Физиология_ вопросы к экзамену_ВНД. Понятия возбудимости и раздражимости. Раздражители определение, их виды, характеристика. Мембранный потенциал покоя параметры, механизм формирования
 Скачать 1.03 Mb.
|
|
Общие механизмы возбуждения рецепторов. При действии стимула на рецепторную клетку происходит преобразование энергии внешнего раздражения в рецепторный сигнал, или трансдукция сенсорного сигнала. Этот процесс включает в себя три основных этапа: взаимодействие стимула, т. е. молекулы пахучего или вкусового вещества (обоняние, вкус), кванта света (зрение) или механической силы (слух, осязание) с рецепторной белковой молекулой, которая находится в составе клеточной мембраны рецепторной клетки; внутриклеточные процессы усиления и передачи сенсорного стимула в пределах рецепторной клетки; и открывание находящихся в мембране рецептора ионных каналов, через которые начинает течь ионный ток, что, как правило, приводит к деполяризации клеточной мембраны рецепторной клетки (возникновению так называемого рецепторного потенциала). В первично-чувствующих рецепторах этот потенциал действует на наиболее чувствительные участки мембраны, способные генерировать потенциалы действия — электрические нервные импульсы. Во вторично-чувствующих рецепторах рецепторный потенциал вызывает выделение квантов медиатора из пресинаптического окончания рецепторной клетки. Медиатор (например, ацетилхолин), воздействуя на постсинаптическую мембрану первого нейрона, изменяет ее поляризацию (генерируется постсинаптический потенциал). Постсинаптический потенциал первого нейрона сенсорной системы называют генераторным потенциалом, так как он вызывает генерацию импульсного ответа. В первично-чувствующих рецепторах рецепторный и генераторный потенциалы — одно и то же. Кодирование информации. Кодированием называют совершаемое по определенным правилам преобразование информации в условную форму — код. В сенсорной системе сигналы кодируются двоичным кодом, т. е. наличием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени. Такой способ кодирования крайне прост и устойчив к помехам. Информация о раздражении и его параметрах передается в виде отдельных импульсов, а также групп или «пачек» импульсов («залпов» импульсов). Амплитуда, длительность и форма каждого импульса одинаковы, но число импульсов в пачке, частота их следования, длительность пачек и интервалов между ними, а также временной «рисунок» пачки различны и зависят от характеристик стимула. Сенсорная информация кодируется также числом одновременно возбужденных нейронов, а также местом возбуждения в нейронном слое. Анализаторы (по И.П. Павлову): понятие, строение, классификации. Значение анализаторных систем в поддержании жизнедеятельности организма. Анализатором, по И. П. Павлову, называют часть нервной системы, состоящую из воспринимающих элементов — сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней или внутренней среды, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, которые перерабатывают эту информацию. Каждый анализатор имеет три отдела. Периферический - сенсорные рецепторы, воспринимающие стимулы из внешней и внутренней среды в виде физической или химической энергии. Здесь происходит трансформация (преобразование) этой энергии в нервные сигналы. Проводниковый отдел включают цепь нейронов, или афферентные пути, по котором закодированая информация в виде импульсов поступает в мозг. Центральный, или корковый, отдел анализатора - те части коры большого мозга, где происходит переработка полученной информации (преобразование и перекодировка сигналов), её анализ и синтез (опрзнавание образа) и формирование ответной реакции организма. Общие принципы построения сенсорных систем: 1) Многослойность, т. е. наличие нескольких слоев нервных клеток. Первый из которых связан с рецепторами, а последний —с нейронами моторных областей коры большого мозга (поля Бродмана). Это свойство дает возможность специализировать нейронные слои на переработке разных видов сенсорной информации, что позволяет организму быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на первых уровнях сенсорной системы. 2) Многоканальность сенсорной системы, т. е. наличие в каждом слое множества (от десятков тысяч до миллионов) нервных клеток, связанных с множеством клеток следующего слоя. Наличие множества таких параллельных каналов обработки и передачи информации обеспечивает сенсорной системе точность и детальность анализа сигналов и большую надежность; 3) Разное число элементов в соседних слоях, что формирует «сенсорные воронки». Физиологический смысл «суживающейся воронки» заключается в уменьшении избыточности информации, а «расширяющейся» — в обеспечении дробного и сложного анализа разных признаков сигнала; 4) Дифференциация сенсорной системы по вертикали и по горизонтали. Дифференциация по вертикали заключается в образовании отделов, каждый из которых состоит из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел представляет собой более крупное морфофункциональное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел (например, обонятельные луковицы, кохлеарные ядра слуховой системы или коленчатые тела) осуществляет определенную функцию. Дифференциация по горизонтали заключается в различных свойствах рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев. Так, в зрении работают два параллельных нейронных канала, идущих от фоторецепторов к коре большого мозга и по-разному перерабатывающих информацию, поступающую от центра и от периферии сетчатки глаза. Классификации из 64 вопроса. Значение. Человек воспринимает явления окружающей среды и ее воздействия с помощью органов чувств. Все раздражения, получаемые им и достигающие определенной интенсивности, являются источником представлений об окружающей среде, об окружающем мире, о том, что существует вне нас и независимо от нашего сознания. Ориентация тела во внешней среде, его движения связаны главным образом с высшими органами чувств. Зрительный анализатор. Структурно-функциональная характеристика, значение. Механизм приспособления глаза к ясному видению. Зрительный анализатор включает в себя - периферическую часть (глазное яблоко), проводящий отдел (зрительные нервы, подкорковые зрительные центры) и корковую часть анализатора. Орган зрения - глаз - включает в себя рецепторный аппарат (сетчатку) и оптическую систему, которая фокусирует световые лучи и обеспечивает четкость изображения предметов в сетчатке в уменьшенном и обратном виде. Периферический отдел (воспринимающий): оптическая система, позволяющая фокусировать лучи света на сетчатке и непосредственно рецепторный аппарат - фоторецепторы (палочки и колбочки), располагающиеся на сетчатке. Здесь происходит восприятие информации, и её кодирование в виде нервного импульса. Проводниковый отдел - зрительные нервы, зрительные тракты и подкорковые зрительные центры (таламус, латеральное коленчатое тело), по которым информация в виде импульсов от рецепторов поступает в корковый отдел для анализа Центральный (корковый) отдел располагается в затылочной доли мозга на берегах шпорной борозды (поля по Бродману 17, 18, 19). Значение. Физиологическая роль глаза как органа зрения двояка. Во-первых, это оптический инструмент, собирающая свет от объектов внешней среды и проецирующий их изображения на сетчатку. Во-вторых, фоторецепторы сетчатки преобразуют оптические изображения в нервные сигналы, передаваемую в зрительную кору. Аккомодация - приспособление глаза к ясному видению объектов, расположенных на разном расстоянии. Основная роль в процессе аккомодации принадлежит хрусталику, способному изменять свою кривизну. Аккомодация контролируется парасимпатический нервами; при их стимуляции происходит сокращении ресничной мышцы, что расслабляет связочный аппарат хрусталика и приводит к увеличению его преломляющей силы. Симпатическая стимуляция незначительно расслабляет ресничную мышцу, но этот эффект практически не оказывает влияние на нормальный аккомодационный механизм. С возрастом хрусталик теряет эластичность, разрастается, становится толще и при изменении натяжение цинновых связок его кривизна меняется мало, что приводит к плохой видимости близких предметов. Функции: Световая чувствительность. абсолютная чувствительность (палочки 1 к.с., колбочки - 47-100 к.с.) дифференциальная зрительная чувствительность (диф.порог = 1-1,5%) зрительная адаптация (световая и темновая) яркостный контраст слепящая яркость света инерция глаза (25 кадр) Цветовое зрение (Дп восприятия 398-723нм) Восприятие пространства острота зрения (центр зрения - жёлтое тело) поле зрения (периферическое зрение границы различимого пространства) оценка расстояния - моно- и бинокулярное зрение оценка величины предмета Слуховой анализатор: строение и основные функции. Механизм восприятия различной высоты и силы звука, микрофонный эффект улитки, определение местоположения источника звука. Периферический отдел (воспринимающий): слуховые рецепторы, находящиеся в улитке внутреннего уха и реагирующий на акустические (звуковые) сигналы. В них происходит восприятие информации, и её кодирование в нервный импульс. Механорецепторы - волосковые клетки (внутренние, наружные). Проводниковый отдел широко представлен продолговатым мозгом, ретикулярной формацией ствола мозга, таламусом. Спинальный ганглий улитки - кохлеарный нерв - продолговатый мозг (нейроны кохлеарных ядер) - слуховой тракт - нейроны верхней оливы - нижние бугры четверохолмия среднего мозга - внутренние (медиальные) коленчатые тела. Центральный отдел локализован в височной доле мозга в поперечной и первой височных извилинах Гешля (поля 41, 42, 52 по Бродману). Функции: Анализ частоты звука (высоты тона). Анализ интенсивности (силы) звука. Звукопроведение – улавливание звуковых волн. Звуковосприятие – проведение нервного импульса по слуховому нерву в кору больших полушарий. Слуховые ощущения: тональность (частота) звука - от 16 до 20 кГц. слуховая чувствительность (1000-4000 Гц) громкость звука (максимальный уровень 130-140 дБ над порогом слышимости). Механизм восприятия высоты звука основан на том, что базилярная мембрана имеет неодинаковую жесткость в разных участках – жесткость максимальна в проксимальной части мембраны и уменьшается по направлению к геликотреме. Это приводит к тому, что амплитуда бегущей волны неодинакова в разных участках базилярной мембраны, а имеет максимум в строго определенном участке. Положение максимума амплитуды колебания базилярной мембраны зависит от частоты колебаний. Максимум высокочастотных колебаний располагается в прокисмальной части мембраны. Чем ниже частота колебаний, тем более дистально располагается максимум амплитуды колебаний. Чем больше амплитуда колебаний участка основной мембраны, тем выше степень возбуждения расположенных в этом участке рецепторов. Таким образом, сравнивая частоту потенциалов действия от рецепторов, расположенных вдоль основной мембраны, нервная система может определить частотные составляющие звука. Микрофонный эффект: Если ввести в улитку электроды, соединить их с динамиком через усилитель и подействовать на ухо звуком, то динамик точно воспроизведет этот звук. Описываемое явление называют микрофонным эффектом улитки, а регистрируемый электрический потенциал назван кохлеарным микрофонным потенциалом. Доказано, что он генерируется на мембране волосковой клетки в результате деформации волосков. Частота микрофонных потенциалов соответствует частоте звуковых колебаний, а амплитуда потенциалов в определенных границах пропорциональна интенсивности звука. Бинауральный слух - слушание двумя ушами. Человек и животные обладают пространственным слухом, т. е. способностью определять положение источника звука в пространстве. Для этого важно наличие двух симметричных половин на всех уровнях слуховой системы. Острота бинаурального слуха у человека очень высока: положение источника звука определяется с точностью до 1 углового градуса. Основой этого служит способность нейронов слуховой системы оценивать интерауральные (межушные) различия времени прихода звука на правое и левое ухо и интенсивности звука на каждом ухе. Если источник звука находится в стороне от средней линии головы, звуковая волна приходит на одно ухо несколько раньше и имеет большую силу, чем на другом ухе. При раздельной стимуляции правого и левого уха через наушники задержка между звуками уже в 11 мкс или различие в интенсивности двух звуков на 1 дБ приводят к кажущемуся сдвигу локализации источника звука от средней линии в сторону более раннего или более сильного звука. В слуховых центрах есть нейроны с острой настройкой на определенный диапазон интерауральных (межушных) различий по времени и интенсивности. Ноцицепция: биологическое значение боли, проекционные и отраженные боли. Понятие ноцицептивной и антиноцицептивной систем. Боль — тягостное ощущение, отражающее психофизиологическое состояние человека, которое возникает под влиянием сверхсильных или разрушительных раздражителей. Биологическое и физиологическое значение боли состоит в том, что она сигнализирует о наличии повреждающего фактора, о необходимости его устранения или снижения его действия. Проекционные боли- возникают по ходу и на переферии нерва при раздражении его в проксимальном участке. В качестве примера проекционной боли можно привести резкий удар по локтевому нерву. Подобный удар вызывает неприятное, трудно описываемое ощущение, распространяющееся на те участки руки, которые иннервируются этим нервом. Их возникновение основано на законе проекции боли: какая бы часть афферентного пути не раздражалась, боль ощущается в области рецепторов данного сенсорного пути. Одна из распространенных причин проекционных болей – это пережатие спинальных нервов в местах их вхождения в спинной мозг в результате повреждения межпозвонковых хрящевых дисков. Афферентные импульсы в ноцицептивных волокнах при такой патологии вызывают болевые ощущения, которые проецируются в область, связанную с травмируемым спинальным нервом. К проекционным (фантомным) болям относятся также боли, которые ощущают больные в области удаленной части конечности. Отраженные боли – возникают в участках кожи, иннервируемых из того же сегмента СМ, что и внутренние органы, где расположен очаг поражения. Отраженными болями называются болевые ощущения не во внутренних органах, от которых поступают болевые сигналы, а в определенных частях кожной поверхности (зоны Захарьина-Геда). Так, при стенокардии кроме болей в области сердца ощущается боль в левой руке и лопатке. Отраженная боль отличается от проекционной боли тем, что она вызывается не прямой стимуляцией нервных волокон, а раздражением каких-либо рецептивных окончаний. Возникновение этих болей связано с тем, нейроны, проводящие болевые импульсы от рецепторов пораженного органа и рецепторов соответствующего участка кожи, конвергируют на одном и том же нейроне спиноталамического пути. Раздражение этого нейрона с рецепторов пораженного органа в соответствии с законом проекции боли приводит к тому, что боль ощущается и в области кожных рецепторов. Ноцицептивная система – это система восприятия и передачи болевого сигнала. Боль, являясь рефлекторным процессом, включает и все основные звенья рефлекторной дуги: рецепторы (ноцицепторы), болевые проводники, образования спинного и головного мозга, а также медиаторы, осуществляющие передачу болевых импульсов. Антиноцицептивная система – система обезболивания в организме, которое существляется путем воздействия эндорфинов и энкефалинов (опиоидные пептиды) на опиоидные рецепторы различных структур ЦНС: околоводопроводного серого вещества, ядер шва ретикулярной формации среднего мозга, гипоталамуса, таламуса, соматосенсорной зоны коры. Функция антиноцицептивной системы заключается в контроле над активностью ноцицептивной системы и предотвращении ее перевозбуждения. Ограничительная функция проявляется увеличением тормозного влияния антиноцицептивной системы на ноцицептивную систему в ответ на нарастающий по силе болевой стимул. Взаимодействие ноцицептивной и антиноцицептивной систем формирует выработанный эволюцией, генетически заданный, биологически целесообразный и функционально-подвижный порог боли, который в здоровом организме адекватен действию лишь непосредственно вредоносных раздражителей. Обонятельный и вкусовой анализаторы: структурно-функциональная характеристика, значение. Обонятельный анализатор. Периферический отдел - хеморецепторы слизистой носа, реагирующие на различные пахучие вещества. Проводниковый отдел - это обонятельный нерв, обонятельный тракт, таламус, гипоталамус, гиппокамп, грушевидная кора, миндалина, обонятельная луковица. Центральный отдел представлен обонятельной бороздой (нижняя поверхность височной и лобной долей коры большого мозга) , хотя прямого представительства в коре больших полушарий не обнаружено. Функции: Основные запахи (фруктовый, цветочный, гнилостный, пряный, смолянистый, горелый). Порог чувствительности к различным запахам - однако капля духов в 3х комнатной квартире. Анализ пищи на съедобность и привлекательность. Формирование пищевого поведения. Настройка пищевого аппарата на обработку пищи. Познания внешнего мира. Вкусовой анализатор. |