Раздел В. Вопросы к экзамену
1. Предмет, цель и задачи физиологии животных и человека.
Физиология животных и человека является одним из важнейших разделов биологической науки и как наука представляет собой систему достоверных знаний о процессах жизнедеятельности и функциях организма.
Предметом или объектом изучения физиологии животных и человека является организм животного и организм человека.
Физиология изучает физиологические процессы и физиологические функции живого организма на уровне клеток, тканей, органов и организма в целом в их взаимосвязи между собой и с учетом влияний условий окружающей среды, технологии содержания животных, поведенческие реакции животных.
Целью физиологии животных и человека является глубокое познание механизмов и закономерностей осуществления процессов и функций, их регуляции.
Физиология является теоретической основой ветеринарии и зоотехнии, знания ее необходимы ветеринарному врачу и зооинженеру в качестве основы для решения вопросов, связанных с эффективной профилактикой, диагностикой и терапией, организацией разумного содержания, эффективного использования животных, повышения их продуктивности. Они необходимы смежным специальностям, товароведу эксперту по сырью животного происхождения при оценке качества сырья и товаров животного происхождения, технологу по переработке продукции животноводства при определении путей и способов улучшения технологий.
Задачи физиологии животных весьма многообразны и определяются исходя из конечной цели:
•познание частных и общих механизмов и закономерностей деятельности клеток, тканей, органов и целостного организма, механизмов нейрогуморальной регуляции физиологических процессов и функций, качественного своеобразия физиологических процессов у продуктивных животных, поведенческих реакций и механизмов их формирования, роли отдельных факторов в обеспечении структурно-физиологической организации организма, его органов, в определении качества продукции, сырья;
•приобретение навыков по исследованию физиологических констант функций и умений использования знаний физиологии в профессиональной деятельности по специальности.
2. Основные разделы физиологии животных и человека. Связь физиологии с другими науками.
Общая физиология изучает физиологические процессы, свойственные всем живым существам. В общей физиологии можно выделить: физиологию клетки, физиологию возбудимых тканей.
Эволюционная физиология специально рассматривает естественную историю возникновения и преобразования процессов и функций в процессе эволюции мира животных.
Экологическая физиология изучает приспособительные изменения процессов и функций в связи с условиями жизни.
Сравнительная физиология или частная физиология изучает особенности физиологических процессов и функций в сравнительном аспекте у животных разных видов: свиней, лошадей крупного рогатого скота, овец, коз, кроликов, норок и т.д.
Частная физиология систем организма изучает особенности и закономерности физиологических процессов и функций отдельных систем организма: нервной, сенсорной, эндокринной, крови, кровообращения, дыхания и др.
Возрастная физиология изучает особенности и становление физиологических процессов и функций у животных в различные периоды индивидуального развития (онтогенеза). Она включает физиологию молодняка животных.
Отраслевая физиология изучает особенности физиологических процессов и функций, связанных с той или иной продуктивностью животных: физиология лактации, откорма и т.д.
СВЯЗЬ: Физиология тесно связана с рядом биологических наук, имеет много точек соприкосновения с физикой и химией, широко используя их законы и методы, так как физические и химические процессы лежат в основе процессов и функций организма. Эволюционная теория помогает физиологии понять закономерности развития функций организма. Знания экологии физиология использует при изучении приспособительных изменений функций к определенным условиям жизни.
Физиология опирается на данные анатомии, гистологии и цитологии, биохимии, так как все процессы жизнедеятельности протекают в определенных структурах организма и в основе их лежат биохимические процессы.
В свою очередь физиология является теоретической основой для всех специальных врачебных и зоотехнических дисциплин: фармакологии, диагностики, терапии, акушерства, хирургии, разведения, кормления, животноводства, зоогигиены и других.
Знания физиологии являются базой для формирования врачебного и зоотехнического мышлений.
3. Краткая история физиологии. Исторические этапы развития. Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии науки.
Каждая наука характеризуется своей историй. История науки – система знаний о потребностях, путях и способах познания и формирования представлений о процессах и функциях организма животных, необходимых для дальнейшего эффективного их изучения в будущем.
Физиология как наука возникла в XVII столетии. Она берет начало с замечательной работы английского врача, анатома и физиолога Вильяма Гарвея «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», опубликованной в 1628 году. В своем исследовании В. Гарвей впервые обосновал путем эксперимента наличие большого и малого кругов кровообращения, и доказал, что сердце обеспечивает кровообращение. Работа ученого послужила мощным стимулом для последующих исследований процессов и функций организма.
В дальнейшем в развитии физиологии следует выделить три этапа:
первый - накопление фактических данных о сущности и закономерностях отдельных процессов жизнедеятельности организма, его тканей, органов и систем;
второй – обобщение частных сведений о процессах жизнедеятельности в определенные представления о функциях организма;
третий – современный период целенаправленного изучения процессов и функций исходя из потребностей и на основе оформленных теорий, принципов деятельности организма.
УЧЕНЫЕ: Ряд крупных проблем физиологии мышц и нервов поставил и разрешил в своих работах Н.Е. Введенский (1884-1886 гг).
Значительное влияние на развитие учения физиологии центральной нервной системы оказала работа А.А. Ухтомского «О зависимости кортикальных двигательных эффектов от побочных центральных влияний», в которой был сформирован принцип доминанты.
Благодаря трудам А.Ф. Самойлова особенно высокое развитие получило электрофизиологическое исследование нервно-мышечной деятельности (1904 г). В 1933 г. Казанский физиолог А.В. Кибяков доказал химическую передачу возбуждения от одного нейрона к другому в шейном симпатическом узле.
К.М. Быков с коллективом провел большие исследования роли коры больших полушарий в деятельности внутренних органов.
Л.А. Орбели развил учение И.П. Павлова о трофическом влиянии нервной системы.
Основоположником возрастной физиологии является И.А. Аршавский, эволюционной физиологии – А.И. Карамян, экологической физиологии – А.Д. Слоним, учения о функциональных системах организма – П.К. Анохин.
4. Методы физиологических исследований.
Математическое моделирование в физиологии. Знание количественных характеристик различных физиологических процессов, взаимоотношений между ними позволило создать их математические модели. С помощью таких моделей физиологические процессы воспроизводят на компьютерах, исследуя различные варианты реакций, т. е. возможных будущих их изменений при тех или иных воздействиях на организм (лекарственные вещества, физические факторы или экстремальные условия окружающей среды).
Метод бескровного эксперимента. И. П. Павлов создал новую методологию, благодаря чему физиология стала развиваться как синтетическая наука, и ей оганически стал присущ системный подход. Метод хронического эксперимента, разработанный И. П. Павловым, создал принципиально новую науку — физиологию целостного организма, синтетическую физиологию, которая выявляла влияние внешней среды на физиологические процессы, обнаруживала изменения функций органов, систем для обеспечения жизни организма в различных условиях.
Метод хронического эксперимента. Великий русский физиолог И. П. Павлов нашел способ, позволяющий заглянуть вглубь организма, не нарушая его целостность. Это был метод хронического эксперимента, проводимого на основе «физиологической хирургии».
В стерильных условиях наркотизированному животному производят хирургическую операцию, позволяющую получить доступ к тому или иному внутреннему органу, проделывают «окно» в полый орган, вживляют фистульную трубку или выводят наружу и подшивают к коже проток железы. Сам опыт начинают после заживления послеоперационной раны и выздоровления животного, когда характер течения физиологических процессов не отличается от нормального. Благодаря этой методике стало возможным длительно изучать течение тех или иных физиологических процессов в естественных условиях.
Метод острого эксперимента. С момента зарождения и до 80-х годов XIX века физиология оставалась наукой аналитической. Она расчленяла организм на отдельные органы и системы и изучала деятельность их изолированно. Основным методическим приемом аналитической физиологии были эксперименты на изолированных органах. При этом чтобы получить доступ к какому-либо внутреннему органу или системе, физиолог должен был заниматься вивисекцией (живосечением). Такие эксперименты называют также острыми опытами.
Не говоря о моральной стороне проблемы, острые опыты грубо нарушают нормальный ход физиологических явлений и не позволяют понять сущность процессов, протекающих в организме в естественных условиях, в норме. Кроме того, исследование изолированных органов не дает представления об их истинной функции в условиях целостного неповрежденного организма.
Методы электрического раздражения органов и тканей. Основоположником метода электрического раздражения органов и тканей был немецкий физиолог З. Дюбуа-Реймон, предложивший свой «санный аппарат» (индукционная катушка) для дозированного-электрического раздражения живых тканей. В настоящее время для этого используют электронные стимуляторы, позволяющие получить электрические импульсы любой формы, частоты и силы.
Электростимуляция стала важным методом исследования функций органов и тканей. Этот метод широко применяется и в клинике. Электрокардиостимуляция стала надежным способом восстановления нормального ритма и функций сердца. Успешно применяется электростимуляция скелетных мышц, разрабатываются методы электрической стимуляции участков головного мозга при помощи вживленных электродов.
Химические методы исследования в физиологии. В физиологии широко применяются химические методы. Изучение химических взаимодействий процессов жизнедеятельности легло в основу возникновения области химии, изучающей эти процессы - физиологической химии, которая в настоящее время выделилась в самостоятельную науку — биологическую химию, раскрывающую молекулярные механизмы физиологических процессов.
В экспериментальной физиологии широко применяются методы, возникшие на стыке химии, физики и биологии, что в свою очередь породило новые отрасли науки, например, биологическую физику, изучающую физическую сторону физиологических явлений.
Нередко в физиологии используются радионуклидные методы. В современных физиологических исследованиях применяются и другие методы, заимствованные из точных наук.
Наблюдение. Сравнительно медленное развитие экспериментальной физиологии на протяжении двух столетий после работ В. Гарвея объясняется не только низким уровнем развития естествознания, но и несовершенством исследования физиологических явлений путем их обычного наблюдения.
Физиологические процессы представляют собой динамические явления. Они непрерывно развиваются и изменяются, поэтому непосредственно удается наблюдать лишь 1-2 или, в лучшем случае, 2-3 процесса. Однако чтобы их анализировать, необходимо установить связь этих явлений с другими процессами, которые при таком способе исследования остаются незамеченными. Вследствие этого простое наблюдение физиологических процессов как метод исследования является источником субъективных ошибок. К тому же наблюдение, как правило, позволяет установить лишь качественную сторону явлений и лишает возможности исследовать их количественно.
Графическая регистрация физиологических процессов. Изобретение кимографа и введение метода графической регистрации артериального давления немецким ученым К. Людвигом в 1847 г. открыло новый этап развития физиологии. Кимограф позволил осуществлять объективную запись изучаемого процесса. При этом во время самого опыта задача экспериментатора заключалась в том, чтобы получить высококачественные записи — кривые (кимограммы). Анализ полученных данных можно было производить позже, когда внимание экспериментатора уже не отвлекалось на проведение опыта. Метод графической регистрации позволял синхронно записывать несколько физиологических процессов.
Вскоре после изобретения способа записи артериального давления были предложены методы регистрации сокращения сердца и мышц (Т. В. Энгельман), разработана техника воздушной передачи (капсула Марея), позволившая записывать иногда на значительном расстоянии от объекта ряд физиологических процессов в организме: дыхательные движения грудной клетки и живота, перистальтику и изменение тонуса желудка, кишечника и т. д. Был предложен метод регистрации изменения сосудистого тонуса (плетизмография по Моссо), объема различных внутренних органов — онкометрия и т. д.
Исследования биоэлектрических явлений. Важной вехой развития физиологии было открытие Л. Гальвани «животного электричества». На протяжении почти целого столетия единственным индикатором биоэлектрических потенциалов был нервно-мышечный препарат лягушки. С его помощью были открыты потенциалы, генерируемые сердцем при его деятельности (опыт Келликера и Мюллера), а также необходимость непрерывной генерации электрических потенциалов для постоянного сокращения мышц (опыт «вторичного тетануса» Маттеуччи).
5. Понятие раздражимости и возбудимости. Классификация раздражителей. Общая характеристика возбудимых тканей.
Раздражимость – основное свойство живых клеток, способность реагировать в ответ на действие раздражителей изменением структурных и функциональных свойств.
Раздражитель – любое изменение внешней или внутренней среды (если достаточно велико, возникло достаточно быстро, продолжается достаточно долго).
Классификация раздражителей (по природе):
- физические (механические, температ., звуковые, световые, электрические)
- химические (щелочи, кислоты, гормоны, продукты обмена)
- физико-химические (изменение рН среды, ионного состава)
Классификация раздражителей (по степени приспособленности):
- адекватные (к восприятию которых биологическая структура адаптирована, н-р, видимый свет для рецепторов, нервный импульс для скелетной мышцы)
- неадекватные (воздействующие на структуру, не приспособленную специально для их восприятия, н-р, электрич. ток для мышечной ткани, механич. удар); их пороговая сила в сотни и более раз превышает пороговую силу адекватного раздражителя.
Возбудимость – способность клеток отвечать на действие возбудителя возбуждением.
Возбуждение (распространяющийся волнообразный процесс) проявляется:
в мышечной ткани - сокращением,
в железистой – образованием и выделением секрета,
в нервной – возникновением и проведением нервного импульса.
6. Природа возбуждения. Опыты Л. Гальвани, Э. Дюбуа-Раймона. Понятие потенциала покоя и механизм его формирования.
Гальвани Луиджи. Впервые продемонстрировал высокую чувствительность возбудимых тканей к действию слабого электрического тока. Показал наличие электрических явлений в живых клетках.
Конец 19 в. Герман Л., Дюбуа-Раймон Э., Бернштейн Ю. доказали, что электрические явления, возникающие в возбудимых тканях, обусловлены электрическими свойствами клеточных мембран.
Дюбуа-Раймон Э. показал, что наружная поверхность мышцы заряжена положительно по отношению к внутреннему содержимому.
В состоянии покоя между наружной и внутренней поверхностями мембраны клетки существует разность потенциалов, кот. называется мембранным потенциалом покоя (МПП) или мембранным потенциалом.
Потенциал покоя (ПП) — мембранный потенциал возбудимой клетки (нейрона, кардиомиоцита) в невозбужденном состоянии. Он представляет собой разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет у теплокровных от -55 до -100 мВ. У нейронов и нервных волокон обычно составляет -70 мВ.
Формирование ПП.
Первый этап: создание незначительной (-10 мВ) отрицательности внутри клетки за счёт неравного асимметричного обмена Na+ на K+ в соотношении 3: 2. В результате этого клетку покидает больше положительных зарядов с натрием, чем возвращается в неё с калием. Такая особенность работы натрий-калиевого насоса, осуществляющего взаимообмен этих ионов через мембрану с затратами энергии АТФ, обеспечивает его электрогенность.
Результаты деятельности мембранных ионных насосов-обменников на первом этапе формирования ПП таковы:
1. Дефицит ионов натрия (Na+) в клетке.
2. Избыток ионов калия (K+) в клетке.
Появление на мембране слабого электрического потенциала (-10 мВ).
Второй этап: создание значительной (-60 мВ) отрицательности внутри клетки за счёт утечки из неё через мембрану ионов K+. Ионы калия K+ покидают клетку и уносят с собой из неё положительные заряды, доводя отрицательность до -70 мВ.
Итак, мембранный потенциал покоя - это дефицит положительных электрических зарядов внутри клетки, возникающий за счёт утечки из неё положительных ионов калия и электрогенного действия натрий-калиевого насоса.
7. Потенциал действия: сущность, этапы процесса возникновения. Фазы одиночного цикла возбуждения. Понятие лабильности. Потенциал действия (ПД) — быстрое колебание потенциала покоя, сопровождающееся, как правило, перезарядкой мембраны. ПД — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны. Потенциал действия является физической основой нервного и мышечного сокращения. ЭТАПЫ: 1 Под влиянием раздражителя пороговой или сверхпороговой величины проницаемость мембраны клетки для ионов возрастает, и они устремляются внутрь клетки (проницаемость Na в клетку в 500 раз больше, и в 20 раз больше, чем для К), что приводит к уменьшению величины мембранного ПП – возникает деполяризация мембраны. Разность потенциалов на мембране исчезает.
2Происходит перезарядка мембраны (инверсия заряда) – внутренняя поверхность заряжается положительно по отношению к наружной. Потенциал превышения достигает 30-50 мВ, после чего закрываются быстрые натриевые каналы и открываются калиевые.
3Начинается процесс восстановления исходного уровня МПП – реполяризация мембраны.
Фазы одиночного цикла возбуждения
(при внеклеточном отведении, т.е. с помощью электродов, приложенных к поверхности клетки)
Предспайк (предпотенциал) – процесс медленной деполяризации мембраны
Пиковый потенциал, или спайк (мембрана не способна отвечать возбуждением на раздражение)
Отрицательный следовой потенциал – от критического уровня деполяризации мембраны до исходного уровня поляризации мембраны (порог раздражения снижен, возбудимость повышена)
Положительный следовой потенциал – увеличение мембранного потенциала покоя и постепенное возвращение его к исходной величине (порог раздражения повышается).
Фазы одиночного цикла возбуждения
(при внутриклеточном отведении, т.е. с помощью электродов, один из которых внутри клетки, а другой на ее поверхности)
1. Местное возбуждение (локальный ответ) – начальная деполяризация мембраны
2. Деполяризация мембраны (восходящая часть спайка, включая инверсию)
3. Реполяризация мембраны – нисходящая часть ПД
4. Следовая деполяризация (соответствует отрицательному следовому потенциалу)
5. Следовая гиперполяризация (соответствует положительному следовому потенциалу)Лабильность - функциональная подвижность возбудимых тканей.
8. Особенности механизма проведения возбуждения по нервным волокнам.
Потенциал действия распространяется непрерывно.
Возбуждение последовательно охватывает соседние участки мембраны осевого цилиндра и распространяется вдоль оси аксона до его конца. Проведение нервного импульса начинается с распространением электрического поля. Возникший потенциал действия за счет электрического поля способен деполяризовать мембрану соседнего участка до критического уровня, в результате чего на соседнем участке генерируются новые потенциалы.
Распространение возбуждения идет с постепенным ослаблением – декрементом, т. к. процессы метаболизма не обеспечивают быстрой компенсации расхода энергии.
Сам потенциал действия не перемещается, он исчезает там же, где возник. Главную роль в возникновении нового потенциал действия играет предыдущий.
Скорость распространения возбуждения по волокну определяется его диаметром.
9. Нервная система: классификация отделов, характеристика. Схема связей в центральной и периферической нервной системе. Понятие нейронного ансамбля.
Вся Нервная система человека, образованная нервной тканью, делится на две составляющие: центральную и периферическую нервные системы.
Нервная система (НС)– иерархически организованная нервная ткань, пронизывающая весь организм и связывающая его в единое целое. Функция НС осуществляет связь организма с внешней средой (соматическая НС) и с внутренними органами (вегетативная, или автономная НС). 
По расположению в организме различают:
1) центральную нервную систему(ЦНС), состоящую из головного и спинного мозга
2) периферическую нервную систему, включающую соматические и вегетативные нервы, скопления нервных клеток, называемых ганглиями. 
Модуль, или нейронный ансамбль – совокупность локальных нейронных сетей, которая передает информацию со своего входа на выход, подвергает ее трансформации. При этом один и тот же модуль может входить в состав различных функциональных образований.
На каждом этапе переработки информации в качестве функциональной единицы выступает не отдельный нейрон, а внутренне интегрированное клеточное объединение – нейронный ансамбль.
Характеристика нейронного ансамбля:
Локальный синергизм реакции нейронов центральной зоны.
Наличие тормозной окантовки, образованной клетками с тормозными реакциями на данное раздражение. Данные клетки окружают центральную зону клеток с возбудительными реакциями.
Наличие определенного числа нейронов со стабильными ответами (в центральной ядерной зоне) при значительно большем числе клеток с вариабельными параметрами импульсного ответа.
Функции нейронного ансамбля. Он служит для формирования более сложных блоков и конструкций мозга. Избыточность нейронных элементов и межнейронных связей в ансамбле определяет многофункциональность образований. Это повышает надежность нервного механизма управления и связи в организме.
10. Методы исследования функций ЦНС: метод разрушения (экстерпация), метод перерезки, метод раздражения, электроэнцефалография, метод вызванных потенциалов, микроэлектродный метод.
1) Метод разрушения, используя этот метод, можно установить какие функции ЦНС, выпадают после оперативного вмешательства и какие сохраняются. Данный методический прием давно используется в экспериментальных исследованиях. Однако разрушение и экстирпация являются грубыми вмешательствами, и они сопровождаются существенными изменениями функций ЦНС и организма в целом. В последние десятилетия наиболее широкое распространение получил метод локального электролитического разрушения отдельных ядер и структур мозга с использованием стереотаксического принципа. Суть последнего заключается в том, что электроды в глубинные структуры мозга водятся с использованием стереотаксических атласов. Такие атласы мозга разработаны для разных животных и для человека. По соответствующим атласам при помощи стереотаксического прибора электроды, канюли можно вживить в различные ядра мозга (а также разрушить локально).
2) Метод перерезки - дает возможность изучить значение в деятельности того или иного отдела ЦНС, влияний, поступающих от других ее отделов. Перерезка производится на различных уровнях ЦНС. Полная перерезка, например, спинного мозга или ствола мозга разобщает вышележащие отделы ЦНС от нижележащих и позволяет изучить рефлекторные реакции, которые осуществляются нервными центрами, расположенными ниже места перерезки. Перерезка и локальное повреждение отдельных нервных центров производится не только в условиях эксперимента, но и в нейрохирургической клинике в качестве лечебных мероприятий.
3) Метод раздражения позволяет изучить функциональное значение различных образований ЦНС. При раздражении (химическом, электрическом и т.д.) определенных структур мозга можно наблюдать возникновение, особенности проявления и характер распространения процессов возбуждения. В настоящее время наиболее широкое распространение получили методы раздражения отдельных ядерных образований мозга, или используя микроэлектродную технику – отдельных нейронов.
4) Электрографические методы. К этим методам исследования функций ЦНС относятся:
А) электроэнцефалография—метод регистрации суммарной электрической активности различных отделов головного мозга. Впервые запись электрической активности мозга была осуществлена В.В.Правдич-Неминским с помощью электродов, погруженных в мозг. Бергер зарегистрировал потенциалы мозга с поверхности черепа и назвал запись колебаний потенциалов мозга электроэнцефалограммой (ЭЭГ-ма).
Частота и амплитуда ЭЭГколебаний может меняться, но в каждый момент времени в ЭЭГ-ме преобладают определенные ритмы, которые Бергер назвал альфа-, бета-, тета- и дельта-ритмами. Альфа-ритм характеризуется частотой колебаний 8-13 Гц, амплитуда 50 мкВ. Этот ритм лучше всего выражен в затылочной и теменной областях коры и регистрируется в условиях физического и умственного покоя при закрытых глазах. Если глаза открыть, то альфа-ритм сменяется более быстрым бета-ритмом. Бета-ритм характеризуется частотой колебаний 14-50 Гц и амплитудой до V мкВ. Тета-ритм представляет собой колебания с частотой 4-8 Гц и амплитудой100-150 мкВ. Этот ритм регистрируется, во время поверхностного сна, при гипоксии и легком наркозе. Дельта-ритм характеризуется медленными колебаниями потенциалов с частотой 0,5-3,5 Гц, амплитудой 250-300 мкВ. Этот ритм регистрируется во время глубокого сна, при глубоком наркозе, при коматозном состоянии.
ЭЭГ метод используется в клинике с диагностической целью. Особенно широкое применение этот метод нашел в нейрохирургической клинике для определения локализации опухолей мозга. В неврологической клинике этот метод находит применение при определении локализации эпилептического очага, в психиатрической клинике- для диагностики расстройств психики. В хирургической клинике ЭЭГ используется для тестирования глубины наркоза.
Б) Метод локального отведения потенциалов, когда биотоки регистрируются с определенных ядерных образований либо в остром эксперименте, либо после предварительного вживления электродов – в хроническом опыте. Отведение потенциалов с использованием микроэлектродов, когда регистрируется активность отдельных нейронов. Отведение потенциалов может быть внутриклеточное и внеклеточное.
В) Метод вызванных потенциалов, когда регистрируется электрическая активность определенных структур мозга при стимуляции рецепторов, нервов, подкорковых структур. Различают первичные (ПО) и поздние или вторичные (ВО) вызванные потенциалы. Метод ВП находит применение в неврологии и в нейрофизиологии. В настоящее время стереотаксический метод находит широкое применение в нейрохирургической клинике для следующих целей: разрушения структур мозга с целью ликвидации состояний гиперкинеза, фантомной боли, некоторых психических расстройств, эпилептических нарушений и др., выявления патологических эпилептогенных очагов; для разрушения этих опухолей; коагуляции аневризм мозговых сосудов.
11. Строение нервной ткани. Классификация нейронов. Типы глиальных клеток и их функциональные особенности. Гематоэнцефалический барьер ЦНС.
Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейронов) и глии.
Нейрон (нервная клетка) – основной структурный и функциональный элемент нервной системы. Составляют 10% от общего числа клеток в НС. У человека насчитывается более ста миллиардов нейронов.
Нейрон состоит из тела (перикарион), дендритов, аксона и аксонных окончаний (терминалей). Центр процессов синтеза в нейроне – ее тело (сома), которое содержит ядро, рибосомы, ЭПР и др. органеллы. Здесь синтезируются медиаторы и клеточные белки. При разрушении сомы дегенерирует вся клетка, включая отростки.
По дендритам импульсы следуют к телу клетки, по аксону (длина: мм-м) – от тела клетки к другим нейронам, мышцам или железам.
Глия. 90 % клеток НС составляют клетки глии (глиальные клетки), которые заполняют все пространство между нейронами.
Функции глии: регуляция транспорта питательных веществ от капилляров к нейронам.
Типы глиальных клеток
| ПНС | Шванновские клетки | Образуют миелиновую оболочку |
| Амфициты (капсулные клетки) | Образуют оболочку нервных клеток, спинальных ганглий, атономных ганглий | |
| ЦНС | Олигодендроциты | Образуют миелиновую оболочку |
| Астроциты | Выполняют опорную функцию | |
| Микроглия | Способны к фагоцитозу | |
| Эпендимоциты | Выстилают полости головного и спинного мозга | |
| Секреторные клетки сосудистого сплетения (хороидные клетки) | Вырабатывают жидкость, предохраняющую ГМ, СМ от механических воздействий – спинномозговая жидкость, ЦСЖ |
Астроциты – глиальные клетки ЦНС, выполняющие опорную функцию. Они принимают участие в формировании гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). За счет многочисленных псевдоподий они плотно покрывают наружные стенки капилляров. Сущность барьера заключается в том, что связь нервных клеток c гемокапиллярами осуществляется посредством плазматических астроцитов, которые одной своей частью (ножкой) контактируют с нейроном, а другой – с гемокапилляром. Таким образом, нейроны полностью изолированы от гемокапилляров астроцитами.
ГЭБ регулирует проникновение из крови в мозг метаболитов, БАВ, химических веществ, воздействующих на чувствительные структуры мозга, и препятствует поступлению чужеродных веществ, микроорганизмов, токсинов.
Механизм. Клетки эндотелия капилляров ЦНС очень плотно прилегают друг к другу. ГЭБ окружает мозг и функционирует как регулятор, позволяющий углеводам (глюкозе) и белкам поступать в мозг только по специфическим транспортным путям. При этом жирорастворимые вещества проходят в мозг почти свободно. В связи с этим многие соединения, не растворимые в жирах, не преодолевают такой барьер. К жирорастворимым относятся, в частности лекарства, точкой приложения действия которых является ГМ (леводопа), применяемая при лечении болезни Паркинсона – дрожательный паралич (гибель нейронов, продуцирующих дофамин).
12. Понятие синапса. Основные структуры синапса. Виды синапсов. Механизм синаптической передачи.
На конце аксонной терминали образуется специализированный контакт – синапс с нервной, мышечной или железистой клеткой.
Функция синапса: односторонняя передача информации от клетки к клетке. Играют роль в процессах памяти и обучения. Н-р, чем чаще синапс передает сигнал, тем быстрее этот сигнал начинает передаваться. На протяжении жизни синапсы могут утрачиваться или возникать новые.
В месте синапса между клетками существует тесный контакт. В составе синапса выделяют три структуры:
Пресинаптическая мембрана
Синаптическая щель
Постсинаптическая мембрана
Виды синапсов:
аксо-соматические,
аксодендритичные,
аксо-аксональные,
дендро-дендритические.
Большинство синаптических контактов
относится к аксо-дендритическим
Механизм синаптической передачи. Аксон образует булавовидное утолщение (синаптический терминал), содержащий синаптические пузырьки. Когда к окончанию аксона приходит нервный импульс (возникает ПД), в нем секретируется небольшое количество нейромедиатора, который высвобождается из окончания путем экзоцитоза и связывается с рецепторами мембраны постсинаптического нейрона. При связывании происходит или деполяризация постсинаптической мембраны, способствующая дальнейшему прохождения сигнала (возбудительный синапс) или ее гиперполяризация, которая препятствует его проведению (тормозной синапс).
13. Рефлекс как основная форма деятельности ЦНС. Классификация рефлексов (привести примеры). Рефлекторная дуга и ее схема. Понятие нервного центра.
Рефлекс – основная форма деятельности центральной НС. Это ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая при участии ЦНС.
В 17 в. Рене Декарт (франц. уч.) впервые сформулировал понятие о рефлексе как ответной реакции на раздражение органов чувств. В 18 в. представление было развито чешским физиологом И. Прохаской и др. исследователями.
Сеченов И.М., Павлов И.П. (отеч. физиологи) углубили учение о рефлекторной деятельности ЦНС. Сеченовым была ыдвинута идея о рефлекторной природе всех процессов, происходящих в ГМ, включая психические. Павловым был разработан метод условных рефлексов.
Классификация рефлексов
По биологическому значению: ориентировочные, оборонительные, пищевые,половые
По расположению рецепторов:
экстерорецептивные – от рецепторов на внешней поверхности тела
интерорецептивные – от рецепторов внутренних органов, сосудов
проприорецептивные – от рецепторов в мышцах, связках, сухожилиях
3) В зависимости от органов, которые участвуют в формировании: двигательные, секреторные, сосудистые
4) В зависимости от отделов мозга, необходимых для осуществления данного рефлекса: спинальные (СМ), бульбарные (продолг.мозг), кортикальные (кора ГМ)
5) От происхождения: условные (врожденные) и безусловные (приобретенные).
Нервный центр – функциональное объединение нейронов, обеспечивающее осуществление какого-либо рефлекса или регуляцию какой-либо определенной функции. Нейроны НЦ могут находится в одном отделе ЦНС или в нескольких. Например, центр дыхания, расположенный в продолговатом мозге; центр коленного рефлекса – в поясничном отделе