Физиология сенсорных систем

Механоноцицепторы находятся преимущественно в коже, фасциях, сухожилиях, суставных сумках и слизистых оболочках. Представлены свободными нервными окончаниями волокон Ад-типа (скорость проведения возбуждения 4-30м/с), проводят быструю механическую и термическую боль. Реагируют на деформацию и повреждение мембраны при сжатии или растяжении ткани, сдавливании, термическом воздействии.

Хемоноцицепторы также находятся в коже и в слизистых оболочках, но превалируют во внутренних органах. Представлены окончаниями нервных волокон С-типа (скорость проведения возбуждения около 1 м/с), проводят медленную плохо локализованную боль; медленно адаптируются. Реагируют на действие алгогенов, которые нарушают процессы окисления в тканях. Это тканевые алгогены - серотонин, гистамин, ацетилхолин и др., образующиеся при распаде клеток, тахикинины (например, вещество Р), которые выделяются из окончаний нервов при повреждающих воздействиях, плазменные алгогены - брадикинин, каллидин, простагландины, которые повышают чувствительность хемоноцицепторов к болевым факторам.

В зависимости от локализации выделяют три вида боли:

· Поверхностную - от кожи и слизистых;

· Глубокую - от мышц, суставов и костей

· Висцеральную - от внутренних органов

Поверхностная и глубокая боль объединяются под названием «соматическая боль». Поверхностная боль отличается от других видов боли тем, что имеет две составляющих:

- раннюю (первичную, эпикритическую) боль, которая возникает мгновенно, имеет острый характер и четкую локализацию;

- позднюю (вторичную, протопатическую) боль, которая возникает с задержкой, имеет тупой характер и нечеткую локализацию.

Пути проведения ранней и поздней боли идут вместе в составе переднего и латерального спиноталамических путей (рис. 33Б), но имеют отличия.

Пути ранней боли: болевая импульсация по волокнам Ад поступает в задние рога спинного мозга, где происходит переключение на нейрон второго порядка. Аксоны данных нейронов переходят на противоположную сторону, направляясь в ствол мозга в составе переднего спинно-таламического тракта. В стволе мозга от данного тракта отходят коллатерали к ядрам ретикулярной формации. Восходящий спинно-таламический путь заканчивается на специфических ядрах таламуса (третьи нейроны) вместе с волокнами дорзальных столбов, формирующих медиальную петлю и обеспечивающих передачу возбуждения от проприорецепторов и тактильных рецепторов кожи лица, туловища, конечностей. Значительная часть импульсации от таламуса поступает в первичную соматосенсорную зону постцентральной извилины, обеспечивая четкую локализацию болевого раздражителя.

Пути поздней боли: С-волокна, несущие болевую импульсацию, входят в задние рога спинного мозга в составе задних корешков. В области желатинозной субстанции меньшая часть волокон переключается на вставочные нейроны, а большая часть волокон направляется дальше, переключаясь в задних рогах на нейроны, аксоны которых образуют латеральный спинно-таламический тракт. Волокна латерального спинно-таламического тракта на уровне ствола мозга отдают коллатерали в различные структуры - серое околоводопроводное вещество, ядра тектальной области и ядра ретикулярной формации ствола. От ядер ретикулярной формации возбуждение направляется на нейроны неспецифических ядер таламуса, вызывая общую активацию коры, а также в структуры гипоталамуса и другие подкорковые образования мозга (отрицательные эмоциогенные зоны среднего и промежуточного мозга), формируя эмоциональный компонент боли.

Болевая чувствительность от внутренних органов поступает в спинной мозг в основном по медленным безмиелиновым афферентным волокнам, идущим в составе симпатических нервов.

Болевая импульсация от кожи лица, слизистой оболочки полости рта, периодонта, пульпы зуба по волокнам Ад («быстрая» боль) и С («медленная» боль) в составе тройничного нерва направляется в продолговатый мозг, где заканчивается на нейронах ядра спинального тригеминального тракта. Часть волокон подходит к ядрам ретикулярной формации продолговатого мозга и к ядрам шва. Нейроны ядра спинального тригеминального трката образуют несколько восходящих трактов. «Быстрая» болевая импульсация от механоноцицепторов челюстно-лицевой области проводится по вентральному и дорзальному тригемино-таламическим трактам и заканчивается на нейронах специфических ядер таламуса и, частично, на нейронах неспецифических ядер таламуса. «Медленная» болевая импульсация от органов челюстно-лицевой области проводится по тригемино-ретикуло-таламическому тракту, обеспечивая генерализованную передачу болевой импульсации через ретикулярную формацию к неспецифическим ядрам таламуса, а также к структурам лимбико-гипоталамической области головного мозга.

Специфический путь болевой чувствительности заканчивается в соматосенсорной области коры, представленной двумя проекционными зонами. Первичная зона находится в области постцентральной извилины. Здесь происходит анализ ноцицептивных воздействий и формирование ощущения острой, точно локализованной боли. Кроме того, за счет тесных связей с моторной зоной коры осуществляются моторные акты при воздействии повреждающих стимулов. Вторичная проекционная зона находится в глубине сильвиевой борозды и участвует в процессах осознания и выработки программы поведения при болевом воздействии.

Возбуждение от неспецифического пути распространяется на все области коры, включая первичную и вторичную зоны болевой системы. Значительную роль в формировании болевой чувствительности играет орбито-фронтальная область коры, которая участвует в организации эмоционального и вегетативного компонентов боли.

Функциональные особенности болевой сенсорной системы в раннем онтогенезе

Порог болевой чувствительности у новорожденных детей выше, латентный период больше, ответная реакция выражается общей двигательной реакцией, изменением ЧСС и дыхания. Болевая чувствительность в области лица выше, чем в других участках тела. Через неделю после рождения общая двигательная реакция на болевые раздражения уменьшается, появляются более локальные ответы. К концу 1-го года жизни ребенок может дифференцировать место болевого раздражения кожи. После 3 лет становится возможной локализация болевых ощущений, вызванных раздражением рецепторов внутренних органов.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Болевая сенсорная система. Боль - определение, сущность, классификация. Физиологическое значение боли.

2. Современные представления о ноцицептивной системе. Болевые рецепторы, их виды, свойства. Виды болевых раздражений.

3. Проводниковый и корковый отделы, пути проведения болевой чувствительности.

4. Болевая чувствительность слизистой оболочки полости рта, ее топографические особенности. Физиологические особенности болевой чувствительности пульпы зуба и периодонта (стоматологический факультет).

5. Понятие об антиноцицептивной системе. Нейрональные механизмы антиноцицепции.

6. Взаимодействие ноцицептивной и антиноцицептивной систем как механизм регуляции болевой чувствительности.

7. Физиологические основы обезболивания и наркоза.

8. Особенности болевой сенсорной системы в раннем онтогенезе

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Работа 1. Определение порогов болевой чувствительности

(электроалгезиметрия)

Алгезиметрия - определение болевого порога с помощью прибора (алгезиметра), который устанавливают в исследуемой точке, усиливая на нее давление до возникновения отчетливого болевого ощущения. Найденный порог болевой чуствительности выражают в единицах шкалы алгезиметра.

Оснащение: электростимулятор ЭЛ-2, трансформатор, индифферентный и активный электроды, вата, спирт, физиологический раствор.

Цель работы: убедиться, что разные участки челюстно-лицевой области обладают различной болевой чувствительностью.

Ход работы: исследования проводят на человеке. Индифферентный электрод укрепляют на ладони правой руки, раздражающий монополярый электрод размещают поочередно в области подбородка (место выхода подбородочного нерва) слева и справа, в области слизистой щеки на уровне верхнего клыка (слева и справа), в области центрального верхнего и нижнего десневых сосочков.

Частота раздражения 5 имп./с, длительность импульсов - 3 мс. Постепенно увеличивая интенсивность раздражения, доводят его до появления у испытуемого четкого ощущения болевых уколов.

Оформление результатов работы: запишите полученные величины порогов болевой чувствительности (в мВ). Сделайте вывод, сравнивая пороги справа и слева на верхней и нижней челюсти. Укажите причины различий в порогах болевой чувствительности различных участков челюстно-лицевой области.

Работа 2. Электроодонтометрия

В стоматологической практике проводится исследование болевой чувствительности зубов с помощью электрического раздражения. Этот метод определения порогов раздражения зубов при действии постоянного тока называют электроодонтометрией. Снижение болевой чувствительности зуба может свидетельствовать о хроническом воспалительном процессе (кариес, пульпит). В норме порог болевого раздражения для здоровых зубов составляет 2-6 мкА. Снижение порога раздражения (менее 2 мкА, т.е. повышение возбудимости зуба) происходит при пародонтозе. Повышение порога раздражения (более 6 мкА, т.е. снижение возбудимости) возникает при пульпитах. При гибели пульпы порог составляет более 100-200 мкА и связан с возбуждением рецепторов пародонта.

Оснащение: электроодонтометр (типы ОД-2М или ЭОМ-3), электроды, марлевые салфетки, спирт, физиологический раствор, бинт, ватные тампоны и валики, пинцет, чашка Петри.

Цель работы: найти пороги болевой чувствительности интактных зубов.

Ход работы: исследование проводят на студентах. Индифферентный электрод соединяют с клеммой «+» прибора. На него наматывают марлевую салфетку, смоченную физиологическим раствором, и помещают его на ладонь испытуемого, который держит электрод в кулаке. Тщательно высушивают исследуемый зуб тампоном, закладывают ватные валики. Активный электрод соединяют с клеммой «­» прибора. Конец активного электрода обматывают тонким слоем ваты, смачивают его водой и прикладывают к чувствительной точке зуба. Включают прибор и начинают прибавлять силу тока до тех пор, пока испытуемый не почувствует болевое ощущение. Записывают найденное значение силы тока, которое является величиной порога болевой чувствительности исследуемого зуба.

Перед каждым измерением болевой чувствительности зуба следует выключать прибор.

Чувствительные точки: у резцов и клыков - середина режущего края, на премолярах - вершина щечного бугра, на молярах - вершина переднего щечного бугра.

Оформление результатов работы: результаты исследований внести в таблицу 10:

Таблица 10

Сделайте вывод, охарактеризовав состояние исследованных зубов по данным электроодонтометрии.

Ситуационные задачи для прверки уровня знанийо

1. Человек обратился к врачу с жалобами на боль в левой руке, лопатке, эпигастральной области. После сбора анамнеза и осмотра больной был направлен на обследование к кардиологу. Почему при заболевании сердца человек может ощущать боль в указанных областях?

2. Операция перерезки задних корешков спинного мозга (ризотомия) на стороне болевого раздражения вызывает резкое снижение ощущения боли, но не ликвидирует его полностью. Напротив, разрушение соответствующих спинальных ганглиев (ганглиолизис) вызывает полную аналгезию. Объясните разницу в аналгезирующих эффектах этих двух ощущений.

3. На человека действует болевой раздражитель. Можно ли, не спрашивая отчета об его ощущениях, узнать, чувствует ли он боль?

Ситуационные задачи для самостоятельной работы

1. Известный революционер Камо (Тер-Петросян), попав в тюрьму, симулировал психическое расстройство, выражающееся в отсутствии болевой чувствительности. Камо хохотал, когда ему прижигали кожу, кололи иголками и т.д. Однако у тюремных врачей возникли сомнения. На чем они основывались?

2. При нанесении слабых уколов на кожу тыльной поверхности кисти испытуемый в большинстве случаев ощущал прикосновение, изредка - боль. При более интенсивных уколах той же области, он чувствовал только боль. Дайте объяснение этому явлению.

3. ПРИЛОЖЕНИЕ

ОТВЕТЫ НА СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ ПРОВЕРКИ УРОВНЯ ЗНАНИЙ

Общая физиология сенсорных систем

1. При выключении левого рецепторного поля перестанут поступать сигналы в корковый отдел соответствующего анализатора в правом полушарии головного мозга, так как проводящие пути образуют перекресты на спинальном или стволовом уровнях.

2. Кошка будет реагировать только на запах мясного бульона, так как проводящие пути обонятельного анализатора не проходят через таламус и поэтому не были выключены охлаждением.

3. Обобщенная схема сенсорной системы (анализатора) будет выглядеть следующим образом:

1. При повреждении левого зрительного нерва будет полное выпадение поля зрения левого глаза.

2. Показатели преломления воды, роговицы и среды глаза примерно одинаковы, а глаз приспособлен для хода лучей в системе «воздух-роговица». Поэтому воздушная камера, помещенная перед глазами, улучшает зрение под водой.

3. При приближении предмета к глазу возрастает размер его изображения на сетчатке глаза.

4. При этом достигается лучшее фокусирование изображения на сетчатку.

5. Это связано с возбуждением симпатической нервной системы, которая иннервирует радиальные мышцы радужки. В результате их сокращения происходит увеличение диаметра зрачка.

Слуховая сенсорная система

1. Человек различает звуки в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц. В данном примере эти звуки человек не воспринимает.

2. Вода - более плотная среда, в ней звук распространяется быстрее. Поэтому разница во времени между приходом звука в левое и правое ухо будет меньше, чем в воздухе. Это затруднит определение источника звука в водной среде.

3. Овальное окно передает колебания слуховых косточек перилимфе. Если бы мембрана окна стала жесткой, не происходило бы восприятия звуков.

4. Это может наблюдаться у стариков при наличии склеротических явлений в стенках сосудов.

5. Подписи под рисунками расставлены правильно.

Вестибулярная сенсорная система

1. Может, так как рецепторы полукружных каналов внутреннего уха воспринимают изменение скорости движения тела. Положение головы в пространстве воспринимается рецепторами, расположенными в мешочках преддверия.

2. При поездке в автомобиле и поезде раздражителями рецепторов оттолитового аппарата являются линейные ускорения при вертикальных колебаниях, разгоне и торможении движущего средства. При движении в поезде вертикальные колебания, связанные со стыками рельс, имеют меньшую амплитуду, их частота превышает 0,5 Гц, т.е. она находится за пределами диапазона частот, вызывающих укачивание. Действие горизонтальных ускорений, связанных с разгоном и торможением, при движении поезда также значительно меньше, чем при движении автомобиля.

3. Поскольку причиной возникновения болезни движения были вертикальные колебания, то поражение полукружных каналов, рецепторы которых возбуждаются угловым ускорением, не может существенно уменьшить чувствительность к укачиванию у третьей обезьяны. У первой и второй обезьян с разрушением структур отолитового аппарата, раздражителем рецепторов которого является линейное ускорение, чувствительность к укачиванию будет снижена. Так как к вертикальным колебаниям наиболее чувствительны рецепторы мешочка, имеющего вертикальное положение, поэтому наименьшая чувствительность к укачиванию (более позднее возникновение рвоты) будет у второй обезьяны.

Сенсорные системы вкуса и обоняния

1. Во время еды корковый отдел вкусового анализатора стимулируется не только с вкусовых рецепторов, но и с рецепторов глотки, пищевода и желудка. Кроме того, расширение желудка при поступлении в него пищи увеличивает активность вкусовых рецепторов. Часть возбуждения из вкусовой сенсорной системы поступает в лимбическую систему и пищевой центр гипоталамуса, участвуя в формировании эмоции аппетита.

2. Вещества, вызывающие вкусовое ощущение, действуют в растворенном виде. При сильном волнении тормозится секреция слюнных желез. В сухой полости рта вкусовые ощущения будут ослаблены.

3. Наблюдаемые галлюцинации могут быть связаны с нарушением функции нейронов грушевидной извилины, в которой находится корковый центр обонятельного анализатора.

Соматосенсорная система

1. При ощупывании предмета включаются новые тактильные рецепторы, а также проприорецепторы. Следовательно, в головной мозг поступает больше информации о предмете.

2. Минимальное расстояние, на котором две точки прикосновения воспринимаются как два раздражителя на спине равно 50мм, на ладони - 20мм. Следовательно, испытуемый ощутит на спине прикосновение в одной точке, а на ладони - в двух.

3. Подошва, спина, предплечье, лоб, нос, губы, кончики пальцев рук.

4. Подошва, спина, предплечье, лоб, верхнее веко.

Болевая сенсорная система

1. Это возможно за счет «отраженных болей», которые охватывают участки периферии, иннервируемые тем же сегментом спинного мозга, что и затронутый внутренний орган по принципу конвергенции импульсов от кожи и внутренних органов на нейроны, от которых идет восходящий болевой путь.

2. Неполный аналгезирующий эффект перерезки задних корешков по сравнению с разрушением спинальных ганглиев свидетельствует о том, что часть аксонов нейронов спинальных ганглиев, проводящих болевые сигналы, поступает в спинной мозг не через задние корешки, а через передние (подтверждено морфологическими исследованиями).

3. Узнать, чувствует ли человек боль можно по реакции зрачка, который расширяется при болевых воздействиях.

физиология сенсорный зрение слуховая система

Рисунок Мариотта для обнаружения слепого пятна

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. Физиология человека: учебник для студ.мед.вузов /В.М.Покровский и [др.] ; под ред.: В.М. Покровского, Г.Ф.Короько. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина,2007. -655с.

2. Нормальная физиология: Учебник /под ред. А.Ф. Завьялова, В.М. Смирнова. - М.: МЕДпресс-информ, 2009. - 816с.

Дополнительная литература

1. Алипов Н.Н. Основы медицинской физиологии: учебное пособие. - М., «Практика», 2008. - 413с.

2. Казаков В.Н., Леках В.А., Тарапата Н.И. Физиология в задачах: учеб.пособие /под ред. В.Н.Казакова. - Ростов на Дону; 1996, -410с.

3. Нормальная физиология. В 3 т.: учеб. пособие для студ. высш.учеб.заведений / Яковлев В.Н., Есауленко И.Э., Сергиенко А.В. и др.; //под ред. В.Н.Яковлева. Т.3. Интегративная физиология. - М.: Издат. центр «Академия», 2006. - 224с.

4. Наглядная физиология: учеб.пособие /Джереми Уард, Роджер Линден, Роб Кларк; пер. с англ. Е.Г.Ионкиной, О.С. Глазачева; под ред. О.С.Глазачева, Е.Г. Ионкиной. -М.: ГЭОТАР-Меди, 2010. -136с.

5. Физиология человека. Compendium : учебник для вузов / под ред. Б.И.Ткаченко, В.Ф.Пятина. - Самара: Самар. Дом печати, 2002. - 416 с.

6. Физиология сенсорных систем и высшая нервная деятельность: учебное пособие для студ. ВУЗов /В.М.Смирнов, С.М. Будылина. - 2-е изд., стереотип. - М.: Издат.центр «Академия», 2004. - 304 с.

7. Физиология человека. Задачи и упражнения: учеб.пособие /под ред. Ю.И.Савченкова. - Изд. 2-е, испр. и доп. - Ростов н/Д: Феникс; Красноярск; 2007. -160с.

8. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: учеб. пособие /под ред. К.В.Судакова, А.В. Котова, Т.Н. Лосевой. - М.: Медицина, 2002. - 704 с.

9. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: учеб. Пособие / Н.Н.Алипов, Д.А. Ахтямова, В.Г. Афанасьев и др.; под ред. С.М. Будылиной, В.М. Смирнова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 336 с.

10. Чеснокова С.А. Шастун С.А. Атлас по нормальной физиологии: учебное пособие для студ. мед. Вузов / под ред. Н.А.Агаджаняна - 2-е изд., испр. и доп. - М.: ООО «Медицинское инфорационное агенство», 2007. - 496 с.

Размещено на Allbest.ru