Анатомия ЦНС. Практическое задание. Практическое задание_Искандерова А.Л. Гр. ММ19П191. Классификация, свойства и функции нейронов
 Скачать 38.35 Kb.
|
Практическое задание №1 Эссе на тему: «Классификация, свойства и функции нейронов» Нейрон – это главная структурно-функциональная единица нервной системы. Он воспринимает, обрабатывает, хранит и передает информацию. Реализация этих функций обеспечивается способностью нейрона генерировать короткие электрические импульсы и проводить их по своей мембране. Основные способы классификации нейронов: 1. Функционально нейроны подразделяются на чувствительные (сенсорные), вставочные (интернейроны, переключательные) и исполнительные (двигательные или мотонейроны и вегетативные). Сенсорные нейроны – это первые нервные клетки рефлекторной дуги, воспринимающие раздражения из внешней или внутренней среды организма. Исполнительные нейроны – последние нейроны рефлекторной дуги, они посылают управляющие импульсы на исполнительные органы (мышцы, железы). В зависимости от того, чем управляют эти нейроны они подразделяются на двигательные и вегетативные нейроны. Аксоны двигательных нейронов (мотонейронов) подходят к мышечным волокнам скелетной мускулатуры и образуют на них нервномышечный синапс. Вегетативные нейроны управляют работой внутренних органов, посылая свои аксоны к гладкомышечным волокнам, волокнам сердечной мускулатуры и железистым клеткам. Интернейроны обеспечивают связь между чувствительными и исполнительными нейронами. Общее направление эволюции нервной системы связано с увеличением числа интернейронов. Более 70% нейронов у человека составляют вставочные нейроны. Сенсорные и вегетативные нейроны находятся в периферической НС, в сенсорных и вегетативных ганглиях, а интернейроны и мотонейроны расположены в ЦНС. 2. По количеству отростков нейроны делятся на униполярные, псевдоуниполярные (ложномонополярные), биполярные и мультиполярные. Большинство нейронов нервной системы (и почти все нейроны в ЦНС) – это мультиполяр ные нейроны, они имеют один аксон и несколько дендритов. Биполярные нейроны имеют один аксон и один дендрит и характерны для периферических отделов сенсорных систем. Униполярных нейронов, имеющих только один отросток, у человека практически нет. Из тела псевдоуниполярного нейрона выходит один отросток, который практически сразу делится на две ветви. Одна из них выполняет функцию дендрита, а другая – аксона. Такие нейроны находятся в чувствительных спинномозговых и черепных ганглиях. 3. По форме тела и характеру ветвления отростков выделяют пирамидные, звездчатые, веретеновидные, зернистые, корзинчатые и др. нейроны. 4. По длине аксона нейроны делят на клетки типа Гольджи I и типа Гольджи II (классификация разработана итальянским ученым К.Гольджи). Клетки Гольджи I имеют длинный аксон, выходящий за пределы области, в которой находится тело нейрона. У клеток Гольджи II короткий и, как правило, очень разветвленный аксон, не выходящий за пределы области, в которой находится тело нейрона. Основные свойства нейронов: раздражимость, возбудимость, проводимость, лабильность, инертность, утомляемость, торможение, регенерация. Раздражимость — способность нервной клетки отвечать на различные раздражения биохимическими изменениями, сопровождающимися нарушением ионного равновесия и деполяризацией электрических зарядов на мембранах клетки в месте раздражения. Раздражимость присуща всем клеткам, и особенно нервным, связанным с чувствительным восприятием запаховых, звуковых, световых и других раздражителей. Раздражимость — пусковой механизм проявления другого свойства — возбудимости. Возбудимость — способность отдельных частей нервной клетки генерировать электрохимические импульсы, т. е. отвечать на раздражение возбуждением. Для перехода нервной клетки в состояние возбуждения необходимо, чтобы сила действующего раздражителя достигла критического предела — пороговой величины. Способность нейрона отвечать возбуждением на наименьшую силу раздражителя называется нижним порогом возбудимости. Чем чувствительнее нервная клетка к раздражению, тем меньше порог возбудимости, и, следовательно, даже самый слабый раздражитель может вызвать возбуждение. Величина возбуждения нейрона зависит от силы раздражителя и возрастает по закону силовых отношений до определенного предела — верхнего порога возбудимости. Применение раздражителей сверхпороговой силы создает в нейроне запредельное торможение, которое охраняет нервную клетку от перевозбуждения. Одиночное раздражение обычно вызывает серию импульсов определенной силы, продолжительности и частоты. В разных нервных клетках частота импульсов различная — от 100 до 1000 в секунду. Сила и продолжительность импульсов возбуждения зависит от характера раздражения. Проводимость — способность нейрона проводить импульсы возбуждения с определенной скоростью, в неизменном ритме и силе. Возбуждение по нервному волокну может распространяться в обе стороны от раздражаемого участка. В разных нервных клетках скорость проведения возбуждения неодинакова и зависит от физиологического состояния нейрона и толщины волокна. В чувствительных нейронах возбуждение распространяется со скоростью 100 — 120 метров в секунду, в двигательных — 60 — 100, а в вегетативной нервной системе — 5 — 7. Лабильность (подвижность) — способность нервной клетки принимать и передавать максимальное число импульсов за единицу времени без искажения. Подвижность двигательных нейронов не более 500 импульсов в секунду. Лабильность обеспечивает направленное распределение и проведение импульсов возбуждения нужной частоты по определенным нервным путям. В процессе роста и развития организма, а также при систематической тренировке, лабильность увеличивается и обеспечивает динамичность нервной системы, при утомлении и старении — уменьшается. Инертность — способность нервной клетки накапливать и хранить в себе следы возбуждения и торможения. Полученная информация откладывается в дендритах, соме клетки, хромосомах ядра в виде биохимических изменений ДНК и РНК плазмы. Это свойство нейронов обеспечивает память организма, которая имеет решающее значение в процессе обучения животных. Утомляемость — естественный процесс снижения работоспособности клетки при длительном возбуждении или торможении. Проявляется в виде уменьшения силы возбуждения, замедления частоты ритма импульсов и скорости их проведения. Отдых нервных клеток или смена нервной деятельности снимает утомление, и все свойства восстанавливаются. Торможение — процесс, обратный возбуждению. Заключается в ослаблении, остановке или предупреждении возникновения возбужденния. Торможение — активный процесс, распространяясь по нервным клеткам, он обеспечивает согласованную работу отдельных органов и всего организма в целом. Регенерация — способность нервной клетки восстанавливать утраченные или поврежденные отростки путем прорастания. Нервные клетки не размножаются, погибшие нейроны не восстанавливаются. Волокна нервной клетки способны прорастать, если сохранилось тело клетки. Практическое задание №2 Напишите небольшие исторические сведения о данных авторах, их вклад в развитие анатомии ЦНС Гиппократ (460 - 377 гг. до н. э.) Гиппократ впервые отметил, что ранения головы часто ведут к нарушению мышления, памяти и поведения. Он отмечал, что повреждения головного мозга вызывают паралич в противоположных конечностях или судорожные подергивания в них, изучал инсульт, энцефалит, полиомиелит, эпилепсию. Однако он не сделал из этих фактов соответствующих выводов о ведущей роли головного мозга в психической жизни человека. Платон (427 – 347 гг. до н. э.) Платон считал, что организм человека управляется тремя видами «души», или «пневмы», помещающимися в трех главнейших органах тела — мозге, сердце и печени (треножник Платона). Изучая анатомию и эмбриологию, Платон выявил, что головной мозг позвоночных животных развивается в передних отделах спинного мозга. Аристотель (384 – 323 гг. до н. э.) По мнению Аристотеля, сама по себе нервная система – один из главных компонентов, как, впрочем, и все в живом организме. Ее ответвления достигают любой точки тела, а также уходят глубоко внутрь, давая мозгу сигналы о работе органов, мышц и костей. В свою очередь мозг сообщает нервным окончаниям о своих решениях. Каждый отдельный нерв представлялся ему «сухим и растяжимым». В своих трудах Аристотель пытался дать объяснение многим органам, в том числе и мозгу. Он считал, что головной мозг – «самая холодная часть тела», и противопоставлял его спинному (позвоночному), который наделял «горячими» свойствами. Согласно его описанию, головной мозг плавно переходит в позвоночный, что позволяет им слиться в единую систему. С одной стороны, он был в чем-то прав, так как головной мозг, действительно, соединен с позвоночником, как у животных, так и у людей. Однако он видит в этом переходе единое соединение, в то время как, на самом деле, все происходит с помощью той самой нервной системы. «Холодность» головного мозга Аристотель объясняет тем, что он создан как противовес «горячего» сердца. Если материя тела (жизни) – кровь, а ее источником является сердце, то «холодный» мозг вполне логично возник после сердца, а точнее почти одновременно, но с небольшим опозданием. При этом Аристотель упоминает и то, что головной мозг «с самого начала объемист и влажен». Аристотель не остановился на изучении только головного и спинного мозга, он исследовал и мозговые оболочки: наружную и внутреннюю, которые соответствуют коре головного мозга и тонкой пленке с паутиной кровеносных сосудов. возникновении животных» он пишет: «животное отличается от растения наличием ощущения». Он был одним из первых ученых, кто пытался разобраться в устройстве восприятия живым организмом окружающего мира. Первым, кто воспринял их в качестве «анализаторов». Все органы чувств напрямую связаны с мозгом, поэтому с их помощью, животные способны ориентироваться в пространстве и воспринимать мир вокруг. Запахи, звуки, вкус, ощущения и видеоряд позволяют выжить. У многих животные эти «способности» развиты не равномерно. Это необходимо для лучшего приспосабливания к среде, в которой они обитают. В идеале у человека все органы чувств должны работать одинаково. Но человек, как и любое животное, приспосабливается к окружающему миру. Однако именно «человек из всех животных обладает самыми тонкими ощущениями». Клавдий Гален (130 – 201 гг. н. э.) Римский врач Клавдий Гален в экспериментах на животных впервые показал, что разрушение спинного мозга приводит к развитию параличей, описал четверохолмие и семь пар черепных нервов, в том числе блуждающий, предложил делить все параличи на церебральные и спинальные, высказал мысль о том, что «душевные способности» человека локализуются в головном мозге. Он ввел в науку метод вивисекции животных и написал классический трактат «О частях человеческого тела», в котором впервые дал анатомо-физиологическое описание целостного организма. Однако анатомические концепции этого ученого были не лишены недостатков. Например, Гален большую часть своих научных изысканий проводил на свиньях, организм которых, хотя и близок к человеческому, но все же имеет ряд существенных отличий от него. Везалий Андре (1511-1564). В одной из своих книг по анатомии Везалий Андреас излагал сведения по анатомии периферических нервов и спинного мозга. Некоторая небрежность в рассуждениях свидетельствует о равнодушии автора к этому вопросу, потому он невольно повторил ошибки Галена. Описав 7 пар черепно-мозговых и 30 пар спинно-мозговых нервов, Везалий не учел седьмого шейного спинно-мозгового нерва. Очевидно, он не понимал различий между корешками спинномозговых нервов. В свою очередь, нервный ствол рассмотрен как сплошное образование, преимущественно как полая трубка, по которой циркулирует «животный дух». Экспериментальные сведения по анатомии периферических нервов, нервных сплетений, спинного мозга в книге изложены классически, но они не оригинальны и местами ошибочны. Все же периферические нервы туловища, верхней и нижней конечностей описаны правильно. Несомненно, что каждый из крупных периферических нервов исследован им лично на трупах. Гук Роберт (1635 – 1703 гг.) Английский физик Роберт Гук заложил основы для развития нейрогистологии. Демонстрируя на заседании научного общества достоинства изготовленных им оптических линз, он показал срез пробкового дерева, в котором впервые были выявлены ячейки, названные ими клетками. Именно с этого момента ученые начали говорить о клеточном строении живых организмов и растений. Биша (1771 – 1802 гг.) Доктор Биша описал морфологические признаки и физиологические свойства ряда тканей человека. По его мнению, каждому типу тканей принадлежит своеобразная элементарная функция: так, нервной ткани свойственна чувствительность. Общую характеристику и классификацию жизненных процессов впервые обосновал Биша. Всю физиологию он разделил на две группы: анимальную (животную) и вегетативную (органическую). Соответственно этому классифицируется им и нервная система: анимальная, которая управляет отношением животного к внешнему миру, и вегетативная нервная система, которая регулирует физиологические функции внутренней жизни организма (кровообращение, дыхание, пищеварение, выделение и процессы обмена веществ). Гольджи Камилло (1844 – 1926 гг.) Было известно, что чтобы заниматься тканевой микроскопией, в первую очередь нужны окрашенные срезы. После обработки бихроматом калия ткань затвердевала и ее можно было резать. Гольджи установил, что, если опустить готовый срез нервной ткани в слабый раствор нитрата серебра, оно окрасит нейроны в черный цвет, делая их хорошо видимыми на общем оранжевом фоне, обусловленном бихроматом калия. Первые рисунки новой окраски «по Гольджи» были опубликованы в 1875 году в его работе, посвященной зрительным колбочкам, а полностью метод был обстоятельно описан в монографии по анатомии нервной системы в 1886 году. Именно выход этой монографии с новой силой запустил дебаты о природе нервной ткани. Микроскоп позволял видеть длинные клетки, как бы переходящие одна в другую. Возникли две теории: нейронная и ретикулярная. Ретикулярную теорию строения нервной системы предложил немецкий гистолог и анатом Йозеф фон Герлах. Главный ее постулат — нервные клетки не имеют индивидуальности, соединяются анастомозно (незаметно переходят одна в другую, не имея четких границ). Этой теории придерживался и Гольджи. Нейронную теорию, созданную в 1838–1839 годах ботаником Матиасом Якобом Шлейденом и физиологом Теодором Шванном (оба они вместе с Рудольфом Вирховом еще и основатели клеточной теории, а Шванн дал имя и шванновским клеткам в нейронах), особенно рьяно представлял испанский гистолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль, о котором мы уже писали. Согласно этой теории, нервная ткань состоит из индивидуальных нейронов, границу между которыми можно обнаружить. Продолжая изучать нервную ткань, Камилло Гольджи в 1898 году обнаружил внутри нейронов тонкую сеть переплетенных линий. Ее наблюдали и позже, но в 40-е годы XX века после изобретения электронного микроскопа почему-то стали считать, что аппарат Гольджи — это артефакт, возникающий при окрашивании клеток. И только более поздние исследования более совершенной техникой показали, что комплекс Гольджи — или просто «гольджи», как сейчас пишут все чаще, — действительно существует и служит для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматической сети. Практическое задание №3 Эссе на тему «Карты полей коры полушарий Бродмана» Поля Бродмана – отделы коры больших полушарий головного мозга, отличающиеся по своей цитоархитектонике (строению на клеточном уровне). Выделяется 52 цитоархитектонических поля Бродмана. В 1909 году немецкий невролог Корбиниан Бродман опубликовал карты цитоархитектонических полей коры больших полушарий головного мозга. Бродман впервые создал карты коры. Впоследствии О. Фогт и Ц. Фогт (1919-1920 гг.) с учётом волоконного строения описали в коре головного мозга 150 миелоархитектонических участков. В Институте мозга АМН СССР (ныне — Научный центр неврологии РАМН) И. Н. Филипповым и С. А. Саркисовым были созданы карты коры головного мозга, включающие 47 цитоархитектонических полей. Несмотря на критику, поля Бродмана являются самыми известными и наиболее часто цитируемыми при описании нейрональной организации коры головного мозга и её функций. Отнесение того или иного участка коры к определённому полю основывалось на гистологическом исследовании – окраске по Нисслю. Те или иные поля соответствуют участкам мозга, отвечающим за определённые функции. А. В. Кэмпбелл предложил разделение полей на первичные, вторичные и третичные. Первичные и вторичные поля (ядерная зона анализатора) получают импульсы непосредственно от таламуса, в то время как третичные - только от первичных и вторичных полей. Первичные поля производят специфический анализ импульсов определенной модальности. Вторичные поля осуществляют взаимодействие различных анализаторных зон. Третичные поля играют определяющую роль в сложных видах психической деятельности - символической, речевой, интеллектуальной. 1-я зона - двигательная - представлена центральной извилиной и лобной зоной впереди нее - 4, 6, 8, 9 поля Бродмана. При ее раздражении - различные двигательные реакции; при ее разрушении - нарушения двигательных функций: адинамия, парез, паралич (соответственно - ослабление, резкое снижение, исчезновение). В 50-е годы ХХ в. установили, что в двигательной зоне различные группы мышц представлены неодинаково. Мышцы нижней конечности - в верхнем отделе 1-ой зоны. Мышцы верхней конечности и головы - в нижнем отделе 1-й зоны. Наибольшую площадь занимают проекция мимической мускулатуры, мышц языка и мелких мышц кисти руки. 2-я зона - чувствительная - участки коры головного мозга кзади от центральной борозды (1, 2, 3, 4, 5, 7 поля Бродмана). При раздражении этой зоны - возникают ощущения, при ее разрушении - выпадение кожной, проприо-, интерочувствительности. Гипостезия - снижение чувствительности, анестезия - выпадение чувствительности, парестезия - необычные ощущения (мурашки). Верхние отделы зоны - представлена кожа нижних конечностей, половых органов. В нижних отделах - кожа верхних конечностей, головы, рта. 1-я и 2-я зоны тесно связаны друг с другом в функциональном отношении. В двигательной зоне много афферентных нейронов, получающих импульсы от проприорецепторов - это мотосенсорные зоны. В чувствительной зоне много двигательных элементов - это сенсомоторные зоны - отвечают за возникновение болевых ощущений. 3-я зона - зрительная зона - затылочная область коры головного мозга (17, 18, 19 поля Бродмана). При разрушении 17 поля - выпадение зрительных ощущений (корковая слепота). Различные участки сетчатки неодинаково проецируются в 17 поле Бродмана и имеют различное расположение при точечном разрушении 17 поля выпадает видение окружающей среды, которое проецируется на соответствующие участки сетчатки глаза. При поражении 18 поля Бродмана страдают функции, связанные с распознаванием зрительного образа и нарушается восприятие письма. При поражении 19 поля Бродмана - возникают различные зрительные галлюцинации, страдает зрительная память и другие зрительные функции. 4-я - зона слуховая - височная область коры головного мозга (22, 41, 42 поля Бродмана). При поражении 42 поля - нарушается функция распознавания звуков. При разрушении 22 поля - возникают слуховые галлюцинации, нарушение слуховых ориентировочных реакций, музыкальная глухота. При разрушении 41 поля - корковая глухота. 5-я зона - обонятельная - располагается в грушевидной извилине (11 поле Бродмана). 6-я зона - вкусовая - 43 поле Бродмана. 7-я зона - речедвигательная зона (по Джексону - центр речи) - у большинства людей (праворуких) располагается в левом полушарии. Эта зона состоит из 3-х отделов. Речедвигательный центр Брока - расположен в нижней части лобных извилин - это двигательный центр мышц языка. При поражении этой области - моторная афазия. Сенсорный центр Вернике - расположен в височной зоне - связан с восприятием устной речи. При поражении возникает сенсорная афазия - человек не воспринимает устную речь, страдает произношение, та как нарушается восприятие собственной речи. Центр восприятия письменной речи - располагается в зрительной зоне коры головного мозга - 18 поле Бродмана аналогичные центры, но менее развитые, есть и в правом полушарии, степень их развития зависит от кровоснабжения. Если у левши повреждено правое полушарие, функция речи страдает в меньшей степени. Если у детей повреждается левой полушарие, то его функцию на себя берет правое. У взрослых способность правого полушария воспроизводить речевые функции - утрачивается. Практическое задание №4 Заполните таблицу «Классификация рецепторов»:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||