При подготовке к занятию рекомендуется выполнить письменно:

Используйте при выполнении заданий рисунки приложения 1

1. Нарисуйте схемы основных видов распространения возбуждения в ЦНС: дивергенции, конвергенции, мультипликации, пролонгирования (см. рис.). Объясните их функциональное значение.

2. Нарисуйте схемы рефлекторных дуг спинального моносинаптического и полисинаптического рефлексов (см. рис.). Подпишите звенья рефлекторной дуги и укажите их функции. Классифицируйте рефлексы по различным признакам

3. Нарисуйте схемы торможения в синапсе: постсинаптического, пресинаптического с обозначением областей, в которых возбудимость снижается. Изобразите на схемах ионные механизмы торможения, вид торможения на мембране: гиперполяризация или длительная деполяризация (см. рис.).

4. Нарисуйте схемы торможения в малой сети нейронов: возвратного, латерального, торможение торможения. Укажите названия клеток. При действии какой из этих цепочек реализуется принцип «отрицательной обратной связи», «положительной обратной связи» (рис.).

5. Нарисуйте схему нейрональных связей центров головного и спинного мозга при развитии центрального торможения в опыте Сеченова (см. рис.). Объясните, почему при действии хлорида натрия на срез промежуточного мозга лягушки время спинномозгового защитного сгибательного рефлекса увеличивается.

6. Нарисуйте и подпишите фазы парабиоза (рис.). Объясните механизмы развития фаз парабиоза. Какие законы раздражения нарушаются при формировании парабиоза?

Для самоконтроля рекомендуется ответить на следующие тестовые задания:

См. приложение 3.

Для контроля усвоения материала проанализируйте решения ситуационных задач: см приложение 4.

Организация самостоятельной работы на занятии:

1. Входной тест

2. Практическая работы:

Работа 1. Знакомство с общими принципами регистрации и анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ) человека (по видеофильму «Электрофизиология нервной системы»).

Регистрация суммарных биоэлектрических колебаний в коре мозга является клиническим методом, используемым в неврологии, нейрохирургии, психиатрии, анестезиологии и реанимации.

Методика регистрации:

С помощью специальных контактных электродов, фиксированных шлемом к коже головы, регистрируют разность потенциалов между двумя точками в лобных, центральных, теменных, затылочных и височных областях полушарий. Для уменьшения сопротивления кожи в местах контакта с электродами ее обрабатывают жирорастворяющими веществами (смесью спирта с эфиром), а марлевые прокладки смачивают специальной электропроводящей пастой. Во время записи ЭЭГ испытуемый должен находиться в позе, обеспечивающей расслабление мускулатуры. Запись ЭЭГ начинают с регистрации калибровочного сигнала. Затем записывают фоновую активность (при закрытых глазах и отсутствии слуховых раздражителей), после чего можно использовать некоторые функциональные пробы, например:

1. Пробу с открыванием и закрыванием глаз после адаптации испытуемого к темноте. После сигнала «открыть глаза» на ЭЭГ отмечают появление артефакта «моргания» и десинхронизации, которая проявляется в угнетении альфа - ритма. По сигналу «закрыть глаза» альфа-ритм восстанавливается.

2. Ритмическую фотостимуляцию. Ритмическая фотостимуляция сопровождается появлением на ЭЭГ вызванной ритмической активности с частотой, равной или кратной предъявляемой частоте фотостимуляции («реакция усвоения ритма»).

3. Психологические тесты (вычитание трех из ста с дальнейшим вычитанием трех из каждой разности до нуля). Психологические тесты вызывают в момент умственного напряжения угнетение альфа - ритма.

После просмотра фильма в протоколе:

1. Зарисуйте основные ритмы ЭЭГ (альфа, бета, тета, дельта), укажите их частоту и состояния человека, при котором их можно зарегистрировать

2. Найдите эти ритмы на записях электроэнцефалограмм.

3. Перечислите и кратко опишите методы исследования, показанные в фильме.

В выводе объясните электрические ответы каких отделов мозга в основном отражаются на электроэнцефалограмме, укажите механизмы формирования ритмов. Отметьте медицинское значение метода электроэнцефалографии.

Работа 2. Исследование и анализ структурной организации миотатического (нижнечелюстного) рефлекса человека.

В клинической практике искусственным механическим раздражением проприорецепторов мышц вызывают рефлексы, по которым определяют возбудимость и степень поражения сегментов спинного мозга и стволовых центров ЦНС.

Получение нижнечелюстного рефлекса: При постукивании молоточком по подбородку при слегка открытом рте возникает сокращение жевательных мышц.

Нарисуйте рефлекторную дугу: интрафузальные рецепторы жевательных мышц, чувствительные волокна нижнечелюстного нерва (3 ветвь тройничного нерва), ганглий тройничного нерва (за пределами мозга), двигательное ядро в области варолиевого моста, двигательные ветви, жевательные мышцы.

В протоколах при обсуждении результатов:

1 - Отметьте степень выраженности рефлекса у испытуемых.

2 - Перечислите все классификационные признаки исследуемого рефлекса.

В выводе укажите значение проприорецептивных рефлексов в стоматологии.

Работа 3. Анализ состояния тонуса четырехглавой мышцы бедра при формировании коленного рефлекса и после его завершения.

Работа проводится на студентах. Для проведения работы необходим рефлексологический молоточек.

1. Испытуемый сидит, положив ногу на ногу. Мышцы исследуемой конечности должны быть расслаблены. Производите отрывистые удары молоточком по связке коленной чашечки. Отметьте разгибание ноги в коленном суставе. Получите рефлекторную реакцию на правой и левой ноге, сравните их.

Оцените степень выраженности рефлекса в следующих условиях:

• при изменении места нанесения удара молоточком;

• при изменении силы удара (от слабого до достаточно сильного);

В протоколе нарисуйте рефлекторную дугу: интрафузальные рецепторы четырехглавой мышцы, чувствительные волокна спинномозгового нерва, чувствительный ганглий (на задних корешках), моторный центр в передних рогах поясничных сегментов, двигательные ветви спинномозгового нерва, четырехглавая мышца бедра (см. домашнее задание).

2. Получите коленный рефлекс при последовательном нанесении около десяти отрывистых удара по связке коленной чашечки с частотой 1 раз в сек. Следите за изменением амплитуды разгибания колена.

В протоколе при обсуждении результатов:

1. Объясните причины изменения тонуса мышцы разгибателя сразу после коленного рефлекса.

2. Перечислите (нарисуйте) схемы видов торможения, обеспечивающих снижение тонуса мышцы. Используйте знания о механизмах торможения на уровне мембраны мотонейрона, в синапсе, в малых цепях нейронов, в рефлекторных дугах.

Сделайте вывод о роли этих видов торможения в ЦНС.

Для контроля усвоения материала решите ситуационные задачи:

1. Какой процесс появился в эволюции раньше: возбуждение или торможение?

2. Произойдет ли возбуждение нейрона, если к нему по нескольким аксонам одновременно подавать подпороговый стимул? Почему?

3. При изучении возбудимости сомы, дендритов и аксонного холмика нейрона получены следующие цифры: порог раздражения разных отделов клетки составил 100 мв, 30 мв, 10 мв соответственно. Каким отделам нейрона соответствуют эти параметры?

4. Каковы нейрональные механизмы удлинения в ЦНС биологически значимых нервных сигналов?

5. Из чего складывается время рефлекса и почему оно зависит от числа вставочных нейронов?

6. Пороговая стимуляция аксона 1 вызывает формирование потенциалов действия в нейроне 1, а пороговое раздражение аксона 2 возбуждает нейрон 2. Эти аксоны конвергируют на нейроне 3, причем каждый из них вызывает подпороговую активацию этого нейрона. Что произойдет при одновременном раздражении двух аксонов? Какое свойство нервных центров проявляется в этом случае?

7. Что произойдет при совместном раздражении аксонов из задачи № 2, если значительно повысится возбудимость 3 нейрона? Какое свойство нервных центров реализуется в этих условиях?

8. При умеренной частоте раздражения афферентного нерва ионы кальция, которые входят в пресинаптическую область нейрональных синапсов, не успевают во время коротких пауз между потенциалами действия переместиться (с помощью кальциевого насоса) назад в межклеточную среду. К чему это приводит?

9. Сила афферентного сигнала, поступающего к нервному центру, увеличилась. В чем будет проявляться более сильное возбуждение центра?

10. Является ли рефлексом сокращение мышцы при раздражении:

• афферентного нерва

• эфферентного нерва

11. Что изменится в характере ответной реакции, если в рефлекторной дуге сохранить лишь локальный центр, разрушив вышележащие отделы ЦНС?

12. Почему, когда болит зуб все слабые посторонние раздражители, действующие на организм, усиливают эту боль?

13. Если днем пристально смотреть в окно, то, закрыв глаза, некоторое время можно видеть переплёт рамы. Каким свойством нервных центров объясняется это явление и каков его механизм?

14. Что происходит в нервном центре, если частота его стимуляции такова, что ацетилхолин не успевает разрушаться и накапливается в большом количестве в синаптических щелях нейро-нейрональных синапсов?

15. Афферентный нерв спинального двигательного рефлекса раздражается с частотой 100 гц. Будет ли регистрироваться такая же частота возбуждения в эфферентном отделе рефлекторной дуги? Свой ответ объясните.

16. В эксперименте лягушке ввели стрихнин. После этого на любое даже самое слабое раздражение у нее развивались судороги. Объясните, почему?

17. Почему после миотатического рефлекса тонус мышцы, обеспечивающей рефлекс, уменьшается?

18. При пресинаптическом торможении в тормозных синапсах развивается длительная деполяризация мембраны, а при постсинаптическом торможении – гиперполяризация. Почему эти противоположные реакции вызывают один и тот же тормозный эффект?

19. Можно ли найти общие закономерности в механизмах развития пресинаптического торможения в нейронах, с одной стороны, и в явлении аккомодации, с другой?

20. Какой вид торможения развивается при использовании проводниковой анестезии в стоматологии?