Какими свойствами обладает скелетная мышца плода К моменту рождения. Как изменяется упругость, прочность и эластичность мышц с возрастом.

Возбудимостью, проводимостью, сократимостью, эластичностью и растяжимостью, т. е. всеми свойствами мышцы взрослого. Упругость и прочность увеличиваются, эластичность уменьшается.

Как изменяются в онтогенезе возбудимость, проводимость, сократимость, утомляемость, быстрота сокращения и расслабления, лабильность скелетной мышцы?

Показатели всех перечисленных свойств увеличиваются.

Каковы соотношения силы мышц мальчиков и девочек в период от 7 до 8 лет, в возрасте 10 – 12 лет и 15 – 18 лет?

До 7 – 8 летнего возраста сила их мышц одинакова, в 10 – 12 лет – больше у девочек, в 15 – 18 лет – больше у мальчиков.

Укажите величину мембранного потенциала мышечного волокна новорожденного ребенка и взрослого человека. С чем связано это различие?

У новорожденных 20 – 40 мВ, у взрослых 80 –90 мВ. У новорожденных больше ионная проницаемость мембраны мышечного волокна, поэтому больше утечка ионов, меньше градиент их концентрации.

Перечислите отличия потенциала действия мышечного волокна новорожденного от такового у взрослого.

Меньшая амплитуда, большая продолжительность, часто отсутствует инверсия.

Увеличивается или уменьшается скорость проведения возбуждения по мышечному волокну с возрастом? Перечислите факторы, обеспечивающие это изменение.

Увеличивается. Увеличение мембранного потенциала, потенциала действия, а также диаметра мышечного волокна.

Почему увеличение амплитуды потенциала действия мышечного волокна в процессе роста организма увеличивает скорость проведения возбуждения?

Больший потенциал действия быстрее вызывает возбуждение соседнего участка мышечного волокна.

Почему увеличение диаметра мышечного волокна в процессе роста организма увеличивает скорость проведения возбуждения?

Увеличение толщины мышечного волокна ведет к уменьшению продольного сопротивления ионному току в миоплазме.

Перечислите особенности сокращения мышц новорожденного. Разделяются ли мышцы новорожденного на быстрые и медленные?

Относительная длительность одиночного сокращения (фазы укорочения и расслабления), тонические сокращения, без признаков пессимального торможения при большой частоте раздражения. Не подразделяются.

Как изменяется эффективность отдыха (становится больше или меньше) после физического утомления у детей разного возраста: 7 – 12 лет, 13 – 15 лет и в 16 – 18 лет?

В 7 – 12 лет эффективность отдыха наибольшая, в 13 – 15 лет резко падает, в 16 – 18 лет несколько увеличивается.

В каком возрасте наблюдается максимальная выносливость к физическим нагрузкам?

В возрасте 20 – 29 лет.

Что представляет собой незрелый (примитивный) нервно-мышечный синапс новорожденного? В чем заключается его функциональная особенность, к какому возрасту заканчивается его созревание?

На поверхности миотрубки выемка, в которой расположено окончание аксона. Значительно большая синаптическая задержка (в 7 – 10 раз больше, чем у взрослых). К 7 – 8 годам.

В чем выражается созревание терминальных ветвлений аксона мотонейрона? Какое значение имеет этот процесс?

В увеличении терминальных ветвлений аксона и содержания в них ацетилхолина. Это ведет к увеличению выхода медиатора в синаптическую щель при поступлении импульса к нервному окончанию и увеличению амплитуд ПКП.

В чем выражается созревание постсинаптической мембраны?

В увеличении плотности холинорецепторов на ней, образовании складок, увеличении потенциала концевой пластинки, появлении в ней холинэстеразы.

Как и почему изменяется синаптическая задержка в нервно-мышечном синапсе в процессе созревания?

Уменьшается вследствие увеличения скорости освобождения ацетилхолина из пресинаптического окончания на каждый нервный импульс, увеличения потенциала концевой пластинки и появления в ней холинэстеразы.

 

 

1. 4. ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА (ЦНС)

(4 занятия)

 

Занятие 1-е

РЕФЛЕКС И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЦНС

 

1. Назовите основные функции центральной нервной системы (ЦНС).

1) Управление деятельностью опорно-двигательного аппарата, 2) регуляция функций внутренних органов, 3) обеспечение психической деятельности 4) формирование взаимодействия организма с окружающей средой.

2. Назовите два основных принципа регуляции функций организма, сформулируйте их сущность.

1) Принцип саморегуляции (организм с помощью собственных регуляторных механизмов обеспечивает интенсивность деятельности всех органов и систем согласно своим потребностям в различных условиях жизнедеятельности). 2) Системный принцип – регуляция констант организма с помощью вовлечения различных органов и систем.

3. Какие два типа саморегуляции функций имеются в организме? Укажите их сущность.

1) По отклонению, когда отклонение параметров констант организма от нормы включают регуляторные механизмы, устраняющие это отклонение. 2) По опережению, когда регуляторные механизмы включаются раньше и предупреждают отклонения параметров констант организма от нормы.

4. Назовите механизмы регуляции функций организма. Какая регуляция является ведущей?

Нервный, гуморальный, миогенный. Ведущей является нервная регуляция.

5. Что понимают под миогенным механизмом регуляции? Перечислите органы, для которых этот вид регуляции является важным.

Способность мышцы изменять свою сократительную активность и/или степень автоматии при изменении степени ее растяжения. Скелетная мускулатура, сердце, желудочно-кишечный тракт, желчный и мочевой пузыри, мочеточники, сосуды, бронхи, матка.

6. Перечислите основные особенности гуморальной регуляции функций.

Генерализованное действие, замедленное действие, осуществляется с помощью большого набора химических агентов.

7. Перечислите особенности нервной регуляции по сравнению с гуморальной.

Возможность точного локального действия, быстрота действия, обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой.

8. Назовите виды влияний нервной системы на органы, поясните их сущность.

Пусковое влияние (начало или прекращение функции) и модулирующее (изменение интенсивности работы органа).

9. Приведите пример пускового и модулирующего влияний нервной системы на функции органов.

Пусковое влияние – запуск сокращений покоящейся скелетной мышцы при поступлении к ней нервных импульсов, прекращение сокращений при отсутствии импульсов. Модулирующее влияние – увеличение частоты и силы сокращений сердца при поступлении импульсов к нему по симпатическому нерву.

10. Перечислите пути (механизмы) реализации пускового и модулирующего влияний нервной системы на функции органов.

Пусковое – изменение активности процессов возбуждения и торможения в органе под влиянием нервных импульсов (электрогенное действие). Модулирующее – изменение интенсивности обмена веществ (адаптационно-трофическое действие), изменение интенсивности кровоснабжения органа (сосудодвигательное действие).

11. В чем состоит сущность феномена Орбели-Гинецинского?

В усилении сокращений утомленной мышцы при раздражении иннервирующего ее симпатического нерва.

12. Сформулируйте понятие "нервизм".

Нервизм – концепция, признающая ведущую роль нервной системы в регулировании процессов жизнедеятельности организма.

13. Сформулируйте понятие "рефлекс".

Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая при обязательном участии нервной системы.

14. Когда и кем была впервые высказана идея о рефлекторном принципе деятельности центральной нервной системы? В чем заключается универсальность рефлекса?

Декартом в первой половине 17 века. В основе деятельности всех уровней нервной системы лежит рефлекторный принцип.

15. Кто распространил принцип рефлекса на психическую деятельность? Сформулируйте основную идею автора книги "Рефлексы головного мозга".

И. М. Сеченов. Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу их происхождения – рефлексы. Психическая деятельность также имеет рефлекторную природу.

16. Назовите три принципа рефлекторной теории Декарта-Сеченова-Павлова.

Принцип детерминизма, принцип структурности, принцип анализа и синтеза.

17. В чем заключается сущность принципа структурности в рефлекторной теории?

Любой рефлекс осуществляется с помощью определенных нервных структур. Чем больше структур ЦНС участвует в осуществлении реакции, тем она совершеннее.

18. В чем заключаются принципы 1) детерминизма и 2) анализа и синтеза в рефлекторной теории?

1) Каждый рефлекторный акт причинно обусловлен. 2) В различении всех действующих на организм раздражителей и формировании ответной реакции.

19. Кто и в каком опыте (опишите) впервые доказал приспособительный характер изменчивости рефлекса?

И. М. Сеченов в опыте на таламической лягушке с "переключением рефлекса": раздражение согнутой конечности вызывает ее разгибание, разогнутой – сгибание.

20. Что называют рефлекторной дугой?

Совокупность структурных элементов, с помощью которых осуществляется рефлекс.

21. Нарисуйте схему рефлекторной дуги соматического рефлекса и обозначьте пять ее звеньев.

1 – рецептор; 2 – афферентный нейрон; 3 – вставочный нейрон; 4 – мотонейрон; 5 – эффектор (скелетная мышца).

22. Нарисуйте схему рефлекторной дуги вегетативного (симпатического) рефлекса и обозначьте пять ее звеньев.

1 – рецептор; 2 – афферентный нейрон; 3 – центральный (преганглионарный) нейрон; 4 – ганглионарный нейрон (симпатический ганглий); 5 – эффектор (гладкая мышца).

23. Нарисуйте схему рефлекторной дуги вегетативного (парасимпатического) рефлекса и обозначьте пять ее звеньев.

1 – рецептор; 2 – афферентный нейрон; 3 – центральный (преганглионарный) нейрон; 4 – ганглионарный нейрон (парасимпатический ганглий); 5 – эффектор (гладкая мышца).

24. Назовите 1-е и 2-е звенья рефлекторной дуги и укажите их функциональную роль в реализации рефлекса.

Первое звено (рецептор) воспринимает раздражение, трансформируя энергию раздражения в нервный импульс. Второе звено (афферентный нейрон) проводит импульсы в ЦНС.

25. Назовите 3-е звено рефлекторной дуги и укажите его функциональную роль в реализации рефлекса.

Вставочные нейроны – передают импульсы к эфферентному нейрону и обеспечивают связь данной рефлекторной дуги с другими отделами ЦНС.

26. Назовите 4-е и 5-е звенья рефлекторной дуги и укажите их функциональную роль в реализации рефлекса.

Четвертое звено (эфферентный нейрон) перерабатывает информацию, поступающую к нему от вставочных нейронов ЦНС и формирует ответ в виде нервных импульсов, посылаемых к 5-у звену – к рабочему органу.

27. Нарисуйте общую схему функциональной системы (для регуляции физиологических констант организма).

(По К.В.Судакову с изменениями)

 

28. Что называют нервным центром?

Совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС, достаточная для приспособительной регуляции функции органа или системы.

29. Какие органы и ткани иннервирует соматическая нервная система, какие – вегетативная нервная система?

Соматическая – скелетные мышцы, вегетативная – все внутренние органы, ткани и сосуды.

30. Где расположены тела афферентных нейронов для соматической и вегетативной рефлекторной дуги?

Для соматической – в спинномозговых ганглиях и ганглиях черепных нервов. Для вегетативной – там же, а также в экстра- и интрамуральных вегетативных ганглиях.

31. Назовите два вида вставочных нейронов, отличающихся по влиянию на другие нервные клетки. Какая часть нейрона выполняет трофическую функцию? Где обычно генерируется потенциал действия в нейроне?

Возбуждающие и тормозящие. Тело нервной клетки и в аксонном холмике соответственно.

32. Где расположены тела двигательных нейронов, иннервирующих рабочие органы, для соматической и вегетативной нервной системы?

Для соматической – в передних рогах спинного мозга и двигательных ядрах черепных нервов, для вегетативной – вне ЦНС (в экстра- и интрамуральных вегетативных ганглиях).

33. Что называют рецептивным полем рефлекса или рефлексогенной зоной?

Область скопления рецепторов, раздражение которой вызывает данный рефлекс.

34. Назовите рецептивные поля рефлексов глотания, слюноотделения, чихания, кашля.

Глотания – корень языка и задняя стенка глотки; слюноотделения – слизистая рта; чихания – слизистая носа; кашля – слизистая воздухоносных путей.

35. Назовите виды межнейрональных синапсов, различающихся по функции (знаку действия) и по механизму передачи возбуждения.

По функции – возбуждающие и тормозящие. По механизму передачи возбуждения – химические и электрические.

36. Что такое посттетаническая (постактивационная) потенциация – феномен облегчения? Какова главная причина этого феномена?

Временное облегчение проведения возбуждения в химических синапсах после их предварительной ритмической активации. Накопление кальция в пресинаптических окончаниях.

37. Перечислите основные медиаторы центральной нервной системы.

Ацетилхолин, катехоламины, серотонин, глютамат, аспартат, гаммааминомасляная кислота, глицин, субстанция Р.

38. О чем свидетельствует факт разнонаправленного влияния одного и того же медиатора в различных синапсах?

О том, что эффект зависит не только от свойств медиатора, но и от свойств постсинаптической мембраны.

39. Кто, когда и в каком опыте открыл медиаторный механизм передачи возбуждения в синапсах центральной нервной системы?

Экклс в 1951 году в опыте с аппликацией ацетилхолина на постсинаптическую мембрану нейрона и регистрацией возникающего при этом возбуждения.

40. Как называют потенциал, возникающий в постсинаптической мембране нейрона под влиянием возбуждающего медиатора? Локальным или распространяющимся он является?

Возбуждающий постсинаптический потенциал. Локальным.

41. Перечислите основные свойства возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП). Как изменяется возбудимость нейрона при возникновении ВПСП?

Не распространяется, не подчиняется закону "все или ничего", т. е. зависит от силы раздражения, способен суммироваться. Возбудимость нейрона повышается.

42. Какова роль ферментов, разрушающих медиатор, в обеспечении функционирования синапсов?

Обеспечивают готовность постсинаптической мембраны для восприятия очередного импульса.

43. Какова роль кальция в проведении возбуждения через синапсы в ЦНС? Какой эффект вызывает магний?

Кальций способствует выделению медиатора в синаптическую щель. Магний препятствует этому эффекту.

44. Какова реакция нейрона на одиночный возбуждающий импульс и на серию импульсов?

В ответ на одиночный импульс возникает локальный потенциал (деполяризация) в десятки раз меньше порогового потенциала; на серию импульсов возникает суммированный ВПСП, который при достижении пороговой величины вызывает процесс возбуждения.

45. Каково соотношение между числом поступающих к нейрону импульсов и генерируемых им импульсов?

Поступающих импульсов в десятки и сотни раз больше, чем генерируемых.

46. Почему обычно возбуждение нейрона (потенциал действия) начинается с аксонного холмика? С чем это связано?

Возбудимость нейрона в области аксонного холмика наибольшая в связи с высокой концентрацией быстрых натриевых каналов в этой части нейрона. Электротоническое распространение ВПСП, достаточной амплитуды, достигает аксонного холмика, т.к. размеры нейрона относительно малы.

47. Почему при передаче возбуждения в химическом синапсе сигнал обратно не передается?

Потому что пресинаптическая мембрана не возбуждается под влиянием медиатора, выделившегося в синаптическую щель, а местные токи постсинаптической мембраны не возбуждают пресинаптическую мембрану из-за достаточно широкой синаптической щели.

48. Сколько требуется времени для возбуждения нейрона в центральной нервной системе при поступлении к нему импульсов, чем это объясняется?

Около 2 мс. Необходимо время на выделение медиатора, диффузию его через синаптическую щель, взаимодействие с постсинаптической мембраной и возникновение суммированного ВПСП пороговой величины.

49. Что называют латентным временем рефлекса? От чего оно зависит?

Время от начала раздражения до возникновения ответной реакции. От числа вставочных нейронов, от силы раздражения, от функционального состояния нервных центров.

50. Из каких компонентов складывается латентное время рефлекса?

Из времени, необходимого для возникновения возбуждения в рецепторе, проведения возбуждения по всем звеньям рефлекторной дуги и латентного периода эффектора.

51. Время каких спинальных рефлексов (экстеро-, интеро- или проприоцептивных) у человека наиболее короткое и почему?

Проприоцептивных, рефлекторные дуги которых являются самыми короткими – двухнейронными, а нервные волокна имеют наибольшую скорость проведения возбуждения.

52. Перечислите особенности распространения возбуждения в центральной нервной системе.

Одностороннее в химических синапсах, замедленное, возможность циркуляции возбуждения, иррадиация и конвергенция возбуждения.

53. Каковы причины иррадиации, конвергенции и циркуляции возбуждения в ЦНС?

Множество коллатералей в центральной нервной системе (дивергенция), схождение многих нервных путей к одному нейрону (конвергенция), наличие кольцевых нейронных цепей.

54. Нарисуйте схему замкнутых нейронных цепей, объясняющую возможность циркуляции возбуждения в центральной нервной системе по Лоренто де-Но и по Беритову.

а – по Лоренто де-Но, б – по И.С.Беритову. 1, 2, 3 – возбуждающие нейроны.

55. Как доказать одностороннее проведение возбуждения по рефлекторной дуге?

При раздражении переднего корешка спинного мозга возбуждение в заднем корешке не возникает, при раздражении заднего корешка спинного мозга регистрируется возбуждение в переднем корешке данного сегмента.

56. Что называют иррадиацией возбуждения в центральной нервной системе, как ее доказать?

Широкое распространение возбуждения в ЦНС. Например, при увеличении силы раздражения одной лапки лягушки в реакцию вовлекаются все конечности.

57. С какой целью в клинической практике применяют блокаду проведения возбуждения в ЦНС?

С целью обезболивания в хирургической практике и для лечения различных патологических процессов.

58. Что является движущей силой и условием для перемещения ионов Na⁺ и К⁺ в процессе возбуждения клетки?

Движущая сила – концентрационный и, частично, электрический градиенты. Условие – повышение проницаемости клеточной мембраны для ионов.

59. В какие фазы потенциала действия концентрационный и электрический градиенты способствуют или препятствуют входу натрия внутрь клетки?

Концентрационный градиент способствует в фазу деполяризации и инверсии (восходящая часть), электрический – в фазу деполяризации способствует, в фазу инверсии (восходящая часть) – препятствует.

60. В какие фазы потенциала действия концентрационный и электрический градиенты способствуют или препятствуют выходу ионов калия из клетки?

Концентрационный градиент обеспечивает выход К⁺ в фазу инверсии и реполяризации, электрический градиент – в фазу нисходящей части инверсии способствует, в фазу реполяризации – препятствует.