2 курс-20251107T190057Z-1-001 / Физиология / колки / TsNS 3

1) Охарактеризуйте физиологический механизм синаптического возбуждения нейрона Синаптический процесс не ограничивается генерацией ВПСП , влияющего на триггерную зону.

ВПСП, каждый раз действуя через вторичные посредники, запускает в протоплазме нейрона специфическую биохимическую реакцию. Специфичность обеспечивается разнообразием медиаторов. Эти биохимические реакции способны активировать геном ядра нейрона, что активирует синтез специфических белков. Синтезированные белковые молекулы частично складируются, хранятся до нужного момента. В последующем они могут встраиваться в мембраны нервной клетки, в частности, в мембрану аксонного холмика, что существенно изменяет функциональную активность нейрона.

2) Охарактеризуйте физиологический механизм постсинаптического торможения нейрона ГАМК активирует проницаемость хлорных и калиевых каналов. Ионы хлора перемещаются

внутрь клетки, а ионы калия выходят из клетки. МП увеличивается.

В процессе постсинаптического торможения на мембране возникает гиперполяризационный постсинаптический потенциал При этом возбудимость клетки уменьшается, т.к увеличивается U.. (ТПСП)

ВПСП и ТПСП подвергаются алгебраической суммации, результатом которой является их взаимная нейтрализация. При этом МП в зоне аксонного холмика либо совсем не смещается, либо смещается, но незначительно.

3) Охарактеризуйте физиологический механизм пресинаптического торможения нейрона Что такое пресинаптическое торможение? - Представим себе некоторую нервную клетку «А», т.е.

клетку-мишень, которая находится под влиянием клетки «В». Если клетка «В» возбуждена, то на её аксон выходит ПД. Возбуждение поступает к пресинаптическому окончанию. В синаптическую щель выделяется возбуждающий медиатор. В результате на постсинаптической мембране генерируется ВПСП – нервная клетка «А» возбуждается. Этот процесс может быть нарушен деятельностью особых тормозных клеток, осуществляющих пресинаптическое торможение.

Обозначим на схеме тормозный нейрон. Аксон тормозной клетки идёт в направлении нейрона «А». Пока всё похоже на постсинаптическое торможение, но, как следует из рисунка, этот аксон оканчивается не на теле клетки «А», а на аксоне клетки «В». Такой синаптический контакт называется аксо-аксональным. Аксо-аксональные синапсы всегда выполняют функцию торможения.

Какой медиатор работает в этом синапсе? - ГАМК. Указанная аминокислота выделяется в процессе возбуждения тормозных нейронов, мигрирует в синаптическую щель и начинает действовать на пресинаптическую мембрану аксона нейрона «В». Каковы результаты этого действия?

Как оказалось, на данном участке мембраны ГАМК активирует так называемые ГАМКВ- рецепторы (пресинаптические), функционально связанные с кальциевыми и хлорными каналами. Итогом взаимодействия медиатора и рецепторов является резкое ухудшение проницаемости пресинаптической мембраны для ионов кальция и активация выхода анионов хлора из клетки.

Прямая блокада кальциевых каналов, обусловленная ГАМК, закономерно сопровождается ухудшением процесса электро-секреторного сопряжения, что приводит к ухудшению экзоцитоза. В итоге возбуждающий медиатор выделяется в меньшем количестве. Возбуждение становится проблематичным.

Определённый вклад в этот процесс обеспечивают ионы хлора.

в процессе реализации пресинаптического торможения хлор перемещается из клетки во внеклеточную среду. Установлено, что при открытии ГАМКВ-зависимых хлорных каналов анионы хлора начинают перемещаться наружу не по концентрационному градиенту, а по электрическому. В области пресинаптической мембраны разность потенциалов в 1,5 раза больше (около 90 мВ), чем на прочих участках (65-70 мВ). Благодаря этому формируется мощный электрический градиент, противостоящий концентрационному для ионов хлора. По сути, их на поверхность «вытягивает» мощный положительный заряд внешней стороны мембраны. Выход хлора на поверхность обеспечивает формирование волны деполяризации, имеющей особую природу. В отличие от натриевой деполяризации, хлорная деполяризация не способна распространяться по мембране, и сохраняется на время открытия хлорных каналов в месте возникновения, что стало причиной её обозначения как «стойкой» или «стоячей» деполяризации.

Известно, что продолжительная деполяризация мембраны быстро инактивирует потенциалзависимые натриевые каналы. При этом они теряют способность пропускать катионы натрия внутрь клетки, а значит, процесс регенеративной деполяризации (возникновения ПД) становится невозможным. В связи с этим, участок пресинаптической мембраны, в условиях хлорной деполяризации, становится неспособным к генерации и проведению возбуждения, что проявляется в функциональной «ампутации» терминали аксона и невозможности запуска процесса экзоцитоза – выделения медиатора.

Важно отметить, что стойкая хлорная деполяризация помимо инактивации натриевых каналов также инактивирует и кальциевые каналы пресинаптической мембраны, хотя этот процесс развивается сравнительно медленно.

Таким образом, конечным эффектом воздействия ГАМК на пресинаптическую мембрану является ухудшение выделения возбуждающего медиатора, т.е. нарушение процесса электро-секреторного сопряжения 4) Что такое нервный центр, приведите 2 примера?

Нервный центр (НЦ) – объединение нейронов, координирующих и регулирующих в составе функциональной системы активность различных физиологических эффекторов, деятельность которых обеспечивает стабильность констант внутренней среды организма.

Например, дыхательный центр – объединение нейронов ствола мозга, регулирующих рабо-ту дыхательной мускулатуры для поддержания стабильности газовой константы организма; сердечнососудистый центр – объединение нейронов продолговатого мозга, регулирующих работу сердца

5)Какие факторы предопределяют свойства нервных центров ?

1.Свойства одиночных нейронов, входящих в состав НЦ.

2.Свойства химических синапсов, обеспечивающих передачу влияний одних нейронов на другие.

3.Особенностей связей между отдельными нейронами в составе нейронного модуля.

6)Как доказать , что возбуждение в нервных центрах распространяется в одну сторону ? Одностороннюю проводимость НЦ можно доказать в эксперименте с раздражением задних и передних корешков спинного мозга. Если раздражать электрическим током задние корешки, от передних корешков всегда можно зарегистрировать потенциалы действия. Это свидетельствует о проведении возбуждения через НЦ от входных нейронов к выходным. Если раздражать передние корешки, от задних потенциалы действия никогда не регистрируются. Это свидетельствует о том, что от выходных нейронов к входным возбуждение в НЦ не проводится.

7)Объясните причины замедленного проведения возбуждения через нервные центры ?

Это связано с феноменом синаптической задержки . Время проведения возбуждения через один химический синапс составляет примерно 2 мс (суммарная синаптическая задержка). Следовательно, если возбуждение в НЦ проходит несколько синапсов, средняя скорость проведения возбуждения в НЦ оказывается сниженной по сравнению со скоростью проведения возбуждения в нервных волокнах.

8)Что понимают под иррадацией возбуждения в ЦНС , приведите пример ?

Иррадация – процесс , при котором при постепенном увеличении силы раздражителя происходит вовлечение в рефлекторные реакции других нервных центров , которые генерируют соотвествующие реакции .

Пример : горизонтальная иррадация

9)Нарисуйте схему , иллюстрирующую механизм горизонтальной иррадации по коре большого мозга?

10) Нарисуйте схему , иллюстрирующую механизм вертикальной иррадации по коре большого мозга?

11)Нарисуйте схему , иллюстрирующую усиление (мультипликацию) входного сигнала при прохождении возбуждения через нервный центр ?

12)Что понимают под последствием в работе нервных центров , объясните механизм ? Последствие - повышенная активность нейронов НЦ на протяжении некоторого времени после прекращения поступления нервных импульсов на вход НЦ.

Линейная цепь нейронов А-В последействие не обеспечивает. Однако ситуация изменяется, когда между нейронами А и В встраивается замкнутая сеть вставочных нейронов 1, 2, 3.

13)Охарактеризуйте механизм, обеспечивающий кратковременную память у человека ? Кратковременная память обеспечивается замкнутыми цепями нейронов, нейронными ловушками, которые реализуют реверберацию – циркуляцию нервных импульсов в нервном центре.

14)Объясните механизм пространственной суммации периферического возбуждения в нервном центре?

К нейрону по различным входным проводникам поступают два нервных импульса (А). Каждый вызывает подпороговый ВПСП (В). Однако если нервные импульсы поступают к нейрону НЦ одновременно – подпороговые ВПСП суммируются (С), при этом мембранный потенциал нейрона смещается до КУД, что приводит к возбуждению нейрона НЦ.

15)Что понимают под пластичностью нервных центров, приведите пример?

Пластичность – способность нервных центров перестраивать свою работу в зависимости от изменения активности сопряженных нервных центров.

Пример:

Перережем эфферентные нервы и соединим их: нерв А – с мышцей В, нерв В с – мышцей. Спустя некоторое время функциональная целостность нервов восстанавливается, однако моторная активность будет грубо нарушена. Животное теряет способность нормально передвигаться. Тем не менее после многочисленных попыток перемещения ситуация постепенно начинает улучшаться вплоть до приемлемого восстановления моторной активности в результате перестройки нейронной активности спинальных двигательных центров.

16)Почему нервные центры обладают повышенной чувствительностью к лекарственным веществам, ядами, токсинам?

Это связано с обилием синаптических контактов в нейронных сетях, реализуюших передачу возбуждения от одного нейрона к другому с участием множественных гетерогенных химических механизмов.

17)Что понимают под доминантным состоянием нервного центра, как оно формируется, приведите пример?

Доминантное состояние нервного центра – повышенная активность нервного центра.

Оно формируется посредством причин:

1.Гормональные причины (избыток или недостаток гормонов в крови)

2.Патологические причины (хроническая болевая импульсация)

3.Метаболические причины (недостаток воды в организме)

4.Информационные причины (восприятие качества словестных сигналов)

Например, человек в состоянии сильной жажды обычно отказывается от еды – доминантный центр жажды угнетает пищевой центр.

18)Какими свойствами обладает доминантный нервный центр?

1.Стойкость

2.Повышенная возбудимость нейронов

3.Оказывает угнетающее влияние на центры-конкуренты

4.Реагирует на раздражения, на которые не реагировал ранее

19)В чем заключается приспособительное значение доминантного состояния нервного центра, приведите пример?

Приспособительное значение доминантного состояния нервного центра: на основе доминантного НЦ формируется целенаправленный поведенческий акт, ориентированный на достижение таких результатов, которые обеспечивают устранение причин, вызвавших переход соответствующего НЦ из обычного (штатного) состояния в состояние доминантное.

Пример: человек хочет естьактивируется центр голода , если человек какое-то время не принимает пищу , то центр голода становится доминантным , тем самым заставляя человека искать еду , также у человека начинаются проявляться отрицательные эмоции.

20)Как в целом можно определить функцию нервных центров?

Функцию нервных центров в целом можно определить как координационную. Координационная деятельность нервных центров – деятельность, направленная на обеспечение упорядоченности, согласованности в работе периферических эффекторов, активность которых поддерживает стабильность жизненно важных параметров внутренней среды организма в условиях постоянно изменяющейся среды обитания. Координационная деятельность реализуется в составе функциональной системы, под которой понимают центрально-периферическую организацию,

обеспечивающую достижение полезных для организма конечных результатов. Таким образом, субстратом координационной деятельности НЦ является функциональная система.

21)В составе какого объединения нервный центр реализует свою функцию? Субстратом координационной деятельности НЦ является функциональная система

22)Нарисуйте блок схему функциональной системы?

23)Дайте определение понятия «функциональная система»?

Функциональная система (ФС). ФС – это центрально-периферическая организация, обеспечивающая процесс регуляции той или иной жизненно-важной константы внутренней среды организма на оптимальном уровне, процесс, направленный на достижение полезных конечных результатов. Если коротко, то это центрально-периферическая организация, обеспечивающая в организме достижение полезных конечных результатов.

24)Какой операционный механизм обеспечивает вовлечение нервного центра функциональной системы в процесс физиологической регуляции?

Механизм рефлекса, под которым понимают реакцию НЦ, проявляющуюся в изменении физиологической активности эффекторов функциональной системы, под влиянием афферентной импульсации.

25)Что такое рефлекс , дайте определение ?

Рефлекс - реакция НЦ, проявляющаяся в изменении физиологической активности эффекторов функциональной системы, под влиянием афферентной импульсации.

26)Что такое рефлекторная дуга , что входит в ее состав ? 27)Приведите пример рефлекторной реакции ? 28)Нарисуйте схему простейшей 2-х нейронной рефлекторной дуги ? 29)Какой раздражитель запускает данный рефлекс ?

Рефлекторная дуга - путь, который проходит нервный импульс в процессе реализации рефлекса. Состав : сенсорный рецептор, афферентные нервы, НЦ (нейроны НЦ), эфферентный нервный проводник, периферический эффектор или периферические эффекторы.

Коленный рефлекс – рефлекс в ответ на растяжение мышцы, проявляющийся в том, что нейроны спинального НЦ вызывают сокращение этой же мышцы. Схема рефлекторной дуги, включающая всего два нейрона (моносинаптический рефлекс).

Раздражитель – молоточек

30)Нарисуйте схему 3-х нейронной рефлекторной дуги?31) Какой раздражитель запускает данный рефлекс?

Раздражитель – укол или нанесение слабого раствора кислоты .

32)Как классифицируются рефлексы ? 33) Что означает понятие – «бульбарные рефлексы» ?

Классификация:

•По локализации сенсорных рецепторов:

1.экстероцептивные рефлексы

2.интероцептивные рефлексы

3.проприоцептивные рефлексы

•По локализации нервных центров:

1.спинальные рефлексы

2.бульбарные рефлексы

3.мезенцефальные рефлексы

4.диэнцефальные рефлексы

5.кортикальные рефлексы

•По числу синаптических переключений:

1.моносинаптические рефлексы

2.полисинаптические рефлексы

•По характеру рефлекторного эфферентного процесса:

1.двигательные рефлексы

2.секреторные

3.сердечные

4.желудочные

5.сосудистые

Бульбарные рефлексы – рефлексы, реализуемые продолговатым мозгом . 34)Что означает понятие «интероцептивный рефлекс», «желудочный рефлекс»?

Интероцептивный рефлекс – рефлексы , которые вырабатываются при возбуждении интерорецепторов, т.е. рецепторов внутренних органов и кровеносных сосудов физическими и химическими факторами. Такие условные рефлексы способствуют оптимальной регуляции деятельности внутренних органов.

Желудочный рефлекс – в результате рефлекторных процессов изменяется активность желудка. 35) Что означает понятие «секреторный рефлекс» , «сердечный рефлекс» ?

Секреторный рефлекс – рефлекс, при котором в конце рефлекторного акта выделяется секрет железы.

Сердечный рефлекс – рефлекс, проявляющийся в виде тахикардии в ответ на быстрое внутривенное введение определенного объема крови.

36)Охарактеризуйте роль «прямой связи» в составе функциональной системы ?

Прямая связь предоставляет НЦ возможность координировать работу эффекторов функциональной системы.

37) Охарактеризуйте роль «обратной связи» в составе функциональной системы ?

По каналам обратной связи НЦ получает информацию о достаточности или недостаточности координирующих влияний на периферические эффекторы в рамках регуляции по отклонению, при которой первичным пусковым фактором, активирующим новую координацию, выступает

отклонение регулируемой константы от заданного уровня.

38)Охарактеризуйте роль конвергенции возбуждений в нервных центрах функциональной системы ?

Под конвергенцией понимают схождение разнородных возбуждений к одним и тем же нейронам. В

результате конвергенции происходит интеграция множественных потоков входных возбуждений в один выходной.

39) Охарактеризуйте роль реципрокности в работе нервных центров функциональной системы ? На основе этого принципа соотносится деятельность подцентров-антагонистов, реализующих

принципиально различные эффекты на периферии (дыхательный центр включает подцентры вдоха и выдоха).

40)Что понимают под доминантным состоянием нервного центра, как оно формируется ?

Доминантное состояние нервного центра – повышенная активность НЦ.

Оно формируется посредством причин:

1.Гормональные причины (избыток или недостаток гормонов в крови)

2.Патологические причины (хроническая болевая импульсация)

3.Метаболические причины (недостаток воды в организме)

4.Информационные причины (восприятие качества словестных сигналов)

41)Какими свойствами обладает доминантный нервный центр в составе ЦНС, какую адаптивную функцию обеспечивает доминантный нервный центр?

1.Стойкость

2.Повышенная возбудимость нейронов

3.Оказывает угнетающее влияние на центры-конкуренты

4.Реагирует на раздражения, на которые не реагировал ранее

Адаптивная функция - координационная.

42)Электроэнцефалографический метод изучения ЦНС ? 43) Что отражает ЭЭГ?

Электроэнцефалографический метод изучения ЦНС:

Если на коже головы человека разместить электроды, то относительно индифферентного электрода, располагающегося на мочке уха, каждый из электродов на голове начинает фиксировать суммарный

потенциал, отражающий напряженность совокупного электрического поля, формирующегося под влиянием возникающих ВПСП, ТПСП, ПД нейронов, их следовых гипер- и деполяризационных потенциалов, ПД нервных волокон в составе субстрата соответствующей области коры головного мозга.

ЭЭГ - отражает общую активность головного мозга.

44)Охарактеризуйте параметры альфа-ритма, в каком случае он возникает?

У бодрствующего человека в состоянии покоя на ЭЭГ доминирует альфа-ритм с частотой волн порядка 8-13 Гц и амплитудой 30-100 мкВ.

45)Охарактеризуйте параметры бета-ритма, когда он наблюдается?

Бета-ритм с частотой волн порядка 14-30 Гц и амплитудой 10-15 мкВ. Таким образом бета-ритм можно рассматривать как ритм напряжения, ритм активированного мозга.

46)Что такое «реакция активации или реакция десинхронизации ЭЭГ»?

Реакция активации – процесс перехода альфа-ритма в бета-ритм, посредством действия на кожу конечности пороговым болевым раздражителем.