Механизмы проведения возбуждения. Потенциал действия
Исследование механизма возникновения и основных фаз потенциала действия. Законы раздражения и возбуждения. Распространение потенциала действия по нервному волокну. Характеристика роли локальных потенциалов. Передача сигналов между нервными клетками.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.03.2014 |
Размер файла | 212,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
а) мочеиспускание
б) охрана потомства
в) строительство нор
Ответ. [1, с.61-63]
Спинной мозг является центром ряда рефлексов. Основные -- это проприоцептивные рефлексы: моно-, би- и полисинаптические сухожильные и миостатические, хотя немалую роль играют и кожные, и висцеральные. Некоторые спинномозговые рефлексы имеют характер ритмических (чесательный, шагательный и др.), в основе которых лежат реципрокные отношения в спинальных мотонейронных пулах и феномен отдачи. Мышечные рефлексы обеспечивают быстрые движения (фазные рефлексы) и изменение и поддержание позы (тонические); эти рефлексы могут возникать от проприо- и экстероцепторов кожи, поддерживаются же они благодаря связи от проприоцепторов.
В ряде случаев спинальные рефлексы протекают настолько константно, что изменение и выпадение их может являться диагностическим тестом состояния спинного мозга. В спинном мозгу локализован также ряд эффекторных центров, осуществляющих вегетативные функции -- сосудодвигательные, потоотделительные, мочеполовые, дефекационные и др.
Таким образом, спинной мозг, являясь главным исполнительным отделом центральной нервной системы, в то же время участвует в первичной обработке проприо- висцеро- и экстероцептивных кожных сигналов, осуществляет координационно-интегративную рефлекторную функцию на сегментарном уровне и обеспечивает обратную афферентацию от проприоцептивного аппарата к управляющим структурам головного мозга.
Охрана потомства, строительство нор к спинномозговым рефлексам млекопитающих животных не относится.
5. Какова функция вставочных нейронов спинного мозга?
а) восприятие раздражения
б) осуществление связи с отделами ЦНС
в) проведение возбуждения к мышцам
Ответ. [5, с.46-49]
На поперечном срезе спинного мозга видно, что его вещество неоднородно. Внутри расположено серое вещество, а снаружи -- белое вещество. Серое вещество спинного мозга представляет собой скопление тел нейронов и их коротких отростков, белое вещество -- скопление их длинных отростков, соединяющих нервные клетки различных сегментов спинного мозга между собой и с клетками головного мозга. В центре серого вещества имеется центральный канал, по которому циркулирует спинномозговая жидкость.
В сером веществе спинного мозга различают задние, промежуточные и передние столбы; на поперечном срезе они выглядят как передние и задние рога. В грудном отделе спинного мозга в сером веществе выделяют еще боковые рога. В задних рогах и в промежуточном веществе группируются вставочные нейроны (интернейроны), а в передних рогах -- мотонейроны.
Локальные скопления нервных клеток в сером веществе называют ядрами. В ядрах осуществляется обработка поступающей в спинной мозг информации и передача ее на другие нервные центры.
Поступающие в составе задних корешков нервные волокна, являющиеся отростками сенсорных нейронов, лежащих в спинномозговых узлах, частично заканчиваются в области верхушки заднего рога, которая носит название студенистого вещества. Студенистое вещество, или желатинозная субстанция, представляет собой скопление интернейронов (пучковых клеток), выполняющих в рефлекторной дуге роль промежуточного, вставочного звена между сенсорными нейронами и мотонейронами. Пучковые клетки в большом количестве встречаются не только в задних рогах, но и в промежуточном веществе. Благодаря своим отросткам они осуществляют связь выше- и нижележащих сегментов спинного мозга между собой. Аксоны этих вставочных нейронов достигают передних рогов спинного мозга, где заканчиваются на мотонейронах, иннервирующих соответствующие скелетные мышцы.
Таким образом, основная функция сегментарного аппарата спинного мозга, в состав которого входит участок серого вещества вместе с соответствующей парой спинномозговых нервов и относящихся к ним передних и задних корешков, сводится к осуществлению врожденных сегментарных рефлексов.
В задних рогах (столбах) нейроны располагаются послойно. Здесь сосредоточено множество ядер, на которых оканчиваются афферентные нервные волокна общей соматической и висцеральной чувствительности. Среди ядер заднего рога следует отметить собственное ядро, которое располагается в центре заднего рога. Оно служит местом переключения тех чувствительных нервных волокон, которые несут информацию о болевых и температурных раздражениях с поверхности кожи, и передачи этой информации по восходящим трактам в головной мозг.
В промежуточных столбах лежат: грудное ядро (ядро Кларка), промежуточное медиальное ядро и промежуточное латеральное ядро. Последнее расположено в боковом роге и прослеживается только в грудных сегментах спинного мозга. Клетки промежуточного латерального ядра связаны с рефлекторной деятельностью внутренних органов и составляют центры вегетативной нервной системы. Грудное ядро и промежуточное медиальное ядро имеют отношение к переключению афферентной соматической информации, поступающей в спинной мозг по чувствительным нервным волокнам в составе задних корешков, на проводящие пути, ведущие к головному мозгу, в частности к мозжечку. В передних рогах (столбах) серого вещества лежат моторные (двигательные) ядра. В местах шейного и поясничного утолщений спинного мозга, от сегментов которых осуществляется иннервация верхней и нижней конечностей, выделяют до пяти групп двигательных ядер. В двигательных ядрах лежат мотонейроны, аксоны которых в составе соответствующих нервов достигают мышечных волокон и передают им необходимые команды из центральной системы.
3. ОТВЕТИТЬ НА ВОПРОСЫ
1. Утолщения спинного мозга появляются в шейном и поясничном отделах. Почему? С чем это связано?
Ответ. [8, с. 146]
Спинной мозг представляет собой тяж длиной около 45 см у мужчин и около 42 см -- у женщин, имеет сегментарное строение (31--33 сегмента); каждый его сегмент связан с определенной частью тела. Спинной мозг включает пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый.
В процессе эволюции сформировалось два утолщения: шейное (сегменты, иннервирующие верхние конечности) и пояснично-крестцовое (сегменты, иннервирующие нижние конечности) как результат повышенной нагрузки на эти отделы спинного мозга. Тренировка любого органа обеспечивает прогрессивное его развитие, естественно, при этом совершенствуется и функция. Орган, который не получает достаточной нагрузки, постепенно атрофируется. В указанных утолщениях спинного мозга соматические нейроны наиболее крупные, их больше, в каждом корешке этих сегментов больше нервных волокон, они имеют наибольшую толщину.
2. Какое значение имеют восходящие и нисходящие пути спинного мозга?
Ответ. [8, стр.148-150]
Проводниковая функция осуществляется с помощью нисходящих и восходящих путей. Афферентная информация поступает в спинной мозг через задние корешки, эфферентная импульсация и регуляция функций различных органов и тканей организма осуществляется через передние корешки. Каждый корешок представляет собой множество нервных волокон.
Все афферентные входы в спинной мозг несут информацию от трех групп рецепторов: 1) от кожных рецепторов (болевых, температурных, прикосновения, давления, вибрации); 2) от проприорецепторов (мышечных Ї мышечных веретен, сухожильных -- рецепторов Гольджи, надкостницы и оболочек суставов); 3) от рецепторов внутренних органов -- висцерорецепторов (механо- и хеморецепторов).
Значение афферентной импульсации, поступающей в спинной мозг, заключается в следующем: 1) участие в координационной деятельности ЦНС по управлению скелетной мускулатурой; при выключении афферентной импульсации от рабочего органа управление им становится несовершенным; 2) участие в процессах регуляции функций внутренних органов; 3) поддерживает тонус ЦНС; при выключении афферентной импульсации наступает уменьшение суммарной тонической активности ЦНС; 4) несет информацию об изменениях окружающей среды. Основные проводящие пути спинного мозга приведены в Табл. 1.
Таблица 1
Восходящие (чувствительные) пути |
Физиологическое значение |
|
Клиновидный пучок (пучок Бурдаха) проходит в задних столбах, импульсация поступает в кору |
Осознаваемая проприорецептивная импульсация от нижней части туловища и ног |
|
Тонкий пучок (пучок Голля), проходит в задних столбах, импульсация поступает в кору |
Осознаваемая проприорецептивная импульсация от верхней части туловища и рук |
|
Задний спинно-мозжечковый (Флексига) |
Не осознаваемая проприорецептивная импульсация |
|
Передний спинно-мозжечковый (Говерса) |
То же |
|
Латеральный спиноталамический |
Болевая и температурная чувствительность |
|
Передний спиноталамический |
Тактильная чувствительность, прикосновение, давление |
|
Нисходящие (двигательные) пути |
Физиологическое значение |
|
Латеральный кортикоспинальный (пирамидный) |
Импульсы к скелетным мышцам, произвольные движения |
|
Передний кортикоспинальный (пирамидный) |
То же |
|
Руброспинальный (Монакова), проходит в боковых столбах |
Импульсы, поддерживающие тонус скелетных мышц |
|
Ретикулоспинальный, проходит в передних столбах |
Импульсы, поддерживающие тонус скелетных мышц с помощью возбуждающих и тормозящих влияний на a- и y-мотонейроны, а также регулирующие состояние спинальных вегетативных центров |
|
Вестибулоспинальный, проходит в передних столбах |
Импульсы, обеспечивающие поддержание позы и равновесия тела |
|
Тектоспинальный, проходит в передних столбах |
Импульсы, обеспечивающие осуществление зрительных и слуховых двигательных рефлексов (рефлексов четверохолмия) |
4. РЕШИТЬ ЗАДАЧИ
У некоторых пациентов коленный рефлекс бывает слабо выражен. Чтобы усилить его, предлагают сцепить руки и тянуть их в разные стороны. Почему это приводит к усилению рефлекса?
Ответ. [8, с. 273-276]
Это связано, по-видимому, с тем, что сцепить руки и растягивая их в разные стороны, пациент возбуждает нейроны, длинные аксоны которых входят в состав спинноталамических путей. При этом, от болевых рецепторов туловища, шеи и конечностей Ад- и С-волокна первых чувствительных нейронов (их тела находятся в спинальных ганглиях) идут в составе спинномозговых нервов и входят через задние корешки в спинной мозг, где разветвляются в задних столбах и образуют синаптические связи прямо или через интернейроны со вторыми чувствительными нейронами, длинные аксоны которых входят в состав спиноталамических путей. При этом они возбуждают два вида нейронов: одни нейроны активируются только болевыми стимулами, другие -- конвергентные нейроны -- возбуждаются также и неболевыми стимулами. Вторые нейроны болевой чувствительности преимущественно входят в состав боковых спиноталамических путей, которые и проводят большую часть болевых импульсов. На уровне спинного мозга аксоны этих нейронов переходят на сторону, противоположную раздражению, в стволе головного мозга они доходят до таламуса и образуют синапсы на нейронах его ядер. Часть болевой импульсации первых афферентных нейронов переключается через интернейроны на мотонейроны мышц-сгибателей и участвуют в формировании защитных болевых рефлексов.
В качестве дополнения можно добавить, что болевые рецепторы (ноцицепторы) являются свободными окончаниями чувствительных миелиновых нервных волокон Ад и немиелиновых волокон С. Они найдены в коже, слизистых оболочках, надкостнице, зубах, мышцах, суставах, внутренних органах и их оболочках, сосудах и других участках тела; они не обнаружены в нервной ткани головного мозга и костном мозге.
Выделяют следующие основные типы болевых рецепторов. 1. Механоноцицепторы и механотермические ноцицепторы Ад -волокон реагируют на сильные механические и термические раздражители, проводят быструю механическую и термическую боль, быстро адаптируются; они расположены преимущественно в коже, мышцах, суставах, надкостнице; их афферентные нейроны имеют малые рецептивньие поля. 2. Полисенсорные ноцицепторы С-волокон реагируют на механические, термические (тепловой и холодовой) и химические раздражители, проводят позднюю плохо локализованную боль, медленно адаптируются.
Болевые рецепторы возбуждаются тремя видами раздражителей: 1) механические раздражители, создающие давление при сдавливании, растяжении, сгибании, скручивании; 2) термические раздражители (тепловыми - свыше 45°С и холодовыми - ниже 15°С); 3) химические раздражители. Болевые рецепторы имеют высокий порог возбуждения (низкую возбудимость), что обеспечивает их ответ только на чрезвычайные раздражители. Ноцицепторы С-афферентов плохо адаптируются к длительно действующим раздражителям. Возможно повышение чувствительности болевых рецепторов -- снижение порога их раздражения при многократной или длительной стимуляции, что называется гипералгезией. При этом ноцицепторы способны отвечать на стимулы субпороговой величины, а также возбуждаться раздражителями других модальностей.
У больного обнаружены нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы, у другого больного - нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта. Консилиум врачей направил их на лечение не в терапевтическую клинику, а в неврологическую. Чем продиктовано такое решение?
Ответ. Сложно оценить действия врачей, не имея на руках ни результатов клинического обследования больных, ни результатов их анализов. Вероятнее всего, решение врачей направить этих больных в неврологическую клинику объясняется тем, что в результате обследования больных было выявлено, что причина их болезни лежит не в нарушении деятельности сердечно-сосудистой системы у одного больного, и не в нарушении деятельности желудочно-кишечного тракта у другого больного, а в нарушении работы вегетативной нервной системы (ВНС) -- части нервной системы, регулирующая работу внутренних органов, просвет сосудов, обмен веществ и энергии, обеспечивающих гомеостазис. В настоящее время общепринято выделение двух отделов вегетативной нервной системы -- симпатического и парасимпатического, влияющих на органы, как правило, противоположным образом. Например, в последние годы получены убедительные факты, доказывающие наличие серотонинергических нервных волокон, идущих в составе симпатических стволов и усиливающих сокращения гладких мышц желудочно-кишечного тракта. Эти волокна являются преганглионарными, они образуют синапсы с серотонинергическими нейронами вегетативных ганглиев, активация которых вызывает мощное усиление сокращений желудка и кишки. Они формируют серотонинергический отдел вегетативной нервной системы [8, с. 240].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алейникова Т.В. Физиология центральной нервной системы: Учебное пособие / Т.В. Алейникова, В.Н. Думбай, Г.А.Кураев [и др.]. - Ростов н/Д, 2000. - 384 с.
2. Антонова О.А. Анатомия и физиология центральной нервной системы: Конспект лекций / Антонова О.А. - М.: Высшее образование, 2006. - 192 с.
3. Батуев А.С. Физиология нервной деятельности и сенсорных систем: Учебник для вузов / А.С. Батуев. - СПб.: Питер, 2008. - 317 с.
4. Бачинин В.А. Психология: Энциклопедический словарь / В.А. Бачинин. - СПб.: Питер, 2005. - 272 с.
5. Козлов В.И. Анатомия нервной системы: Учебное пособие для студентов / В.И. Козлов, Т.А. Цехмитренко. - М.: Мир, 2004. - 208 с.
6. Котляр Б.И. Физиология центральной нервной системы / Б.И. Котляр, Шульговский В.В. - М.: МГУ, 1979. - 342 с.
7. Психологические термины и понятия: Словарь / Под ред. Бернеса Э. Мура, Бернарда Д. Файла. - М.: Класс, 2005. - 304 с.
8. Смирнов В.М. Физиология центральной нервной системы: Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.М. Смирнов, Д.С. Свешников, В.Н. Яковлев. - М.: Академия, 2006. - 368 с.
9. Теплов Б.М. Психология и психофизиология индивидуальных различий: избранные психологические труды / Под. ред. М.Г. Ярошевского. - М.: МГСИ, 2003.- 640 с.
10. Хомская Е.Д. Нейропсихология: учебник для вузов / Е.Д. Хомская. - СПб.: Питер, 2003. - 496 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Регуляции биологических систем. Функции клеточной мембраны. Пассивный, активный трансмембранный транспорт. Изменение проницаемости ионов натрия и калия при развитии потенциала действия. Распространение возбуждения по немиелинизированному нервному волокну.
презентация [3,2 M], добавлен 21.03.2014Строение и классификация нейронов. Структура и функция цитоплазматической мембраны нейронов. Сущность механизма возникновения мембранного потенциала. Природа потенциала действия между двумя точками ткани в момент возбуждения. Межнейронные взаимодействия.
реферат [27,0 K], добавлен 10.07.2011Количественное описание механизмов, участвующих в генерации потенциала действия. Натриевые и калиевые токи, соотношение натрия и калия на фазе роста потенциала клетки. Положительная и отрицательная обратная связь во время изменений проводимости.
контрольная работа [27,7 K], добавлен 26.10.2009Распространение потенциала действия, скорость его проведения. Миелинизированные нервы и сальтаторная проводимость, скорость проведения в миелинизированных волокнах, распределение каналов. Каналы в демиелинизированных аксонах, строение, блок проводимости.
реферат [13,6 K], добавлен 26.10.2009Виды возбудимых тканей и свойственные им формы возбуждения. Механизм поддержания электролитного гомеостаза клеткой. Строение и функции клеточной мембраны. Формирование потенциалов покоя и действия. Роль возбуждения в процессах дыхания и пищеварения.
реферат [1,2 M], добавлен 08.12.2013Изучение жизнедеятельности клетки. Активные свойства мембраны. Электрическая активность нервной системы. Потенциал покоя и механизм его формирования. Условия возникновения возбуждения и параметры возбудимости ткани. Стабилизаторы и местные анестетики.
курсовая работа [78,5 K], добавлен 07.02.2015Сущность электрохимических процессов в живой нервной клетке, роль проницаемости мембраны. Фазы потенциала действия: деполяризация, инверсия и реполяризация. Исследование ионных токов, равновесный потенциал, механизм синаптической передачи возбуждения.
реферат [29,8 K], добавлен 16.12.2009Развитие современной молекулярной биологии. Атомистическое истолкование основных явлений жизни. Электричество в клетке. Разность потенциалов между внутренней и наружной поверхностями мембраны. Возникновения деполяризации и последующего возбуждения.
реферат [269,2 K], добавлен 11.03.2013Токи, протекающие между клетками; структуры, обеспечивающие электрическое сопряжение: щелевые соединения. Дендритные потенциалы действия, обусловленные регенеративными натриевыми и кальциевыми токами в клетках. Мембранный потенциал в аксоне кальмара.
реферат [12,3 K], добавлен 26.10.2009Цепь процессов по переработке информации посредством центральной нервной системы, формирование рефлексов. Классы электрических сигналов. Распространение изменений потенциала в биполярных клетках и фоторецепторах. Процессы возбуждения и торможения.
реферат [24,8 K], добавлен 24.10.2009