Движение глаз и бинокулярное зрение

Перемещение зрительного изображения по сетчатке достигается посто­янными сканирующими движениями глаз — саккадами, что является необ­ходимым условием нормального акта зрительного восприятия видимых предметов. Периоды фиксации длятся в среднем от 0,15 до 2 с. Сканирую­щие движения глаз крайне необходимы, например, при чтении текста. Они контролируются нейронами со сложными рецептивными полями 18 и 19 зрительной коры головного мозга. Смена коротких периодов фиксации на сетчатке изображений объекта за счет движений глаз создает в головном мозге стационарное «изображение» — субъективный образ внешнего мира.

Саккадические движения глаз, как и любая двигательная активность человека, могут служить показателями его внутреннего психологического состояния. Такие состояния человека, как внимание, интерес, усталость, страх, существенно влияют на характеристики движений глаз, отражая общее эмоциональное состояние.

Глазные мышцы и формы движения глаз. Глаз человека приводится в движение шестью наружными мышцами. Эти мышцы создают горизон­тальные, вертикальные и вращательные движения глазного яблока, обеспе­чивая перемещение по сетчатке сфокусированного изображения светового стимула. Движения двух глаз могут быть содружественными, т.е. двигаться вместе вверх, вниз, влево или вправо, а могут быть конвергентными (сходя­щимися) или дивергентными (расходящимися) при рассматривании близ­корасположенного или далекого предмета. Конвергентные и дивергентные движения глаз обеспечивают восприятие глубины пространства.

Бинокулярное зрение. Конвергентные и дивергентные движения обоих глаз управляют­ся нейронами, находящимися как в подкорковых структурах, так и в коре большого мозга. Центры бинокулярного зрения находятся в области рети­кулярной формации среднего мозга, в верхних бугорках четверохолмия и в претектальной области. Ретикулярная формация среднего мозга является интегрирующим центром, получающим информацию по афферентным путям не только от верхних бугорков четверохолмия и зрительных корко­вых полей 18 и 19, но и непосредственно от фоторецепторов сетчатки. Ядра глазодвигательных нервов находятся также под корригирующим влиянием мозжечка, обеспечивающим более точное сведение зрительных осей обоих глаз к одной и той же точке. В мозжечке вестибулярные и зрительные сиг­налы интегрируются с сигналами, отражающими положение головы и глаз. Интегрированные возбуждения передаются по мозжечковым эфферентным путям к стволовым центрам, управляющим бинокулярным зрением.

Экзаменационный билет № 26

1. Рассмотрите важнейшие физиологические свойства нервных центров, обеспечивающие процессы адаптации к изменениям внешних условий или внутренней среды организма.

Свойства нервных центров: 1. Одностороннее проведение возбуждения: от рецепторного нейрона через вставочный к эфферентному нейрону, что обусловлено наличием синапсов. 2. медленное проведение возбуждения по сравнению с нервными волокнами. 3.Суммация возбуждений (или торможения): временная суммация — если импульсы приходят к нейрону по одному и тому же пути через один синапс с коротким интервалом, то происходит суммирование ВПСП на постсинаптической мембране и она деполяризуется до уровня, достаточного для генерации ПД; пространственная суммация связана с суммированием ВПСП, возникающих одновременно в разных синапсах одного нейрона. Оба вида суммации происходят в области аксонного холмика, где и генерируется ПД. 4 Конвергенция- несколько клеток могут передавать импульсы к одному нейрону, т. е. возбуждения конвергируют на нем. Конвергенция может быть результатом прихода возбуждающих или тормозных входных сигналов от различных источников. 5.Дивергенция и иррадиация. 6.Облегчение и окклюзия. Феномен окклюзии - количество возбужденных нейронов при одновременном раздражении афферентных входов обоих нервных центров оказывается меньше, чем арифметическая сумма возбужденных нейронов при раздельном раздражении каждого афферентного входа в отдельности. Феномен центрального облегчения характеризуется противоположным эффектом. На облегчении основано проторение пути — распространение возбуждения не по той цепи нейронов, по которой информация не поступала ранее, а через нейроны, уже облегченные первым раздражением. 7.Трансформация ритма возбуждений. Если сопоставить частоту импульсов в задних (чувствительных) и передних (двигательных) корешках спинного мозга при раздражении рецепторов, то обычно их ритм не совпадает. Центры способны как снижать, так и повышать ритмы возбуждений, поступающих от рецепторов.

8. Рефлекторное последействие. Продолжительность рефлекса всегда больше, чем время раздражения, так как возбуждение в нервных центрах сохраняется в течение некоторого времени после прекращения действия раздражителя. Это объясняется тем, что вставочные нейроны в центре образуют замкнутые цепи («нейронные ловушки»), по которым ПД могут длительно циркулировать. 9.Высокая чувствительность к недостатку кислорода. 10. Высокая чувствительность к хим веществам объясняется большим числом синапсов. 11. Низкая функциональная подвижность (лабильность) и высокая утомляемость. 12. Посттетаническая потенциация — явление усиления рефлекторного ответа после длительного ритмического раздражения нервного центра. Это связано с сохранением ВПСП на нейронах центра в течение некоторого времени, что облегчает проведение последующих возбуждений через синапсы. 13.Тонус нервных центров. 14. Пластичность.

1. Охарактеризуйте механизмы гуморальной регуляции сердечной деятельности.

На работу сердца прежде всего влияют медиаторы ацетилхолин, выделяющийся в окончаниях парасимпатических нервов, он тормозит деятельность сердца, а также адреналин и норадреналин — медиаторы симпатических нервов, оказывающие на сердце положительный ино- и хронотропный эффекты. Положительное, подобное адреналину, влияние на сердце было отмечено у дофамина. Кортикостероиды, ангиотензин, серотонин оказывают положительный инотропный эффект. Глюкагон, активируя аденилатциклазу, увеличивает силу и частоту сердечных сокращений. Тироксин и трийодтиронин оказывают положительный хронотропный эффект, кортикостероиды и ангиотензин — положительный инотропный. Аденозин расширяет коронарные сосуды, увеличивает коронарный кровоток в 6 раз, оказывая положительное инотропное и хронотропное влияние на сердце. Ионы Са2+ увеличивают силу сокращений и повышают возбудимость сердечной мышцы за счет активации фосфорилазы. Передозировка ионов Са2+ вызывает остановку сердца в систоле. Небольшое повышение концентрации ионов К+ в крови (до 4 ммоль/л) снижает МП и увеличивает проницаемость для этих ионов. Возбудимость миокарда и скорость проведения возбуждения при этом возрастают. Если увеличить концентрацию К+ в 2 раза, то возбудимость и проводимость сердца резко снижаются и может произойти его остановка в диастоле. Если ионов К+ недостает (гипокалиемия), что наблюдается при приеме диуретиков, которые выводят вместе с водой и К+, то возникает аритмия сердца и, в частности, экстрасистолия, поэтому одновременно с диуретиками необходимо принимать препараты, сберегающие К+ (например, панангин). Предсердия вырабатывают атриопептид, или натрийуретический гормон, в ответ на растяжение их стенок. Он расслабляет гладкомышечные клетки мелких сосудов, повышает диурез, выделяет натрий с мочой (натрийурез), уменьшает объем циркулирующей крови, подавляет секрецию ренина, тормозит эффекты ангиотензина II и альдостерона, снижает артериальное давление.

1. Структура нефрона и особенности почек, обеспечивающие мочеобразование.

Основной структурно-функциональной единицей почки яв­ляется нефрон, в котором происходит образование мочи. В зре­лой почке человека содержится около 1 — 1,3 мл нефронов. Начинается нефрон с почечного (мальпигиева) тельца, которое содержит клубочек кровеносных капилля­ров. Снаружи клубочки покрыты двухслойной капсулой Шумлянского — Боумена. Между двумя листками капсулы, расположенными в виде чаши, имеется щель или полость капсулы, переходящая в просвет про­ксимального отдела канальцев. Проксимальный отдел канальцев начинается извитой частью, которая переходит в прямую часть канальца. Затем следует тонкая нисходящая часть петли Генле. Нисходя­щий отдел петли опускается в мозговое вещество почки, повора­чивает на 180° и переходит в восходящую часть петли нефрона. Дистальный отдел - восходящей части петли Генле и может иметь тонкую и всегда включает толстую восходящую часть. Этот отдел поднимается до уровня клубочка своего же нефрона, где начинается дистальный извитой каналец.

Этот отдел канальца располагается в коре почки и обязатель­но соприкасается с полюсом клубочка между приносящей и вы­носящей артериолами в области плотного пятна. Дистальные извитые канальцы впадают в коре почек в собирательные трубочки. Собира­тельные трубочки опускаются из коркового вещества почки в глубь мозгового вещества, сливаются в выводные протоки и от­крываются в полости почечной лоханки. Почечные лоханки от­крываются в мочеточники, которые впадают в мочевой пузырь. По особенностям локализации клубочков в коре почек, стро­ения канальцев и особенностям кровоснабжения различают 3 ти­па нефронов: суперфициальные (поверхностные), интракортикальные и юкстамедуллярные. Кровоснабжение почек- кровь используется не только для трофики органа, но и для образования мочи. Почки получают кровь из коротких почеч­ных артерий, которые отходят от брюшного отдела аорты. В поч­ке артерия делится на большое количество мелких сосудов-артериол, приносящих кровь к клубочку. Приносящая (афферентная) артериола входит в клубочек и распадается на капилляры, кото­рые, сливаясь, образуют выносящую (эфферентную) артериолу. Диаметр приносящей артериолы почти в 2 раза больше, чем выно­сящей, что создает условия для поддержания необходимого арте­риального давления (70 мм рт.ст.) в клубочке. Мышечная стенка у приносящей артериолы выражена лучше, чем у выносящей. Это дает возможность регуляции просвета приносящей артериолы. Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров во­круг проксимальных и дистальных канальцев. Артериальные ка­пилляры переходят в венозные, которые, сливаясь в вены, отдают кровь в нижнюю полую вену. Капилляры клубочков выполняют только функцию мочеобразования. Особенностью кровоснабже­ния юкстамедуллярного нефрона является то, что эфферентная артериола не распадается на околоканальцевую капиллярную сеть, а образует прямые сосуды, которые вместе с петлей Генле спускаются в мозговое вещество почки и участвуют в осмотичес­ком концентрировании мочи. Через сосуды почки в 1 мин проходит около 1/4 объема крови, выбрасываемого сердцем в аорту. Почечный кровоток условно де­лят на корковый и мозговой. Максимальная скорость кровотока приходится на корковое вещество (область, содержащую клубоч­ки и проксимальные канальцы) и составляет 4 — 5 мл/мин на 1 г ткани, что является самым высоким уровнем органного кровотока. Благодаря особенностям кровоснабжения почки давление крови в капиллярах сосудистого клубочка выше, чем в капиллярах других областей тела, что необходимо для поддержания нормального уровня клубочковой фильтрации. Процесс мочеобразования тре­бует создания постоянных условий кровотока. Это обеспечивает­ся механизмами ауторегуляции. При повышении давления в при­носящей артериоле ее гладкие мышцы сокращаются, уменьшает­ся количество поступающей крови в капилляры и происходит сни­жение в них давления. При падении системного давления прино­сящие артериолы, напротив, расширяются. Клубочковые капилля­ры также чувствительны к ангиотензину II, простагландинам, бра- дикининам, вазопрессину. Благодаря указанным механизмам кро­воток в почках остается постоянным при изменении системного артериального давления в пределах 100— 150ммрт. ст. Однако при ряде стрессовых ситуаций (кровопотеря, эмоциональный стресс и т.д.) кровоток в почках может уменьшаться. Юкстагломерулярный аппарат - собой совокупность клеток, синтезирующих ре­нин и другие БАВ. треугольник, две стороны которого составля­ют подходящая к клубочку афферентная и выходящая эфферент­ная артериолы, а основание — специализированный участок стенки извитой части дистального канальца — плотное пятно. В состав ЮГА входят гранулярные клетки (юкстагломерулярные), расположенные на внутренней поверхности аф­ферентной артериолы, клетки плотного пятна и специальные клетки (юкставаскулярные), расположенные между приносящей и выносящей артериолами и плотным пятном.

1. Проанализируйте функции вспомогательного аппарата, оптической системы и рецепторного аппарата зрительного анализатора.

Вспомогательный аппарат глаза- мышцы глаза (помогают ему совершать движения внутри глазницы), веки, слёзные железы (защитную функцию, благодаря ферменту лизоциму).

Оптическая система глаза Оптический аппарат: прозрачной роговицы, передней и задней камер, заполненных водянистой влагой, ра­дужной оболочки, окружающей зрачок, хрусталика с прозрачной сумкой и стекловидного тела. В целом — это система линз, фор­мирующая на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображе­ние рассматриваемых предметов. Преломляющая сила оптической системы выражается в диоп­триях. Диоптрия — это преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 100 см. В состоянии покоя аккомодации преломляю­щая сила равна 58 — 60 Д и называется рефракцией. Аномалии рефракции При нормальной рефракции параллельные лучи от далеко расположенных предметов собираются на сетчатке в централь­ной ямке, такой глаз называется эмметропическим. К нарушени­ям рефракции относится миопия, или близорукость, когда парал­лельные лучи фокусируются не на сетчатке, а впереди нее. Это возникает при чрезмерно большой длине глазного яблока или преломляющей силе глаза. Близкие предметы близо­рукий видит хорошо, а удаленные — расплывчато. Коррекция ми­опии — использование рассеивающих двояковогнутых линз. Гиперметропия, или дальнозоркость — это такое нарушение рефракции, когда параллельные лучи от далеко расположенных предметов из-за малой длины глазного яблока или слабой преломляющей способности глаза фокусируются за сетчаткой. Для коррекции гиперметропии используются двояковыпуклые, собирающие линзы.

Существует старческая дальнозоркость, или пресбиопия, связанная с потерей хрусталиком эластичности, который плохо изменяет свою кривизну при натяжении цинновых связок. Поэтому точка ясного видения находится не на расстоянии 10 см от глаза, а отодвигается от него и близко расположенные предметы видны расплывчато. Для коррекции пресбиопии пользуются двояковыпуклыми линзами.