Tezisy_lekcii_dlja_UMK

ходит гиперполяризация мембраны(относительный избыток положительных ионов на наружной поверхности мембраны).

7. Фазовые изменения возбудимости в сопоставлении с компонентами потен-

циала действия

Различают следующие фазы изменения возбудимости:

1)начальное повышение возбудимости;

2)рефрактерный период;

3)супернормальный период (фаза экзальтации);

4)субнормальный период.

Начальное повышение возбудимости соответствует местному процессу; абсолют-

ный рефрактерный период – восходящей части пика; относительный рефрактерный пе-

риод – нисходящей части пика; супернормальный период – отрицательному следовому потенциалу; субнормальный период – положительному следовому потенциалу.

Лекция 4

Физиология нервных волокон

1. Физиологические свойства и функциональное значение нервных волокон

Нервные волокна – отростки нервных клеток, обладают следующими физиологи-

ческими свойствами:

1)возбудимостью;

2)проводимостью;

3)рефрактерностью;

4)лабильностью.

Специализированной функцией нервного волокна является проведение возбуж-

дения (нервного импульса). По нервным волокнам информация, закодированная (заклю-

ченная) в нервном импульсе, передается с нейрона на нейрон или с нейрона на рабочей орган. Скорость распространения нервного импульса по нервным волокнам зависит,

основном, от диаметра и гистологических особенностей строения волокна.

2. Особенности строения нервных волокон. Мякотные и безмякотные нерв-

ные волокна. Классификация нервных волокон

По гистологическим признакам нервные волокна делят на :

11

1)мякотные;

2)безмякотные.

В мякотных нервных волокнах осевой цилиндр покрыт слоем миелина. Миелино-

вая оболочка через промежутки прерывается(отсутствует). Эти участки носят название перехватов Ранвье. Миелиновая оболчка состоит из жироподобных веществ, поэтому об-

ладает высоким электрическим сопротивлением и выполняет роль изолятора.

В безмякотных нервных волокнах осевой цилиндр покрыт слоем шванновских кле-

ток.

В зависимости от диаметра, гистологических и электрофизиологических признаков нервные волокна делятся на группы: 1) А; 2) В; 3) С.

3. Механизм распространения возбуждения по нервным волокнам

Возбуждение по нервным волокнам распространяется за счет малых круговых то-

ков. Они распространяются от положительно заряженного участка к отрицательному внутри волокна и в окружающей его жидкости.

В безмякотных нервных волокнах круговые токи, выходя из волокна, последова-

тельно возбуждают каждый участок электрогенной мембраны.

В мякотных нервных волокнах круговые токи выходят только в области перехва-

тов Ранвье. Такой способ передачи возбуждения называется сальтаторным(скачкообраз-

ным). Он более надежен, экономичен, обеспечивает высокую скорость распространения возбуждения.

Лекция 5

Физиология синапсов

1. Определение синапса. Виды синапсов

Синапс – структурно-функциональное образование, которое обеспечивает переда-

чу возбуждения с нейрона на иннервируемую им клетку(нервную, железистую, мышеч-

ную). Синапсы можно разделить на следующие виды:

1)по способу передачи возбуждения – электрические, химические;

2)по локализации – центральные, периферические;

3)по функциональному признаку – возбуждающие, тормозные;

4)по структурно-функциональным особенностям рецепторов постсинаптической мембраны – холинергические, адренергические, серотонинергические и др.

2.Строение мионеврального синапса

12

Мионевральный синапс состоит из:

а) пресинаптической мембраны;

б) постсинаптической мембраны;

в) синаптической щели.

Пресинаптическая мембрана – это электрогенная мембрана пресинаптиче-

ских терминалей (окончаний нервного волокна). В пресинаптических терминалях образуются и накапливаются в пузырьках(везикулах) медиаторы (трансмиттеры)

ацетилхолин, норадреналин, гистамин, серотонин, гамма-аминомаслянная кислота и другие.

Постсинаптическая мембрана – это часть мембраны иннервируемой клет-

ки, в которой располагаются хемочувствительные ионные каналы. Кроме того, на постсинаптической мембране локализованы рецепторы к тому или иному медиато-

ру и ферменты, их разрушаюшие, например, холинорецепторы и холинэстераза.

Синаптическая щель – заполненная межклеточной жидкостью, располага-

ется между пре- и постсинаптической мембранами.

3. Механизм проведения возбуждения через мионевральный синапс

Мионевральный синапс образован аксоном мотонейрона на поперечно-полосатом мышечном волокне. Возбуждение через мионевральный синапс передается с помощью ацетилхолина. Под влиянием нервных импульсов пресинаптическая мембрана деполяри-

зуется. Ацетилхолин освобождается из пузырьков и поступает в синаптическую щель.

Освобождение медиатора происходит порциями – квантами. Ацетилхолин диффундирует через синаптическую щель к постсинаптической мембране. На постсинаптической мем-

бране медиатор взаимодействует с холинорецептором. Вследствие этого повышается ее проницаемость для ионов натрия и калия и возникает потенциал концевой пластинки

(ПКП) или возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). По механизму круго-

вых токов под его влиянием возникает потенциал действия в участках мембраны мышеч-

ного волокна, прилегающих к постсинаптической мембране.

Связь ацетилхолина с холинорецептором непрочная. Медиатор разрушается холи-

нэстеразой. Электрическое состояние постсинаптической мембраны при этом восстанав-

ливается.

4. Физиологические свойства синапсов

Синапсы обладают следующими физиологическими свойствами:

13

а) одностороннее проведение возбуждения (клапанное свойство) – обусловлено особенностями строения синапса;

б) синаптическая задержка – связана с тем, что требуется определенное время на проведение возбуждения через синапс;

в) потенциация (облегчение) проведения последующих нервных импульсов– происходит потому, что на каждый последующий импульс выделяется больше ме-

диатора;

г) низкая лабильность – обусловлена особенностями обменных и физико-

химических процессов;

д) относительно легкое возникновение торможения и быстрое развитие утомле-

ния – объясняется низкой лабильностью.

е) десенситизация – снижение чувствительности холинорецептора к ацетилхоли-

ну.

Лекция 6

Физиология мышечной системы

1. Виды мышц. Функции мышц

Различают: 1) поперечно-полосатые мышцы (склетная, сердечная); 2) гладкие

мышцы.

Поперечно-полосатые (скелетные) мышцы выполняют ряд функций:

а) двигательную (обеспечивает сохранение определенной позы и перемещение те-

ла в пространстве); б) рецепторную; в) депо воды, солей, гликогена, фосфатов, кислоро-

да; г) принимают участие в эмоциональных реакциях.

Попеременное сокращение отделов сердца лежит в основе его насосной функции

(главный фактор, обеспечивающий непрерывное движение крови).

Гладкие мышцы внутренних полых органовобеспечивают их форму, двига-

тельную активность, степень наполнения. Гладкие мышцы бронхов и сосудов регулиру-

ют величину их просвета (диаметра).

2. Понятие о нейро-моторной единице. Виды нейро-моторных единиц

Нейро-моторная единица – это двигательный нейрон и иннервируемая им группа мышечных волокон. Они делятся по характеру электрического ответа на: а) фазные (воз-

никает распространяющийся потенциал действия); б) тонические (возникает местное возбуждение).

14

Фазные нейро-моторные единицы делятся на быстрые и медленные. В основу де-

ления положены:

а) скорость сократительного акта;

б) скорость распространения возбуждения;

в) длительность потенциала действия;

г) особенности обменных процессов.

3. Физиологические свойства скелетных мышц

Физиологическими свойствами скелетных мышц являются: возбудимость, прово-

димость, рефрактерность, лабильность, сократимость. Сократимость (специфическое свойство мышечной ткани) – это способность мышечного волокна изменять свою длину и степень напряжения в ответ на действие порогового раздражителя. Изолированное мышечное волокно может сокращаться в двух режимах:

а) изотоническом (изменяется длина волокна); б) изометрическом (изменяется степень напряжения волокна).

3. Механизм мышечного сокращения

Сокращение мышечного волокна обусловлено скольжением нитей сократительно-

го белка актина относительно миозина. Нити актина как бы втягиваются в промежутки между нитями миозина. Длина нитей сократительных белков при этом не меняется.

Пусковым механизмом мышечного сокращения является потенциал действия. По-

тенциал действия распространяется по проводящей системе мышечного волокна с помо-

щью круговых токов. В результате этого ионы кальция из цистерн саркоплазматического ретикулума проникают в саркоплазму.

Ионы кальция повышают АТФ-азную активность миозина, необходим для освобо-

ждения активных центров сократительных белков и взаимодействия между ними. В ре-

зультате этого происходит гидролиз АТФ, выделяется энергия и нити актина скользят относительно нитей миозина.

Расслабление мышечного волокна также активный процесс, который осуществля-

ется в присутствии АТФ. Кроме того, описан специальный фактор Марш-Бендалла, не-

обходимый для мышечного сокращения. 4. Мышечный тонус

Мышечный тонус – умеренная степень напряжения мышцы. Он обусловлен:

а) поступлением редких нервных импульсов от мотонейронов спинного мозга к скелет-

ным мышцам; б) попеременным включением в работу различных групп нейро-моторных

15

единиц; в) длительным периодом расслабления мышечных волокон тонических нейро-

моторных единиц.

ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Лекция 1

Общие вопросы центральной нервной системы

1. Способы регуляций функций организма.

В организме человека регуляция функций осуществляется за счет двух звеньев:

а) гуморальное звено регуляции; б) нервное звено регуляции.

Гуморальная регуляция (жидкостная). Ее особенности: 1)более древняя – в про-

цессе эволюции возникла раньше нервной; 2) обеспечивается биологически активными веществами, находящимися в жидкостях организма(гормоны, витамины и др.); 3) мед-

ленная регуляция, так как зависит от скорости движения крови; 4) не имеет точного адре-

сата, так как кровь доставляет биологически активные вещества ко всем органам и клет-

кам организма.

Нервная регуляция. Ее особенности: 1) эволюционно более поздняя; 2) быстрая регуляция – обеспечивает срочную перестройку функций; 3) осуществляется за счет нервной системы; 4) имеет точный адресат, так как каждое нервное волокно передает возбуждение определенной клетке.

В целостном организме осуществляется единая нервно-гуморальная регуляция функций.

2.Значение центральной нервной системы:

1)центральная нервная система обеспечивает взаимосвязь отдельных органов и систем организма;

2)центральная нервная система обеспечивает связь организма с окружающей сре-

дой. Это осуществляется за счет рефлекторной активности; 3) центральная нервная система, ее высший отдел обеспечивает мышление и соз-

нание.

3. Строение нервной системы

Нервная система включает два отдела:

16

1)центральная нервная система (головной и спинной мозг);

2)периферическая нервная система (нервные волокна и вегетативные ганг-

лии).

4.Нейрон, его строение и функции. Особенности центральных нейронов и синапсов

Нейрон – это нервная клетка с ее отростками. Он является анатомо-

гистологической единицей нервной системы. Нейроны делятся на центральные(распо-

ложены в головном и спинном мозге) и периферические (расположены в вегетативных ганглиях).

В нейроне различают 3 части:

а) тело нейрона (сома);

б) короткие, ветвящиеся отростки (дендриты);

в) длинный отросток (аксон).

Тело нейрона и его отростки покрыты мембраной. Мембранный потенциал равен

- 50-70 мв; потенциал действия составляет 80-100мв. Тела нейронов в центральной нерв-

ной системе образуют серое вещество, скопление отростков – белое.

Нейроны выполняют следующие функции:

1)трофическую (регулируют обмен веществ);

2)генераторную (возникновение потенциала действия);

3)функцию конвергенции (схождение нервных импульсов на теле одного нейрона);

4)функцию дивергенции (расхождение нервных импульсов от одного ней-

рона ко многим другим);

5)интегративную (объединение процессов возбуждения и торможения);

6)автоматии (возбуждение под влиянием собственных продуктов обмена веществ);

7)резко выраженная следовая гиперполяризация.

По функциональному признаку нейроны можно разделить на:

1)рецепторные (афферентные, чувствительные, воспринимающие);

2)эффекторные (исполнительные-двигательные или секреторные);

3)вставочные (промежуточные, интернейроны).

17

В центральной нервной системе кроме нервных клеток имеется нейроглия. Роль нейроглии: 1) опорная ткань; 2) обеспечивает электрическую изоляцию нейронов; 3) выполняет трофическую функцию; 4) регулирует ионный состав нейронов.

Особенности центральных синапсов

По месту расположения в центральной системе различают синапсы: 1) аксосоматические; 2) аксоаксональные; 3) аксодендритные; 4) дендродендритные; 5) дендроаксональные.

По функциональному признаку различают синапсы: 1) возбуждающие (деполяри-

зующие), 2) тормозные (гиперполяризующие).

Возбуждающими медиаторами в синапсах центральной нервной системы являются ацетилхолин, норадреналин, глутаминовая кислота и другие, тормозными медиаторами – ГАМК (гаммааминомасляная кислота), серотонин, глицин и другие.

5. Рефлекторный характер деятельности центральной нервной системы. Реф-

лекс. Рефлекторная дуга

Центральная нервная система работает по принципу рефлекса. Рефлекс – это де-

терминированная (причинно обусловленная) ответная реакция организма на раздраже-

ния, идущие из внешней или внутренней среды, при обязательном участии центральной нервной системы.

Для осуществления любого рефлекса необходимы: 1) раздражитель; 2) целостность рефлекторной дуги.

Рефлекторная дуга – это путь, по которому проходит возбуждение от рецептора к эффектору. Рефлекторная дуга – физиологическая единица нервной системы.

Звенья рефлекторной дуги:

1. Рецепторы – чувствительные нервные окончания. Различают:

а) экстерорецепторы; б) интерорецепторы; в) проприорецепторы;

2.Афферентный путь (центростремительный) – нервный путь от рецепторов в центральную нервную систему;

3.Рефлекторный центр;

4.Эфферентный путь (центробежный) – нервный путь от рефлекторного центра к эффектору;

5.Эффектор (рабочий орган).

Нервные центры и эффекторы имеют двухстороннюю нервную связь: прямую и

обратную. Прямая – передача нервных импульсов к эффектору. Обратная – поступление

18

сигналов от эффектора к нервному центру. П.К. Анохин назвал ее обратной афферента-

цией. Благодаря обратной связи осуществляется более точное выполнение команды нервного центра.

Таким образом, по современным представлениям, рефлекторная дуга – это струк-

турно-функциональное образование замкнутое в кольцо за счет обратной связи.

Рефлекторные дуги могут быть: 1) простыми (моносинаптическими – состоят из 2

нейронов), 2) сложными (полисинаптическими – состоят из 3 нейронов и более).

Лекция 2

Физиология нервных центров. Торможение в центральной нервной

системе (центральное торможение)

1. Понятие о нервном центре

Различают анатомическое и физиологическое понятие нервного центра.

1.Анатомическое понятие: это объединение нейронов, расположенных в оп-

ределенном отделе центральной нервной системы. За счет его работы осуществ-

ляются простые рефлексы.

2.Физиологическое понятие: это сложное объединение нескольких анатоми-

ческих центров, расположенных на разных уровнях центральной нервной системы.

За счет их работы осуществляются сложные рефлекторные акты. 2. Физиологические свойства нервных центров

Нервные центры обладают следующими физиологическими свойствами:

1)одностороннее проведение возбуждения;

2)задержка проведения возбуждения;

3)суммация возбуждений;

4)окклюзия (угнетение, «закупорка»);

5)центральное облегчение;

6)рефлекторное последействие;

7)быстрая утомляемость.

19

3.Тонус нервных центров– это постоянное умеренное возбуждение его нервных клеток. Тонус нервных центров поддерживается нервными импульсами, идущими от рецепторов и различными гуморальными факторами.

4.Особенности обменных процессов нервных центров:

1)большое потребление кислорода нервными клетками;

2)высокая чувствительность к недостатку кислорода;

3)высокий уровень обменных процессов.

5. Определение и виды торможения

Торможение – это активный процесс, но внешне проявляется ослаблением или пре-

кращением функции какого-либо органа.

Различают периферическое и центральное торможение. Периферическое торможение было открыто братьями Вебер, центральное торможение – И.М. Сеченовым.

Виды центрального торможения: 1) первичное, 2) вторичное. Для возникновения первичного торможения необходимо наличие специальных тормозных структур. Пер-

вичное торможение может быть: а) пресинаптическое, б) постсинаптическое. Пресинап-

тическое торможение развивается в аксо-аксональных синапсах, образованных тормоз-

ным нейроном на пресинаптических окончаниях обычного возбудимого нейрона. В осно-

ве пресинаптического торможения лежит развитие стойкой деполяризации пресинапти-

ческой мембраны. Постсинаптическое торможение развивается в аксо-соматических тор-

мозных синапсах, образованных тормозным нейроном на теле другой нервной клетки.

Выделяющийся тормозный медиатор вызывает гиперполяризацию постсинаптической мембраны.

Вторичное торможение развивается при изменении физиологических свойств обыч-

ных возбудимых нейронов.

6. Значение торможения:

1)принимает участие в приспособлении организма к окружающей среде;

2)играет важную роль в образовании условных рефлексов;

3)выполняет охранительную функцию;

4)участвует в согласовании (координации) работы различных нервных центров.

20