Общая физиология

Частная физиология

Нормальная физиология – биологическая дисциплина, изучающая: Функции целостного организма и отдельных физиологических систем (например, сердечно-сосудистой, дыхательной); Функции отдельных клеток и клеточных структур, входящих в состав органов и тканей (например, роль миоцитов и миофибрилл в механизме мышечного сокращения); Взаимодействие между отдельными органами отдельных физиологических систем (например, образование эритроцитов в красном костном мозге); Регуляцию деятельности внутренних органов и физиологических систем (например, нервные и гуморальные). Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение организма при участии всех отделов ЦНС Классификация рефлексов По условиям образования: Условные Безусловные По локализации центров: Спинном мозге – спинальные Продолговатом мозге– бульбарные Среднем мозге –межэнцефальные Коре больших полушарий – кортикальные По количеству синаптических контактов: Моносинаптические Полисинаптические По биологическому значению: Защитные Пищевые Половы Нейрон (от др.-греч. νεῦρον — волокно, нерв) — это структурно-функциональная единица нервной системы. Эта клетка имеет сложное строение, высокоспециализирована и по структуре содержит ядро, тело клетки и отростки. В организме человека насчитывается более ста миллиардов нейронов. Классификация нейронов: морфологическая По форме клетки: Звездчатые Пирамидные Веретеновидные По количеству отростков: Униполярные Биполярные Псевдоуниполярные Мультиполярные Униполярный Биполярный Псевдоуниполярный Мультиполярный Функциональная По функции клеток Чувствительные (афферентные) Интернейроны (вставочные) Мотонейроны (Эфферентные) Тормозящие и возбуждающие нейроны Химическая По выделению медиатора: Ацетилхолин –холинергические нейроны Адреналин – адренергические нейроны Дофамин –дофаминергические нейроны Глицин - глиценергические нейроны Сеченовское торможение. Торможение - активный нервный процесс, вызываемый  возбуждением и проявляющийся в угнетении или предупреждении другой волны возбуждения.  Классификация По происхождению: Первичное Вторичное По локализации: Постсинаптическое Пресинаптическое По механизму торможения Деполяризация Гиперполяризация Координационная деятельность ЦНС. Морфологические принципы координации: Дивергенция – расхождение импульсов от одного афферентного входа на многие вставочные нейроны Конвергенция – схождение импульсов от многих афферентных входов к одному нервному центру Принцип общего конечного пути – одна и та же конечная реакция может быть получена при раздражении или при возбуждении разных рецепторов Принцип обратной связи Функциональные принципы координации: Иррадиация – распространение состояния одного центра на соседний Индукция – наведение противоположного состояния Принцип доминанты –очаг повышенной возбудимости в ЦНС, который создает определенное поведение человека Облегчение Окклюзия (закупорка) Принцип реципрокной иннервации

Классификация рефлексов спинного мозга: По расположению рецепторов: Кожные рецепторы Проприоцептивные рецепторы Висцеральные По характеру ответной реакции: Двигательные рефлексы Сухожильные Сгибательные Разгибательные Позные Ритмические Вегетативные рефлексы: Сосудодвигательные Потоотделения Мочеиспускания Дефекации Деятельности половых желез Рефлексы продолговатого мозга Защитные рефлексы Кашель Чихание Рвота Регуляция гомеостаза Тонические Шейные Вестибулярные Нейроны спинного мозга Чувствительные псевдоуниполярные нейроны. Двигательные α и γ нейроны. Вставочные нейроны: Собственно вставочные Интернейроны : Возбуждающие Тормозные Клетки Реншоу Проекционные вставочные нейроны Нейроны продолговатого мозга Образуют ядра: XII пара – ядро подъязычного нерва XI пара – ядро добавочного нерва X пара – ядро блуждающего нерва IX пара – ядро языкоглоточного VIII пара – ядро слухового нерва VII пара – ядро лицевого нерва VI пара – ядро отводящего нерва V пара – ядро тройничного нерва Нейроны мозжечка тоже выделяют 4 ядра: Шаровидное ядро Ядро шатра Зубчатое ядро Пробковидное ядро Ядро шатра шаровидное ядро пробковидное ядро зубчатое ядро Кора состоит из трех слоев: молекулярный (дендриты грушевидных клеток, параллельные волокна, тела корзинчатых клеток и немного звездчатых клеток) ганглиозный слой (тела клеток Пуркинье) гранулярный слой (тела вставочных нейронов) Промежуточный мозг: Таламус Гипоталамус специфичекие - передняя ядра группа: ассоциативные *супраопти- ядра ческое неспецифические *супрахиаз- моторные матичекое - средняя группа: *дорсоме- диальное *вентроме- диальное *латеральное -задняя группа: *супрамамилярное *премамилярное *мамилярное *заднее гипотала- мическое Нейронная организация среднего мозга В четверохолмии располагаются разные группы ядер, которые регулируют двигательные, ориентировочные, вегетативные реакции. В ножках находятся ядра: парные красные черная субстанция 1 - ядро нижнего холмика, 2 - двигательный путь экстрапирамидной системы, 3 - дорсальный перекрест покрышки, 4 - красное ядро, 5 - красноядерный - спинномозговой путь, 6 - вентральный перекрест покрышки, 7 - медиальная петля, 8 - латеральная петля, 9 - ретикулярная формация, 10 - медиальный продольный пучок, 11 - ядро среднемозгового тракта тройничного нерва, 12 - ядро бокового нерва, I-V - нисходящие двигательные пути ножки мозга. Нейронная организация переднего мозга. Базальные ганглии: Хвостатое ядро + скорлупа = полосатое тело Бледный шар Кора больших полушарий Древняя кора (архикортекс) Старая кора (палеокортекс) Новая кора (неокортекс) Многослойность расположения нейронов: Молекулярный слой Наружный зернистый слой Наружный пирамидный слой Внутренний зернистый слой Внутренний пирамидный слой Слой полиморфных клеток Торможение в спинном мозге Возвратное торможение (клетки Реншоу) Функции клеток Реншоу в коленном рефлексе. Участники: Мотонейрон мышцы разгибателя Тормозный интернейрон Клетка Реншоу Мотонейрон мышцы – антагениста (сгибателя) (+)- возбуждающие синапсы (-)- тормозные синапсы Пресинаптическое торможение Н - нейрон, возбуждаемый афферентными импульсами, приходящими по волокну 1; Т - нейрон, образующий тормозные синапсы на пресинаптических разветвлениях волокна 1; 2 - афферентные волокна, вызывающие активность тормозного нейрона Т. Реципрокное торможение мышц антагонистов 1 - четырехглавая мышца бедра; 2 - мышечное веретено; 3 - сухожильный рецептор Гольджи; 4 - рецепторные клетки спиномозгового ганглия; 4а - нервная клетка, воспринимающая импульсы от мышечного веретена; 4б - нервная клетка, воспринимающая имульсы от рецептора Гольджи; 5 - мотонейроны, иннервирующие мышцы-разгибатели; 6 - тормозный промежуточный нейрон; 7 - возбуждающий промежуточный нейрон; 8 - мотонейроны, иннервирующие мышцы-сгибатели; 9 - мышца-сгибатель; 10 - моторные нервные окончания в мышцах; 11 - нервное волокно от сухожильного рецептора Гольджи. Дивергенция Афферентные входы спинного мозга контактируют с: Мотонейронами – синергистами Вставочными нейронами антагонистами Нейроны восходящих путей Конвергенция Мотонейроны спинного мозга получают импульсы от: Афферентных нейронов Волокон, соединяющих сегменты спинного мозга Коры больших полушарий Ретикулярной формации Принцип общего конечного пути Двигательная реакция может быть получена при раздражении или при возбуждении разных рецепторов. Дыхательные мышцы участвуют в процессах дыхания, чихания, кашля. Принцип обратной связи. Клетки Гольджи в мозжечке тормозят гранулярные клетки по принципу обратной связи Иррадиация Возбуждение из одного центра может распространяться на соседние центры Индукция Положительная и отрицательная индукция корковых процессов, которая обеспечивает концентрацию внимания. Доминанта Принцип доминанта был сформулирован А. Ухтомским (1904-1911) означает господствующий центр возбуждения. Свойства: Повышенная возбудимость Стойкая возбудимость Тормозное влияние на соседние центры Способность отклонять все возбуждение на себя Облегчение Окклюзия Принцип реципрокной иннервации При возбуждении центра глотания тормозится центр жевания, рефлекс глотания тормозит вдох, возбуждение центра вдоха тормозит центр выдоха. Пример мышцы-антагонисты При ходьбе При прыжках

Таблица по отделам ЦНС.

Отдел мозга	Особенности строения	Основные центры	рефлексы	связи	Примеры координации
Спинной мозг	Спинной мозг имеет форму цилиндрического тяжа с внутренней полостью. На поперечных срезах спинного мозга видно расположение белого и серого вещества. Серое вещество занимает центральную часть и имеет форму бабочки с расправленными крыльями или буквы Н. Белое вещество располагается вокруг серого, на периферии спинного мозга	Двигательные центры	Сгибательный (флексорный) рефлекс Рефлексна растяжения (проприоцептивный) Сухожильный, разнообразные тонические и ритмические рефлексы.	связи головного мозга с периферией и осуществляет сегментарную рефлекторную деятельность	Работа мышц антагонистов. Тонкая координация движений.
Продолговатый мозг	представляет непосредственное продолжение спинного мозга в ствол головного мозга и является частью ромбовидного мозга.	Дыхательный и сосудодвигательный центры	вегетативные, сома­тические, вкусовые, слуховые, вестибулярные Ряд защитных ре­флексов: рвоты, чиханья, кашля, слезоотделения, смыкания век.	Связь со спинным и началом голоного мозга	пищеварение сердечная деятельность дыхание
Средний мозг	верхний отдел ствола мозга, состоящий из ножек мозга и четверохолмия	появляется зрительный центр (tectum) и формируются пути к центрам продолговатого мозга. Слуховой центр.	регуляции мышечного тонуса и осуществление установочных и выпрямительных рефлексов, благодаря которым возможны стояние и ходьба.	Крыша среднего мозга имеет двустороннюю связь со спинным мозгом	акты жевания, глотания, кровяное давление, дыхание, участвует в регуляции тонуса мышц (особенно при выполнении мелких движений пальцами рук) и поддержании позы.
мозжечок	структура ромбовидного мозга. В онтогенезе он образуется из дорзальной стенки ромбовидного мозгового пузыря.  состоит из трех частей: 1 - древний мозжечок 2 - старый мозжечок	Центр вегетативной нервной системы. Центр реализацииповеденчиских функций	рефлекс компенсаторного движения глаз при поворотах головы. вестибуло-окулярного рефлекс.	Восходящие Из спинного мозга через продолговатый мозг с переключением на мозжечок, из продолговатого мозга вестибулярное влияние, из среднего к зрительным и слуховым центрам. Нисходящие Из мозжечка к красному ядру и ретикулярной формации далее к продолговатому мозгу далее к спинному мозгу.	Координирует движения, быстрые и целенаправленные движения по команде из коры; регулирует позу тела и мышечный тонус.
Промежуточный мозг	часть переднего отдела ствола мозга. В составе промежуточного мозга рассматривают: 1.таламическую область (где различают таламус, эпиталамус и метаталамус),   2.гипоталамическую область. Полостью промежуточного мозга является III желудочек.	Подкорковые центры ВНС	Зрительные бугры регулируют ритм корковой активности и участвуют в образовании условных рефлексов, эмоций и т. д.	Связь нервной и эндокринной системы, нервная и гуморальная регуляция функций органов	Движение, в том числе и мимика. Обмен веществ. Отвечает за чувство жажды, голода, насыщения.
Подкор- ковые ядра	Скопление серого вещесва внутри полушарий конечного мозга. Имеет хвостатое ядро, скорлупу, ограду и бледный шар.	Цент речи. Слуха.	Мигательный рефлекс. Двигательная активность. Слуховой рефлекс. Рефлекс на свет. Рефлекс на звук,	Связь со с редним мозгом обеспечивает осуществление инстинктов. Через гипоталамус регулирует вегетативные функции организма.	Поведение человека. Эмоции.
Задний мозг	Скопление нервных клеток, образуют ядерную структуру и проводящие пути. Выделяют афферентные нейроны, вставочные нейроны восходящих и нисходящих трактов, волокна проводящих путей.	Дыхательный и сердечно-сосудистый центр. Центры, регулирующие деятельность сердца и тонус сосудов. Центр засыпания.	Рефлексы поддерживания позы, - (статические: - положения; - выпрямления и статокинестические) Вегетативные рефлексы	Связь ретикулярных волокон с мотонейронами спинного мозга	Положение и поддерживание позы. Ориентация в пространстве
Лимбическая система	Древняя и старая кора вместе с гипоталамусом и лимбической областью среднего мозга составляют лимбическую систему	Центр удовольствия и неудовольствия. Центр страха.		Лимбическая система образует связи с таламусом, гипоталамусом, с базальными ганглиями.	Движение, поддерживание позы. Ходьба. Бег. Обоняние. Эмоции.

Лекционный материал

Нервный центр. Свойства нервных центров.

Нервным центром (НЦ)называется совокупность нейронов в различных отделах ЦНС, обеспечивающих регуляцию какой-либо функции организма. Например, бульбарный дыхательный центр.

Для проведения возбуждения через нервные центры характерны следующие особенности:

1. Одностороннее проведение.Оно идет от афферентного, через вставочный, к эфферентному нейрону. Это обусловлено наличием межнейронных синапсов.

2. Центральная задержка проведение возбуждения. Т.е. по НЦ возбуждение идет значительно медленнее, чем по нервному волокну. Это объясняется синаптической задержкой. Так как больше всего синапсов в центральном звене рефлекторной дуги, там скорость проведения наименьшая. Исходя из этого, время рефлекса, это время от начала воздействия раздражителя до появления ответной реакции. Чем длительнее центральная задержка, тем больше время рефлекса. Вместе с тем оно зависит от силы раздражителя. Чем она больше, тем время рефлекса короче и наоборот. Это объясняется явлением суммации возбуждений в синапсах. Кроме того, оно определяется и функциональным состоянием ЦНС. Например, при утомлении НЦ длительность рефлекторной реакции увеличивается.

3. Пространственная и временная суммация.Временная суммация возникает, как и в синапсах вследствие того, что чем больше поступает нервных импульсов, тем больше выделяется нейромедиатора в них, тем выше амплитуда ВПСП. Поэтому рефлекторная реакция может возникать на несколько последовательных подпороговых раздражений. Пространственная суммация наблюдается тогда, когда к нервному центру идут импульсы от нескольких рецепторов нейронов. При действии на них подпороговых стимулов, возникающие постсинаптические потенциалы суммируются и в мембране нейрона генерируется распространяющийся ПД.

4. Трансформация ритма возбуждения– изменение частоты нервных импульсов при прохождении через нервный центр. Частота может понижаться или повышаться. Например, повышающая трансформация (увеличение частоты) обусловлено дисперсией и мультипликацией возбуждения в нейронах. Первое явление возникает в результате разделения нервных импульсов на несколько нейронов, аксоны которых образуют затем синапсы на одном нейроне (рис). Второе, генерацией нескольких нервных импульсов при развитии возбуждающего постсинаптического потенциала на мембране одного нейрона. Понижающая трансформация объясняется суммацией нескольких ВПСП и возникновением одного ПД в нейроне.

5. Посттетаническая потенциация, это усиление рефлекторной реакции в результате длительного возбуждения нейронов центра. Под влиянием многих серий нервных импульсов, проходящих с большой частотой через синапсы,. выделяется большое количество нейромедиатора в межнейронных синапсах. Это приводит к прогрессирующему нарастанию амплитуды возбуждающего постсинаптического потенциала и длительному (несколько часов) возбуждению нейронов.

6. Последействие, это запаздывание окончания рефлекторного ответа после прекращения действия раздражителя. Связано с циркуляцией нервных импульсов по замкнутым цепям нейронов.

7. Тонус нервных центров– состояние постоянной повышенной активности. Он обусловлен постоянным поступлением к НЦ нервных импульсов от периферических рецепторов, возбуждающим влиянием на нейроны продуктов метаболизма и других гуморальных факторов. Например проявлением тонуса соответствующих центров является тонус определенной группы мышц.

8. Автоматия или спонтанная активность нервных центров. Периодическая или постоянная генерация нейронами нервных импульсов, которые возникают в них самопроизвольно, т.е. в отсутствии сигналов от других нейронов или рецепторов. Обусловлена колебаниями процессов метаболизма в нейронах и действием на них гуморальных факторов.

9. Пластичность нервных центров. Это их способность изменять функциональные свойства. При этом центр приобретает возможность выполнять новые функции или восстанавливать старые после повреждения. В основе пластичности Н.Ц. лежит пластичность синапсов и мембран нейронов, которые могут изменять свою молекулярную структуру.

10. Низкая физиологическая лабильность и быстрая утомляемость. Н.Ц. могут проводить импульсы лишь ограниченной частоты. Их утомление объясняется утомлением синапсов и ухудшением метаболизма нейронов.

Синапс

Си́напс(греч.σύναψις, отσυνάπτειν— обнимать, обхватывать, пожимать руку) — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться.

Термин был введён в 1897 г. английским физиологом Чарльзом Шеррингтоном.

Структура синапса

Типичный синапс — аксо-дендритическийхимический. Такой синапс состоит из двух частей:пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончаниемаксонапередающей клетки ипостсинаптической, представленной контактирующим участкомцитолеммывоспринимающей клетки (в данном случае — участкомдендрита). Синапс представляет собой пространство, разделяющее мембраны контактирующих клеток, к которым подходят нервные окончания. Передача импульсов осуществляется химическим путём с помощью медиаторов или электрическим путём посредством прохождения ионов из одной клетки в другую.

Между обеими частями имеется синаптическая щель— промежуток шириной 10—50 нм между постсинаптической и пресинаптической мембранами, края которой укреплены межклеточными контактами.

Часть аксолеммыбулавовидного расширения, прилежащая к синаптической щели, называетсяпресинаптической мембраной. Участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель с противоположной стороны, называетсяпостсинаптической мембраной, в химических синапсах она рельефна и содержит многочисленныерецепторы.

В синаптическом расширении имеются мелкие везикулы, так называемыесинаптические пузырьки, содержащие либомедиатор(вещество-посредник в передаче возбуждения), либофермент, разрушающий этот медиатор. На постсинаптической, а часто и на пресинаптической мембранах присутствуютрецепторык тому или иному медиатору.