Тема 11: синапсы цнс. Исследование процессов возбуждения и торможения в цнс. Координационная деятельность цнс.

Мотивационная характеристика темы. Знание основных принципов координационной деятельности ЦНС необходимо для понимания протекания различных процессов в организме человека как в условиях нормы, так и при патологических изменениях, что является необходимым для практической работы врача.

Цель занятия: Знать: 1. Физиологические свойства центральных синапсов. 2. Механизмы процессов возбуждения и торможения в ЦНС. 3. Принципы координационной деятельности ЦНС.

ВОПРОСЫ ДЛЯ УСТНОГО И ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ:

1. Центральные синапсы, их классификация, строение, функции и механизмы передачи информации.

2. Возбуждающие синапсы, их нейромедиаторы, циторецепторы, возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП), его параметры и физиологическая роль.

3. Тормозные синапсы, их медиаторы. Механизмы постсинаптического, торможения, тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП) и механизмы пресинаптического торможения.

4. Нейромедиаторы (ацетилхолин, нолрадреналин, допамин, глицин, ГАМК, глутамат, серотонин, оксид азота и др.).

5. Нейромодуляторы (нейропептиды, нейростероиды и др.).

6. Процессы возбуждения в ЦНС, зависимость силы возбуждения от силы раздражения.

7. Процессы торможения в ЦНС, виды и механизмы центрального торможения, работы И.М.Сеченова по центральному торможению.

8. Виды и механизмы суммации возбуждения и торможения нейронами ЦНС.

9. Принципы координационной деятельности ЦНС (конвергенция, дивергенция, мультипликация, иррадиация, индукция, окклюзия, принцип общего конечного пути, доминанты, детерминанты)

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПИСЬМЕННОГО ОТВЕТА:

1. Перечислите типы синапсов по месту контакта нейронов, по механизму передачи возбуждения и по функции.

2. Нарисуйте нервный синапс и укажите его части и физиологическое значение.

3. Нарисуйте ВПСП и объясните механизм его возникновения.

4. Нарисуйте ТПСП и объясните механизм его возникновения в постсинаптическом тормозном синапсе.

5. Нарисуйте изменения мембранного потенциала постсинаптической мембраны при возникновении пресинаптического торможения и объясните их возникновение.

6. Нарисуйте схему суммации возбуждения в ЦНС во время пространственной и временной (последовательной) суммации.

7. Нарисуйте схему развития пресинаптического и постсинаптического торможения, возвратного, реципрокного и латерального торможения.

8. Перечислите принципы координационной деятельности ЦНС и нарисуйте их схемы.

ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ НА ЗАНЯТИИ

1. Исследование явления иррадиации возбуждения в ЦНС с использованием материалов обучающего видеофильма.

2. Исследования влияния стрихнина на иррадиацию возбуждения в ЦНС лягушки при помощи материалов обучающего видеофильма.

3. Постановка и анализ опыта И.М.Сеченова по центральному торможению с использованием материавлов обучающего видеофильма.

4. Постановка и анализ опыта Гольца по центральному торможению с использованием материалов обучающего видеофильма.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:

1. В чем заключается роль синапсов ЦНС?

А. являются местом возникновения возбуждения в ЦНС

В. формируют потенциал покоя нервной клетки

С. передают возбуждение с одного нейрона на другой

D. проводят токи покоя

Е. все ответы правильные

 

2. Как называется способность нейрона устанавливать многочисленные синаптические связи с различными нервными клетками?

А. конвергенция

В. пролонгирование

С. суммация

D. дивергенция

Е. трансформация ритма

 

3. Как называется схождение различных путей проведения нервных импульсов к одной и той же нервной клетке?

А. дивергенция

В. пролонгирование

С. cуммация

d. трансформация

Е. конвергенция

 

4. Какой физиологический процесс лежит в основе явления, при котором возбуждение прессорного отдела сосудодвигательного центра сопровождается угнетением его депрессорного отдела?

А. дивергенция

В. реципрокное торможение

С. конвергенция

D. трансформация ритма

Е. суммация

5. Как называется торможение нейронов собственными импульсами, поступающими по коллатералям аксона к тормозным клеткам?

А. вторичным

В. реципрокным

С. поступательным

D. возвратным

Е. латеральным

 

6. Как называется более слабый эффект одновременного действия двух сильных афферентных возбуждений, чем сумма их раздельных эффектов?

А. торможением

В. окклюзией

С. понижающей трансформацией

D. конвергенцией

Е. отрицательной индукцией

 

7. С участием каких синапсов преимущественно осуществляется проведение возбуждения в ЦНС?

А. электрических

В. смешанных

С. химических

D. смешанные

Е. контактные

 

8. Возбуждающий постсинаптический потенциал является следствием локальной…

А. гиперполяризации

В. поляризации

С. деполяризации

D. все ответы правильны

Е. все ответы направильные

 

9. Возбуждающий постсинаптический потенциал возникает в результате открытия на постсинаптической мембране каналов для ионов…

А. хлора

В. калия

С. натрия

D. магния

Е. кальция

 

10. При длительном раздражении кожи лапки лягушки рефлекторное отдергивание лапки прекращается из-за развития утомления в…

А. мышцах лапки

В. нервно-мышечных синапсах

С. все ответы правильны

D. нервном центре рефлекса

Е. нервах лапки.

Ответы: 1.C, 2.D, 3.D, 4.B, 5.D, 6.B, 7.C, 8.C, 9.C, 10.D.

 

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ по программе «Крок 1.

1. Благодаря чему один мотонейрон может получать импульсы от нескольких афферентных нейронов?

А. конвергенции

В. афферентному синтезу

С. последовательной суммации

D. дивергенции

Е. иррадиации

 

2. Что наблюдается при постановке опыта «сеченовского» торможения?

А. наличие возбуждающих влияний со стороны головного мозга на спинномозговые рефлексы

В. наличие тормозящих влияний со стороны головного мозга на спинномозговые рефлексы

С. наличие возбуждающих влияний спинного мозга на рефлекторную деятельность головного мозга

D. Наличие тормозящих влияний спинного мозга на рефлекторную деятельность головного мозга

Е. все ответы неправильные

 

3. Что лежит в основе принципа общего конечного пути?

А. морфологическое преобладание афферентных нейронов над эфферентными

В. конкурентная борьба между различными афферентными возбуждениями, одновременно приходящими к одному эфферентному нейрону

С. мотонейрон является конечным звеном любой рефлекторной двигательной реакции

D. все ответы правильные

Е. все ответы неправильные

 

4. Кто впервые сформулировал принцип доминанты?

А. Н.Е. Введенский

В. И.П. Павлов

С. И.М. Сеченов

D. Ч. Шеррингтон

Е. А.А. Ухтомский

 

5. Какую роль играет торможение в работе нервных центров?

А. служит для замыкания рефлекторной дуги в ответ на раздражение

В. стимулирует работу нервных центров

С. выполняет охранительную, регулирующую и координирующую функции

D. обеспечивает объединение клеток ЦНС в нервные центры

Е. выполняет только охранительную функцию

 

6. Для развития торможения в ЦНС необходимо все, кроме…

А. медиатора

В. энергии АТФ

С. открытия хлорных каналов

D. открытия калиевых каналов

Е. нарушения целостности нервного центра

 

7. Какие ионы определяют возникновение тормозного постсинаптического потенциала?

А. натрия

В. натрия и хлора

С. кальция

D. калия и хлора

Е. хлора

 

8. В каких синапсах развивается пресинаптическое торможение?

А. аксо-соматических

В. сомато-соматических

С. в аксо-аксональных

D. аксо-дендритических

Е. во всех синапсах

 

9. Механизм пресинаптического торможения преимущественно связан с…

А. длительной деполяризацией

В. гиперполяризацией

С. работой Na⁺/К⁺ -насоса

D. работой Са²⁺-насоса

Е. длительной реполяризацией

 

10. Какими свойствами обладает доминантный очаг?

А. повышенной возбудимостью

В. Инертностью

С. способностью тормозить субдоминантные очаги возбуждения

D. способностью к суммации субдомининтных возбуждений

Е. все ответы правильны

Ответы: 1.A, 2.B, 3.D, 4.E, 5.C, 6.E, 7.D, 8.C, 9.A, 10.E.

Ситуационные задачи:

1. Рассчитайте, на скольких нейронах конвергируют аксоны, если при раздражении одного аксона возбуждаются 3 нейрона, при раздражении другого - 6. При совместном раздражении возбуждается 15 нейронов.

2. Для возбуждения нейронов данного центра достаточно два кванта медиатора. Перечислите, какие нейроны нервного центра возбудятся если раздражение нанести на аксоны А и В; В и С; А, В и С, изображенные на рисунке? Как называется это явление?

3. В процессе рассматривания сложного изображения или прослушивания музыкального фрагмента испытуемый выделяет их световые, цветовые и звуковые характеристики. Объясните, какой вид центрального торможения лежит в основе улучшения различий частоты звуков, выделения контуров изображения, дифференциации соседних точек прикосновения на коже? Какие виды центрального торможения вам известны? Дайте определение центрального торможения.

4. Объясните, что произойдет в нервном центре, если импульсы поступают к его нейронам с частотой, при которой ацетилхолин не успевает полностью разрушиться холинестеразой и накапливается на постсинаптической мембране в большом количестве?

5. Объясните, почему при введении стрихнина у лягушки наблюдаются судороги в ответ на любое, даже самое легкое раздражение?

6. Обучаясь письму, ребенок «помогает» себе головой и языком. Каков механизм этого явления?

7. Объясните, какую физиологическую роль играют клетки Реншоу в деятельности нейронов спинного мозга? Нарисуйте схему возвратного торможения.

8. Определите, какие из представленных кривых соответствуют потенциалу действия (ПD., возбуждающему постсинаптическому потенциалу (ВПСП) и тормозному постсинаптическому потенциалу (ТПСП)? Объясните почему, и опишите ионные механизмы происхождения этих потенциалов.

ОТВЕТЫ к Ситуационным задачам:

1. На 6 нейронах (15,6—3 = 6).

2. При раздражении аксонов А+В возбуждаются 4 нейрона (N2, 3, 4, 6); В+С — 5 нейронов (3, 4, 5, 6, 8). Ожидаемый суммарный эффект равен эффекту возбуждения 9 нейронов. Однако при одновременном раздражении А+В+С возбуждаются лишь 6 нейронов —2, 3, 4, 5, 6, 8. Это явление называется окклюзией (центральной закупоркой).

3. 1. Латеральное торможение. 2. Пресинаптическое, постсинаптическое, возвратное, реципрокное, латеральное торможение, вслед за возбуждением, пессимальное.3. Торможение - это физиологический процесс, возникающий в центральной нерв­ной системе на основе возбуждения и приводящий либо к умень­шению, либо к его полному прекращению.

4. В этом случае ацетилхолин вызывает стойкую деполяризацию постсинаптической мембраны и как следствие этого — катодическую депрессию Вериго (пессимальное торможениЕ..

5. Стрихнин блокирует тормозные синапсы в спинном мозге лягушки и усиливает иррадиацию возбуждения в ЦНС.

6. Сильное возбуждение, которое возникает при недостаточном освоении двигательного навыка, приводит к явлению иррадиации возбуждения и вовлечению в процесс дополнительных мышц.

7. Клетки Реншоу вызывают торможение деятельности мотонейрона за счет механизма возвратного торможения.

8. 1-ТПСП, 2-ПД, 3–ВПСП.

Содержательный модуль 4.