Методичка по нормальной физиологии. Физиология крови
 Скачать 301 Kb.
|
|
ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. Центральная нервная система (ЦНС) связывает в единое целое все клетки, ткани и органы человеческого организма. Благодаря огромному количеству различных рецепторов центральная нервная система воспринимает все изменения, происходящие во внешней среде и внутри организма. Она регулирует все стороны жизнедеятельности организма и его поведение в окружающем мире. Поэтому многочисленные реакции организма формируются с обязательным участием различных отделов центральной нервной системы на основании взаимодействия процессов возбуждения и торможения. Основным механизмом деятельности ЦНС является рефлекс. Рефлекс -это ответная реакция организма на действие раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС и направленная на достижение полезного результата. Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга, которая представляет собою совокупность морфологических структур, обеспечивающих осуществление рефлекса. Рефлекторная дуга состоит из рецептора, афферентного нервного пути, нервного центра, эфферентного нервного пути, рабочего органа, или эффектора. Информация о достижении полезного приспособительного результата поступает в ЦНС по звену обратной связи в виде обратной афферентации. Для осуществления рефлекса необходима анатомическая и физиологическая целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Рефлекторные дуги бывают простые (коленный рефлекс) и сложные. Классификация рефлексов: безусловные и условные; экстероцептивные, интероцептивные, проприоцептивные; спинномозговые, бульбарные, мезенцефальные, диэнцефальные, кортикальные; пищевые, оборонительные, половые и т.д.; двигательные, секреторные, сосудодвигательные и т.д. Свойства нервных центров. Нервный центр - совокупность нейронов, деятельность которых обеспечивает регуляцию отдельных функций организма или определенного рефлекторного акта (глотание, дыхание и т.д.). Основными общими свойствами нервных центров являются: одностороннее проведение возбуждения; наличие синаптической задержки; суммация возбуждения (временная и пространственная); трансформация ритма возбуждения (понижающая и повышающая); рефлекторное последействие; реверберация («нейронная ловушка»); высокая утомляемость; низкая лабильность; тонус; пластичность; высокая чувствительность к недостатку кислорода; высокая чувствительность к действию различных химических веществ, особенно ядов; конвергенция; дивергенция; интеграция; принцип доминанты; пространственное облегчение; окклюзия; проторение пути; общий конечный путь; реципрокность; субординация. Торможение в ЦНС. Торможение - это активный биологический процесс, направленный на ослабление, прекращение или предотвращение возникновения процесса возбуждения. Виды торможения. По электрическому состоянию мембраны различают 2 вида или механизма торможения: гиперполяризационное и деполяризационное (состояние стойкой деполяризации, например при парабиозе). По отношению к синапсу выделяют пресинаптическое и постсинаптическое. По нейрональной организации - поступательное, латеральное (боковое), возвратное (антидромное), пессимальное, реципрокное и внутрицентральное, открытое И.М. Сеченовым. Методы исследования ЦНС: электроэнцефалография, стереотаксическая техника, метод вызванных потенциалов, метод вживленных электродов и другие. Частная физиология ЦНС. Спинной мозг имеет сегментарное строение и состоит из серого и белого вещества. Выполняет собственные и проводниковые функции. Собственные функции (простые сегментарные рефлексы): задние рога серого вещества выполняют сенсорные функции, передние – двигательные, боковые – вегетативные. Закон Белла-Мажанди. Проводящие пути делятся на восходящие (от спинного мозга к головному) и нисходящие (от головного мозга к спинному). Восходящие пути несут в основном информацию от рецепторов кожи, мышц и внутренних органов. Нисходящие обеспечивают различные виды деятельности (моторную, секреторную). Спинальный шок (полное поперечное пересечение спинного мозга) – исчезновение всех видов рефлекторной деятельности (двигательной активности, всех видов чувствительности, нарушение вегетативных функций: непроизвольные мочеиспускание и дефекация) ниже уровня перерезки. Синдром Броун-Секара (одностороннее поражение спинного мозга) – паралич на стороне повреждения, отсутствие болевой и температурной чувствительности на противоположной стороне, частичное нарушение с обеих сторон тактильной чувствительности (ниже места повреждения). Продолговатый мозг выполняет собственные и проводниковые функции. В нем расположены ядра от VIII до XII (преддверно-улиткового, языкоглоточного, блуждающего, добавочного и подъязычного) пар черепно-мозговых нервов, жизненно важные дыхательный и сосудодвигательный центры, центры слюноотделения, рвоты, кашля, чихания,сосания, жевания, глотания. Соматические рефлексы: статические (поддержание позы тела в пространстве) и статокинетические (перераспределение тонуса мышц туловища при движении). Варолиев мост выполняет двигательные, сенсорные, интегративные и проводниковые функции. В нем расположены ядра от V до VIII (тройничного, отводящего, лицевого и предверно-улиткового) пар черепно-мозговых нервов; пневмотаксический центр, регулирующий смену вдоха выдохом. Средний мозг выполняет собственные и проводниковые функции. В нем расположены ядра IV(блоковидного) и III (глазодвигательного) черепно-мозговых нервов. Верхние бугры четверохолмия отвечают за зрительный ориентировочный рефлекс, нижние – за слуховой. Красные ядра регулируют (усиливают) тонус мышц-сгибателей и оказывают тормозное влияние на ядро Дейтерса продолговатого мозга, активирующего тонус мышц-разгибателей. Перерезка между средним и продолговатым мозгом приводит к децеребрационной ригидности (резкое повышение тонуса мышц-разгибателей конечностей, шеи и спины). Черное вещество участвует в регуляции актов жевания, глотания, выполнения мелких и точных движений пальцев рук. Поражение черного вещества приводит к болезни Паркинсона. Средний мозг реализует статические (позо-тонические и установочные, или выпрямительные) и статокинетические рефлексы (рефлекс лифта, нистагм головы и глаз). Мозжечок отвечает за координацию и регуляцию произвольных и непроизвольных движений, вегетативные функции. Поражения мозжечка приводят к нарушению координации движений (атаксии), понижению или повышению тонуса мышц (атонии или дистонии), быстрой утомляемости (астении), неточности движений (астазии), невозможности сохранить центр тяжести тела (абазии) дрожанию пальцев рук и головы в покое (тремору), нарушению плавности речи (дизартрии), растройству равномерности движений (дисметрии). Таламус (зрительный бугор) – место переключения проводников от всех видов чувствительности. Содержит группы специфических, неспецифических и ассоциативных ядер. Латеральные коленчатые тела – подкорковый центр зрения, медиальные – слуха. Гипоталамус является главным подкорковым центром, регулирующим вегетативные функции; отвечает за эмоциональные поведенческие реакции, терморегуляцию, пищевое поведение (центры голода и насыщения), чувство жажды, является центральным водителем циркадианных (околосуточных) ритмов, регулирует цикл “сон-бодствование”, вместе с гипофизом (гипоталамо-гипофизарная система) осуществляет регуляцию деятельности желез внутренней секреции, входит в состав лимбической системы, отвечающей за реализацию эмоционального поведения, секретирует пептиды, гормоны, медиаторы. Лимбическая система – это функционально единый комплекс нервных структур (обонятельный мозг, гиппокамп, гипоталамус, поясная извилина, миндалина, мамиллярные тела), ответственных за эмоции, мотивации, память, инстинкты (пищевые, оборонительные, половые), регуляцию цикла “сон-бодствование”. “Круг Пейперса” (гиппокамп – мамиллярные тела - передние ядра таламуса - кора поясной извилины -парагиппокампальная извилина - гиппокамп) отвечает за эмоции, память, процессы научения. Круг “амигдала – гипоталамус - мезенцефальные структуры – амигдала” регулирует агрессивно-оборонительные, пищевые и сексуальные формы поведения. Базальные ганглии (или подкорковые ядра) включают в себя полосатое тело (хвостатое ядро и скорлупу), бледный шар и ограду. Отвечают за процессы перехода от замысла (подготовки) движения к выбранной программе действия (выполнению движения). Ретикулярная формация (РФ) располагается в центральной части мозгового ствола, заходит одним концом в спинной мозг, другим – в таламус. Образует сетевые связи со всеми структурами ЦНС. Оказывает восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий и нисходящее, как облегчающее, так и тормозное действие на спинной мозг. РФ контролирует двигательную активность, постуральный тонус и фазные движения, вегетативные функции (дыхательные и сосудодвигательные), образует диффузную неспецифическую систему мозга, регулирует цикл “сон-бодствование”. Кора больших полушарий – высший отдел ЦНС, отвечает за реализацию условных и безусловных рефлексов, переработку и длительное хранение информации, поведение человека и животных в соответствии с изменяющимися условиями внешней среды. Имеет сенсорные, моторные и ассоциативные зоны. В сенсорных зонах представлены корковые концы всех анализаторов (зрительного, слухового, вестибулярного, кожного, вкусового, обонятельного). Передние отделы лобной коры связаны с “творческим мышлением”. В ассоциативной коре происходит интеграция различной сенсорной информации и формируется программа целенаправленного поведения. Гемато-энцефалический барьер – комплексный физиологический механизм, находящийся в ЦНС на границе между кровью и нервной тканью и регулирующий поступление из крови в цереброспинальную жидкость и нервную ткань циркулирующих в крови веществ. Выполняет защитную (задержка проникновения в кровь веществ, оказывающих повреждающее действие на мозг) и регуляторную (поддержание постоянства состава цереброспинальной жидкости) функции. Занятия 1. Особенности распространения возбуждения в центральной нервной системе. Рефлекс. Рефлекторная дуга. Задача 1. Рецептивное поле спинномозгового рефлекса. (Пр. стр. 336). Задача 2. Определение времени спинномозгового рефлекса по методу Тюрка (Пр. стр. 335). Задача 3. Анализ рефлекторной дуги (Пр. стр. 330). Занятие 2. Основные свойства нервных центров. Задача 1. Изучение чувствительности ЦНС к недостатку кислорода. Занятие 3. Процессы торможения в ЦНС. Задача 1. Центральное торможение спинномозговых рефлексов (сеченовское торможение) (Пр. стр. 338). Задача 2. Действие эфира и стрихнина на ЦНС. (Демонстрация). Занятие 4. Современные методы исследования функций центральной нервной системы. Задача 1. Стереотаксическая техника в нейрофизиологических исследованиях. (Демонстрация). Задача 2. Микроэлектродная техника. (Демонстрация). ВЕГЕТАТИВНАЯ (АВТОНОМНАЯ) НЕРВНАЯ СИСТЕМА. Вегетативная нервная система (ВНС) является составной частью и жизненно важным отделом нервной системы. ВНС иннервирует внутренние органы, железы внешней и внутренней секреции, кровеносные и лимфатические сосуды, гладкую и отчасти скелетную мускулатуру, центральную нервную систему, а также поддерживает постоянство внутренней среды организма. Вегетативная нервная система, как следует из ее второго названия автономная, - непроизвольная, т.е. не контролируется сознанием. Рефлекторная дуга вегетативного рефлекса также как и соматического состоит из трех звеньев: афферентного, вставочного и эффекторного. Но в тоже время имеется и ряд особенностей: эффекторный нейрон располагается за пределами ЦНС и находится в ганглиях, волокна ВНС выходят из ЦНС на отдельных участках (головного мозга, грудопоясничного и крестцового отделов спинного мозга), Вегетативные нервные волокна имеют меньший диаметр, чем соматические, менее возбудимы, обладают более длительным рефрактерным периодом, большей хронаксией и меньшей лабильностью; прерываются в ганглиях. Медиаторами ВНС являются ацетилхолин, норадреналин, а также АТФ, аденозин, гистамин, серотонин и др., но главная роль принадлежит двум первым. На основании структурно-функциональных особенностей ВНС подразделяют на три отдела - симпатический, парасимпатический и метасимпатический, или энтеральный, или внутриорганный. Симпатический и парасимпатический отделы имеют центральные и периферические структуры. Симпатическая нервная система. Центры симпатической нервной системы находятся в боковых рогах серого вещества спинного мозга в области Т1-L2-4. Симпатические волокна прерываются в пре- и паравертебральных ганглиях. При возбуждении симпатических нервов усиливается работа сердца (положительные ино-, хроно-, тоно-, дромо- и батмотропное действия), расслабляется мускулатура бронхов и увеличивается их просвет, снижается моторная и секреторная деятельность желудочно-кишечного тракта, происходит сокращение сфинктеров мочевого и желчного пузырей и расслабляются их тела, что приводит к прекращению выделения мочи и желчи, расширяется зрачок, повышается кровяное давление, увеличивается метаболизм тканей. Симпатическая нервная система выполняет адаптационно-трофическую функцию (усиливающий нерв сердца Павлова; феномен Орбели-Гинецинского) и выполняет эрготрофную функцию. Это система тревоги, мобилизации защитных сил и ресурсов организма. Парасимпатическая нервная система. Центры находятся в среднем (ядро глазодвигательного нерва), продолговатом (ядра VII, IX, X пар черепно-мозговых нервов) мозге и в боковых рогах серого вещества спинного мозга в области I-III или II-IV крестцовых сегментов. Парасимпатические волокна прерываются в ганглиях, расположенных около или внутри органа (интрамурально). При возбуждении парасимпатических нервов тормозится работа сердца (отрицательные ино-, хроно-, дромо- и батматропное действия), повышается тонус гладкой мускулатуры бронхов и уменьшается их просвет, сужается зрачок, стимулируется секреторная и моторная функции пищеварительного тракта, происходит опорожнение мочевого пузыря, желчного пузыря, прямой кишки. Парасимпатическая нервная система восстанавливает постоянство внутренней среды организма, нарушенное в результате возбуждения симпатической нервной системы. Парасимпатическая нервная система оказывает трофотропное действие. Метасимпатическая нервная система. К этому отделу относят интрамуральные микроганглии всех полых висцеральных органов, обладающих собственной автоматической активностью (сердце, бронхи, мочевой пузырь, пищеварительный тракт, матка, желчный пузырь и желчные пути). Рефлекторные дуги этого отдела полностью находятся в органе и не имеют выходов из ЦНС. Медиаторы ВНС. В преганглионарных волокнах симпатической и парасимпатической нервной систем выделяется ацетилхолин, взаимодействующий с Н-холинорецепторами (эффект блокируется ганглиоблокаторами). В постганглионарных волокнах парасимпатической нервной системы выделяется ацетилхолин, взаимодействующий с М-холинорецепторами (эффект блокируется атропином). В постганглионарных волокнах симпатической нервной системы выделяется норадреналин, взаимодействующий с адренорецепторами (альфа1-, альфа2, бета1- и бета2-адренорецепторы). Исключением являются постганглионарные волокна симпатической нервной системы, иннервирующие потовые железы и сосуды работающих скелетных мышц, где выделяется ацетилхолин, взаимодействующий с М-холинорецепторами. Симпатические волокна, иннервирующие надпочечники, не прерываются в ганглиях и выделяют ацетилхолин, взаимодействующий с Н-холинорецепторами. Преганглионарные волокна метасимпатической нервной системы выделяют ацетилхолин, норадреналин, постганглионарные - АТФ и аденозин, ацетилхолин, норадреналин, серотонин, дофамин, гистами и др. Главная роль принадлежит АТФ и аденозину. Занятие 1. Симпатическая и парасимпатическая нервная система. Задача 1. Опыт Клода Бернара - десимпатизация уха кролика. (Демонстрация). ФИЗИОЛОГИЯ ЖЕЛЕЗ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ. Гуморальная регуляция - это регуляция процессов жизнедеятельности с помощью веществ, поступающих во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, ликвор и др.). К факторам гуморальной регуляции относятся гормоны, электролиты, медиаторы, кинины, простагландины, различные метаболиты и т.д. Гуморальная регуляция обеспечивает более длительные адаптивные реакции в сравнении с нервной, которая осуществляет запуск быстрых приспособительных реакций при изменениях внешней или внутренней среды. Эндокринная железа, или железа внутренней секреции - это анатомическое образование, лишенное выводных протоков, единственной или основной функцией которого является внутренняя секреция гормонов. Гормоны - это биологически высокоактивные вещества, синтезирующиеся и выделяющиеся во внутреннюю среду организма эндокринными железами, и оказывающие регулирующее влияние на функции удаленных от места их секреции органов и систем организма. Общие биологические свойства гормонов: строгая специфичность (тропность) физиологического действия; высокая биологическая активность; дистантный характер действия; генерализованность действия; пролонгированность действия. Общие функции гормонов: 1)регуляция роста, развития и дифференцировки тканей и органов, что определяет физическое, половое и умственное развитие; 2)адаптация организма к меняющимся условиям существования; 3)поддержание гомеостаза. В состоянии покоя 80% циркулирующих в крови гормонов находится в комплексе со специфическими белками, являясь депо, или физиологическим резервом. Биологическая активность определяется содержанием свободных форм гормонов. Обязательным условием для проявления эффектов гормона является его взаимодействие с рецепторами. Основные механизмы действия гормонов: 1)Реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны (связывание с специфическими рецепторами на поверхности мембраны, сопряженными с G-белками, активирующими или ингибирующими аденилатциклазу, под действием которой из АТФ образуется цАМФ; цАМФ активирует протеинкиназу, фосфорилирующую белки). В качестве вторичных посредников кроме цАМФ могут быть цГМФ, инозитол-1,4,5- трифосфат, ионы кальция. Так действуют белково-пептидные гормоны, катехоламины, простагландины. 2)Реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки (связывание гормона с специфическими рецепторами в цитоплазме или ядре, связывание гормон-рецепторного комплекса с ДНК и белками хроматина, что стимулирует траскрипцию определенных генов, трасляция мРНК приводит к появлению в клетке новых белков, вызывающих биологический эффект этих гормонов). Так действуют стероидные и йодсодержащие тиреоидные гормоны, обладающие липофильностью. Функциональная классификация гормонов: 1)Эффекторные гормоны; 2)Тропные гормоны; 3)Рилизинг-гормоны. Гипоталамо-гипофизарная система. Гипоталамус вырабатывает нейрогормоны - рилизинг-гормоны. Среди рилизинг гормонов различают либерины - стимуляторы синтеза и выделения гормонов аденогипофиза и статины - ингибиторы секреции, например: тиреолиберин, кортиколиберин, соматолиберин. В свою очередь тропные гормоны аденогипофиза (кортикотропин, тиреотропин, гонадотропин) регулируют секрецию эффекторных гормонов рядом других периферических желез внутренней секреции. Гормоны передней доли гипофиза:: адренокортикотропный, тиреотропный, гонадотропные (фолликулостимулирующий и лютеинизирущий), соматотропный, пролактин. Гормоны задней доли гипофиза: антидиуретический гормон, или вазопрессин, и окситоцин образуются в гипоталамусе; в нейрогипофизе происходит их накопление и секреция в кровь. Щитовидная железа вырабатывает йодсодержащие гормоны (тироксин и трийодтиронин) и кальцитонин. Функции йодсодержащих гормонов: усиление всех видов обмена (белковый, липидный, углеводный), повышение основного обмена и усиление энергообразования в организме; влияние на процессы роста, физическое и умственное развитие; увеличение частоты сердечных сокращений; повышение температуры тела; повышение возбудимости симпатической нервной системы. Кальцитонин участвует в регуляции кальциевого обмена (угнетение функции остеокластов и активация функции остеобластов, усиление процессов минерализации, угнетение реабсорбции кальция в почках и увеличение его выделения с мочой, гипокальциемия) и фосфатов (угнетение рабсорбции фосфатов в почке и усиление выделения их с мочой). Паращитовидные (околощитовидные) железы. Вырабатывают паратгормон, регулирующий обмен кальция (усиление функции остеокластов, деминерализация кости, усиление реабсорбции кальция в почках, гиперкальциемия) и фосфора (угнетение обратного всасывания в почках, фосфатурия) в организме. Надпочечники. Гормоны коркового вещества надпочечников: минералокортикоиды (альдостерон и др.), глюкокортикоиды (кортизол и др.), половые гормоны. Эффекты альдостерона: усиление реабсорбции ионов натрия и хлора в дистальных почечных канальцах, увеличение экскреции ионов калия, возрастание реабсорбции воды, увеличение объема циркулирующей крови, повышение артериального давления, уменьшение диуреза; провоспалительное действие. Эффекты глюкокортикоидов: стимуляция глюконеогенеза (гипергликемия), катаболическое влияние на белковый обмен, активация липолиза, противовоспалительное действие, угнетение клеточного и гуморального иммунитета, противоаллергическое действие, повышение чувствительности гладких мышц сосудов к катехоламинам. Половые гормоны имеют значение только в детском возрасте. Гормоны мозгового вещества надпочечников: адреналин и норадреналин. Адреналин стимулирует деятельность сердца, сужает сосуды, кроме коронарных ,сосудов легких, головного мозга, работающих мышц, которые он расширяет; расслабляет мышцы бронхов, тормозит перистальтику и секрецию пищеварительного тракта и повышает тонус сфинктеров, расширяе зрачок, уменьшает потоотделение, усиливает процессы катаболизма и образования энергии, усиливает расщепление гликогена в печени и мышцах, активирует липолиз, активирует термогенез. Поджелудочная железа (эндокринная функция). Вырабатывает гормоны инсулин, глюкагон, соматостатин, панкреатический полипептид, основным из которых является инсулин. Инсулин прежде всего влияет на углеводный обмен (способствует глюкогенезу в печени и мышцах, вызывает гипогликемию, повышает проницаемость клеточной мембраны для глюкозы, стимулирует синтез белка из аминокислот, уменьшает катаболиз белков, усиливает процессы липогенеза. Глюкагон является антагонистом инсулина. Он усиливает распад гликогена в печени, вызывает гипергликемию. Половые железы. Мужские половые гормоны (андрогены), наиболее важным является тестостерон. Тестостерон участвует в половой дифференцировке гонады, обеспечивает развитие первичных и вторичных мужских половых признаков, появление половых рефлексов; обладает выраженным анаболическим действием. Женские половые гормоны: эстрогены (эстрон, эстрадиол, эстриол) и прогестерон. Эстрогены (вырабатываются в яичниках) стимулируют развитие первичных и вторичных женских половых признаков, стимулируют рост и развитие молочных желез, обладают анаболическим действием, усиливают образование жира и распределение его типичное для женской фигуры, способствуют оволосению по женскому типу. Главная функция прогестерона (гормона желтого тела яичников) - подготовка эндометрия к имплантации оплодотворенной яйцеклетки и обеспечение нормального протекания беременности. У небеременных женщин прогестерон участвует в регуляции менструального цикла. Эндокринной активностью обладают также и другие органы. Почки синтезируют и секретируют в кровь ренин, эритропоэтин, кальцитриол. В предсердиях вырабатывается натрийуретический гормон. Клетки слизистой оболочки желудка и тонкой кишки (клетки АПУД-системы) секретируют большое количество пептидных соединений: секретин, гастрин, холецистокинин-панкреозимин, бомбезин, мотилин, соматостатин, нейротензин и другие, значительная часть которых обнаружена и в мозге. Занятие 1. Железы внутренней секреции. Гипоталамо- гипофизарная система. Надпочечники. (Доклады студентов) Задача 1. Влияние адреналина, ацетилхолина, пилокарпина, атропина на мышцы радужной оболочки глаза лягушки (Пр. стр. 277). Занятие 2. Семинар. Щитовидная и паращитовидные железы. Поджелудочная железа. (Доклады студентов). Занятие 3. Половые железы. (Доклады студентов). |