25. Проводящая система сердца (понятие о пейсмекерских клетках, главный водитель сердечного ритма и другие составляющие). Регуляция работы сердца в организме.
Проводящая система в сердце включает в себя: 1) синусный узел - пейсмекер 1-го порядка. 2) атриовентрикулярный узел. Он расположен в толще межжелудочковой перегородки на границе между предсердием и желуд. Явл-ся центром автоматии 2 -го порядка или пейсмекером 2-го порядка. Состоит из 3 частей: верхней предсердной, средней, нижней желудочковой. 3) пучок Гиса. Он делится на 2 ножки, идущие к правому и левому желуд; ветвится на более тонкие проводящие пути, кот заканчиваются волокнами Пуркинье, кот контактируют с клетками рабочего миокарда. Явл-ся пейсмекером 3-го порядка. Поддерживать работу организма он не может. Волокна Пуркинье только проводят импульсы.
В каждой группе клеток, задающих ритм автоматии, так называемых пейсмекеров, заложены не только регуляторы частоты, но целая программа частотных сокращений. Разные отделы сердца проявляют различный автоматизм. Движение ионов через мембраны пейсмекеров обусловливает запальный процесс самовозбуждения в них, распространяющийся на проводящие миоциты и миокард. Пусковой принудительный механизм самовозбуждения, заложенный в клетках водителя сердечного ритма, обозначают как триггерную теорию автоматии, объясняющую движение ионов через мембраны клеток (трансмембранный потенциал). Pace-macer — задающий тон; при культивировании отдельных клеток сердечной мышцы можно наблюдать их автоматическое сокращение (Э. Адольф).
Регуляция: Деятельность сердца регулируется ЦНС по блуждающим и симпатическим нервам , а также гуморальной регуляцией. Так , например раздражение блуждающего нерва вызовет. Снижение сердцебиения, снижение сократимости, а при сильном раздражении может вызвать и его остановку. Влияние симпатических нервов вызывает противоположный эффект т.е. усилине ЧСС . Адреналин и норадреналин усиливают работу сердечной мышцы, ацетилхолин – тормозит, тироксин повышает чувствительность сердца. Повышенное содержание ионов калия в крови угнетают деятельность, а ионы кальция повышают возбудимость и проводимость. Также есть внутриклеточные механизмы регуляции они регулируют ЧСС в соответствии с кол-вом крови.
26. Сердечный цикл: систола и диастола. Охарактеризовать фазы сердечного цикла. Заполнение полостей сердца кровью во время фаз сердечного цикла. Вся работа сердца представлена сердечными циклами, каждый из которых состоит из 3 фаз. В работе сердца различают сокращение (систола), расслабление (диастола). 1 фаза - систола - в ней сокращается предсердие, желудочки расслаблены. Атриовентрикулярные клапаны открыты, полулунные закрыты. Кровь поступает из предсердия в желуд. Предсердие начинает сокращаться от устья полых вен. Р ↑, кровь выжимается в желуд. Обратному току крови препятствует сокращение кольцевой мускулатуры, окружающей устье полых вен. Предсердие не заполнено кровью, в нём мало её. 2 фаза - диастола - желуд сокращается, предсердие расслаблено. Различают 2 периода: период напряжения, период изгнания.
1) сначала сокращается межжелудочная перегородка, Р не ↑. Начинают синхронно сокращаться мышцы желуд. Но Р ещё не достаточно для открытия полулунных клапанов, но достаточно, чтобы закрылись створчатые.
2) полулунные клапаны откроются - стадия изгнания. Кровь из желуд выходит в аорту или артерию. Сначала это изгнание идёт быстро, из-за того, что давление в желуд продолжает ↑, затем начинает медленное изгнание. Как только Р ↓, 2 фаза заканчивается. 3 фаза - общая пауза - все отделы сердца расслаблены. Атриовентрикулярный клапан открыт, кровь поступает из вен в предсердие и стекает в желуд. Происходит основное заполнение желуд кровью. После 3 фазы наступает 1 фаза.
27. Физические явления, связанные с работой сердца (сердечный толчок, частота и ритм сокращений, тоны сердца, электрокардиография). Сердечный толчок возникает в результате изменения формы сердца (от эллипсоидной до круглой). Плотность стенок желудочков резко возрастает, и стенка сердца ударяет и надавливает на грудную клетку. Сердечные толчки хорошо ощущаются рукой при прикладывании ладони или пальцев к груди в области расположения сердца. У всех сельскохозяйственных животных они определяются легко, но особенно сильные толчки сердца у слонов. Сердечный ритм – это частота, последовательность и ритмичность сокращения сердечной мышцы. Если последние два показателя проверяют с помощью специальных приборов, то частоту можно измерить самостоятельно, посчитав пульс. Иногда система дает сбой, и ритм сердечных сокращений меняется. Учащенное (тахикардия) или замедленное (брадикардия) биение сердца. Продолжительность систолы у разных животных изменяется в зависимости от частоты сокращений, характера работы и массы тела. Ритм сердца зависит от массы, вида животного и уровня обмена веществ. Частота сердечных сокращений у животных разных видов различна: у слонов — 25—28, лошадей — 32—42, верблюдов — 32—52, крс и свиней — 60—80, собак — 70—80, кроликов — 120—140, кур — до 300 в минуту. Частота сердечного сокращения зависит от размеров животного: чем оно крупнее, тем медленнее сокращается сердце. Это объясняется тем, что у мелких животных обмен веществ протекает на более высоком уровне, чем у крупных. Высокий уровень обмена веществ может обеспечиваться только очень интенсивной циркуляцией крови, а следовательно более быстрым ритмом работы сердца. Частота сердечного ритма существенно меняется при физической работе. Сердечные тоны - звуки, возникающие при работе сердца. Эти звуки можно услышать аускультацией: ухом, статоскопом, фонендоскопом. Различают 2 типа сердечных тонов. 1) низкий длинный глухой - "бух". Совпадает с фазой напряжения и началом фазы изгнания. 2) короткий звонкий -"тук" - захлопывание полулунных клапанов при возврате крови. ЭКГ(электрокардиография) ( измеряет электрические явления в сердце она может отображать все явления в сердце кроме сократимости.) P-Q систола предсердий, Q-T систола желудочков, Т-Р общая диастола. Кривая, регистрирующая биопотенциалы, возникающие в сердце при его работе. Состоит из 3 направленных вверх положительных зубцов PRT, и 2 направленных вниз отрицательных зубцов QS. Линия, от которой они отклоняются - изолиния. PQ - систола предсердия - возбуждение, возникающее в предсердии, переходит на желуд. QRS - возбуждение, которое возникает в желуд. ST - период прекращения возбуждения в желуд. Прямая линия - общая пауза. Если PQ совпадает с фазой первого цикла, то возникает ПД у QT - совпадает со 2 фазой. QT + PQ + TP - сердечный цикл.
28. Особенности строения и функции мякотных и безмякотных нервных волокон. Волокна мякотного и безмякотного типов состоят из одинаковых структурных компонентов: отростка нервной клетки (осевого цилиндра) , шванновских клеток (леммоцитов) и базальной мембраны (тонкой пластинки, состоящей из рыхлой волокнистой соединительной ткани и покрывающей каждое нервное волокно снаружи). Миелиновое волокно представлено осевым цилиндром, окруженным миелиновой оболочкой. Шванновские клетки, окружающие отросток нейроцита, образуют дупликатуры цитоплазма-тической мембраны, называемые мезаксонами. Многократно обертываясь вокруг осевого цилиндра, мезаксон формирует миелиновую оболочку нервного волокна, представляющую собой плотный липидно-белковый футляр. На протяжении мякотного нервного волокна через примерно равные интервалы имеются участки истончения миелинового слоя, ширина которых составляет около 1 мкм. Эти участки получили название перехватов Ранвье. Они имеют большое функциональное значение при проведении нервного импульса. Расстояние от одного до другого перехвата называется межузловым сегментом. Мякотные волокна могут располагаться как в пределах центральной нервной системы, так и вне ее. В зависимости от этого среди них различают центральные и периферические. Миелиновые волокна характеризуются высокой скоростью проведения импульсов (60-120м/с) . Эта особенность обусловлена изолирующей функцией миелино-вого слоя и наличием перехватов Ранвье. Безмякотные нервные волокна построены более примитивно. Они представлены цепочкой шванновских клеток, в которую вдавлено от одного и более осевых цилиндров. В среднем их количество составляет от 5 до 20. Миелинового слоя в этих клетках нет, леммоциты образуют между осевыми цилиндрами мезаксо-ны, не играющие существенной роли в проведении нервного возбуждения. Отростки нейроцитов расположены довольно рыхло и плохо изолированы. Поэтому они могут переходить из одного безмиелинового волокна в другое. Снаружи волокно покрыто соединительно-тканной базальной пластинкой. В связи с перечисленными особенностями строения безмякотные нервные волокна называют волокнами кабельного типа. Скорость проведения в них (3–5 м/с) гораздо ниже, чем в миелиновых.
29. Общая характеристика строения и функций нервной системы. Нейроны, механизмы связи между ними. Механизмы регуляции жизнедеятельности организма принято делить на нервные и гуморальные. Нервные используют для передачи и переработки информации – структуры нервной системы и импульсы электрических потенциалов. Вторые – внутреннюю среду и молекулы химических веществ. Нервная регуляция обеспечивает быструю и направленную передачу сигналов, которые в виде нервных импульсов по соответствующим нервным проводникам поступают к определенному адресату – объекту регуляции. Различают три основных типа строения нервной системы: - сетчатый; - ганглионарный; -трубчатый. Нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относят те отделы, которые заключены в полость черепа и позвоночный канал, а к периферической – узлы и пучки волокон, соединяющие центральную нервную систему с органами чувств и соматическими эффекторами (мышцы, железы). В свою очередь центральную нервную систему делят на головной и спинной мозг. Периферическую нервную систему принято делить на вегетативную и соматическую. Вегетативную нервную систему подразделяют на симпатический, парасимпатический и метасимпатический отделы. Соматическая нервная система обеспечивает афферентные и эфферентные связи организма с внешней средой, вегетативная – поддерживает постоянство внутренней среды и приспособительные реакции организма. Значение центральной нервной системы: 1) центральная нервная система обеспечивает взаимосвязь отдельных органов и систем, согласует и объединяет их функции, благодаря чему организм работает как единое целое; 2) центральная нервная система осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивая индивидуальное приспособление к внешней среде, то есть поведение человека или животного; 3) головной мозг является органом психической деятельности, в результате поступления нервных импульсов в клетки коры головного мозга, возникновения ощущений и на их основе проявляются специфические качества как сознание и мышление. Структурно-функциональной единицей нервной системы является нейрон. Функционально нейроны делят на: 1) афферентные, 2) промежуточные, 3) эфферентные. Афферентные, чувствительные, центростремительные – выполняющие функцию получения и передачи информации в вышележащие структуры центральной нервной системы. Вставочные, промежуточные – обеспечивает взаимодействие между нейронами одной структуры. Эфферентные, двигательные, центробежные – за счет длинного аксона передают информацию в нижележащие структуры центральной нервной системы. Нервные клетки занимают примерно 10% от общего числа клеток в нервной системе. 90% клеток – это глиальные клетки, заполняющие пространство между нейронами. «Глиа» с греческого – «клей»; функция глиальных клеток – опорная и защитная.
МЕХАНИЗМЫ СВЯЗИ МЕЖДУ НЕЙРОНАМИ. Каждый многоклеточный организм, каждая ткань, состоящая из отдельных клеток, нуждается в механизмах, обеспечивающих межклеточные взаимодействия. Важное значение имеют процессы коммуникации клеток ЦНС. Главная задача их заключается в обработке и передаче информации, закодированной в виде электрических сигналов. Хотя межнейронные могли бы осуществляться различными путями (например, с помощью влияния электрических полей, генерируемых близко расположенными нервными элементами, изменением ионного состава среды вследствие перераспределения ионов в результате предшествующей активности, выделением в окружающую среду различных продуктов обмена и т. д.), в основе деятельности мозга лежат в основном механизмы, обеспечивающие передачу электрических сигналов с нейрона на нейрон через межклеточные соединения — синапсы, специализированные на передаче этих сигналов. Являясь главным механизмом связи между нейронами, синапсы во многом обеспечивают все многообразие функций мозга. Понятие синапс было введено в физиологию английским физиологом Ч. Шеррингтоном (1897) для обозначения функционального контакта между нейронами. Следует отметить, однако, что еще в 60-х годах прошлого столетия И. М. Сеченов подчеркивал, что вне межклеточной связи нельзя объяснить способы происхождения даже самого элементарного нервного процесса. Чем сложнее устроена нервная система и чем больше число составляющих мозг нервных элементов, тем более важное значение имеют синаптические контакты.
30. Структура, функция и свойства синапсов. Медиаторы, процесс их высвобождения. Нейроны и их отростки соприкасаются между собой. Места их контактов называются синапсами. На каждом нейроне имеются много сотен и тысяч синапсов. Синапсы центральной нервной системы также как и периферические состоят из нервного окончания, покрытого пресинаптической мембраной, синаптической щели и постсинаптической мембраны, находящейся на теле или дендритах, аксонах нейрона, по которым передаются нервные импульсы. В зависимости от контактов, синапсы бывают: 1) аксосоматические – где аксон одной нервной клетки оканчивается на теле (соме) другой нервной клетки; 2) аксоаксональные – где аксон одной нервной клетки оканчивается на аксоне другой; 3) аксодендрические – на дендрите другой. В центральной нервной системе впервые были открыты синапсы, где нервные клетки обмениваются между собой с помощью химических передатчиков (Ч. Шеррингтон), названные химическими, далее были открыты электрические (эфапсы) и смешанные. Известны два типа химических синапсов, различающихся по характеру процессов, развивающихся на постсинаптической мембране: возбуждающие и тормозные. В возбуждающих синапсах во время действия нервного импульса на нервное окончание из пузырьков выделяется порция (квант) медиатора и поступает через поры пресинаптической мембраны в синаптическую щель, где свободно диффундирует до постсинаптической мембраны. Как только медиатор вступит в контакт с белками-рецепторами в области постсинаптической мембраны, последняя становится кратковременно проницаемой для ионов натрия. Эти ионы лавинообразно устремляются в клетку и переносят положительный заряд на внутреннюю поверхность мембраны, возникает деполяризация. Когда деполяризация постсинаптической мембраны достигает определенного критического уровня, возникает распространяющийся возбуждающий постсинаптический потенциал ВПСП, перерастающий в потенциал действия. Необходимость в медиаторе отпадает, и он разрушается специфическим ферментом. Для включения в работу тормозного синапса необходим также импульс возбуждения. При достижении импульсом пресинаптической мембраны, в синаптическую щель выбрасывается порция тормозного медиатора. Действуя как химический раздражитель на мембранные рецепторы, тормозной медиатор незначительно изменяет проницаемость мембраны в основном для ионов калия и хлора. Поскольку, ионов калия больше внутри клетки, а ионов хлора – в межклеточном пространстве, они двигаются в противоположные направления: ион калия – наружу, ион хлора – внутрь, что увеличивает поляризованность мембраны – возникает гиперполяризация, сдвиг мембранного потенциала в положительную сторону или тормозной постсинаптический потенциал ТПСП, в течение которого никакое возбуждение на данном конкретном участке постсинаптической мембраны невозможно. Существуют различия и в строение возбуждающих и тормозных синапсов:
синаптическая щель тормозного синапса уже и составляет 20 нм – у возбуждающего – 30 нм – 300 А;
постсинаптическая мембрана тормозного синапса более толстая и плотная;
в синаптической щели возбуждающего синапса имеются специальные включения в виде пластинок внеклеточного вещества;
пузырьков медиатора в возбуждающем синапсе больше, они крупнее и округлой формы;
медиаторами в возбуждающих синапсах являются ацетилхолин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты, в тормозных – гамма-аминомаслянная кислота (ГАМК), глицин. Универсальными медиаторами являются катехоламины (норадреналин, адреналин, дофамин) и серотонин. Серотонин играет важную роль в нисходящем контроле активности спинного мозга и гипоталамическом контроле температуры тела.
Кроме синапсов с химическим механизмом передачи возбуждения имеются еще и электрические синапсы. Ширина синаптической щели, которых значительно меньше, и, поэтому, возникающий в постсинаптической мембране потенциал действия пассивно (электротонические) распространяется на постсинаптическую мембрану. Они бывают только возбуждающими. В нервной системе высших животных электрические синапсы немногочисленны и представлены в сердечной мышце, гладкой мускулатуре внутренних органов.
31. Рефлекторная дуга. Понятие о безусловных и условных рефлексах, привести примеры. Рефлекс - это ответная реакция организма на раздражитель. Любой рефлекс в организме осуществляется при помощи рефлекторной дуги. Рефлекторная дуга - это путь, по которому раздражение (сигнал) от рецептора проходит к исполнительному органу при осуществлении рефлекса. Структурную основу рефлекторной дуги образуют нейронные цепи, состоящие из рецепторных, вставочных и эффекторных нейронов. Именно эти нейроны и их отростки образуют путь, по которому нервные импульсы от рецептора передаются исполнительному органу при осуществлении любого рефлекса. Рефлекторная дуга может быть двухнейронная (моносинаптичеекая) или многонейронная (полисинаптическая).
Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов:
рецепторов, воспринимающих раздражение и отвечающих на него возбуждением. Рецепторы расположены в коже, во всех внутренних органах, скопления рецепторов образуют органы чувств (глаз, ухо и т. д.).
чувствительного (центростремительного, афферентного) нервного волокна, передающего возбуждение к центру; нейрон, имеющий данное волокно, также называется чувствительным.
нервного центра, где происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные; Центры большинства двигательных рефлексов находятся в спинном мозге. В головном мозге расположены центры сложных рефлексов, таких, как защитный, пищевой, ориентировочный и т. д.
двигательного (центробежного, эфферентного) нервного волокна, несущего возбуждение от центральной нервной системы к рабочему органу.
эффектора - рабочего органа, который осуществляет эффект, реакцию в ответ на раздражение рецептора. Эффекторами могут быть мышцы, клетки железы, и другие органы.
Pефлекс (от лат. "рефлексус" - отражение) - реакция организма на изменения внешней или внутренней среды, осуществляемая при посредстве центральной нервной системы в ответ на раздражение рецепторов. Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней среды или своего внутреннего состояния и приспособляться к этим изменениям. 1) Безусловные рефлексы - основа для условных, это врожденная, наследуемая, неизменная реакция организма на внешние и внутренние сигналы, они обеспечивают приспособление организма к неизменным условиям среды. Выполняют защитную функцию, а также функцию поддержания гомеостаза. Их всего шесть: пищевой, защитный, дыхательный, хватательный, половой, орентировочный. Например: пищевой-выделение слюны при виде еды. Примером защитного рефлекса является рефлекторное отдергивание руки от горячего объекта .(рефлекс мигания глаз, сужение зрачков при воздействии сильного света, чихание, слюноотделение). 2) Условные рефлексы – возникают при индивидуальном развитии и накоплении новых навыков, образуются во время повторного действия раздражителя, индивидуальная реакция на свет, звук, изменение температуры . Условные рефлексы формируются на основе безусловных и с участием высших отделов головного мозга Например: когда человек утром встаёт под звуки будильника, если прекратить включать будильник через какое-то время человек всё равно будет вставать (без будильника). Ещё пример: у кого-то условный рефлекс на появление миши - крик, у кого-то - удар ногой.