Физиология спинного мозга

Билет 1

Физиология рецепторов

А)принципы классификации рецепторов По характеру ощущений, возникающих при их раздражении: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные рецепторы, термо-, проприо- и вестибулорецепторы и рецепторы боли.

По расположению: экстерорецепторы и интерорецепторы. К экстерорецепторам относятся слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, осязательные. К интерорецепторам относятся вестибуло- и проприорецепторы, а также висцерорецепторы.

По характеру контакта со средой: дистантные, получающие информацию на расстоянии от источника раздражения (зрительные, слуховые и обонятельные), и контактные - возбуждающиеся при непосредственном соприкосновении с раздражителем (вкусовые, тактильные).

В зависимости от природы раздражителя: 1- фоторецепторы, механорецепторы; 2 - хеморецепторы; 3 -терморецепторы; 4 - болевые (ноцицептивные) рецепторы.

По механизму активации: первично-чувствующие (обоняния, тактильные и проприорецепторы) и вторично-чувствующие (вкуса, зрения, слуха, вестибулярного аппарата).

 

б) механизм возбуждения рецепторов. в) хар-ка рецепторного и генераторного потенциалов, первично- и вторичночувствующих рецепторов:

1) взаимодействие стимула с рецепторной белковой молекулой, которая находится в составе клеточной мембраны рецепторной клетки;

2) внутриклеточные процессы усиления и передачи сенсорного стимула в пределах рецепторной клетки;

3) открывание находящихся в мембране рецептора ионных каналов, через которые начинает течь ионный ток: Na+ - деполяризация, К+-гиперполяризация клеточной мембраны рецепторной клетки (возникновение рецепторного потенциала). В первично-чувствующих рецепторах этот потенциал действует на наиболее чувствительные участки мембраны, способные генерировать ПД — электрические нервные импульсы. Во вторично-чувствующих рецепторах рецепторный потенциал вызывает выделение квантов медиатора из пресинаптического окончания рецепторной клетки. Медиатор (например, АХ), воздействуя на постсинаптическую мембрану первого нейрона, изменяет ее поляризацию (генерируется постсинаптический потенциал). Постсинаптический потенциал первого нейрона сенсорной системы называют генераторным потенциалом, так как он вызывает генерацию импульсного ответа. В первично-чувствующих рецепторах рецепторный и генераторный потенциалы — одно и то же.

 

г) нейрофизиологические процессы адаптации рецепторов.

 Сенсорная адаптация — свойство СС, заключающееся в приспособлении к длительно действующему раздражителю. Адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности СС. Адаптация слаба только в вестибуло- и проприорецепторах. По скорости данного процесса все рецепторы делятся на быстро- и медленно адаптирующиеся.

В сенсорной адаптации важную роль играет эфферентная регуляция свойств СС. Она осуществляется за счет нисходящих влияний более высоких на более низкие ее отделы. Состояние разных уровней СС контролируется также ретикулярной формацией, включающей их в единую систему, интегрированную с другими отделами мозга и организма в целом. Эфферентные влияния в СС чаще всего имеют тормозной характер, т. е. приводят к уменьшению их чувствительности и ограничивают поток афферентных сигналов.

 

Регионарное кровообращение а) хар-ка компонентов микроциркуляции и их ф-ий.

- движение крови в капиллярах и прилегающих к ним микрососудах (микрогемодинамика),

- движение жидкости и растворенных в ней в-в в интерстициальном пространстве.

- движение лимфы в начальных отделах лимфатической системы.

Микроциркуляторное русло - комплекс сосудов, являющийся связующим звеном между приносящей в орган кровь артериолой и отводящей от органа кровь венулой.

- артериолы - резистивная ф-я.

- прекапиллярные артериолы - являются распределителями капиллярного кровотока.

- кровеносные капилляры - обменная ф-я.

- посткапиллярные венулы - обеспечивают отток крови.

- венулы - емкостная ф-я.

- артериоло-венулярные анастомозы - обеспечивают шунтирующую ф-ю.

- лимфатические капилляры - обеспечивают резорбцию растворов пит. в-в, электролитов и избытка жидкости из интерстиц. пространства.

 

б) гемодинамические основы регионарного кровообращения.

Движущей силой кровотока является градиент кровяного давления между артериальным и венозным отделами сосудистого русла. Градиент обеспечивает однонаправленность кровотока. Интенсивность кровоснабжения органа характеризуется объемной скоростью кровотока: Q=дельтаР/R. Величина гидродинамического сопротивления подчиняется з-ну Хагена-Пуазейля: R=8gl/пr4.

 

в) факторы, определяющие интенсивность кровоснабжения органов.??????????

 

г) хар-ка функциональной гиперемии, постокклюзионной гиперемии и ауторегуляции кровотока в органах.

Ауторегуляция - обеспечение независимости кровоснабжения органа от изменений АД и ВД. В основе ауторегуляции кровотока в органе лежит спос-ть ГМК сосудов органа увеличивать свою сократительную активность при увеличении перфузионного давления. Главная роль в осущ-ии ауторегуляции принадлежит миогенному механизму регуляции.

Функциональная гиперемия - увеличение интенсивности кровоснабжения активно работающего органа или его участка. Ведущая роль в развитии функ. гиперемии отводится метаболическому фактору регуляции тонуса.

Реактивная гиперемия - увеличение кровоснабжения органа после временного ограничения или прекращения кровотока в нем. Чаще всего наблюдается вследствие окклюзии сосудов. Развивающийся при этом дефицит О2, накопление СО2, продуктов анаэробного гликолиза приводят к вазадилатации.

 

Билет 2

физиология спинного мозга

а) функциональная класс-я нейронов с.м., их афферентные и эфферентные связи

закон Белла—Мажанди: задние корешки являются афферентными, чувств., центростремительными, а передние — эфферентными, двиг., центробежными. Функционально нейроны с.м. можно разделить:

1) мотонейроны (двигательные) - клетки передних рогов, аксоны которых образуют передние корешки;

2) интернейроны — нейроны, получающие информацию от спинальных ганглиев и располагающиеся в задних рогах. Эти нейроны реагируют на болевые, температурные, тактильные, вибрационные, проприоцептивные раздражения;

3) симпатические, парасимп. нейроны расположены преимущественно в боковых рогах. Аксоны этих нейронов выходят из с.м. в составе передних корешков;

4) ассоциативные клетки - нейроны собственного аппарата с.м., устанавливающие связи внутри и между сегментами.

Афферентные входы в с.м. организованы аксонами спинальных ганглиев, лежащих вне с.м., и аксонами экстра- и интрамуральных ганглиев симпатического и парасимп. отделов АНС: 1ая группа афферентных входов с.м. образована чувств. волокнами, идущими от мышечных рецепторов, рецепторов сухожилий, надкостницы, оболочек суставов - начало проприоцептивной чувствительности. 2ая группа афферентных входов с.м. начинается от кожных рецепторов: болевых, температурных, тактильных, давления - кожная рецептирующая система. 3я группа афферентных входов с.м. представлена рецептирующими входами от висцеральных органов - висцерорецептивная система. Эфферентные (двигательные) нейроны расположены в передних рогах с.м., и их волокна иннервируют всю скелетную мускулатуру.

 

б) класс-я спинальных рефлексов

Миотатические рефлексы — рефлексы на растяжение мышцы. Быстрое растяжение мышцы, всего на несколько мм механическим ударом по ее сухожилию приводит к сокращению всей мышцы и двигательной реакции.

Висцеромоторные рефлексы возникают при стимуляции афферентных нервов внутренних органов и характеризуются появлением двигательных реакций мышц грудной клетки и брюшной стенки, мышц разгибателей спины.

Рефлексы АНС имеют свои пути. Они начинаются от различных рецепторов, входят в с.м. через задние корешки, задние рога, далее в боковые рога, нейроны которых через передний корешок посылают аксоны не непосредственно к органам, а к ганглию симпатического или парасимп. отдела АНС.

Сложной формой рефлекторной деятельности с.м. является рефлекс, реализующий произвольное движение. В основе реализации произвольного движения лежит гамма-афферентная рефлекторная система. В нее входят пирамидная кора, экстрапирамидная система, альфа- и гамма-мотонейроны с.м., экстра- и интрафузальные волокна мышечного веретена.

 

в) ф-ии альфа- и гамма-мотонейронов с.м.

Мотонейроны спинного мозга функционально делят на альфа- и гамма-нейроны.

Альфа-мотонейроны образуют прямые связи с чувствительными путями, идущими от экстрафузальных волокон мышечного веретена, Гамма-мотонейроны, иннервирующие интрафузальные мышечные волокна мышечного веретена, получают информацию о его состоянии через промежуточные нейроны. Сокращение интрафузального мышечного волокна не приводит к сокращению мышцы, но повышает частоту разрядов импульсов, идущих от рецепторов волокна в спинной мозг. Эти нейроны обладают высокой частотой импульсации (до 200 в сек).

 

г) функциональные основы развития спинального шока

После полного пересечения с.м. возникает спинальный шок. Это явление заключается в том, что все центры ниже перерезки перестают организовывать присущие им рефлексы. Нарушение рефлекторной деятельности после пересечения с.м. у разных животных длится разное время. У лягушек - десятки секунд, у кролика - 10—15 мин, у собак - несколько часов, дней. У обезьян - несколько суток; у человека - несколько недель, а то и месяцев. Т.е., чем сложнее организация ЦНС у животного, тем сильнее контроль вышележащих отделов мозга над нижележащими. То, что причиной шока является нарушение супраспинальных влияний, доказывается повторной перерезкой с.м. ниже места первой перерезки. В этом случае спинальный шок не возникает, рефлекторная деятельность с.м. сохраняется. По истечении длительного периода времени после шока спинальные рефлексы резко усиливаются, что объясняется устранением тормозного влияния ретикулярной формации ствола мозга на рефлексы спинного мозга.

 

Физиология дыхания

а) этапы дыхания:

1) внешнее дыхание - обмен О2 и СО2 между внешней средой и кровью лёгочных капиляров:

- "легочная вентиляция" - газообмен между внешней средой и альвеолами лугких;

- газообмен между альвеолярным воздухом и кровью лёгочных капилляров.

2) транспорт О2 и СО2 кровью.

3) тканевое дыхание.

4) внутриклеточное (митохондриальное).

 

б) аппарат внешнего дыхания:

 - воздухоносные пути и альвеолы легких;

 - костно-мышечный каркас грудной клетки и плевральная полость;

 - малый круг кровообращения;

 - нейрогуморальный аппарат.

зоны дыхания:

1) кондуктивная зона (1-16) - заполнена воздухом который не учавствует в газообмене,

2) транзиторная зона (17-21) - обеспечивает транспорт О2,

3) респираторная зона (22-23) - газообмен.

объем мертвого пространства (анатомическое и альвеолярное) - воздух в 1 и 2 зонах. ф-ии: очищение, согревание или охлаждение, увлажнение атмосферного воздуха.

В здоровом легком некоторое количество апикальных альвеол вентилируется нормально, но частично или полностью не перфузируется кровью - альвеолярное мертвое пространство. В физиол. усл. может появляться в случае снижения МОК, АД в сосудах легких, а в пат. состояниях — при анемии, легочной эмболии. В подобных зонах легких не происходит газообмена.

 

в) биомеханика вдоха и выдоха.

2 биомеханизма: - поднятие и опускание рёбер; - движение диафрагмы.

инспираторные мышцы: диафрагма, наружные межрёберные,(+трапециевидные, передние лестничные и грудино-ключично-сосцевидные)

экспираторные мышцы: внутр. межреберные, мышцы живота.

Движения ребер. Во время вдоха верхние отделы грудной клетки расширяются в переднезаднем направлении, нижние - в боковых направлениях. Сокращаясь, наружные межреберные и межхрящевые мышцы в фазу инспирации поднимают ребра, напротив, в фазу выдоха ребра опускаются благодаря активности внутренних межреберных мышц.

Движения диафрагмы. Диафрагма имеет форму купола, обращенного в сторону грудной полости. Во время спокойного вдоха купол диафрагмы опускается на 1,5—2,0 см.

 

г) транспульмональное давление, эластическая тягалегких.

Изменение альвеолярного давления на вдохе и выдохе вызывает движение воздуха из внешней среды в альвеолы и обратно. На вдохе возрастает объем легких. Альвеолярное давление в них уменьшается и в результате этого в легкие входит воздух из внешней среды. Напротив, на выдохе уменьшается объем легких, альвеолярное давление увеличивается, в результате чего альвеолярный воздух выходит во внешнюю среду.

Внутриплевральное давление — давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральными и париетальными листками плевры. Внутриплевральное давление возникает в результате взаимодействия грудной клетки с тканью легких за счет их эластической тяги. При этом эластическая тяга легких развивает усилие, которое всегда стремится уменьшить объем грудной клетки.

При спокойном дыхании внутриплевральное давление ниже атм. при вдохе - -6мм.рт.ст., при выдохе - -3мм.рт.ст.

Разница между альвеолярным и внутриплевральным давлениями называется транспульмональным давлением. Величина и соотношение с внешним атм. давлением транспульмонального давления, в конечном счете, является основным фактором, вызывающим движение воздуха в воздухоносных путях легких.

транспульм давление в конце спок. вдоха - 4мм.рт.ст., выдоха - 2мм.рт.ст.

 

Билет 3

Физиология внд

2.

класс-я инстинктов и их роль вжизнедеят-ти человека.

1) биологические (самосохранение особи и вида): оборонительный. половой, родительский, пищевой (голод, аппетит), питьевой (жажда), территориальный (зона обитания), энергосберегаемый (сон).

2) социальные (существование в обществе): сопереживание и сочувствие (формируют сознание), альтруистический эгоизм, стремление к лидерству.

3) личностные (развитие личности): ориентировочно-исследовательский, новизны, подражательный (иммитационный), игровой, свободы, самоутверждение.

4.

Правила выработки: 1) условие времени - предварительность действия условного раздражителя или одновременность его действия с безусловным раздражителем, 2) условие индиферрентности - условный раздражитель должен быть слабее безусловного, 3) условие силы - безусловный раздражитель должен быть сильнее условного, 4) условие сенсорного ограничения - отсутствие посторонних раждражителей, 5) условие мозговой активности - нормальное функц. состояние ЦНС.

6.

Стадии образования усл. рефлекса.

- Начальная стадия состоит в формировании временной связи не только на данный конкретный условный раздражитель, но и на все родственные ему по характеру стимулы. Нейрофизиологический механизм заключается в иррадиации возбуждения из центра проекции условного раздражителя на нервные клетки окружающих проекционных зон, близких в функциональном отношении клеткам центрального представительства условного раздражителя, на который образуется условный рефлекс. Следовательно, на начальной стадии генерализации условного возбуждения, характеризуемой обобщенной генерализованной реакцией, условно-рефлекторный ответ наблюдается на сходные, близкие по смыслу стимулы как результат распространения возбуждения из проекционной зоны основного условного стимула.

- По мере укрепления условного рефлекса процессы иррадиации возбуждения сменяются процессами концентрации, ограничивающими очаг возбуждения только зоной представительства основного стимула. В результате наступает уточнение, специализация условного рефлекса. На конечной стадии упроченного условного рефлекса происходит концентрация условного возбуждения: условно-рефлекторная реакция наблюдается лишь на заданный стимул, на побочные близкие по смыслу раздражители - прекращается.

 

7.

Принципы клас-ии усл. рефлексов

По природе усл. сигнала:

- Натуральные - усл. рефлексы образуются на раздражители, являющиеся естественными, обязательно сопутствующими признаками, свойствами безусловного стимула, на базе которого они вырабатываются (например, запах мяса при кормлении им).

- Искусственные - усл. рефлексы образуются на стимулы, которые обычно не имеют прямого отношения к подкрепляющему их безусловному стимулу (например, световой раздражитель, подкрепляемый пищей).

В завис-ти от локализации рецепторов:

- Экстероцептивные усл. рефлексы, образуемые на стимулы, воспринимаемые наружными внешними рецепторами тела,, обеспечивают адаптивное поведение животных и человека в условиях изменяющейся внешней среды.

- Интероцептивные усл. рефлексы, вырабатываемые на физ. и хим. раздражения интерорецепторов, обеспечивают физиологические процессы гомеостатической регуляции функции внутренних органов.

- Проприоцептивные усл. рефлексы, формируемые на раздражение собственных рецепторов поперечнополосатой мускулатуры туловища и конечностей, составляют основу всех двигательных навыков животных и человека.

В завис-ти от порядка усл рефлекса: первого, второго, третьего и т. д. порядка.

Если усл. стимул (свет) подкрепляется безусловным (пища), образуется условный рефлекс первого порядка. Условный рефлекс второго порядка образуется, если условный стимул (свет) подкрепляется не безусловным, а условным раздражителем, на который ранее был образован условный рефлекс. Условные рефлексы второго и более сложного порядка образуются труднее и отличаются меньшей прочностью.