Оснащение практического занятия

Наглядные пособия: учебные таблицы,

Технические средства: TV, DVD-плейер;

Учебный фильм «Нервная клетка», обучающая программа «Виртуальная физиология».

Литература:

а) основная

1. Нормальная физиология: учебник [под ред. К.В. Судакова]. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. 880 с.

2. Нормальная физиология: учебник [под ред. В.М. Смирнова]. М.: Издательский центр «Академия», 2012. 480 с.

б) дополнительная

1. Камкин А.Г. Атлас по физиологии в 2-х томах. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.

2. Нормальная физиология: учебник [под ред. А.В. Завьялова, В.М. Смирнова]. М.: МЕДпресс-информ, 2009. 916 с.

3. Судаков К.В., Андрианов В.В., Вагин Ю.Е., Киселев И.И. Физиология человека: Атлас динамических схем. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 416 с.

4. Агаджанян Н.А., Смирнов В.М. Основы физиологии человека: учебник в 2-х томах. М.: РУДН, 2007. 364 с.

5. Атлас по нормальной физиологии [под ред. Н.А. Агаджаняна]. М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2007. 496 с.

6. Нормальная физиология: учеб. пособие в 3-х томах [под ред. В.Н. Яковлева]. М.: «Медицина», 2006.

Тема 4. Общие принципы  регуляции функций организма. Взаимодействие процессов возбуждения и торможения в ЦНС

 

 Мотивация изучения темы: Нервная система является управляющим звеном организма человека. Знание физиологии ЦНС необходимо для понимания организма как сложной системы, состоящей из связанных между собой систем органов и тканей. ЦНС осуществляет эту связь. Поэтому изучение ЦНС очень важно для формирования логического мышления у будущего врача, так как помогает понять координацию деятельности всех органов и систем, которые обеспечивают приспособление организма к изменениям окружающей среды и формирование целенаправленного поведения.

 

Цели занятия.

Общая цель: изучение данной темы направлено на формирование общепрофессиональных компетенций ОПК-9 ФГОС ВО специальности 31.05.01 лечебное дело

Конкретные цели и задачи:

После изучения темы студент должен:

 

«Знать» - современные представления о системной организации функций организма и принципах их управления;  основные положения рефлекторной теории, структуру рефлекса, классификацию рефлексов, особенности проведения возбуждения в звеньях рефлекторной дуги; особенности распространения возбуждения в ЦНС, свойства нервных центров;     виды и механизмы центрального торможения; основные принципы координационной деятельности ЦНС.

«Уметь» - составить принципиальную схему функциональных систем организма и объяснить функциональную роль её компонентов; привести примеры основных способов и принципов управления; анализировать функциональные элементы различных рефлексов, оценивать влияние различных факторов на рефлекторную деятельность при решении ситуационных задач.

«Владеть» - методикой выявления сухожильных рефлексов спинного мозга

 

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы

Базой для изучения темы служат знания анатомического строения центральной и периферической нервной системы и структурных компонентов рефлекторной дуги (кафедра анатомии человека, кафедра гистологии и эмбриологии).

 

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию:

Вопросы для самоподготовки:

1. Системная организация функций организма. Функциональные системы. Управляющее звено.

2. Способы и принципы управления в живых системах.

3. Элементы управляющей системы, обеспечивающие переработку информации. Прямая и обратная связь.

4.  Рефлекторный принцип деятельности нервной системы.

5.  Структура рефлекса. Рефлекторная дуга, звенья и компоненты.

6. Рецептивное поле рефлекса. Время рефлекса.

7.  Классификация рефлексов.

8. Понятие о нервном центре. Жёсткие и гибкие связи между нейронами.

9. Основные типы структуры нейронных сетей.

10.   Механизм передачи возбуждения в центральных синапсах.  Свойства центральных синапсов.

11. Свойства нервных центров: суммация, трансформация ритма, последействие, иррадиация, тонус, утомление, пластичность и др.

12.   Виды и механизмы центрального торможения.

13.  Основные принципы координационной деятельности ЦНС.

14. Функциональное значение и свойства доминанты.

Домашнее задание: (задания для СРС во внеучебное время)

1. Зарисовать принципиальную схему функциональных систем организма, обозначить её компоненты

2. Привести примеры принципов управления по возмущению, рассогласованию и с прогнозированием.

3. Зарисовать схему рефлекторной дуги, обозначить структурные компоненты.

4. Записать классификацию рефлексов

5. Дать определение нервного центра.

6.  Зарисовать схему строения основных типов нейронных сетей.

7. Зарисовать схему пре – постсинаптического торможения.

8. Перечислить свойства доминанты.

  Вопросы для самоконтроля:

1. Что является системообразующим фактором функциональной системы организма?

2.  Что обеспечивает положительная и отрицательная обратная связь в функциональных системах организма?

3. Что является управляющим звеном в функциональных системах организма?

4. По какому принципу осуществляется управление системой при изменении параметров окружающей среды?

5. Какой принцип управления включается при изменении параметров гомеостаза?

6. Какой принцип управления осуществляют условные рефлексы?

7.  С помощью каких медиаторов осуществляется передача возбуждения в ЦНС?

8. Чем представлено центральное звено рефлекса?

9. Что называют рецептивным полем рефлекса?

10.  Какие рефлексы можно вызвать с рецепторов ротовой полости?

11.  От чего зависит время рефлекса?

12.   Чем поддерживается тонус нервных центров?

13. Каков механизм посттетанической потенциации?

14.  С какими структурами связано утомление нервных центров?

15. В каком направлении распространяется возбуждение в нервном центре?

16. Как меняется частота импульсов при прохождении через нервный центр?

17. С какими явлениями на мембране связано развитие ТПСП?

18. Перечислите тормозные медиаторы и тормозные нейроны.

19. Какое явление лежит в основе принципа общего конечного пути?

20. Какой принцип координации лежит в основе деятельности антагонистических центров?

21. Какой принцип координационной деятельности обеспечивает саморегуляцию функций?

22. Какие синапсы являются структурной основой пресинаптического торможения?

 

Ориентировочные основы действия (ООД) для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время

 

Задание	Объект	Программа действия	Ориентировочные основы действия
1. Сухожильные рефлексы человека	человек	1.   1Получить коленный рефлекс, нанося удар молоточком по сухожилию ниже коленной чашечки и наблюдая за разгибанием голени     2.Получить ахиллов рефлекс при ударе молоточком по ахиллову сухожилию, сопровождающимся подошвенным сгибанием стопы.    3.Получить локтевой рефлекс, нанося удар молоточком по сухожилию двуглавой мышцы плеча, наблюдать за сокращением двуглавой мышцы и сгибанием руки	Рефлекторная дуга коленного рефлекса замыкается на уровне 3 - 4 поясничного сегмента спинного мозга.   Рефлекторная дуга ахиллова рефлекса замыкается на уровне 1 - 2 крестцового сегмента спинного мозга.   Рефлекторная дуга локтевого рефлекса замыкается на уровне 5 - 6 шейного сегмента спинного мозга.   Зарисовать рефлекторную дугу полученных рефлексов

 

2. Составить таблицу других соматических спинномозговых рефлексов человека по следующей схеме:

Название рефлекса

Применяемые раздражители

Характер рефлекторной реакции

Локализация нейронов, участвующие в рефлексе.

3. Рецептивное поле рефлекса

Человек

Применяя адекватные раздражители, вызвать безусловные рефлексы со слизистой носа, ротовой полости, роговицы глаза.  Дать характеристику полученных рефлексов и составить следующую таблицу:

Убедиться, что каждый безусловный рефлекс можно вызвать с определенного рецептивного поля.

Рецептивное поле   Пример Ротовая полость

Название рефлекса   слюноотделение

Уровень замыкания в ЦНС     бульбарный

Классификационная характеристика.   Пищевой,экстероцептивный,секреторный, вегетативный

Задание

Объект

Программа действия

Ориентировочные основы действия

4.Выявление свойств нервных центров (иррадиация возбуждения)

Лягушка (виртуальная физиология)

Спинальную лягушку подвергают воздействию электрическим стимулом возрастающей силы, наблюдая за увеличением количества мышц, участвующих в ответной реакции

В выводе отметить, какая структура нейронных сетей обеспечивает возможность иррадиации возбуждения и при каких условиях эта возможность реализуется.

5.Демонстрация центрального торможения

Лягушка (виртуальная физиология)

Лапку таламической лягушки подвергают воздействию электрическим стимулом до и после нанесения на зрительные бугры кристаллов соли, наблюдая за наличием и отсутствием ответной реакции

В выводе указать возможный механизм торможения спинальных рефлексов при раздражении таламуса

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время

Тестовый контроль:

Вариант 1

1. Какой канал связи обеспечивает получение информации об изменениях гомеостаза?   1) канал прямой связи; 2) канал обратной связи.

2. Какие структуры в большей степени влияют на скорость проведения возбуждения в рефлекторной дуге? 1) нервные клетки; 2) нервные волокна; 3) клетки глии; 4) синапсы.

3. Чем характеризуется ВПСП? 1) местное возбуждение; 2) распространяющееся возбуждение; 3) подчиняется закону «всё или ничего»; 4) зависит от количества медиатора.

4. Какая информация передается по каналам прямой связи? 1) от ЦНС к исполнительным органам; 2) от результатов действия в управляющее звено; 3) от рецепторов к ЦНС.

5. Как влияет на результат отрицательная обратная связь? 1) снижает влияние управляющего звена на исполнительные органы; 2) усиливает влияние управляющего звена на исполнительные органы; 3) уводит системы от исходного состоянии; 4) приводит систему к исходному состоянию.

6. Дайте характеристику синапсам центральной нервной системы: 1) электрические синапсы; 2) двустороннее проведение возбуждения; 3) синаптическая задержка возбуждения; 4) одностороннее проведение возбуждения; 5) наличие медиатора в пресинапсе; 6) наличие хемовозбудимых ионных каналов в постсинапсе; 7) формирование ВПСП; 8) формирование ТПСП.

7. Возбуждающий постсинаптический потенциал развивается в результате открытия на постсинаптической мембране каналов для ионов: 1) калия; 2) натрия; 3) хлора.

8 Какая информация передается по каналам обратной связи? 1) от рецепторов к ЦНС; 2) от ЦНС к исполнительным органам; 3) от исполнительных органов к ЦНС.

  9. Механизм отрицательной обратной связи в системе нейрогуморальной регуляции, осуществляемой гипофизом, заключается в: 1) стимулирующем действии тропного гормона гипофиза на периферическую железу; 2) тормозящем действии тропного гормона гипофиза на периферическую железу; 3) стимулирующем действии гормона периферической железы на выработку тропного гормона гипофиза; 4) тормозящем действии гормона периферической железы на выработку тропного гормона гипофизом.

10. Как изменяется время рефлекса при повышении возбудимости нервных центров? 1) укорачивается; 2) удлиняется;  3) не изменяется.

 

Вариант 2.

1. Записать последовательно участие структурных компонентов рефлекторной дуги в проведении возбуждения: 1) эффектор; 2) тело чувствительного нейрона; 3) дендрит чувствительного нейрона; 4) аксон чувствительного нейрона; 5) эфферентный нейрон;                 6) эфферентное волокно; 7) рецептор; 8) вставочный нейрон.

2. Что является рецептивным полем безусловного рефлекса слюноотделения? 1) носовая полость; 2) ротовая полость; 3) орган зрения; 4) орган слуха.

3. Перечислить классификационные характеристики безусловного рефлекса слюноотделения: 1) спинальный; 2) бульбарный; 3) вегетативный; 4) соматический; 5) защитный; 6) пищевой; 7) секреторный; 8) двигательный.

4. В каком случае время рефлекса будет больше? 1) в моносинаптический вариант рефлекторной дуги; 2) полисинаптический вариант рефлекторной дуги.

5. Что является рецептивным полем безусловного кашлевого рефлекса? 1) воздухоносные пути; 2) глотка; 3) язык.

6. Возможно ли сохранение функций при повреждении жестких звеньев ЦНС?  1) да;  2) нет.

7. Возможно ли сохранение функции при повреждении гибких звеньев ЦНС? 1) да;  2) нет.

 8. Сухожильные рефлексы спинного мозга 1) моносинаптические; 2) полисинаптические

  9. Что является рецептивным полем безусловного рефлекса глотания? 1) воздухоносные пути; 2) глотка; 3) корень языка.

10. Какие структуры рефлекторной дуги в большей степени влияют на время рефлекса? 1) рецепторы 2) нервные клетки 3) нервные волокна 

4) синапсы

Вариант 3

1. В основе рефлекторного последействия лежит: 1) пространственная суммация импульсов; 2) циркуляция импульсов в нейронной ловушке; 3) трансформация импульсов; 4) последовательная суммация импульсов.

2. Возбуждение в нервном центре распространяется: 1) от эфферентного нейрона через промежуточные к афферентному; 2) от афферентного нейрона через промежуточные к эфферентному; 3) от промежуточных нейронов через эфферентный нейрон к афферентному;  4) от промежуточных нейронов через афферентный нейрон к эфферентному.

3. Один нейрон может получать импульсы нескольких афферентных нейронов благодаря: 1) конвергенции; 2) дивергенции;  3) афферентному синтезу; 4) пространственной суммации.

4. Нервные центры не обладают свойством: 1) способности к трансформации ритма; 2) двустороннего проведения возбуждений; 3) высокой чувствительности к химическим раздражителям; 4) пластичности; 5) способности к суммации возбуждений.

5. Какой тип нейронных сетей обеспечивает иррадиацию возбуждения? 1) линейный; 2) кольцевой; 3) конвергентный; 4) дивергентный.

6. Какое свойство нервного центра лежит в основе конвергенции возбуждения?  1) последовательная суммация;   2) пространственная суммация; 3) трансформация ритма; 4) рефлекторное последействие.

7. При каких условиях возможна иррадиация возбуждения? 1) действие слабых раздражителей; 2) действие сильных раздражителей; 3) действие сверхсильных раздражителей; 4) повышенная возбудимость нервных центров; 5) пониженная возбудимость нервных центров; 6) активация тормозных синапсов; 7) выключение тормозных синапсов.

8. Какой тип строения нейронных сетей обеспечивает длительное последействие (пролонгированное возбуждение)? 1) дивергентный; 2) конвергентный; 3) кольцевой; 4) линейный.

9. Какое свойство нервного центра лежит в основе посттетанической потенциации возбуждения? 1) трансформация ритма; 2) пространственная суммация; 3) последовательная (временная) суммация; 4) иррадиация возбуждения.

10. Чем обусловлены свойства нервных центров? 1) свойствами нервных клеток; 2) свойствами глиальных клеток; 3) свойствами синапсов; 4) свойствами нервных волокон; 5) структурой нейронных сетей; 6) структурой нейронов.

 

Вариант 4

1. При развитии пессимального торможения мембрана нейрона находится в состоянии:  1) гиперполяризации; 2) устойчивой длительной деполяризации; 3) статической поляризации.

2. Явление, при котором возбуждение одной мышцы сопровождается торможением центра мышцы-антагониста, называется: 1) утомлением; 2) облегчением; 3) реципрокным торможением; 4) отрицательной индукцией; 5) окклюзией.

3. К специфическим тормозным нейронам относятся: 1) клетки Пуркинье и Реншоу; 2) нейроны продолговатого мозга; 3) пирамидные клетки коры больших полушарий; 4) нейроны среднего мозга.

4. Возникновение ТПСП определяют ионы: 1) натрия и хлора; 2) калия и хлора; 3) натрия.

5. Пресинаптическое торможение развивается в синапсах: 1) аксо-дендритных; 2) аксо-аксональных; 3) сомато-соматических; 4) аксо-соматических.

6. Какие изменения на постсинаптической мембране приводят к формированию ТПСП? 1) деполяризация; 2) гиперполяризация; 3) стойкая деполяризация.

7. Перечислите свойства доминантного очага возбуждения: 1) повышенная возбудимость; 2) низкая возбудимость; 3) способность к суммации; 4) инерция возбуждении; 5) стойкость возбуждения; 6) низкий критический уровень деполяризации; 7) притягивает возбуждение от других нервных центров.

8. Какой принцип прежде всего обеспечивает согласованную деятельность нервных центров, регулирующих антагонистические функции? 1) принцип доминанты; 2) принцип общего конечного пути; 3) принцип реципрокности; 4) принцип обратной связи.

9. Какой тип торможения относится к первичному торможению? 1) пресинаптическое; 2) постсинаптическое; 3) пессимальное; 4) следовая гиперполяризация нейрона после ПД.

10.Какое явление лежит в основе принципа общего конечного пути:                                                           1) дивергенция; 2) конвергенция; 3) нейронная ловушка; 4) посттетаническая потенциация; 5) пространственная суммация; 6) обратная связь.

 

Ситуационные задачи:

1. В эксперименте на животном вызывают два различных рефлекса. После этого животному вводят вещество, которое замедляет процесс освобождения медиатора. Время обоих рефлексов удлиняется, причем одного рефлекса значительно больше. чем другого. В чем причина этого различия?

2. Постсинаптическую мембрану химического синапса раздражают деполяризующим током. Возникнет ли возбуждение на постсинаптической мембране?

3. При ритмических раздражениях афферентного нерва ионы кальция, входящие в пресинапс при каждом возбуждении, не успевают выходить из него во время слишком коротких пауз между импульсами. К чему это приведет?

4. Два студента решили экспериментально доказать, что тонус скелетных мышц поддерживается рефлекторно. Для этого двух спинальных лягушек подвесили на крючке. Нижние лапки у них были слегка поджаты, что свидетельствовало о наличии тонуса. Затем первый студент перерезал передние корешки спинного мозга, а второй - задние. После каждой из перерезок у обеих лягушек лапки повисли как плети. Какой из студентов правильно поставил опыт?

5. Протекание какого рефлекса легче изменить при помощи каких-либо воздействий: миотатического (сухожильного) или сгибательного, вызванного раздражением кожи?

6. В эксперименте у спинальной лягушки вызывали сгибательный рефлекс, погружая лапку в слабый раствор кислоты. Проявится ли данный рефлекс при удалении кожи лапки?

7. При раздражении одного аксона возбуждаются 3 нейрона, при раздражении другого- 5 нейронов, при совместном их раздражении- 12 нейронов. На скольких нейронах конвергируют эти аксоны и как называется это явление?

8.  Требуется создать препарат, который избирательно подавлял бы реакцию нейрона на некоторые афферентные сигналы. Этот препарат должен усиливать пресинаптическое или постсинаптическое торможение. Какое действие вы предпочли бы?

9. Выдающийся отечественный физиолог А.А. Ухтомский, будучи студентом, помогал в лекционной демонстрации Н.Е. Введенскому. Целью опыта являлось: вызвать сокращение мышц конечности при электрическом раздражении двигательной зоны головного мозга. Опыт не удался. Вместо двигательной реакции произошел акт дефекации. Объясните это явление, послужившее основой к раскрытию важнейшего принципа деятельности мозга.

10. В ответ на одиночный раздражающий стимул мышца отвечает одиночным сокращением. Но если нанести такое же раздражение на афферентный нерв, то возникающее рефлекторное сокращение мышцы оказывается тетаническим. Почему?

11. Ребенок, который учится играть на пианино, первое время играет не только руками, но помогает себе головой, ногами и даже языком. Объясните механизм этого явления.

12. Если днем пристально смотреть на окно, а затем закрыть глаза, то на протяжении некоторого времени всё ещё видишь переплёт рамы. Каким свойством нервных центров объясняется это явление и каков его механизм?

13. Если спинальную лягушку сильно ущипнуть за лапку, то мышцы сокращаются, и лапка остается поджатой некоторое время после прекращения раздражения. Будет ли наблюдаться такой эффект, если разрушить спинной мозг и нанести электрическое раздражение на седалищный нерв?

 

Литература:

а) основная

1. Нормальная физиология: учебник [под ред. К.В. Судакова]. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. 880 с.

2. Нормальная физиология: учебник [под ред. В.М. Смирнова]. М.: Издательский центр «Академия», 2012. 480 с.

б) дополнительная

1. Камкин А.Г. Атлас по физиологии в 2-х томах. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.

2. Нормальная физиология: учебник [под ред. А.В. Завьялова, В.М. Смирнова]. М.: МЕДпресс-информ, 2009. 916 с.

3. Судаков К.В., Андрианов В.В., Вагин Ю.Е., Киселев И.И. Физиология человека: Атлас динамических схем. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 416 с.

4. Агаджанян Н.А., Смирнов В.М. Основы физиологии человека: учебник в 2-х томах. М.: РУДН, 2007. 364 с.

5. Атлас по нормальной физиологии [под ред. Н.А. Агаджаняна]. М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2007. 496 с.

6. Нормальная физиология: учеб. пособие в 3-х томах [под ред. В.Н. Яковлева]. М.: «Медицина», 2006.

7. Ситуационные задачи по нормальной физиологии [под ред. Л.Д. Маркиной]. Владивосток: Медицина ДВ, 2005.