Нормальная физиология задачи. Ситуационные Задачи. I Физиология возбудимых систем

• Название: I Физиология возбудимых систем
• Анкор: Нормальная физиология задачи
• Дата: 02.11.2021
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: Ситуационные Задачи.doc
• Тип: Документы; #261292
• страница: 1 из 12

.
Зав. кафедрой нормальной физиологии

с курсом психофизиологии ВГМУ

д.м.н., профессор

Член-корр. МАН ВШ Л.Д. Маркина

Часть I Ситуационные задачи

Раздел I «Физиология возбудимых систем»

1. 
   При нанесении сильного раздражения мышца не сокращается. О чём это свидетельствует?
   
2. 
   Как определить изменения возбудимости изолированной мышцы в ходе её утомления, которое вызывают повторными ударами электрического тока?
   
3. 
   Как убедиться, что при раздражении нерва в нём возникает возбуждение?
   
4. 
   На мышцу наносили частые раздражения, что привело к возникновению гладкого тетануса. Как установить, отвечает ли мышца на каждое раздражение или нет?
   
5. 
   После воздействия на мышцу токсического вещества её возбудимость стала прогрессивно снижаться. Как это удалось установить?
   
6. 
   Как измерить продолжительность фазы абсолютной рефрактерности в нерве или мышце?
   
7. 
   У человека через кожу раздражают мышцу при помощи электродов, на которые подаётся электрический ток. Какие из реакций возможны: а) ощу-щение раздражения кожи без сокращения мышцы; б) сокращение мышцы без ощущения раздражения кожи; в) ощущение раздражения кожи и сокращение мышцы?
   
8. 
   На мышцу наносят одинаковые электрические раздражения и регистрируют величину сокращения. Затем наносят по два раздражения подряд. Повторяют такое двойное раздражение несколько раз и при этом изменяют в каждой паре интервал между раздражениями. В каждом случае величины первого сокращения во всех парах оказываются одинаковыми, а величины второго – разными. Почему?
   
9. 
   Если бы клеточная мембрана была абсолютно непроницаема для ионов, как бы изменился мембранный потенциал?
   
10. 
    Тетродотоксин является ядом, блокирующим натриевые каналы клеточной мембраны. Как он повлияет на величину потенциала покоя?
    
11. 
    Гигантский аксон кальмара поместили в среду, соответствующую по своему составу межклеточной жидкости. При раздражении аксона в нём возникали потенциалы действия. Затем концентрацию ионов натрия в среде уравняли с их концентрацией в аксоне и повторили раздражение. Что обнаружили при этом ?
    
12. 
    Возбудимость нервных волокон выше, чем мышечных. В чём причина?
    
13. 
    Почему гиперполяризация мембраны приводит к снижению возбудимости клетки ?
    
14. 
    Что произойдёт с нервной клеткой, если её обработать цианидами (соеди-нениями синильной кислоты, парализующими работу дыхательных ферментов)?
    
15. 
    Нерв раздражают с частотой 10, 100 и 1000 раз в 1сек.. Сколько будет возникать потенциалов действия (ПД) в каждом случае?
    
16. 
    На нервно-мышечном препарате ставят 2 опыта. В каждом из них на нерв поочерёдно наносят 2 раздражения разной силы и регистрируют величину возникающего при этом потенциала и сокращение мышцы. В 1-м опыте величина потенциала при действии более слабого раздражителя была меньше, а при действии более сильного – больше. Однако мышца ни разу не сократилась. Во 2-м опыте величина потенциала была одинаковой в каждом случае, но мышца оба раза сократилась. Объясните результат опытов?
    
17. 
    В ходе измерения величины потенциала покоя (ПП) микроэлектродным методом она со временем начинает уменьшаться. Почему?
    
18. 
    Величина ПП даже при отсутствии воздействия на клетку испытывает некоторые колебания. С чем это связано?
    
19. 
    В области аксонального холмика возбудимость нейрона небольшая. Почему?
    
20. 
    Как повлияет на возникновение ПД повышение концентрации ионов натрия внутри нервной клетки?
    
21. 
    Раздражают с одинаковой частотой два нерва разного диаметра, находящегося в бескислородной среде. Какой из нервов раньше перестанет генерировать ПД при длительном раздражении?
    
22. 
    Можно ли перерезать нерв так, чтобы иннервируемая им мышца не сократилась? Возможны 2 варианта. Какой из них легче осуществить на практике?
    
23. 
    Два человека случайно подверглись кратковременному действию переменного тока одинакового высокого напряжения, но разной частоты: 50Гц и 500000Гц. Один человек не пострадал, а другой получил электротравму. Какой именно?
    
24. 
    Нерв раздражают электрическим импульсом. В момент, когда локальный ответ достигает 80% порогового потенциала, на нерв подают напряжение такой же величины, но обратного знака. Возникнет ли ПД?
    
25. 
    Французский физиолог Дюбуа-Реймон не обнаружил зависимости между продолжительностью действия раздражителя и величиной порога раздражения. В своих опытах на нерве он изменял время действия раздражителя от 2с. до 0,01с. Между тем мы знаем, что такая зависимость существует (закон времени). В чем причина отрицательного результата, полученного Дюбуа-Реймоном?
    
26. 
    Производят внутриклеточное раздражение постоянным током. Внутрь клетки вводят катод, снаружи размещают анод. Как изменится пороговый потенциал?
    
27. 
    Протекание в возбудимых тканях процесса возбуждения во времени характеризуют такие показатели как хронаксия и лабильность. Какой из них даёт полную характеристику и почему?
    
28. 
    При раздражении нерва током медленно нарастающей силы происходит значительное увеличение порогового потенциала. Можно ли связать этот эффект с возникновением явления аккомодации?
    
29. 
    Скорость проведения возбуждения в мякотных волокнах пропорциональна диаметру волокна, а в безмякотных - квадратному корню из диаметра. Чем объясняется наличие такой зависимости и её различие для указанных двух групп волокон, т.е. меньшая выраженность зависимости для безмякотных волокон?
    
30. 
    При удалении зуба для обезболивания используют раствор анестетика. Почему его вводят не в десну возле удаляемого зуба, а в область прохождения чувствительного нерва?
    
31. 
    Известно, что происхождение тока сопровождается падением напряжения по длине проводника. Многие аксоны имеют большую длину и обладают весьма большим сопротивлением. Однако амплитуды ПД в начале и в конце аксона одинаковы. Чем это объясняется?
    
32. 
    Проведение возбуждения в нервном волокне описывается законом двухстороннего распространения возбуждения от источника раздражения нервного волокна. Но в реальных условиях возбуждение движется по нервным волокнам в одном направлении: или центробежно, или центростремительно. Нет ли здесь противоречия?
    
33. 
    Миелиновые аксоны лягушки проводят импульсы возбуждения со скоростью 30м/с, а аксоны кошки такого же диаметра - в 3 раза быстрее. Почему?
    
34. 
    Почему при сальтаторном проведении возбуждения в миелинизированных волокнах ПД может возбудить не только соседний перехват Ранвье, но и один-два следующих?
    
35. 
    Мышцу нервно-мышечного препарата подвергают непрямому раздражению. Через некоторое время амплитуда сокращений начинает уменьшаться. Означает ли это, что в мышце наступило утомление? Как поставить проверочный опыт?
    
36. 
    В одном опыте вызывали деполяризацию мембраны нервного волокна, пока не возник ПД. В другом опыте в область синаптической щели вводили ацетилхолин, пока не возник потенциал концевой пластинки. В каком случае имело место более значительная крутизна нарастания потенциала?
    
37. 
    В несвежих продуктах (мясо, рыба, консервы) может содержаться микробный токсин ботулин. Он действует на нервно-мышечные синапсы подобно устранению ионов кальция. Почему отравление может оказаться смертельным?
    
38. 
    При раздражении нерва нервно-мышечного препарата в мышце возникали ПД. Затем область концевой пластины перфузировали Раствором, содержащим ионы магния. При этом ПД в мышце перестали возникать. В чем причина?
    
39. 
    Как изменится скорость поступления холина в нервное окончание при частой стимуляции нерва?
    
40. 
    Какая из 3-х реакций может иметь место при действии кураре: 1) возникают ПКП и затем ПД; 2) ПКП есть, а ПД нет; 3) ПД есть, а ПКП нет?
    
41. 
    Как экспериментально доказать, что холинорецепторы находятся только в концевой пластинке, но не в других участках мембраны мышечного волокна?
    
42. 
    Придумайте новый тип синапса, в котором возбуждение передавалось бы не электрическим путем (как в электрическом синапсе) и не при помощи медиатора (как в химическом синапсе). Новым должен быть только механизм синаптической передачи, все остальные процессы остаются неизменными.
    
43. 
    Почему быстрые мышцы при сокращении потребляют в единицу времени больше энергии АТФ, чем медленные?
    
44. 
    Как изменится минимальная частота раздражений, вызывающая тетанус, если будет ослаблена работа кальциевого насоса в мышце? Можно ли уменьшить этот эффект путем охлаждения мышцы?
    
45. 
    Назовите главный компонент электромеханического сопряжения в мышце? Как доказать его ключевую роль?
    
46. 
    Мышца состоит из волокон, волокна из миофибрилл, а последние из миофиламентов. Какие из перечисленных структур укорачиваются во время сокращения?
    
47. 
    В мышечных волокнах имеется система поперечных трубочек, а в нервных она отсутствует. В чем заключается физиологический смысл этого различия?
    
48. 
    На изолированной скелетной мышце поставили 3 опыта. Сначала мышцу раздражали в обычном состоянии, затем предварительно растянули (в небольшой степени) и раздражали током той же силы и , наконец, предварительно подвергли значительному растяжению и снова раздражали тем же током. Как различалась сила сокращений мышцы в этих 3-х опытах? В чем причина этих различий?
    
49. 
    Возможно ли, чтобы при рабочей гипертрофии мышцы ее абсолютная сила не увеличилась? Объясните ответ.
    
50. 
    Представьте себе, что у животного имеется полый орган, стенки которого содержат не гладкие, а скелетные мышцы? Как это можно было бы установить?
    
51. 
    С помощью хронаксиметра определяли состояние возбудимых систем у водителей такси. После 12-часовой смены у большинства водителей наблюдалось удлинение хронаксии в 2 раза. О чем это свидетельствует?
    
52. 
    У работников часового завода определяли функциональное состояние зрительного анализатора по пороговой силе светового раздражителя. После 3-х часов работы порог раздражителя увеличился. Что можно сказать о возбудимости фоторецепторов?
    
53. 
    После длительной работы на морозе без перчаток у рабочего ремонтной бригады кончики пальцев ощущали только легкое прикосновение, а на довольно сильный укол иглой не реагировали. Как Вы оцените состояние экстерорецепторов данной области? Чем характеризуется данное состояние?
    
54. 
    У доярки после непрерывной работы в течение 2-х часов мышцы кистей рук не смогли расслабиться, фаланги пальцев находились в состоянии тонического сокращения. Как называется это явление? Чем оно вызвано?
    
55. 
    У работницы рыбокомбината, работающей в холодном цехе, периодически стали появляться резкие боли в пояснице, отдающие в ягодичную область и бедро, усиливающиеся при движении и смене положения тела. В качестве одного из методов лечения цеховой врач назначил физиопроцедуры с применением постоянного тока. Какой электрод надо приложить к больному месту для снятия болевого синдрома? Обоснуйте.
    

Раздел II «Физиология центральной нервной системы»
1. В ответ на одиночный раздражающий стимул мышца отвечает одиночным сокращением. Но если нанести такое же раздражение на афферентный нерв, то возникающее рефлекторное сокращение мышцы оказывается тетаническим. Почему?

2. Мышечное волокно имеет, как правило, одну концевую пластинку и каждый ПКП обычно превышает пороговый уровень. На центральных же нейронах находятся сотни и тысячи синапсов и ВПСП отдельных синапсов не достигают уровня порога. В чем физиологический смысл этих различий?

3. Как доказать, что характер действия медиатора (возбуждающий или тормозящий) зависит не от его свойств, а от свойств постсинаптической мембраны?

4. Аксон 1 вызывает надпороговое возбуждение в нейроне 1, а аксон 2 - такое же возбуждение в нейроне 2. Эти аксоны конвергируют на нейрон 3, причём каждый из них вызывает подпороговое возбуждение этого нейрона. Что произойдёт при одновременном раздражении обоих нейронов?

5. Два студента решили экспериментально доказать, что тонус скелетных мышц поддерживается рефлекторно. Двух спинальных лягушек подвесили на крючке. Нижние лапки у них были слегка поджаты, что свидетельствовало о наличии тонуса. Затем первый студент перерезал передние корешки спинного мозга, а второй - задние. После каждой из перерезок у обеих лягушек лапки повисли как плети. Какой из студентов правильно поставил опыт?

6. Почему при утомлении человека у него сначала нарушается точность движений, а потом сила мышечных сокращений?

7. У некоторых пациентов коленный рефлекс бывает слабо выражен. Чтобы его усилить, предлагают сцепить руки перед грудью и тянуть их в разные стороны. Почему это приводит к усилению рефлекса?

8. Почему при слабом покашливании сокращаются в основном мышцы глотки, а при сильном - включаются и мышцы грудной клетки, живота, диафрагмы? Можно ли здесь найти аналогию с приступом бронхиальной астмы?

9. В эксперименте на животном вызывают два различных рефлекса. После этого животному вводят вещество, которое замедляет процесс освобождения медиатора. Время обоих рефлексов удлиняется, причём одного рефлекса значительно больше, чем другого. В чём причина этого различия?

10.При раздражении одного аксона возбуждаются 3 нейрона, при раздражении другого аксона - 5 нейронов, при совместном их раздражении - 12 нейронов. На скольких нейронах конвергируют эти аксоны?

11.Если у спинальной лягушки сильно ущипнуть за лапку, то мышцы сокращаются, и лапка остаётся поджатой некоторое время после прекращения раздражения. Будет ли наблюдаться такой эффект, если разрушить спинной мозг и нанести электрическое раздражение на седалищный нерв?

12.Ребёнок, который учится играть на пианино, первое время играет не только руками, но помогает себе головой, ногами и даже языком. Объясните механизм этого явления?

13.При различных ритмичных раздражениях афферентного нерва ионы кальция, которые входят в синаптические пузырьки при каждом импульсе возбуждения, не успевают выходить из них во время слишком коротких пауз между импульсами. К чему это приводит?

14.Известный физиолог академик А.А. Ухтомский писал в одной из работ: "Возбуждение - это дикий камень, ожидающий скульптора". Как называется скульптор, шлифующий процесс возбуждения?

15.Представьте пипетку, из которой капает жидкость на промокательную бумагу и впитывается в неё. Нанесите 2 воздействия: одно замедляет втекание жидкости, другое не позволяет бумаге впитывать жидкость. Каким видам торможения можно уподобить каждое из этих явлений?

16.При растяжении мышцы, например, разгибателя она отвечает рефлекторным укорочением (миотатический рефлекс). При этом сокращается мышца - разгибатель и тормозится сокращение сгибателя. Регистрируют ВПСП в мотонейронах, иннервирующих разгибатели, и ТПСП в мотонейронах иннервирующих сгибатели. Какой из ответов (ВПСП или ТПСП) будет позднее зарегистрирован?

17.Почему невозможна координация двигательной деятельности без участия процесса торможения?

18.МП группы нейронов составляет 70 мВ. Имеется регистрирующий прибор, шкала которого продолжается как раз до 70 мВ. В одних нейронах вызван ВПСП, в других - ТПСП. В каком случае прибор нельзя использовать для регистрации потенциала?

19.Требуется создать препарат, который избирательно подавлял бы реакцию нейронов на некоторые афферентные сигналы. Этот препарат должен усиливать пресинаптическое или постсинаптическое торможение. Какое действие вы предпочли бы?

20.При пресинаптическом торможении в тормозном синапсе возникает деполяризация мембраны, а при постсинаптическом - гиперполяризация. Почему же эти противоположные реакции дают один и тот же тормозной эффект?

21.Можно ли вызвать судорожные сокращения мышцы при помощи препарата, который не воздействует непосредственно ни на мышцы, ни на иннервирующие их мотонейроны?

22.Реципрокная иннервация состоит в том, что при сгибании (разгибании) одних конечностей животного происходит торможение центров мышц - антагонистов других конечностей (у четвероногих). Как можно доказать, что эти отношения не закреплены жестко, анатомически, а являются функциональными и, следовательно, могут перестраиваться?

23.При вставании человека на него начинает действовать сила тяжести. Почему при этом ноги не подгибаются?

24.При растяжении мышцы рефлексы с рецепторов мышечных веретён способствуют её возврату в исходное состояние. Как же происходит сокращение мышцы, если при этом её длина уменьшается?

25.У спинального животного вызывают сгибательный рефлекс при помощи болевого раздражения. Как установить, что при этом мотонейроны разгибателей данной конечности заторможены? При этом никакая аппаратура не используется.

26.Протекание, какого рефлекса легче изменить при помощи каких-либо воздействий: миотатического или сгибательного, вызванного раздражением кожи?

27.У грудных детей можно вызвать некоторые примитивные рефлексы, которые осуществляются спинным мозгом. У взрослого человека эти рефлексы отсутствуют. С чем это связано? При заболеваниях ЦНС, например, менингите некоторые из этих рефлексов могут появиться (например, рефлекс Бабинского), что используется в качестве диагностического признака.

28.В результате несчастного случая у больного произошел разрыв спинного мозга и наступил паралич ног. Какие ещё функции оказались нарушенными?

29.У животного перерезан спинной мозг. При этом сохранилось только диафрагмальное дыхание. На каком уровне произведена перерезка?

30.В знаменитом опыте И.М. Сеченова наложение кристалла соли на поперечный разрез зрительных бугров приводило к резкому угнетению рефлекса Тюрка. В нейронах, какого отдела ЦНС возникало обнаруженное в этом опыте явление центрального торможения?

31.Причина спинального шока заключается в нарушении взаимодействия между головным и спинным мозгом. При этом наблюдается гиперполяризация спинномозговых нейронов. Какого рода взаимодействие между головным и спинным мозгом нарушается при отделении спинного мозга от головного?

32.Каким образом нисходящие влияния из супраспинальных центров могут изменять двигательную активность, не воздействуя непосредственно на мотонейроны спинного мозга?

33.В явлении децеребрационной ригидности участвуют красное ядро, ядро Дейтерса, мозжечок, механизмы гамма - петли. Как доказать в эксперименте роль каждого из этих образований?

34.Какие из нисходящих путей заднего и среднего мозга возбуждаются, когда кошка "затаивается" перед броском на мышь и при самом броске?

35.У собаки произведена перерезка ствола мозга. Когда животное вышло из наркоза, на него направили луч яркого света и нанесли болевое раздражение. При этом зрачки сузились, но реакции, сопровождающие ощущение боли, отсутствовали. На каком уровне произведена перерезка?

36.При мозжечковых нарушениях среди других симптомом развивается атония - нарушение поддержания нормального мышечного тонуса и астения - быстрая утомляемость. Чем можно объяснить астению?

37.От конькобежца при беге на повороте дорожки стадиона требуется особо чёткая работа ног. Имеет ли значение, в каком положении находится голова спортсмена?

38.Кошка помещена в вертикальном положении вниз головой. Как и почему изменится тонус мышцы передних конечностей?

39..Морская болезнь возникает при раздражении вестибулярного аппарата. Вестибулярные ядра влияют на перераспределение мышечного тонуса.

Морская же болезнь имеет другие симптомы (тошнота, головокружение и др.). Чем они обусловлены?

40.Доставку собаки в лабораторию для эксперимента производят лифтом. Имеются 2 фотоснимка стоящей собаки, сделанных в момент начала движения лифта и в момент его остановки. Какая нужна дополнительная информация для определения, когда фотографировали собаку: до или после эксперимента?

41.Мозжечок работает по существу как аппарат торможения. Клетки Пуркинье тормозят ядра мозжечка и некоторые другие нейронные структуры. Звёздчатые и корзинчатые клетки тормозят клетки Пуркинье. Каким образом в таком случае мозжечок управляет тонусом скелетной мускулатуры, который может и усиливаться, и ослабляться?

42.Известно, что в спинном мозге действует механизм возвратного торможения с участием клеток Реншоу. Аналогичный механизм обнаружен в проекционных ядрах таламуса. Опишите принцип работы данного механизма.

43.В эксперименте на собаке в область вентромедиального ядра гипоталамуса ввели иглу и нагрели её до 50⁰С. Затем иглу удалили, а животное содержали в обычных условиях. Как изменился внешний вид собаки через некоторое время?

44.Методом стереотаксиса раздражали введёнными электродами ретикулярную формацию среднего мозга (РФСМ) кошки и регистрировали во время сна животного ЭЭГ в различных отведениях. В ходе регистрации ЭЭГ производили раздражение РФСМ. Что будет обнаружено на ЭЭГ при этом?

45.Соединения барбитуровой кислоты даже в небольших концентрациях полностью подавляют активность нейронов РФСМ. Спинальные же нейроны и нейроны коры полушарий большого мозга при этом продолжают функционировать. Как установить момент включения нейронов РФСМ при действии барбитуратов, используя метод вызванных потенциалов (ВП)?

46.Неспецифические ядра таламуса вызывают деполяризацию дендритов. Этот эффект обладает большой способностью к суммации, однако сам по себе с трудом вызывает возбуждение клетки. Если на этом фоне в корковые нейроны приходят импульсы от специфических ядер, то возбуждение возникает. Как можно, исходя, из этого объяснить роль неспецифических ядер таламуса в деятельности коры полушарий большого мозга?

47.При выключении коры полушарий большого мозга человек теряет сознание. Возможен ли такой эффект при абсолютно неповреждённой коре и нормальном её кровоснабжении?

48.У больного опухоль в головном мозге. Какой клинический симптом позволяет предположить, что опухоль, скорее всего, локализована в таламусе? Размеры опухоли ещё весьма малы.

49.Сотрудники химической лаборатории в течение дня работали с эфиром и хлороформом в неприспособленном и непроветриваемом помещении. В конце рабочего дня у одной из лаборанток появилась тошнота, головокружение, замедленная ответная реакция на словесный раздражитель. Объясните причину и механизм данного явления, функция каких структур нарушается в первую очередь?

50.Экипаж подводной лодки вынужден был длительное время находиться под водой в замкнутом пространстве. В результате у части экипажа появилась головная боль, тошнота, нарушение координации в движениях, «пьяная» походка. Объясните причины данного явления. Какой отдел мозга пострадал? Назовите функции данного отдела.

51.Группа студентов в весенний выходной день отправились в тайгу. После возвращения один из студентов обнаружил на себе впившегося клеща. Через некоторое время у него появились признаки поражения ЦНС: пониженный тонус мышц, беспорядочные некоординированные движения мышц, конечностей и мимической мускулатуры. О поражении какого отдела мозга можно думать?

52.В результате неправильного обращения с электронагревательными приборами в одной из бытовых комнат рабочего общежития произошел пожар. Его удалось быстро ликвидировать, однако пострадал один рабочий, который был доставлен в лазарет с ожогами левого предплечья. Он не знает, как это произошло, потому что не чувствует ни температуры предметов, ни боли. Врач сильно уколол иглой кисть левой руки, но больной почувствовал только прикосновение. Уколы правой руки вызывали боль. Какой проводящий путь поврежден у этого больного? Почему сохранена тактильная чувствительность?

53.Работницам ткацких станков прядильных машин значительную часть рабочего времени (25-40%) приходится находиться в вынужденной рабочей позе (наклонное положение). Какие рефлексы обеспечивают поддержание равновесия тела в данном положении? С каких рецепторов они возникают, в каких отделах ЦНС замыкаются, какие исполнительные органы участвуют в них?