Анатомия и физиология центральной нервной системы

Залегание ядер черепно-мозговых нервов. Черепно-мозговые нервы начинаются в стволовой части мозга, где располагаются их ядра. Исключение составляют обонятельный, слуховой и зрительный нервы, первый нейрон которых располагается вне ствола мозга. Большинство черепно-мозговых нервов являются смешанными, т. е. содержат и чувствительные и двигательные волокна, причем в одних преобладают чувствительные, а в других двигательные. центральна нервна система мозг

Чувствительные, двигательные, смешанные нервы. Чувствительные нервы. Формируются из волокон тех нейронов тела которых лежат за пределами мозга черепных ганглиев. : барабанный нерв идет в барабанную полость среднего уха. Язычные ветви иннервируют заднюю треть языка. Глоточные ветви направлены к слизистой оболочке. Ветви миндалины подходят к слизистой оболочке небных миндалин и дужек. Двигательные нервыначинаются в двигательных ядрах ствола. состоят из отростков (аксонов) нервных клеток, лежащих в двигательных ядрах черепных нервов или в ядрах передних столбов спинного мозга. Двигательные нервы: ветвь шилоглоточной мышцы иннервирует шилоглот. мышцу. Глоточные ветви обьед. с блуждающим нервом. ,направлен к мышцам глотки. . В смешанном нерве, включающем разные нервные волокна, импульсы передаются по каждому нервному волокну изолированно от других нервных волокон, т. е. возбуждение не переходит с одного нервного волокна на другое. Это явление называется законом изолированного проведения возбуждения. Каждое нервное волокно оказывает действие только на те клетки, с которыми оно контактируется своими нервными окончаниями. Закономерность изолированного проведения возбуждения свойственна всем нервным волокнам. Условия для изолированного проведения возбуждения создает оболочка аксона. Дело в том, что сопротивление жидкости межклеточных щелей ниже сопротивления мембраны волокна, поэтому ток между возбужденным и покоящимся участками волокна проходит по межклеточному пространству, не заходя в соседние волокна. В результате изолированного проведения возбуждения по нервным волокнам стали возможны отдельные весьма тонкие движения человека. Если бы, например, в седалищном нерве возбуждение переходило с одного нервного волокна на другое, то нормальная работа мышц, костного аппарата, сосудов и кожи ног была бы невозможна. Нерв практически почти неутомляем. Его энерготратыневелики. При раздражении нерва в течение 9- 12 часов подряд он способен проводить возбуждение к мышце и вызывать сокращение. Однако нельзя думать, что в нерве в результате его работы ничего не изменяется. Когда нерв функционирует, в нем происходят различные изменения (например, увеличивается фаза невозбудимости, и уменьшается скорость проведения импульсов).

периферическая нс:

условно выделяемая часть нервной системы, структуры которой находятся вне головного и спинного мозга. К периферической нервной системе относятся 12 пар черепных

нервов, их корешки, чувствительные и вегетативные ганглии, расположенные по ходу стволов и ветвей этих нервов, а также передние и задние корешки спинного мозга и 31

пара спинномозговых нервов, чувствительные ганглии, нервные сплетения, периферические нервные стволы туловища и конечностей, правый и левый симпатические стволы,

вегетативные сплетения, ганглии и нервы. черепномозговые нервы -- двенадцать пар нервов, отходящих от ствола мозга. Их обозначают римскими цифрами по порядку их

расположения, каждый из них имеет собственное название: Обонятельныйнерв,Зрительныйнерв,Глазодвигательныйнерв,Блоковыйнерв,Тройничныйнерв,Отводящий нерв

Лицевой нерв, Преддверно-улитковый нерв, Языкоглоточныйнерв, Блуждающийнерв, Добавочныйнерв, Подъязычный нерв.

Вопрос № 14

Спинномозговые нервы, их строение:

Спинномозговые нервы (31 пара) образуются из корешков, отходящих от спинного мозга. Выделяют 8 шейных спинномозговых нервов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый (редко два). Спинномозговые нервы соответствуют сегментам спинного мозга и обозначаются латинскими заглавными буквами с указанием порядкового номера: С1-С8 - шейные, Th1- Th12 - грудные, L1- L5- поясничные, S1-S5- крестцовые и Co1- копчиковый. Каждый спинномозговой нерв формируется из двух корешков - переднего (выносящего, эфферентного) и заднего (приносящего, афферентного),которые соединяются друг с другом в межпозвонковом отверстии. К заднему корешку прилежит чувствительный спинномозговой узел, содержащий тела крупныхпсевдоуниполярных чувствительных нейронов. Волокна переднего и заднего корешков образуют смешанные спинномозговые нервы, содержащие чувствительные (афферентные) и двигательные (эфферентные) волокна. Восьмой шейный, все грудные и два верхние поясничные спинномозговые нервы (C8-L2) содержат также симпатические волокна, являющиеся отростками

клеток, расположенных в боковых рогах и выходящих из спинного мозга в составе передних корешков. Спинномозговые крестцовые нервы со второго по четвёртый (S2-S4) содержат парасимпатические волокна. Каждый спинномозговой нерв сразу после выхода из межпозвоночного отверстия делится на три ветви: оболочечную, заднюю и переднюю. Оболочечная ветвь возвращается через межпозвоночное отверстие в позвоночный канал и иннервирует оболочки спинного мозга. Задние ветви уходят круто назад к мышцам и коже задней области шеи, спины, поясничной области и ягодиц. Наиболее толстые передние ветви идут кпереди, их волокна иннервируют кожу и мышцы шеи, груди, живота, верхних и нижних конечностей. В шейном, поясничном и крестцовом отделах передние ветви обмениваются волокнами и образуют сплетения: шейное, плечевое, поясничное и крестцовое, от которых отходят периферические нервы.

Вопрос № 15

Основные сплетения. области иннервации спинномозговых нервов:

Спинномозговые нервы (31 пара) образуются из корешков, отходящих от спинного мозга. Выделяют 8 шейных спинномозговых нервов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и

1 копчиковый (редко два). Спинномозговые нервы соответствуют сегментам спинного мозга и обозначаются латинскими заглавными буквами с указанием порядкового номера:

С1-С8- шейные, Th1- Th12- грудные, L1- L5- поясничные, S1-S5- крестцовые и Co1- копчиковый. Каждый спинномозговой нерв формируется из двух корешков - переднего (выносящего, эфферентного) и заднего (приносящего, афферентного), которые соединяются друг с другом в межпозвонковом отверстии. К заднему корешку прилежит чувствительный спинномозговой узел, содержащий тела крупных псевдоуниполярных чувствительных нейронов. Волокна переднего и заднего корешков образуют смешанные спинномозговые нервы, содержащие чувствительные (афферентные) и двигательные (эфферентные) волокна. Восьмой шейный, все грудные и два верхние поясничные спинномозговые нервы (C8-L2) содержат также симпатические волокна, являющиеся отростками клеток, расположенных в боковых рогах и выходящих из спинного мозга в составе передних корешков. Спинномозговые крестцовые нервы со второго по четвёртый (S2-S4) содержат парасимпатические волокна.

Вопрос № 16

Диффузная система кишечника. строение и функции:

Диффузная эндокринная система (ДЭС) -- отдел эндокринной системы, представленный рассеянными в различных органах эндокринными клетками, продуцирующими пептиды.

Эндокринная система выполняет множество функций. Они состоят в:

координировании работы органов и систем;

регуляции химических реакций, происходящих в организме;

поддержании постоянства внутренней среды (гомеостаза) при изменении внешних условий.

Эндокринная система взаимосвязана с другими регуляторами организма - с нервной и иммунной системами. Вместе с ними, они отвечает за:

рост и развитие тела;

половую дифференцировку (регулировку процессов организма с учетом принадлежности к тому или иному полу);

выполнение репродуктивных функций.

Работа эндокринной системы вместе с нервной обеспечивает психическую деятельность человека, в том числе и эмоциональные реакции на те или иные обстоятельства, условия внешней среды. Чтобы эндокринная система выполняла сои функции правильно, ее следует поддерживать. Для этого можно соблюдать диеты, включая в рацион продукты с йодом, кальцием, марганцем и другими витаминами и минералами, вести здоровый образ жизни.

Второй вид эндокринной системы - диффузная. Она представляет собой набор клеток, рассредоточенных в разных органах и системах. Они вырабатывают гормоны - пептиды, но не формируют желез. Эндокринные клетки находятся в пищеварительной системе, предсердиях, почках, печени, нервной системе, а также в других. Некоторые органы вырабатывают по одному-два гормона, другие, могут выделять очень большое количество биологически активных веществ. Например, в желудочно-кишечном тракте секретируется около 30 гормонов.

Эндокринную систему можно разделить на 2 основных звена - гипоталамо-гипофизарной и периферической системой. Первое является центральным. Периферическое звено эндокринной системы представлено основными железами (щитовидная, паращитовидная, половые, островки Лангергаса). Его работа находится под контролем гипоталамо-гипофизарной системы. Центральное звено может тормозить или увеличивать активность периферического. Такое строение эндокринной системы предполагает единство. И, если одно из звеньев начинает работать неправильно, влияние оказывается на все ее элементы.

Вопрос № 16

Автономная нс. строение и функции симпатической системы:

Автономная (вегетативная) нервная система регулирует функции организма независимо от воли человека. Вегетативная нервная система состоит из двух отделов:симатического и парасимпатического.

Тела нейронов симпатических преганглионарных волокон расположены в боковых рогах сегментов спинного мозга на уровне Т1-L2, поэтому симпатическая система является тораколюмбальной половиной автономной нервной системы. Преганглионарные волокна проходят короткий путь со смешанными спинномозговыми нервами, после чего они отходят в составе белых (миелинизированных) ветвей к симпатическим ганглиям, расположенным паравертебрально в виде двух цепей. Эти образования проходят спереди и сбоку от тел позвонков от шейного до сакрального отделов и называются симпатическими ганглионарными цепями. Короткие преганглионарные волокна на входе в цепь контактируют с постсинаптическими волокнами. В отличие от парасимпатической системы, симпатический отдел автономной нервной системы обеспечивает подготовку организма к стрессу, борьбе и разным экстремальным ситуациям. Симпатические реакции включают в себя увеличение частоты сердечных сокращений, артериального давления и сердечного выброса, перераспределение кровотока от сосудов кожи и внутренних органов к скелетным мышцам, расширение зрачка, бронходилатацию, сокращение сфинктеров и ряд метаболических изменений, направленных на мобилизацию из депо жиров и гликогена. Симпатическая система активизирует организм и готовит его к атаке, обороне или бегству. В результате активации симпатической системы учащаются сердцебиение и дыхание, бронхи расширяются, моторика и секреция ЖКТ уменьшаются, сосуды сужаются, аретриальное давление увеличивается, запасы гликогена печени преобразуются в глюкозу необходимую для активных действий. автономная нс. строение и функции парасимпатической системы:

Автономная (вегетативная) нервная система регулирует функции организма независимо от воли человека. Вегетативная нервная система состоит из двух отделов:симатического и парасимпатического.

Парасимпатическая нервная система -- часть автономной нервной системы, связанная с симпатической нервной системой и функционально ей противопоставляемая. В парасимпатической нервной системе ганглии (нервные узлы) расположены непосредственно в органах или на подходах к ним, поэтому преганглионарные волокна длинные, а постганглионарные -- короткие. Парасимпатические волокна ко многим органам проходят в составе блуждающего нерва, который иннервирует бронхи, сердце, пищевод, желудок, печень, тонкие кишки, поджелудочную железу, надпочечники, почки, селезенку и часть толстых кишок. Периферическая часть (симпатических и) парасимпатических нервных путей построена из двух последовательно расположенных нейронов. Парасимпатическая система способствует угнетению частоты, силы, проводимости и возбудимости на сердце, усилению работы гладкомышечной мускулатуры бронхов, вызывая их сужение; усилению работы секреторных клеток трахеи, гладкой мускулатуры и секреторных клеток ЖКТ. При раздражении парасимпатических нервов повышается кривизна хрусталика, усиливается преломляющая способность глаза, повышается кровенаполнение сосудов половых органов, усиливается слюноотделение и повышается секреция слезной жидкости.

Вопрос № 17

Сравнительный анализ строения и воздействия на разные органы симпатической и парасимпатической систем:

Влияние симпатического отдела:

На сердце -- повышает частоту и силу сокращений сердца.

На артерии -- не влияет в большинстве органов, вызывает расширение артерий половых органов и мозга, сужение коронарных артерий и артерий лёгких.

На кишечник -- угнетает перистальтику кишечника и выработку пищеварительных ферментов.

На слюнные железы -- угнетает слюноотделение.

На мочевой пузырь -- расслабляет мочевой пузырь.

На бронхи и дыхание -- расширяет бронхи и бронхиолы, усиливает вентиляцию лёгких.

На зрачок -- расширяет зрачки.

Влияние парасимпатического отдела:

На сердце -- уменьшает частоту и силу сокращений сердца.

На артерии -- расширяет артерии.

На кишечник -- усиливает перистальтику кишечника и стимулирует выработку пищеварительных ферментов.

На слюнные железы -- стимулирует слюноотделение.

На мочевой пузырь -- сокращает мочевой пузырь.

На бронхи и дыхание -- сужает бронхи и бронхиолы, уменьшает вентиляцию лёгких.

На зрачок -- сужает зрачки.

Симпатический и парасимпатический отделы оказывают различное, в ряде случаев противонаправленное влияние на различные органы и ткани, а также перекрёстно влияют друг на друга. Различное воздействие этих отделов на одни и те же клетки связано со спецификой выделяемых ими нейромедиаторов и со спецификой рецепторов, имеющихся на пресинаптических и постсинаптических мембранах нейронов автономной системы и их клеток-мишеней.

Вопрос №18

Предмет и задачи физиологии цнс. ее место среди научных дисциплин, изучающих человека:

Физиология (греч. physis - природа) - это наука изучающая функции организма человека, его органов и систем, а также механизмы регуляции этих функций. Физиология изучает процессы жизнедеятельности, протекающие в организме на всех его структурных уровнях: клеточном, тканевом, органном, системном, аппаратном и организменном.

Она тесно связана с дисциплинами морфологического профиля: анатомией, цитологией, гистологией, эмбриологией, так как структура и функция взаимно обусловливают друг друга. Физиология широко использует данные биохимии и биофизики для изучения функциональных изменений, происходящих в организме, и механизма их регуляции. Физиология также опирается на общую биологию и эволюционное учение, как основы для понимания общих закономерностей. Задачи физиологии ЦНС:

1. Познание законов функционирования ЦНС позволяет добиться высокой точности диагностики психических познавательных процессов, свойств и состояний личности, определить понятие психической нормы и на этой основе активно проводить психологическое обеспечение профессиональной деятельности, регулировать психическое развитие и предупреждать отклонения и патологии.

2. Изучение физиологии ЦНС помогает практическим психологам понять особенности строения и функции материального носителя психики, вскрыть закономерности и механизмы физиологии нервных процессов в интересах сохранения психического здоровья человека, для оказания людям квалифицированной психологической помощи.

3. Физиология ЦНС активно способствует клинической психологии в лечении различных нервно-психических заболеваний, которые представляют собой нарушения физиологических процессов и сопровождаются структурными изменениями в организме человека. Такие изменения могут существенно отразиться на психике, поведении и деятельности человека, представляя собой определенную опасность в процессе социального взаимодействия.

4. Физиология ЦНС способствует глубокой разработке механизмов нервных процессов, которые обеспечивают деятельность специалистов в области психиатрии, психотерапии, психофизики, психофизиологии, нейропсихологии, психобиологии, физиологии высшей нервной деятельности, патопсихологии.

5. Физиология ЦНС играет важную роль в понимании процессов и состояний человека в экстремальных условиях трудовой деятельности.

6. Физиология ЦНС помогает понять процессы возрастных изменений человека и соответственно учитывать их при диагностике, прогнозировании и регулировании психики детей и подростков на различных этапах жизненного пути. Достижения физиологии ЦНС используют специалисты по возрастной психологии, педагогической психологии и геронтологии. Педагогика на основе физиологии ЦНС смогла по-новому взглянуть на процессы обучения и воспитания, коррекции детей с различными отклонениями в умственном развитии Исследование элементарных физиологических процессов восприятия, осмысления и воспроизведения информации, знаний, умений и навыков является основой изменения современной базы общеобразовательного процесса.

7. Научная задача физиологии ЦНС состоит в том, чтобы изучить механизмы влияния физиологических процессов на динамику физической и умственной работоспособности человека. Понимание такой динамики позволит сохранить работоспособность на высоком уровне длительный период времени, своевременно предупредить аварии и травматизма на основе утомления.

8. Актуальной современной задачей физиологии ЦНС является необходимость всестороннего учета физиологических факторов при проектировании, разработке и эксплуатации техники.

9. Первостепенная задача физиологии ЦНС стоит в профилактике наркологической зависимости человека, предупреждении и лечении алкоголизма и игромании.

Предмет физиологии ЦНС заключается в изучении закономерностей процесса становления, развития и функционирования регулятивных основ нервной системы человека и животного, прежде всего спинного и головного мозга. Изучение строения и функций нервной системы осуществляется с учетом филогенеза и онтогенеза, в тесном взаимодействии с окружающей, в том числе и социальной средой.

Вопрос № 19

Краткая история становления физиологии как науки.

Физиология обязана своим возникновением потребностям медицины, а также стремлению человека познать себя, сущность и проявления жизни. Отец медицины Гиппократ (460-- 377 гг. до н. э. ) представлял организм человека как некое единство жидких сред, подчеркивал связь человека со средой обитания. Это определяло его подход к комплексному лечению больного. В эпоху Возрождения с изобретением микроскопа и углублением знаний о микроскопическом строении тканей животных начинается исследование функционального назначения открываемых структур. Так, Р. Декарт (1596-- 1650) сформулировал рефлекторный принцип организации движений, в основе которого лежит побуждающий их стимул. Особое место в науке о человеке сыграло открытие английским врачом В. Гарвеем (1578--1657) кровообращения. Обладая обширными анатомическими знаниями, он проводил экспериментальные исследования на животных и наблюдения на людях, основал физиологию как науку, основным методом которой является эксперимент. В XVII веке выполняется ряд исследований по физиологии мышц, дыхания, обмена веществ. Получает дальнейшее развитие принцип рефлекторной деятельности. Вносится много ценного в понимание деятельности систем кровообращения, дыхания, обмена веществ. В России солидные физиологические открытия сделаны М. В. Ломоносовым. XIX век -- период расцвета аналитической физиологии, когда были сделаны выдающиеся открытия практически по всем физиологическим системам, а также становление физиологии как самостоятельной науки. Во второй половине XIX века -- начале XX столетия физиология в России становится одной из передовых в мировой науке, в чем выдающуюся роль сыграли столичные школы И. М. Сеченова, И. П. Павлова.

Вопрос № 20

Современные методы исслед. головного мозга.

Методы исследования: Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) -- график электрической активности головного мозга, получаемый в процессе электроэнцефалографии. Это исследование является ключевым в диагностике таких патологических состояний головного мозга, как эпилепсия, а также в исследовании физиологии сна. Эхоэнцефалография - это метод распознавания изменений в тканях головного мозга с помощью ультразвука. Широко применяется для распознавания болезней головного мозга: объемных процессов - опухолей, абсцессов, кист, гематом. Вызванные потенциалы (ВП) -- биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. Компьютерная томография (КТ) -- новейший метод, дающий точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. КТ соединила в себе последние достижения рентгеновской и вычислительной техники, отличаясь принципиальной новизной технических решений и математического обеспечения. УЗДГ - это ультразвуковая допплерография, используется для оценки кровотока в крупных и средних сосудах головы и шеи. Магнитно-резонансная томография (МРТ) - это сложный высокоинформативный неинвазивный диагностический метод. МРТ основана на явлении ядерно-магнитного резонанса.

Вопрос № 21

Строение и функции н.с.

Нервная система состоит из нервной ткани, основу которой составляют нервные клетки-нейроны. Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относится головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна --периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и с исполнительными органами -- мышцами и железами. Периферическая нс делится на головной отдел - 12 пар черепно-мозговых нервов (афферентный отдел), и туловищный отдел - 31 пара спинно-мозговых нервов (эфферентный отдел).

Функции:

1) управляет деятельностью различ органов и их систем, составляющих целостный организм.

2) координирует работу всех органов и систем, связывая все части организма в единое целое.

3) с помощью органов чувств н.с. осуществляет связь организма с окружающей средой.

4) н.с. является материальной основой становления и функционирования высших психич. функций(памяти, внимания, мышления)

Вопрос № 21

Общие представления об эволюции. Осн. положения эволюционной теории.

Примеры самоорганизации в физических и химических системах показывают, что такие процессы могут происходить во всех материальных системах. Свойством самоорганизации может обладать и безусловно обладает сама материя на любом уровне организации. Следовательно, должна быть взаимосвязь между неживой и живой природой. С этой точки зрения возникновение жизни на земле так же закономерно, как и образование ячеистой структуры в жидкости. И, следовательно, весь окружающий нас мир и Вселенная представляют собой совокупность разнообразных самоорганизующихся процессов, которые служат основой любой эволюции. Положения теории: 1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.

2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.

3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как изменчивость и наследственность, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.

4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.

Вопрос № 22

Этапы эволюции н.с.

Первый из них - стадия протантропа, которая проходила примерно 9 миллионов лет назад. В это время выделяется особая группа прямоходячих - австралопитеки. Они стали основной переходной формой от обезьян к человеку. Они начинают активно осваивать первые орудия труда, которыми становятся обычные палки, кости убитых животных и камни. Вторая стадия - человек умелый. Проходила она примерно 2-2,5 миллиона лет назад. Постепенно увеличивается объем мозга и подвижность всего тела. Развиваются лицевые мышцы. 3 - эра питекантропа. Основным показателем этой эры считается разделение людей на большие стада и заселение континентов. Были освоены Африка, Китай и Европа. Именно в этот период (1-1,3 миллиона лет тому) был освоен огонь. Объем мозга увеличивается до 1200 см³, что приводит к формированию речи. Четвертая стадия - неандерталец. Объем мозга практически не меняется, но зато активно развивается его деятельность. Орудие труда изготавливаются на достаточно высоком уровне, развиваются разные виды речи. Появляются отдельные семьи. Этот период проходит между 200 и 500 тысячами лет назад. Пятая - кроманьонец. В этот период (40-50 тысяч лет назад) окончательно формируется облик современного человека. Появляется структура современного общества и происходит одомашнивание животных.

Вопрос № 23

Онтогенез ЦНС (гистогенез, морфогенез, системогенез).

Н.с. развивалась из наружного зародышего листа-эктодермы. У человека в конце 2ой недели после оплодотворения обособляется участок первичного эпителия и образуется нерв пластинка. Ее клетки активно делятся и дифференцируются, вследствие - они резко отличаются от соседних клеток. Далее края нерв пластинки приподнимаются и появляются нервные валики. В конце 3 недели края валика смыкаются и образуют нервную трубку. На концах трубки сохраняются 2 нейропора(отверстия) - передний и задний. К концу 4 недели нейропоры зарастают. Из головного конца развивается головной мозг, а из оставшейся- спинной.

После формирования 3 пузырей, начинают развив глаза, появляются изгибы мозга. Из переднего пузыря развивается конечный мозг. В дальнейшем происходит кортикализиция функций, т. е. доминирование корковых структур в реализации моторных и сенсорных, а также интегративных и высших психических функций. Развивающаяся н.с. очень чувствительна к инфекционным заболеваниям материнского организма. Т

акие «неприятности» могут быть источником химических сигналов, нарушающих управление быстрым ростом и созреванием н.с.

Спинной мозг: к 10 недели формируется внутренняя структура спин. мозга, к 12 недели образуются клетки нейроглии, также видны шейное и пояснично-кресцовое утолщения, появляются конский хвост и конечная нить спин. мозга, к 20 неделе начинается миелинизация спин. мозга, она также продолжается и в первый год жизни.

Вопрос №24

Нейрон, нерв, нерв волокно: строение и функции.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка --нейрон. Он состоит из тела клетки, ядра, разветвленных отростков --дендритов --по ним нервные импульсы идут к телу клетки --и одного длинного отростка --аксона --по нему нервный импульс проходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам. Функции нейронов: переработка информации: получение, проведение и передача другим клеткам. Нерв - большой пучок нервных волокон. Нервы образованы многочисленными пучками мякотных и безмякотных нервных волокон. Наружная оболочка представлена эпинервием. От эпинервия внутрь нервного ствола расположен перинервий. Соединительная ткань внутри нерва -- эндонервий -- связывает отдельные нервные волокна в пучки. Функция: распространение информации электрическими сигналами и с помощью химических передатчиков. Нервное волокно - отростки нейронов, покрытые глиальными оболочками, где проходят сосуды. Функция: распространение импульсов от периферических рецептров к цнс и от цнс к мышцам и железам.

Вопрос № 26

Классификация нейронов.

1) по кол-ву отростков: униполярные (1 отросток), биполярные(2), мультиполярные (1аксон и много дендритов), псевдоуниполярные (1 отросток,который делится на 2: аксон и дендрит)

2) по функциям: чувствительные (афферентные), двигательные (эфферентные), вставочные (ассоциативные).

3) по знаку действия: возбуждающие и тормозные

4) по выделяемому медиатору: адренергические (адреналин,норадреналин), холинергические (ацетил-холин), сератонинергические (сератонин), дофаминергические (дофамин).

Вопрос № 27

Передача возбуждения в нейронных цепях. Явления дивергенции, конвергенции.

В основе координационной деятельности ЦНС лежит взаимодействие процессов возбуждения и торможения.

Возбуждение - это активный процесс, представляющий собой ответную реакцию ткани на раздражение и характеризующийся повышением функций ткани.

Торможение - это активный процесс, представляющий собой ответную реакцию ткани на раздражение и характеризующийся снижением функций ткани.

Первичное торможение в ЦНС возникает за счет тормозных нейронов. Это особый вид вставочных нейронов, которые при передаче импульса выделяют тормозной медиатор. Различают 2 вида первичного торможения: постсинаптическое и пресинаптическое.

Постсинаптическое торможение возникает, если аксон тормозного нейрона образует синапс с телом нейрона и, выделяя медиатор, вызывает гиперполяризацию клеточной мембраны, тормозя активность клетки.

Пресинаптическое торможение возникает, когда аксон тормозного нейрона образует синапс с аксоном возбуждающего нейрона, препятствуя проведению импульса.

К функциональным особенностям нервных центров относятся: иррадиация возбуждения, конвергенция и дивергенция, суммация и т. д.

Иррадиация - при возбуждении (особенно сильном и длительном) одной группы нейронов импульсы распространяются на большое количество клеток. Чтобы возбуждение не распространялось безудержно, часть импульсов блокируется тормозными нейронами. Значение: организм обладает «запасными вариантами» на случай повреждения какой-либо группы клеток. Через некоторое время иррадиация сменяется явлением концентрации возбуждения в необходимом центре. В основе принципов иррадиации и концентрации лежат свойства конвергенции и дивергенции.

Конвергенция - при возбуждении большого количества нейронов импульсы сходятся к одной группе нервных клеток за счет того, что аксоны нескольких нейронов могут заканчиваться на одной нервной клетке.

Дивергенция - способность одного нейрона устанавливать многочисленные синаптические связи с разными нервными клетками. Благодаря дивергенции одна и та же нервная клетка может принимать участие в организации различных реакций и контролировать большое количество нейронов. Конвергенция и дивергенция взаимосвязаны.

Суммация возбуждений (или торможения). Нервные центры могут суммировать афферентные импульсы, что проявляется в усилении рефлекса при увеличении частоты раздражений или числа раздражаемых рецепторов.

Вопрос № 28

Механизмы транспорта веществ через клеточную мембрану.

Механизмы транспорта веществ через мембрану.

1. Простая диффузия жирорастворимых (гидрофобных) веществ через жировой слой мембраны. Это пассивный процесс под действием градиента (перепада) концентрации вещества по разные стороны мембраны. (Смотрите видео: пассивный транспорт через мембрану).

2. Неуправляемая диффузия (неуправляемый пассивный перенос) водорастворимых веществ через постоянно открытые ионные каналы мембраны.

3. Управляемая диффузия (управляемый пассивный перенос) водорастворимых веществ через управляемые ионные каналы мембраны. (Смотри: Ионные каналы мембраны)

4. Активный транспорт водорастворимых веществ с помощью специальных белковых транспортных структур (транспортёров) за счёт использования энергии расщепления АТФ. (Смотрите видео: активный транспорт через мембрану).

Вопрос № 29

Биоэлектрические явления в возбудимых тканях. Мембранный потенциал покоя нейрона.

Характерным признаком возбуждения тканей служат возникающие в них электрические явления.

В состоянии физиологического покоя наружная поверхность клеточной мембраны заряжена электроположительно, а внутренняя - электроотрицательно. Благодаря этому между ними возникает разность потенциалов, достигающая 60-90 мВ. Эту разность называют мембранным потенциалом покоя.

Возникновение потенциала покоя обусловлено неодинаковым содержанием ионов К+ и Na+ внутри и вне клетки. В цитоплазме клетки ионов К+ в 30-50 раз больше, чем в окружающей клетку тканевой жидкости, а ионов Na+ в 8-10 раз меньше. Разность концентраций этих ионов сохраняется потому, что проницаемость клеточной мембраны в состоянии покоя для ионов Na+ в 25 раз меньше, чем для ионов К+- Поэтому ионы К+ выходят из клетки через поры мембраны и скапливаются на ее наружной поверхности. При этом нарушается баланс ионов, необходимый для сохранения электронейтральности. В результате наружная поверхность клеточной мембраны становится электроположительной, а внутренняя - электроотрицательной; возникает мембранный потенциал покоя.

Величина потенциала покоя определяется соотношением количества положительно заряженных ионов К+, выходящих в единицу времени из клетки, и количества положительно заряженных ионов Na+, проникающих за это же время в клетку. Чем больше это соотношение, тем больше величина потенциала покоя.

Возбуждение клетки повышает проницаемость ее мембраны для ионов Na+, и они устремляются внутрь. В результате их количество у внутренней поверхности мембраны увеличивается, а у наружной - уменьшается. Это приводит к изменению знака заряда поверхностей клеточной мембраны: наружная поверхность становится электроотрицательной, а внутренняя - электроположительной. Возникает потенциал действия. Его величина зависит от количества ионов Na+, перешедших с наружной поверхности мембраны на внутреннюю. Когда наступает равновесие между количествами ионов внутри и вне клетки, поступление их. в клетку прекращается, Одновременно возрастает проницаемость мембраны для ионов К+; они интенсивно выходят из клетки и скапливаются на наружной поверхности ее мембраны: наружная поверхность вновь становится электроположительной, а внутренняя - электроотрицательной. Восстановлению неодинаковой концентрации ионов К+ и Na+ внутри и вне клетки способствует специальный механизм - «натрий-калиевый насос». Он выкачивает из клетки ионы Na+ и нагнетает в нее ионы К+.

Между силой раздражения и длительностью его действия существует обратно пропорциональная зависимость: чем больше сила раздражения, тем меньше длительность его действия, необходимая для возникновения возбуждения, и наоборот.

О возбудимости ткани или клетки судят по величине реобазы. Реобаза - это наименьшая сила тока (или напряжения), способная при неограниченном времени воздействия вызывать возбуждение ткани. Она измеряется в единицах силы возбудимых тканей или напряжения тока. Чем меньше реобаза, тем более возбудима ткань.

О скорости возникновения возбуждения судят по величине хронаксии. Хронаксия - это наименьшее время, в течение которого необходимо воздействовать на ткань электрическим током, равным удвоенной реобазе, чтобы вызвать ее возбуждение. Она измеряется в единицах времени. Чем меньше хронаксия, тем быстрее возникает возбуждение.

Вопрос № 30

Понятие потенциала действия. Фазы потенциала действия.

В нервных волокнах сигналы передаются с помощью потенциалов действия, которые представляют собой быстрые изменения мембранного потенциала, быстро распространяющиеся вдоль мембраны нервного волокна. Каждый потенциал действия начинается со стремительного сдвига потенциала покоя от нормального отрицательного значения до положительной величины, затем он почти так же быстро возвращается к отрицательному потенциалу. При проведении нервного сигнала потенциал действия движется вдоль нервного волокна вплоть до его окончания. На рисунке показаны изменения, возникающие на мембране во время потенциала действия, с переносом положительных зарядов внутрь волокна вначале и возвращением положительных зарядов наружу в конце. В нижней части рисунка графически представлены последовательные изменения мембранного потенциала в течение нескольких 1/10000 сек, иллюстрирующие взрывное начало потенциала действия и почти столь же быстрое восстановление. Стадия покоя. Эта стадия представлена мембранным потенциалом покоя, который предшествует потенциалу действия. Мембрана во время этой стадии поляризована в связи с наличием отрицательного мембранного потенциала, равного -90 мВ. Фаза деполяризации. В это время мембрана внезапно становится высокопроницаемой для ионов натрия, позволяя огромному числу положительно заряженных ионов натрия диффундировать внутрь аксона. Нормальное поляризованное состояние в -90 мВ немедленно нейтрализуется поступающими внутрь положительно заряженными ионами натрия, в результате потенциал стремительно нарастает в положительном направлении. Этот процесс называют деполяризацией, В крупных нервных волокнах значительный избыток входящих внутрь положительных ионов натрия обычно приводит к тому, что мембранный потенциал «проскакивает» за пределы нулевого уровня, становясь слегка положительным. В некоторых более мелких волокнах, как и в большинстве нейронов центральной нервной системы, потенциал достигает нулевого уровня, не «перескакивая» его. Фаза реполяризации. В течение нескольких долей миллисекунды после резкого повышения проницаемости мембраны для ионов натрия, натриевые каналы начинают закрываться, а калиевые -- открываться. В результате быстрая диффузия ионов калия наружу восстанавливает нормальный отрицательный мембранный потенциал покоя. Этот процесс называют реполяризацией мембраны. Для более полного понимания факторов, являющихся причиной деполяризации и реполяризации, необходимо изучить особенности двух других типов транспортных каналов в мембране нервного волокна: электроуправляемых натриевых и калиевых каналов. Электроупавляемые натриевые и калиевые каналы. Необходимым участником процессов деполяризации и реполяризации во время развития потенциала действия в мембране нервного волокна является электроуправляемый натриевый канал. Электроуправляемый калиевый канал также играет важную роль в увеличении скорости реполяризации мембраны. Оба типа электроуправляемых каналов существуют дополнительно к Na+/K+ -насосу и каналам К*/Na+-утечки. Электроуправляемый натриевый канал. В верхней части рисунка показан электроуправляемый натриевый канал в трех различных состояниях. Этот канал имеет двое ворот: одни вблизи наружной части канала, которые называют активационными воротами, другие -- у внутренней части канала, которые называют инактивационными воротами. В верхней левой части рисунка изображено состояние этих ворот в покое, когда мембранный потенциал покоя равен -90 мВ. В этих условиях активационные ворота закрыты и препятствуют поступлению ионов натрия внутрь волокна. Активация натриевого канала. Когда мембранный потенциал покоя смещается в направлении менее отрицательных значений, поднимаясь от -90 мВ в сторону нуля, на определенном уровне (обычно между -70 и -50 мВ) происходит внезапное конформационное изменение актива-ционных ворот, в результате они переходят в полностью открытое состояние. Это состояние называют активированным состоянием канала, при котором ионы натрия могут свободно входить через него внутрь волокна; при этом натриевая проницаемость мембраны возрастает в диапазоне от 500 до 5000 раз. Инактивация натриевого канала. В верхней правой части рисунке показано третье состояние натриевого канала. Увеличение потенциала, открывающее активационные ворота, закрывает инактивационные ворота. Однако инактивационные ворота закрываются в течение нескольких десятых долей миллисекунды после открытия активационных ворот. Это значит, что конформационное изменение, приводящее к закрытию инактивационных ворот, -- процесс более медленный, чем конформационное изменение, открывающее активационные ворота. В результате через несколько десятых долей миллисекунды после открытия натриевого канала инактивационные ворота закрываются, и ионы натрия не могут более проникать внутрь волокна. С этого момента мембранный потенциал начинает возвращаться к уровню покоя, т. е. начинается процесс реполяризации. Существует другая важная характеристикая процесса инактивации натриевого канала: инактивационные ворота не открываются повторно до тех пор, пока мембранный потенциал не вернется к значению, равному или близкому к уровню исходного потенциала покоя. В связи с этим повторное открытие натриевых каналов обычно невозможно без предварительной реполяризации нервного волокна.

Вопрос № 30

Аксонный транспорт: понятие, виды, свойства.

Аксомнный трамнспорт -- это перемещение по аксону нервной клетки различного биологического материала.

Аксональные отростки нейронов отвечают за передачу потенциала действия от тела нейрона к синапсу. Также аксон представляет собой путь, по которому осуществляется транспорт необходимых биологических материалов между телом нейрона и синапсом, необходимый для функционирования нервной клетки. По аксону из области синтеза в теле нейрона транспортируются мембранные органеллы (митохондрии), различные везикулы, сигнальные молекулы, ростовые факторы, белковые комплексы, компоненты цитоскелета и даже Na+- и K+-каналы. Конечными пунктами этого транспорта служат определенные области аксона и синаптической бляшки. В свою очередь, нейротрофические сигналы транспортируются из области синапса к телу клетки. Это выполняет роль обратной связи, сообщающей о состоянии иннервации мишени.

Длина аксона периферической нервной системы человека может превышать 1 м, а может быть и больше у крупных животных. Толщина большого мотонейрона человека составляет 15 мкм, что при длине в 1 м дает объём ~0,2 ммі, а это почти в 10000 раз больше объёма клетки печени. Это делает нейроны зависимыми от эффективного и координированного физического транспорта веществ и органелл по аксонам.

Величины длин и диаметров аксонов, а также количества материала, транспортируемого по ним, безусловно, говорят о возможности возникновения сбоев и ошибок в системе транспорта. Многие нейродегенеративные заболевания непосредственно связаны с нарушениями в работе этой системы.

Основные особенности аксонной транспортной системы

Упрощённо аксонный транспорт можно представить как систему, состоящую из нескольких элементов. В неё входят груз, белки-моторы, осуществляющие транспорт, филаменты цитоскелета, или «рельсы», вдоль которых «моторы» способны передвигаться. Также необходимы белки-линкеры, связывающие белки-моторы с их грузом или другими клеточными структурами, и вспомогательные молекулы, запускающие и регулирующие транспорт.

Классификация аксонного транспорта

Белки цитоскелета доставляются из тела клетки, двигаясь по аксону со скоростью от 1 до 5 мм в сутки. Это медленный аксонный транспорт (похожий на него транспорт имеется и в дендритах). Многие ферменты и другие белки цитозоля также переносятся при помощи этого типа транспорта.

Нецитозольные материалы, которые необходимы в синапсе, такие как секретируемые белки и мембраносвязанные молекулы, двигаются по аксону с гораздо большей скоростью. Эти вещества переносятся из места их синтеза, эндоплазматического ретикулума, к аппарату Гольджи, который часто располагается у основания аксона. Затем эти молекулы, упакованные в мембранные пузырьки, переносятся вдоль рельсов-микротрубочек путем быстрого аксонного транспорта со скоростью до 400 мм в сутки. Таким образом по аксону транспортируются митохондрии, различные белки, включая нейропептиды (нейромедиаторы пептидной природы), непептидные нейромедиаторы.

Транспорт материалов от тела нейрона к синапсу называется антероградным, а в обратном направлении -- ретроградным.

Транспорт по аксону на большие расстояния происходит с участием микротрубочек. Микротрубочки в аксоне обладают присущей им полярностью и ориентированны быстрорастущим (плюс-)концом к синапсу, а медленнорастущим (минус-) -- к телу нейрона. Белки-моторы аксонного транспорта принадлежат к кинезиновому и динеиновому суперсемействам.

Кинезины являются, в основном, плюс-концевыми моторными белкамми, транспортирующими такие грузы, как предшественники синаптических везикул и мембранные органеллы. Этот транспорт идет в направлению к синапсу (антероградно). Цитоплазматические динеины -- это минус-концевые моторные белки, транспортирующие нейротрофные сигналы, эндосомы и другие грузы ретроградно к телу нейрона. Ретроградный транспорт осуществляется динеинами не эксклюзивно: обнаружены несколько кинезинов, перемещающихся в ретроградном направлении.

Вопрос № 31

Механизм проведения потенциала действия. Свойства потенциала действия.

Последовательность процессов на мембране клетки во время развития потенциала действия.

1. В состоянии покоя в клетку наносится стимул (электрический, химический, механический)

2. Открываются натриевые каналы (потенциалозависимые, хенозависимые,Механозависимые) локальный ответ.

3. Натрий поступает в клетку и на мембране, происходит уменьшение мембранного потенциалов до какого-то порогового значения, характерного для каждой клетки индивидуально.

4. Если сила стимула достаточна(пороговая или сверхпороговая), то начинается быстрое массивное открытие натриевых каналов и натрий лавинообразно поступает в клетку.

5. Натрий приносит с собой положительный заряд, поэтому заряд на мембране, сначала доходит до 0 отметки, затем становится положительным - фаза деполяризации.

6. Когда разряд мембраны достигает максимального значения (пик потенциала действия), натриевые каналы прекращают свою работу (инактивируются), в это время открываются калиевые каналы, калий начинает выходить из клетки и уносит с собой положительный заряд. Соответственно. Заряд мембраны сначала доходит до 0 отметки, затем постепенно приобретает все более отрицательно значение и доходит до исходного значения мембранного потенциала (Реполяризация).

7. Если калия выходит из клетки больше, чем зашло натрия, то на графике регистрируется следовая гиперполеризация мембраны.

8. Если активируется некоторая часть натриевых каналов, то на графике регистрируется следовая деполяризация, т. е уменьшение мембранного потенциала.

Потенциал действия характеризуется рядом свойств, к которым относятся:

1) Потенциал действия подчиняется закону “Все или ничего”, т. е. на действие подпорогового раздражителя не возникает потенциала действия. На подачу раздражителя пороговой силы генерируется потенциал действия максимальной амплитуды. Если действовать надпороговым раздражителем, то величина потенциала действия не изменяется. Однако, в месте действия стимула потенциалы действия в единицу времени генерируются чаще. На этом механизме практически основана регуляция всех функций. Например, сила мышечного сокращения зависит не от амплитуды потенциалов действия, которая практически не меняется, а определяется частотой приходящих к мышце импульсов: чем чаще импульсы поступают к мышце, тем сильнее она сокращается, и наоборот, чем меньше их количество адресуется к ней, тем с меньшей силой она сокращается.

2) Потенциал действия распространяется инкрементно, т. е. по мере удаления от места раздражения величина пика потенциала действия практически не изменяется. В свое время академик Ухтомский пытался объяснить инкрементный характер распространения возбуждения тем, что потенциал действия в месте своего нахождения черпает необходимую для распространения энергию (подпитывается подобно электрическим подстанциям), поэтому его амплитуда не уменьшается. Ухтомский сравнивал распространение потенциала действия подобно горению полоски пороха или бикфордова шнура: они полностью сгорают, так как энергия для горения черпается в месте вспышки. 3) Потенциал действия имеет период полной невозбудимости (абсолютный рефракторный период). Если в этот момент наносить раздражение максимальной силы, то ответная реакция на него не последует. 4) Потенциал действия не способен к суммации. Однако, возбуждение характеризуется не только генерацией электрических процессов, при этом меняется температура и метаболизм тканей. Перечислим основные изменения обмена веществ в тканях, которые имеют место при возбуждении:При возбуждении в тканях усиливается синтез и распад жиров, углеводов и белков. Синтезируются и выделяются биологически активные вещества типа медиаторов (ацетилхолин, норадреналин, серотонин, РНК, …). Происходит распад и ресинтез макроэргических соединений, источников энергии (АТФ, АДФ, креатинфосфат, …). Увеличиваются анаэробные процессы, ведущие к накоплению недоокисленных продуктов (молочная кислота, …). Усиливаются аэробные процессы, ведущие к увеличению потребления тканями кислорода и выделению большего количества углекислого газа. Кроме биохимических сдвигов при возбуждении имеет место повышение теплопродукции, которое протекает в две фазы. I фаза - фаза начального теплообразования (анаэробное, бескислородное). В это время выделяется всего 2-3% тепла. Эта фаза по времени совпадает с генерацией потенциала действия;II фаза - фаза запаздывающего теплообразования (аэробная, кислородная). В этой фазе образуется 97-98% тепла. Если электрические явления в тканях связаны с изменением ионной проницаемости мембраны, то такие электрические процессы рассматриваются как активные. Кроме того, в тканях имеются электрические процессы, которые не связаны с нарушением ионной проницаемости мембраны и рассматриваются как пассивные. Имеются специфические вещества, блокирующие натриевые каналы в мембране и не оказывающие влияния на калиевые каналы. Если такими веществами заблокировать натриевые каналы клетки и раздражать ее электрическим током, то под электродами изменится величина мембранного потенциала. Следовательно, отклонения величины мембранного потенциала не связаны с нарушением ионной проницаемости, а определяется и какими-то другими факторами, которые наблюдаются в тканях при действии тока.

Вопрос № 32

Механизмы взаимодействия между нервными клетками: электротон и нервный импульс.

Нервные клетки функционируют в тесном взаимодействии друг с другом.

Значение нервных импульсов. Все взаимодействия между нервными клетками осуществляются благодаря двум механизмам: 1) влияниям электрических полей нервных клеток (электротоническим влияниям) и 2) влияниям нервных импульсов.

Первые распространяются на очень небольшие территории мозга Электрический заряд нервной клетки создает вокруг нее электрическое поле, колебания которого вызывают изменения электрических полей лежащих рядом нейронов, что приводит к изменениям их возбудимости, лабильности и проводимости. Электрическое поле нейрона имеет сравнительно небольшую протяженность--около 100 мк, оно быстро затухает по мере удаления от клетки и может оказывать воздействие лишь на соседние нейроны.

Второй механизм обеспечивает не только ближайшие взаимодействия, но и передачу нервных влияний на большие расстояния. Именно с помощью нервных импульсов происходит объединение отдаленных и изолированных участков мозга в общую, синхронно работающую систему, что необходимо для протекания сложных форм деятельности организма. Нервный импульс, следовательно, является основным средством связи между нейронами. Высокая скорость распространения импульсов и локальное их воздействие на избранную точку мозга способствуют быстрой и точной передаче информации в нервной системе. В межнейронных взаимодействиях используется частотный код, т. е. изменения функционального состояния и характера ответных реакций одной нервной клетки кодируются изменением частоты импульсов (потенциалов действия), которые она посылает к другой нервной клетке. Общее количество импульсов, отправляемых нервной клеткой в единицу времени, или ее суммарная импульсная активность,--важный физиологический показатель деятельности нейрона.

...