сгибании лапки. 11. Охарактеризуйте основные методы исследования ЦНС: (электроэнцефалографию, регистрацию импульсной активности нейронов), объясните их использование для оценки функционального состояния человека (бодрствование, сон, мотивации, эмоции). ЭЭГрафия – метод регистрации суммарной электрической активности мозга. А кривая изменений биопотенциалов мозга – ЭЭГрамма. Поверхность головы электроды покрывают токопроводимым составом (гелем) уменьшается электрическое сопротивление мозг характеризуется электрической активностью ЭЭГрамма. Отражает постсинаптическую активность нейронов коры, но не их ПД, а также активность глиальных клеток. Частоты на ЭЭГрамме: 1) δ Дельта ритм 0,5-3,5 Гц , А=200-300 мкВ (сон) 2) θ Тета ритм 4-7 Гц , А=100 мкВ (эмоц. напряж., промежут. фаза сна) 3) α Альфа ритм 8-13 Гц , А=50-70 мкВ (бодрствование при закрытых глазах) 4) β Бета ритм 14-34 Гц , А=10-30 мкВ (умственная деятельность и т.п.) *5) γ Гамма ритм >35 Гц (повыш. умственная деятельность и т.п.) реакция десинхронизации ЭЭГ широко используют в клинике и психофизиологии. Для изучения механизмов образования информации и управления поведением человека. Используют для констатации клинической смерти. Определения предела реакции при ишемии мозга – 3-8 минут. Разновидность ЭЭГ – метод вызванных потенциалов – раздражение сенсорных модальностей (используют звуковые или световые раздражения), метод позволяет оценить состояние систем анализаторов можно увидеть в электрической активности в соответствующих полях коры БП ответы на раздражения различных модальностей. Метод микроэлектронной методики. Исследование импульсной активности нейронов с помощью микроэлектродной техники. Метод микроэлектронной регистрации активности нейронов с «микроионофаретическим подведением» различных веществ. 1) К нейрону подводят стеклянный микроэлектрод 2) Заполняют 3 молярным раствором KCl 3) Может быть и второй канал в электроде, например, с АХ 4) Кончик протыкает мембрану нейрона, однако нейрон живой и активный 5) Усиливается сигнал 6) На экране осциллографа видят ПД, который характеризует возбуждение нейрона 7) Биологически активные вещества в заряженном состоянии выводятся из боковых каналов электродов положительным или отрицательным током 8) Исследуют влияние различных веществ на активность нейрона. 12.Объясните характер взаимодействия нейронов сегментов спинного мозга и проприорецепторов опорно-двигательного аппарата в механизмах поддержания мышечного тонуса. Нервно-мышечное веретено состоит из мышечного и нервного компонентов. Мышечный компонент – интрафузальные мышечные волокна. Они иннервируются гаммамотонейронами. Нервный компонент – инкапсулированное нервное окончание (рецептор). От экстрапирамидный системы приходят сигналы к гамма-мотонейронам спинного мозга. От гамма-мотонейронов импульсация идёт к интрафузальным мышечным волокнам и вызывает их сокращение . Сокращаясь, интрафузальные волокна механически воздействуют на инкапсулированное нервное окончания, раздражая его. От инкапсулированнооо нервного окончания по волокнам чувствительного нейрона сигнал идёт в спинной мозг к передним рогам – к альфа-мотонейронам, вызывая в них возбуждение. Альфа-мотонейроны посылают сигналы к экстрафузальным мышечным волокнам, вызывая их сокращение Таким образом, за счёт постоянной импульсации от экспрапирамидной нервной системы и осуществляется поддержание мышечного тонуса. Сухожильный орган Гольджи располагается в месте прикрепления мышц к костям. Он оценивает степень сокращения мышцы и при чрезмерном сокращении вызывает остановку сокращения : от сухожильного органа сигнал по волокнам чувствительного нейрона идёт в спинной мозг и вызывает возбуждение в тормозном нейроне – клетке Реншоу. Клетка Реншоу, выделяя тормозные медиатор, препятствует передаче возбуждение на Альфа-мотонейрон. Соотвественно, импульсы от Альфа-мотонейрона прекращают поступать к экстрафузальным мышечным волокнам и мышца перестаёт сокращаться. 13. Объясните характер взаимодействия различных отделов ЦНС в процессах формирования позы Двигательные функции Произвольное движение Мышечный тонус Поддержание позы Рефлексы Статические Статокинетические (определяют поддержание позы) (регуляция мышеч. тонуса во время движения) Позднотоническ. Установочн. Лифтные Возникающие при вращении тела Ф: направлены на сохранение Ф: отвечает за смену поз нормал. позы при изменении * за счет R вестибул., зрит., положения головы тактильного анализаторов *начинаются от вестибул R → вестибулоспинальный тракт Позднотонические рефлексы – безусловные Регулируются стволом мозга : 1) Продолговатый мозг – вестибулоспинальный тракт Возбуждение от: * проприорецепторов мышц шеи * вестибулорецепторов внутр.уха Вестибулярные ядра Дейтерса → стимуляция мышц разгибателей Так же имеется ретикулярная формация: ретикулоспинальный тракт Ретикулярная формация → передние рога спинного мозга Функция: контролирует тонус скелетных мышц 2) Мост : имеется ретикулярная формация - ретикулоспинальный тракт. 3) Средний мозг * красные ядра – руброспинальный тракт → стимуляция сгибателей → тормозное влияние на вестибулярные ядра Дейтерса * черная субстанция : регулирует пластический тонус поперечно-пол. Мышц 4) Мозжечок: регулирует силу и точность мышечных сокращений и их тонус,а так же синергию сокращений разных мышц при движениях Руброспинальный (красноядерно-спиномозжечковый) тракт 1)относится к экстрапирамидной системе 2)начало- нейроны красного ядра среднего мозга, имеет связь с мозжечком, продолговатым мозгом 3) заканчивается на нейронах спинного мозга, управляет тонусом мышц и непроизвольной координацией движений. Вестибулоспинальный (преддверно-спинномозговой) тракт 1)относится к экстрапирамидной системе 2)начало- ядра Дейтерса, имеет тсвязь с мостом,мозжечком Конец- мотонейроны передних рогов СМ 3)Регулирует тонус мускулатуры, координацию движений, равновесие и ориентацию в пространстве. Рефлексы Ретикулоспинальный (ретикулярно-спинномозговой тракт 1)относится к экстрапирамидной системе. 2)начало- на ретикулярных нейронах различных уровней моста и продолговатого мозга 3)конец- мотонейроны спинного мозга. 4)Оказывает тормозные и облегчающие влияния на рефлексы спинного мозга. Отвечает за осуществление фазных двигательных реакций и поддержание позы тела. Опыт при удаленном вестибулярном аппарате : Если голова наклонена → увеличен тонус сгибат. передн. конеч-й → увеличен тонус разгибателей задних конеч-й Если голова поднята → увеличен тонус разгибателей перед. конеч-й → увеличен тонус сгибат. задних. конечностей Перерезки * Если перерезка осуществл. ниже продолг.мозга → спинальный шок * Если перерезка осуществл.между продолговат. мозгом и средним мозгом → децеребрационная ригидность (гипертонус разгибат.) связано с устранением нисходящих влияний мозжечка и красных ядер среднего мозга на бульбарные центры 14. Объясните характер взаимосодействия различных отделов ЦНС при выполнении произвольного движения Принятие решения → корковые ассоциативные области → к базальным ядрам и мозжечку → таламус → двигательная кора большого мозга → к спинному мозгу (по 2 путям) → к мышцам Базальные ядра : В базальных ядрах создаются первичные моторные команды, внешним проявлением которых служат моторные потенциалы Мозжечок : Двигательные программы мозжечка обеспечивают общую траекторию движения путем объединения отдельных движений в целостный двигательный акт Двигательные области коры большого мозга: до начала произвольного движения возникает «моторный потенциал» → импульсы к мотонейронам ствола мозга и спинного мозга по пирамидному тракту. Продолговатый мозг: В нем локализуется часть ядер, отростки нейронов которых образуют группу ЧМН. возбуждения от: - вышерасположенных отделов ЦНС - периферических рецепторов ↓ определяют глотание, жевание, кашель, чиханье, сосание, мимика Спинной мозг: Возбуждения поступают по: 1) По пирамидному пути возбуждения идут преимущественно к α- мотонейронам (сразу приводит к сокращению мышцы) 2) По экстрапирамидному пути — к γ-мотонейронам. α- мотонейроны посылают свои аксоны к экстрафузальным мышечным волокнам → мышечные веретена «провисают», перестают испытывать натяжение γ-мотонейроны посылают свои аксоны к интрафузальным мышечным волокнам (волокна внутри соединительнотканной капсулы ) → натяжение центральной (чувствительной) области мышечных веретен (определяет чувствительность мышечных веретен к растяжению и обеспечивает, таким образом, адекватную сигнализацию в ЦНС о длине мышцы) Для нормальной деятельности мышечных веретен необходимо одновременное сокращение экстра- и интрафузальных мышечных волокон, что дополняется путем одновременной активации α и γ-мотонейронов Поэтому нисходящие двигательные команды из ГМ вызывают, как правило, коактивацию α и γ-мотонейронов. 15. На основе знания принципов работы ЦНС объясните зависимость характера ответной реакции организма от места действия раздражителя и его параметров. Проведите сравнительный анализ соматических и вегетативных рефлексов, участвующих в регуляции различных физиологических функций. По месту действия раздражители делятся на: • Внешние (экзогенные) • Внутренние (эндогенные) Параметры раздражителя: Сила раздражения – зависимость ответной реакции от силы раздражителя. o Пороговые и сверхпороговые (воспринимаются организмом) o Подпороговые (не воспринимаются) Вследствие этого ответная реакция будет иметь место или нет. Величина ответа прямо пропорциональна физической силе раздражителя. Длительность. Если раздражитель слабый, то бы как длительно он ни действовал, ответная реакция не возникает. Чем сильнее раздражитель, тем меньше требуется времени для возникновения ответной реакции. Градиент. Если постепенно увеличивать силу раздражения, то возникает привыкание. Чем выше скорость нарастания раздражителя, тем он эффективнее. Рефлексы бывают: • соматические, или двигательные, (рефлексы скелетных мышц), • вегетативные (внутренних органов) Соматические рефлексы Соматические рефлексы обеспечивают сенсорные и моторные реакции организма. Эти рефлексы управляют скелетной мускулатурой и обеспечивают кожную чувствительность, выполняют функции, связанные с поддержанием позы, регуляции тонуса мышц, координации движений. СМ иннервирует всю скелетную мускулатуру, кроме мышц головы и участвует в осуществлении сложных двигательных реакций организма. Он содержит центры простых рефлекторных реакций человека, осуществляющихся без участия головного мозга. В шейных сегментах — центры рефлекторных движений диафрагмы, мышц шеи, плечевого пояса верхних конечностей. В грудных сегментах — мышц туловища, в поясничных и крестцовых — мышц тазобедренной области и нижних конечностей (коленный, ахиллов и др. сухожильные рефлексы). |