Практические задания

Принцип нервизма – один из базовых системных регуляторных принципов, определяющий рефлекс, как основной, нервный механизм, лежащий в основе регуляции как физиологических, так и психических процессов. Рефлекторная теория, сформулированная в её окончательном виде в трудах И.М. Сеченова, и И.П. Павлова, объясняя рефлекторный механизм регуляции, опирается на три основных принципа:

• принцип детерминизма (причинности) – согласно которому, ответная реакция организма, возникает только в ответ на раздражающий стимул, нет воздействия – нет реакции;

• принцип анализа и синтеза – каждая ответная реакция всегда адекватна природе, силе, времени действия и другим характеристикам раздражителя;

• принцип структурности (целостности) – гласящий, что рефлекторная реакция возможна только в том случае, если все компоненты рефлекторной дуги находятся в анатомически и физиологически целостном состоянии, то есть ни структурно, ни функционально е повреждены.

Все три принципа могут быть проиллюстрированы следующими экспериментами:

1. Определение латентного времени рефлекса (по Тюрку)

Латентное время рефлекса — это время от момента нанесения раздражения на сенсорные рецепторы до появления ответной реакции организма.

Латентное время рефлекса складывается из времени трансформации в рецепторе энергии раздражения в распространяющийся импульс; времени проведения импульса по афферентному пути; времени проведения импульса через нервный центр (центральное, или редуцированное, время рефлекса); времени проведения импульса по эфферентному пути; времени активации эффектора, необходимого для инициации его ответной реакции.

Латентное время полисинаптического рефлекса зависит от следующих факторов:

1) функционального состояния центральной нервной системы (утомление, недостаток кровообращения, интоксикация и другие факторы, ухудшающие функциональное состояние ЦНС);

2) функционального состояния рабочего органа;

3) количество афферентных импульсов, поступающих в ЦНС. Последний фактор часто выступает как производное силы раздражения, вызывающего рефлекс. Обычно с увеличением силы раздражения в определенных пределах латентное время рефлекса укорачивается.

Удобнее всего рефлексы наблюдать на спинальной лягушке (с сохраненным спинным и удаленным головным мозгом). Во-первых, рефлексы спинного мозга, сами по себе, имеют наиболее простые рефлекторные дуги, и поэтому их достаточно легко анализировать; во-вторых, отсутствие головного мозга полностью исключает влияние высших отделов ЦНС на характер проявления рефлексов спинного мозга, что позволяет изучать рефлекторные дуги именно спинномозговых рефлексов

О с н а щ е н и е: штатив с крючком и пробкой; набор препаровальных инструментов; набор стаканчиков с растворами серной кислоты (0.01%, 0,05%, 0,1%, 0,2, 0,5 %, 1 %); стакан с водой; секундомер. Исследование проводят на лягушке.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы:

П риготовьте препарат спинальной лягушки (с сохраненным спинным мозгом). Для этого, в рот лягушки введите браншу ножниц и удалите ей верхнюю челюсть за глазами, на уровне атлантозатылочного сустава. В результате декапитации у лягушки отсекается головной мозг. За нижнюю челюсть лягушку подвесьте на крючке штатива (Рис. 3).

Опыт начинайте через несколько минут после исчезновения спинального шока. Для определения этого момента время от времени сдавливайте кончики пальцев лягушки пинцетом до тех пор, пока она не начнет реагировать на раздражение двигательной реакцией.

После того, как пройдет спинальный шок, и рефлекторная активность спинного мозга восстановится, одну из задних лапок лягушки погрузите в стаканчик с кислотой, одновременно включите секундомер. Измерьте время от момента погружения лапки до момента ее отдергивания (Рис.3). Это время характеризует время двигательного рефлекса.

Определение начинайте со слабого раствора кислоты (0,01%), далее опыт повторите, раздражая лапку кислотой все большей концентрации.

После каждого определения делайте перерыв на 1 — 2 мин, лапку каждый раз обмывайте, погружая её в стакан с водой.

Убедитесь, что при очень слабой концентрации Н₂SO₄, ответная реакция не наступает вовсе, или наступает с очень большой задержкой, а по мере увеличения силы раздражения скорость наступления ответной реакции растет. Работа иллюстрирует, прежде всего, принцип детерминизма. Ответная реакция (сокращение лапки) возникает только при действии раздражителя, и чем сильнее раздражитель, тем быстрее наступает реакция.

Рис. 3. Установка для изучения

спинальных рефлексов лягушки

Оформление протокола.

1. Схему опыта зарисуйте в тетради.

2. Заполните таб­лицу зависимости времени рефлекса от силы раздражения (концентрации серной кислоты)

Концентрация Н2SO4 (%)	0.01	0.05	0.1	0.2	0.3	0.5	1
Время рефлекса (сек)

3. Установите и сформулируйте зависимость между силой раздражения и временем рефлекса.

4. Укажите причины, приводящие к изменению времени рефлекса при увеличении силы раздражителя (концентрации серной кислоты).

5. Сформулируйте рефлекторный принцип, который иллюстрирует данный опыт.

2. Изучение рецептивных полей спинномозговых рефлексов

Рецептивное поле — это совокупность рецепторов, раздражение которых вызывает рефлекс. Рецептивные поля локализуются в определенных анатомических областях организма. Воздействуя на определенную область, можно вызвать соответствующий рефлекс. Например, рефлекс слюноотделения вызывается раздражением слизистой оболочки рта, рефлекс сужения зрачка — освещением глаза.

Изучение рецептивных полей, характеризует, прежде всего, принцип анализа и синтеза, так как показывает, что ответная реакция зависит не только от качеств раздражителя, но и от места его приложения, а то уже не может быть объяснено только электрофизиологическими причинами.

О с н а щ е н и е: штатив с крючком и пробкой; набор препаровальных инструментов; фильтровальная бумага, нарезанная квадратиками площадью 0,5 см²; стаканчик с 0,5 % раствором серной кислоты; стакан с водой. Исследование проводят на лягушке.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы: Приготовьте спинальную лягушку, как описано в предыдущей работе или используйте ту же самую. Если вы используете новую лягушку, опыт начинайте после исчезновения спинального шока.

Кусочек фильтровальной бумажки, смоченный 0,5 % раствором серной кислоты, с помощью пинцета, по очереди, прикладывайте к различным частям тела лягушки и наблюдайте её спинномозговые рефлексы, возникающие при раздражении различных рецептивных полей кожи.

После каждого наблюдения смойте с кожи серную кислоту, погружая лягушку в стакан с водой. Это необходимо делать всегда после применения кислотного раздражителя, внимательно следя за тем, чтобы вода не попала на разрез мозга.

Защитные рефлексы:

• Защитный сгибательный рефлекс задней конечности возникает при раздражении тыльной поверхности стопы или голени. В результате конечность сгибается, притягивается к туловищу. Этот же рефлекс наблюдали в первой работе.

• Защитный разгибательный рефлекс задней конечности возникает при раздражении подошвенной поверхности стопы или голени. При слабом раздражении подошвы разгибаются только пальцы стопы, если усилить раздражение, то происходит разгибание конечностей во всех суставах.

Ритмические потирательные рефлексы возникают при раздражении разных участков кожи:

• Потирательный рефлекс задней конечности возникает в трех случаях: во-первых, при раздражении кожи наружной поверхности бедра или боков туловища. Задняя конечность при этом притягивается к месту раздражения и потирает раздражаемый участок. Во-вторых, при раздражении кожи над ахилловым сухожилием одной из конечностей, при этом обе конечности вытягиваются, и вторая лапка потирает место раздражения голеностопным суставом. В-третьих, при раздражении кожи вокруг анального отверстия, обе конечности сгибаются, потирая раздражаемое место голеностопным суставом.

• Потирательный рефлекс передних конечностей возникает при раздражении кожи брюшной поверхности тела между лапками. Передняя конечность на стороне раздражения потирает это место.

• Потирательный защитный рефлекс (рефлекс сбрасывания) наблюдается при наложении смоченной в кислоте фильтровальной бумажки на кожу спины, пр этом задняя конечность потирает раздражаемое место сбрасывая бумажку.

О формление протокола.

1. Схему опыта зарисуйте в тетради, на рисунке отметьте места нанесения раздражения

2. Наблюдаемые результаты оформите в виде таблицы:

Область раздражения	Характер ответной реакции
Голень Бедро Спинка Брюшко

3. На рисунке лягушки нанесите границы рецептивных полей наблюдаемых вами видов рефлексов.

4. Сформулируйте рефлекторный принцип, который иллюстрирует данный опыт.

2. Анализ рефлекторной дуги.

Рефлекторная реакция может осуществляться только при условии целостности всех звеньев рефлекторной дуги. Если на рушено хоть одно из них, рефлекторная реакция невозможна. Убедиться в этом задача настоящей работы.

О с н а щ е н и е: штатив с крючком и пробкой; набор препаровальных инструментов; фильтровальная бумага, нарезанная квадратиками площадью 0,5 см²; стаканчик с 0,5 % раствором серной кислоты; 0,1%-ный раствор новокаина или 1% -ный раствор хлорида калия, стакан с водой. Исследование проводят на лягушке.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы. Приготовьте спинальную лягушку, как описано в предыдущих работах или используйте ту же самую.

Если вы используете новую лягушку, опыт начинайте после исчезновения спинального шока. Для определения этого момента время от времени сдавливайте кончики пальцев лягушки пинцетом до тех пор, пока она не начнет реагировать на раздражение двигательной реакцией.

Анализ рефлекторной дуги проводите путем последовательного выключения ее отдельных звеньев.