Физиология возбудимых тканей. Рефлекторная дуга
 Скачать 25.91 Kb.
|
|
Рефлекторная дуга – это совокупность, необходимых для осуществления рефлекса, пусть по которому проходит нервный импульс от рецептора до органа эффектора, осуществляющего данный рефлекс. Синапс – это место контакта аксона нейрона с другими нейронами. Структура синапса: 3 элемента - пресинаптическая мембрана - постстнаптическая мембрана - синаптическая щель Синапсы бывают: электрические и механические. Механизм нервно-мышечной передачи. Основные этапы передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе Возбуждение мотонейрона, распространение потенциала действия на пресинаптическую мембрану Повышение проницаемости пресинаптической мембраны для ионов кальция, ток кальция в клетку, повышение концентрации кальция в пресинаптическом окончании Слияние синаптических пузырьков с пресинаптичекой мембраной в основной зоне, экзоцитоз, поступление медиатора в синаптическую щель Диффузия ацетилохолина и постсинаптичекой мембраны, присоединение его к холинорецепторам, открытие хемозависимых ионных каналов Преобладающий ионый ток натрия через хемозависимые каналы, образование надпорогового потенциала концевой пластины Возникновение потенциалов действия на мышечной мембране, расщепление ацетилхолина, возвращение продуктов расщепления в окончание нейрона, синтез новых порций медиатора. Механизм сокращения и расслабления мышечного волокна. Мышечное сокращение: Источником энергии для мышечного сокращения являются молекулы АТФ Гидролиз АТФ катализируется при мышечном сокращении миозином, обладающим ферментативной активностью Пусковым механизмом мышечного сокращения является повышение концентрации ионов кальция в саркоплазме миоцитов, вызываемое нервным двигательным импульсом Во время мышечного сокращения между тонкими и толстыми нитями миофибрилл возникают поперечные мостики или спайки Во время мышечного сокращения происходит скольжение тонких нитей вдоль толстых, что приводит к укорочению миофибрилл и всего мышечного волокна в целом Под воздействием нервного импульса ионы кальция выходят из цистерн саркоплазматической сети и присоединяются к белку тонких нитей – тропонину. Этот белок меняет свою конфигурацию и меняет конфигурацию актина. В результате образуется поперечный мостик между актином тонких нитей и миозином толстых нитей. При этом повышается АТФазная активность миозина. Миозин расщепляет АТФ и за счет выделившейся при этом энергии миозиновая головка подобно шарниру или веслу лодки поворачивается, что приводит к скольжению мышечных нитей навстречу друг другу. Совершив поворот, мостики между нитями разрываются. АТФазная активность миозина резко снижается, прекращается гидролиз АТФ. Однако при дальнейшем поступлении нервного импульса поперечные мостики вновь образуются, так как процесс, описанный выше, повторяется вновь. Одиночное и тетаническое сокращение. Одиночное сокращение – возникает при низкой частоте электрических импульсов. Если очередной импульс приходит в мышцу после завершения фазы расслабления, возникает серия последовательных одиночных сокращений. Фазы: - латентный период (10мс) - фаза укорочения (50мс) - фаза расслабления (50мс) Тетаническое сокращение – в естественных условиях к мышечным волокнам поступают не одиночные, а ряд нервных импульсов, на которые мышца отвечает длительным, тетаническим сокращением или тетанусом. К тетаническому сокращению способны только скелетные мышцы. Тетанус возникает вследствие суммации мышечных сокращений. (гладкие мышцы и поперечнополосатые мышцы сердца не способны на тетанус из-за продолжительного рефлекторного периода) Зубчатый тетанус – раздражающие импульсы сближены и каждый из них приходится на тот момент, когда мышца только начала расслабляться, но не успела еще полностью расслабиться, то возникает зубчатый тип сокращения. Гладкий тетанус – раздражающие импульсы сближены настолько, что каждый последующий приходится на время, когда мышца еще не успела перейти к расслаблению от предыдущего раздражения, т.е. происходит на высоте ее сокращения, то возникает длительное сокращение. Формы и типы мышечного сокращения: Динамическая форма. Изменение длины мышцы, напряжение не изменяется. а) Изотонический тип (мышца укорачивается, но не изменяет длины) ходьба б) Эксцентрический (если нагрузка на мышцу больше чем напряжение, то мышца растягивается) опускание тяжелого предмета. Статическая форма. При поддержании позы или преодолении земного притяжения. а) Изометрический тип. (изменение напряжения, но не изменение длины) Ауксотоничекая форма сокращения (смешанная) Функциональная организация склетных мышц Скелетные мышцы человека содержат около 300 млн мышечных волокон и имеют площадь порядка 3 м2. Целая мышца представляет собой отдельный орган, а мышечное волокно – клетку. Мышцы иннервируются двигательными нервами, передающими из центров моторные команды, чувствительными нервами, несущими в центры информацию о напряжении и движении мышц, и симпатическими нервными волокнами, влияющими на обменные процессы в мышце. Функции скелетных мышц заключаются в перемещении частей тела друг относительно друга, перемещении тела в пространстве (локомоция) и поддержании позы тела. Функциональной единицей мышцы является двигательная единица, состоящая из мотонейрона спинного мозга, его аксона (двигательного нерва) с многочисленными окончаниями и иннервируемых им мышечных волокон. Возбуждение мотонейрона вызывает одновременное сокращение всех входящих в эту единицу мышечных волокон. Двигательные единицы (ДЕ) небольших мышц содержат малое число мышечных волокон, а ДЕ крупных мышц туловища и конечностей – до нескольких тысяч. Мышечное волокно представляет собой вытянутую клетку. В состав волокна входят его оболочка – сарколемма, жидкое содержимое – саркоплазма, ядро, энергетические центры – митохондрии, белковые депо – рибосомы, сократительные элементы – миофибриллы, а также замкнутая система продольных трубочек и цистерн, расположенных вдоль миофибрилл и содержащих ионы Са2+,– саркоплазматический ретикулум. Поверхностная мембрана клетки через равные промежутки образует поперечные трубочки, входящие внутрь мышечного волокна, по которым внутрь клетки проникает потенциал действия при ее возбуждении. Миофибриллы – это тонкие волокна, содержащие два вида сократительных белков (протофибрилл): тонкие нити актина и вдвое более толстые нити миозина. Актин состоит из двух форм белка: 1) глобулярной формы 2) палочковидных молекул тропомиозина, скрученных в виде двунитчатых спиралей в длинную цепь. Миозин составлен из уложенных параллельно белковых нитей. На обоих концах его имеются отходящие в стороны шейки с утолщениями – головками (эта часть – тяжелый меромиозин), благодаря которым образуются поперечные мостики между миозином и актином. Что такое сила мышц, работа, мощность? Сила – это Сила мышц определяется по максимальному грузу, который мышца способна переместить или удержать. Мышцы, сокращаясь или напрягаясь производит работу. Она может выражаться в перемещении тела или его частей. При удержании частей тела в определенном положении, удержание груза, при сохранении положения тела (позы) совершается статическая работа. Мощность мышцы – величина работы в единицу времени. Причины мышечного утомления. 1) Истощение энергетических ресурсов – запасов углеводов, которое содержится в мышцах в виде гликогена. 2) Накопление продуктов обмена веществ в тканях 3) Нарушение передачи нервных импульсов в ЦНС Как влияет темп повторных движений на величину развиваемых усилий? СНИЖАЕТСЯ Какие изменения происходят в мышцах при физических тренировках? В процессе тренировки в мышцах образуются новые кровеносные сосуды- коллатерали. Под влиянием тренировок изменяется и химический состав мышцы. В ней увеличивается количество веществ, при распаде которых освобождается много энергии: гликогена и фосфагена. В тренированных мышцах распадающиеся при сокращении мышечных волокон гликоген и фосфорные соединения быстрее восстанавливаются, а окислительные процессы протекают интенсивнее, мышечная ткань лучше поглощает и лучше использует кислород. Структурно: Синапс – это функциональное образование, которое обеспечивает возбуждение или торможение с нервного волокна на иннервируемую клетку. Рефлекторная регуляции движений В основе рефлекторной регуляции лежит рефлекс. Рефлекс – это ответная реакция организма на действие раздражителей при участии ЦНС. Роль различных отделов ЦНС на регуляцию движения: Спинной мозг обеспечивает протекание многих элементарных двигательных рефлексов, включение которых в сложные двигательные аспекты и регуляции по мощности, пространственной ориентации и моменту включения осуществления вышележащими отделами головного мозга под контролем коры больших полушарий. Спинной мозг осуществляет рефлексы на растяжение, кожные сгибательные рефлексы, перекрестные рефлексы и др. Мозжечок отвечает за координацию движений, равновесие, мышечный тонус. Он обрабатывает входящие сенсорные сигналы, поступающие от спинного мозга и исходящие сигналы от двигательных центров коры больших полушарий. Таким образом, мозжечок координирует наши движения. Подкорковые ядра – осуществляют движения конечностей. Премоторные отделы коры – плавность ритмических движений. Функцией комплекса различных корковых областей является определение целесообразности локомоций, их смысла, ориентации в пространстве, перестройка программ движений в различных ситуациях, ритмических движений. Спецификой регуляции движений у человека является то, что они подчинены речевым воздействиям, т. е. могут программироваться лобными долями. Роль анализаторов в координации движений. Четкое восприятие, пространства и пространственной ориентации движений, обеспечиваемой функционирование зрительной, слуховой, вестибулярной, кинестетической рецепции. Вестибулярное раздражение заметно влияют на координацию движений. Физиология организации зрительной сенсорной системы. Зрительные сенсорные системы являются наиболее важной сенсорной системой человека, т.к. с ее помощью мозг воспринимает 90% информации. Зрительное восприятие начинается с проекции изображения на сетчатку глаза, возбуждением ее фоторецепторов и заканчивается в мозговом отделе зрительной сенсорной системы возникновением зрительного образа и зрительных ощущений. Зрительная сенсорная система состоит из периферического, проводникового и мозгового отделов. 1. Периферический отдел представлен фоторецепторами сетчатки глаза и делится на 2 вида: 1) Колбочки содержит зрительный пигмент йодопсин и обеспечивает цветное зрение. 2) Палочки содержит зрительный пигмент родопсин и обеспечивает сумеречное зрение. 2. В центре сетчатки находится желтое пятно, содержащее преимущественно центральное углубление, что содержит только колбочки, желтое пятно является местом наилучшего видения. Удаление от центра сетчатки периферии сопровождается уменьшение количества колбочек и увеличением количества палочек. Самые периферические части сетчатки содержат исключительно палочки. 3. Проводниковый (представлен зрительным нервом). Функции зрительного анализатора: проведение, обработка информации через органы зрения. Острота зрения – это способность глаза человека, воспринимать раздельно 2 близко расположенные и хорошо освещенные точки на минимальном расстоянии от глаз. Поле зрения – это пространство, видимое при неподвижном положении глаза. Суть учения Павлова о типах ВНД. Совокупность врожденных свойств нервной системы (или уравновешенности, подвижность). Тип ВНД является физиологической основой темперамента. Классификация Павлова: Сильный, уравновешенный, подвижный – САНГВИНИК Сильный, уравновешенный, инертный – ФЛЕГМАТИК Сильный неуравновешенный – ХОЛЕРИК Слабый – МЕЛАНХОЛИК Методики выявления типов ВНД. - Предел работоспособности коры путем измерения порога запредельного торможения, которое вызывают процедурой угощения с подкреплением - Сопротивляемости НС к тормозящему действию побочных раздражителе - Зрительные и слуховые абсолютные пороги, которые тем ниже, чем слабее НС - Чувствительность зрения к точечному раздражителю Характеристики условных и безусловных рефлексов. Условный рефлекс – это ответная реакция организма на какое-либо воздействие, с участием коры головного мозга. Условный рефлекс является индивидуальной реакциями, приобретенными в течении жизни. (Чтение, письмо, вождение автомобиля) Безусловный рефлекс – является врожденными, наследственно-закрепленными, одинаковыми у всех животных данного вида. Они относительно постоянны в течении жизни и осуществляются при участии всех отделов ЦНС. (Чихание, глотание). Особенности ВНД человека. Главное отличие ВНД человека от животного – мышление и речь, которые появились в результате трудовой общественной деятельности. Типы памяти. Память – это способность к воспроизведению прошлого опыта, одно из основных свойств нервной системы, выражается в способности длительно хранить информацию и многократно вводить ее в сферу сознания и поведения. По времени хранения информации: Сенсорный отпечаток – до 500мс удерживает точные и полные картины, воспринимаемые органами чувств, т.е. запоминает образ предмета. Емкость ограничена до 3-5 элементов. Механизм – последствие в периферических и центральных звеньях сенсорных систем, связанных с действием раздражителей. Кратковременная память – удерживает частичную информацию о раздражителе. Длительность хранения информации от 5 до 60 секунд. Механизм циркуляция импульсов по замкнутым нейронным сетям. Долговременная память – удерживает большой объем информации. Все, что удерживается в памяти более 1 минуты, переводится в долговременную, где хранится часами, годами. Механизм возникновения кратковременной памяти. КВП – компонент памяти человека, в который информация поступает из сенсорной памяти, после обработки процессами восприятия и из долговременной памяти, с помощью процессов целенаправленного и непроизвольного воспоминания, позволяющий удерживать на короткое время небольшое количество информации в состоянии, пригодном для непосредственного использования сознанием. |