Ответы на экзаменационные вопросы по физиологии. Экзаменационные вопросы по Физиологии 2010 год процессы происхождения биопотенциала покоя. Роль порогового раздражения в возникновении возбуждения. Особенности местного и распространяющегося процессов возбуждения
 Скачать 1.5 Mb.
|
|
#11 Охарактеризуйте основные методы исследования ЦНС (электроэнцефалография, импульсная активность нейронов), объясните их использование для оценки функционального состояния чел-ка. Методы исследования функций ЦНС делятся на две группы: 1) непосредственное изучение и 2) опосредованное (косвенное) изучение. Методы непосредственного изучения функций ЦНС подразделяют на морфологические и функциональные. Морфологические методы. К морфологическим методам относятся мак-роанатомическое и микроскопическое исследования строения мозга. Этот принцип лежит в основе метода генетического картирования мозга, позволяющего выявлять функции генов в метаболизме нейронов. К морфологическим методам относят и метод меченых атомов. Сущность его заключается в том, что вводимые в организм радиоактивные вещества интенсивнее проникают в те нервные клетки мозга, которые в данный момент наиболее функционально активны. Функциональные методы: разрушение и раздражение структур ЦНС, стереотаксический метод, электрофизиологические методы. Метод разрушения. Разрушение структур мозга является довольно грубым методом исследования, поскольку повреждаются обширные участки мозговой ткани. Так, повреждение в области продолговатого мозга приводит к нарушению дыхания, глотания, деятельности сердца и изменению тонуса сосудов. В клинике для диагностики повреждений мозга различного происхождения (опухоли, инсульт и др.) у человека используют методы компьютерной рентгенотомографии, эхоэнцефалографии, ядерного магнитного резонанса. Метод раздражения структур мозга позволяет установить пути распространения возбуждения от места раздражения к органу или ткани, функция которых при этом изменяется. В качестве раздражающего фактора чаще всего применяют электрический ток. В эксперименте на животных применяют метод самораздражения различных участков мозга: животное получает возможность посылать раздражение в мозг, замыкая цепь электрического тока и прекращать раздражение, размыкая цепь. Стереотаксический метод введения электродов. Стереотаксические атласы, которые имеют три координатных значения для всех структур мозга, помещенного в пространство трех взаимно перпендикулярных плоскостей — горизонтальной, сагиттальной и фронтальной. Данный метод позволяет не только с высокой точностью вводить электроды в мозг с экспериментальной и диагностической целями, но и направленно воздействовать на отдельные структуры ультразвуком, лазерными или рентгеновскими лучами с лечебной целью, а также проводить нейрохирургические операции. Электрофизиологические методы исследования ЦНС включают анализ как пассивных, так и активных электрических свойств мозга. Электроэнцефалография. Метод регистрации суммарной электрической активности мозга называется электроэнцефалографией, а кривая изменений биопотенциалов мозга — электроэнцефалограммой (ЭЭГ). ЭЭГ регистрируют с помощью электродов, располагаемых на поверхности головы человека. Используют два способа регистрации биопотенциалов: биполярный и монополярный. При биполярном способе регистрируют разность электрических потенциалов между двумя близко расположенными точками на поверхности головы. При монополярном способе регистрируют разность электрических потенциалов между любой точкой на поверхности головы и индифферентной точкой на голове, собственный потенциал которой близок к нулю. Такими точками являются мочки уха, кончик носа, а также поверхность щек. Основными показателями, характеризующими ЭЭГ, являются частота и амплитуда колебаний биопотенциалов, а также фаза и форма колебаний. По частоте и амплитуде колебаний различают несколько видов ритмов в ЭЭГ. Гамма >35 Гц, эмоциональное возбуждение, умственная и физическая деятельность, при нанесении раздражения. Бета 13-30 Гц, эмоциональное возбуждение, умственная и физическая деятельность, при нанесении раздражения. Альфа 8-13 Гц состояние умственного и физического покоя, с закрытыми глазами. Тета 4-8 Гц, сон, умеренные гипоксии, наркоз. Дельта 0,5 – 3,5 глубокий сон, наркоз, гипоксия. Основным и наиболее характерным ритмом является альфа-ритм. В состоянии относительного покоя альфа-ритм наиболее выражен в затылочных, затылочно-височных и затылочно-теменных областях головного мозга. При кратковременном действии раздражителей, например света или звука, появляется бета-ритм. Бета- и гамма-ритмы отражают активированное состояние структур головного мозга, тета- ритм чаще связан с эмоциональным состоянием организма. Дельта-ритм указывает на снижение функционального уровня коры большого мозга, связанное, например, с состоянием легкого сна или утомлением. Локальное появление дельта-ритма в какой-либо области коры мозга указывает на наличие в ней патологического очага. Микроэлектродный метод. Регистрация электрических процессов в отдельных нервных клетках. Микроэлектроды - стеклянные или металлические. Стеклянные микропипетки заполняют раствором электролита, чаще всего концентрированным раствором хлорида натрия или калия. Существуют два способа регистрации клеточной электрической активности: внутриклеточный и внеклеточный. При внутриклеточном расположении микроэлектрода регистрируют мембранный потенциал, или потенциал покоя нейрона, постсинаптические потенциалы — возбуждающий и тормозящий, а также потенциал действия. Внеклеточный микроэлектрод регистрирует только положительную часть потенциала действия. #12 Объясните характер взаимодействия нейронов сегментов спинного мозга и проприорецепторов опорно-двигательного аппарата в мех-х поддержания мышечного тонуса. Интегративная деятельность спинного мозга связана со структурной организацией его сегментов. Каждый сегмент спинного мозга получает афферентную импульсацию через задние (чувствительные) корешки и посылает возбуждение к эффекторам через передние (двигательные) корешки. Таким образом, уже в пределах каждого сегмента спинного мозга возможна интеграция простейших двигательных реакций. Миотатический рефлекс — одна из простых реакций на растяжение мышцы, осуществляемая на уровне спинного мозга по самому короткому пути — от проприорецепторов до мотонейронов и далее к двигательным мышечным волокнам. Реакция растяжения является основой регуляции длины мышцы, изменение которой возникает при поднятии груза или при сокращении мышцы-антагониста. Скелетные мышцы всегда находятся в состоянии некоторого напряжения. Постоянное незначительное напряжение мышц, не сопровождающееся признаками утомления, называется мышечным тонусом. Односторонняя перерезка у спинальной лягушки, подвешенной на крючке штатива, чувствительных (задних) корешков спинного мозга, в которых проходят афферентные нервные волокна, иннервирующие соответствующую заднюю лапку, приводит к исчезновению мышечного тонуса этой лапки и она распрямляется. К аналогичному эффекту приводит перерезка передних (двигательных) корешков или разрушение спинного мозга. Эти опыты свидетельствуют о том, что при разрушении основных звеньев рефлекторного кольца (афферентных и эфферентных путей, нервных центров) мышечный тонус исчезает. Следовательно, мышечный тонус имеет рефлекторную природу. Источником возбуждений, поддерживающих мышечный тонус, являются проприорецепторы. В скелетных мышцах имеются три вида проприорецепторов: • мышечные веретена, расположенные среди мышечных волокон; • сухожильные рецепторы Гольджи, расположенные в сухожилиях; • пачиниевы тельца, расположенные в фасциях, сухожилиях, связках. Особое значение в регуляции мышечного тонуса имеют мышечные веретена и сухожильные рецепторы Гольджи. Мышечные веретена представляют собой небольшие продолговатые образования, напоминающие своим внешним видом прядильные капсулы мышечного веретена находится пучок мышечных волокон, которые называются интрафузальными, т. к. они расположенными внутри веретена в отличие от обычных мышечных волокон, которые называются зкстрафузальными. Каждое интрафузальное волокно состоит из трех частей: • его центральная часть называется ядерной сумкой, в которой находятся ядра мышечной клетки; • два периферических участка, которые имеют поперечную исчерченность и обладают способностью сокращаться; • миотрубки, расположенные между ядерной сумкой и периферическими участками. Ядерную сумку в виде спирали окружают нервные волокна чувствительного нейрона-первичные рецепторные окончания. В области миотрубок нервные окончания афферентных нейронов гроздевидно ветвятся, образуя вторичные рецепторные окончания. В мышце мышечное веретено одним концом прикрепляется к экстрафузальному мышечному волокну, а другим - к сухожилию этого волокна. Таким образом, мышечное веретено расположено в мышце параллельно экстрафузальным мышечным волокнам. При снижении тонуса экстрафузального волокна увеличивается его длина, что приводит к растяжению и раздражению первичных и вторичных рецепторных окончаний, для которых растяжение является адекватным раздражителем. Возбуждение от рецепторных окончаний по афферентным волокнам поступает в спинной мозг к мотонейронам, расположенным в передних рогах. Мотонейроны спинного мозга принято подразделять на альфа- и гамма-мотонейроны (так как их аксоны относятся к А-альфа и А-гамма нервным волокнам). Возбуждение от альфа-мотонейронов поступает к экстрафузальным мышечным волокнам, вызывая их сокращение - тонус восстанавливается. Избыточное сокращение экстрафузальных мышечных волокон приводит к растяжению сухожильных рецепторов Гольджи, так как они прикрепляются к мышце последовательно. В них возникает возбуждение, которое поступает к тормозным вставочным нейронам спинного мозга, а от них к альфа-мотонейронам. Активность альфа-мотонейронов при этом снижается, уменьшается импульсация, идущая от них к экстрафузальным мышечным волокнам, тонус несколько снижается. Рассмотренные выше механизмы поддержания мышечного тонуса осуществляются на уровне спинного мозга, поэтому такой тонус называется спинальным или простейшим. Спинальный тонус характеризуется очень слабой выраженностью тонического напряжения. Такой тонус не может обеспечить поддержание позы животного и акт ходьбы, но он достаточен для осуществления простейших спинальных рефлексов. Большое значение в регуляции мышечного тонуса имеют базальные ядра - бледный шар и полосатое тело, которые образуют стриопаллидарную систему. Эти структуры регулируют активность всех нижележащих отделов ЦНС, участвующих в регуляции мышечного тонуса, обеспечивая адекватное перераспределение тонуса мышц при различных видах деятельности. При поражении экстрапирамидной системы, составной частью которой являются базальные ядра, возникают нарушения регуляций тонуса мускулатуры, что приводит к развитию так называемых дрожательных параличей. Главную роль в приспособительной регуляции мышечного тонуса выполняет кора головного мозга. С ее участием и участием других структур, регулирующих мышечный тонус, формируется нормальный или корковый тонус. Регуляция тонуса скелетной мускулатуры осуществляется экстрапирамидной системой головного мозга. Быстрые (фазные) движения обеспечиваются активностью пирамидной системы. #13 Характер взаимодействия различных отделов ЦНС в процессах формирования позы. В стволе мозга (продолговатый, мост, средний) заложены цельные движения (в отличие от спинальных элементов движений) - стереотипные, врожденные, позные. Позные рефлексы направлены на 1. перемену и сохранение позы, 2. восстановление естественной позы при ее нарушении, 3. удержание позы при внезапных воздействиях, например, резком ускорении. Классификация позных рефлексов: Статические рефлексы: 1. позно-тонические - перемена и сохранение позы (наклон головы вправо приводит к повышению тонуса разгибателей правых конечностей), 2. выпрямительные - восстановление позы (переворот на конечности из положения лежа на спине). Статокинетические - удержание позы и равновесия при внезапных воздействиях (лифтный рефлекс - увеличение тонуса разгибателей при движении вверх, перераспределение мышечного тонуса при резком ускорении, например, в вагоне метро). Основные рефлексогенные зоны, с которых вызываются эти рефлексы - вестибулярный аппарат и проприорецепторы шеи, поэтому особо выделяют лабиринтные и шейные рефлексы. Однако они могут вызываться и с проприорецепторов туловища и конечностей, кожных рецепторов и т.д. Через спинной мозг или черепные нервы ствол мозга получает всю чувствительность, кроме обонятельной. Непосредственно (через черепные нервы) или через синной мозг ствол мозга управляет всеми структурами организма. Ядра ретикулярной формации и ретикулоспинальный путь: сохранение вертикального положения; вестибулярное ядро Дейтериса и вестибулоспинальный путь (вест. аппарат, проприорецепторы мм. шеи) - система равновесия; красное ядро и руброспинальный путь - система стереотипных движений (описано), четверохолмие и тектоспинальный путь - система настораживания. Основные входы ствола мозга: от коры (префронтальная извилина - моторная зона) - запускает стволовые движения, от мозжечка - корректирует стволовые движения. #14. Характер взаимодействия различных отделов ЦНС при выполнении произвольного движения. Отделы коры головного мозга: 1. моторная зона (прецентральная извилина) - управляет отдельными группами мышц, непосредственно или через стволовые ядра (каждому отделу моторной коры соотв. своя группа мышц), 2. премоторная зона и дополнительная моторная зона (хранят программы наиболее частых автоматизированных приобретенных движений - мимики, речи, письма, бытовых навыков..), 3. префронтальная кора (замысел и планирование цельных поведенческих актов). После планирования двигательного акта сигналы идут к стволовым ядрам (особенно красному ядру, если движения стереотипные врожденные), или к вторичным двигательным зонам (например, произнесение слова), а далее к соотв. зонам моторной зоны. Остальное см. в #13. #15. Явление функциональной ассиметрии мозга, ее значение при формировании поведения. Первичные моторные, соматосенсорные и зрительные зоны обслуживают только одну противоположенную зону тела, тогда как сложные поведенческие акты требуют участия всего организма в целом. Т.е., хотя вторичные (первичная зона - всегда получение инфы, вторичная зона - обработка) и ассоциативные (объединение нескольких типов информации и зон мозга) зоны имеются в каждом полушарии, одна половина подчиняет другую в отдельный момент времени. У большинства ведущее полушарие - левое, т.к. деятельность в основном связана с обработкой вербальных функций, в т.ч. абстрактно-логического мышления. В соотв. зонах правого полушария развиваются функции, отсутствующие в левом: интерпретация мимики, жестов и интонаций, восприятие образов и музыки. Оба полушария постоянно обмениваются информацией, а ведущую роль попеременно берет то одно, то другое. #16. 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. Хз чо говорить точно, но надо поболтать про различные виды типа: воспринимаются зрительным, слуховым, тактильным, вестибулярным, обонятельным, вкусовым анализаторами. И чем сильнее раздражитель, тем сильнее будет ответная реакция. Длительность раздражения и градиент тоже будут влиять. Силараздражения – зависимость ответной реакции от силы раздражителя. Пороговые (воспринимаются организмом) 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. Градиент. Тут надо сказать что-то про то, что Еслипостепенно увеличивать силу раздражения, то возникает привыкание. Про рефлексы. По отвечающему органу: различают: соматические, или двигательные, (рефлексы скелетных мышц), например флексорные, экстензорные, локомоторные, статокинетические и др.; вегетативные (внутренних органов) — пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др. #17 Охарактеризуйте структурно-функциональные особенности и важнейшие физиологические свойства симпатического отдела ВНС. Симпатический отдел. Тела первых нейронов симпатического отдела ВНС расположены преимущественно в задних ядрах гипоталамуса, среднем и продолговатом мозге и в передних рогах спинного мозга, начиная с 1-го грудного и кончая 3—4-м сегментом поясничного ее отдела. Периферическая (исполнительная) часть ВНС представлена преганглионарными и ганглионарными нейронами. Симпатический отдел. Тела преганглионарных нейронов располагаются в сером веществе боковых рогов спинного мозга, начиная от 1-го грудного сегмента до 2—3-го поясничного сегмента, и в двигательных ядрах черепных нервов. Миелиновые аксоны этих нейронов представлены медленнопроводящими возбуждение В-волокнами. Аксоны преганглионарных нейронов через синапсы взаимодействуют с нейронами, расположенными в периферических ганглиях. Околопозвоночные ганглии расположены по обе стороны вдоль позвоночника в виде цепочек, составляющих правый и левый симпатические стволы. Продольно ганглии соединяются межузловыми соединительными ветвями, состоящими из миелиновых и безмиелиновых нервных волокон. Имеются и поперечные связи между ганглиями правой и левой стороны. Кроме этого, ганглии симпатического ствола соединяются со спинномозговыми нервами, благодаря чему они получают возможность иннервировать скелетную мускулатуру. Другая часть постганглионарных волокон направляется к внутренним органам. Особенности строения симпатических и парасимпатических нервов. Симпатические нервы сформированы в основном преганглионарными, а парасимпатические — постганглионарными нервными волокнами. Преганглионарные волокна симпатической и парасимпатической нервной системы представлены тонкими миелиновыми волокнами типа В, постганглионарые — тонкими безмиелиновыми волокнами типа С. |