Билет 1 1. Рефлекс. Звенья рефлекторной дуги. Классификация рефлексов по виду рецепторов. Схема соматической рефлекторной дуги. Рефлекс –ответственная реакция организма на раздражение рецепторов, которая заключается в возникновении, изменении или прекращении функциональной активности органов, тканей или целостного организма и осуществляется при обязательном участии центральной нервной системы. Рефлекторная дуга – совокупность образований, необходимых для осуществления рефлекса. Любая рефлекторная дуга состоит из пяти обязательных звеньев: 1.рецептор 2.афферентное звено 3.центральное звено 4.эфферентное звено 5.эффектор. Классификация рефлексов по виду рецепторов: спинальные (нервные центры находятся в сегментах спинного мозга), бульбарные (в продолговатом мозге), мезэнцефальные (в структурах среднего мозга), кортикальные (в различных областях коры большого мозга). Схема соматической рефлекторной дуги. Двигательные нейроны соматических рефлексов расположены в передних рогах серого вещества спинного мозга, эфферентный путь не переписывается, эффектор – скелетная мышца, медиатор в нервно-мышечном синапсе – ацетилхолин, мембранные рецепторы – холинорецепторы никотинового типа. 2. Дайте определение понятию «возбудимость», объясните разницу между возбудимостью и раздражимостью, назовите возбудимые ткани. Возбудимость – способность организма, органа, ткани или клетки отвечать на раздражение стандартной специфической реакцией: генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. К возбудимым относят три типа тканей: нервную, мышечную и железистую. Раздражимость – способность органов, тканей, клеток реагировать на внешнее воздействие изменением своих свойств. Отличия: раздражимость присуща всем тканям, а возбудимость – нет; возбудимость – ответная реакция на раздражитель => раздражитель появился раньше. 3. Нарисуйте схему саркомера, объясните роль тонких и толстых миофиламентов в мышечном сокращении. Саркомер – структурно-функциональная едюмиофибриллы мышечного волокна, содердит толстые и тонкие миофиламенты.

4. Роль торможения в деятельности ЦНС. Открытие центрального торможения (опыт И.М.Сеченова).

Торможение - это активный процесс в нервной  системе, который вызывается возбуждением и проявляется как подавление другого возбуждения. Торможение  играет важную роль  в координации  движений, регуляции вегетативных функций, в реализации процессов высшей нервной  деятельности. 

1 - ограничивают  иррадиацию возбуждения и концентрируют  его в определенных отделах  НС;

2 -  выключают деятельность ненужных в данный момент органов, согласовывает их работу;

3 - предохраняют нервные центры от перенапряжения в работе. Опыт И.М.Сеченова.: Сеченов доказывал существование в мозгу специальных центров, задерживающих отраженные (рефлекторные, вызванные раздражением) движения и определял их местонахождение. Он наметил три главных исследования: перерезка мозга в различных точках; раздражение мозга физическими (при помощи электричества) или химическими агентами; возбуждение нервных центров физиологическими путями. Все эксперименты он проводил на лягушках. С ювелирной точностью производил разрезы мозга, а затем подолгу наблюдал, какие изменения происходили под влиянием каждого разреза в отражательных движениях животных. Полученные факты говорили сами за себя: угнетение отраженной деятельности возникает лишь после разрезов мозга непосредственно перед зрительными буграми и в них самих. Следовательно, можно сделать вывод: опыты экспериментов с разрезами мозга, говорят о существовании в мозгу центров, задерживающих отраженные движения: у лягушки, Сеченов считал, эти центры находятся в зрительных буграх и, может быть, в продолговатом мозгу. 5.В какой нейронной цепи возможна реверберация вожбуждения, каково значение этого явления?Реверберация возбуждения - длительная циркуляция импульсов возбуждения в сетях нейронов или между различными структурами ЦНС. Билет 2

1. Рефлекторная регуляция функций в организме. Принципы рефлекторной деятельности по И.П. Павлову.

Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга — последовательно соединенная цепочка нервных клеток, обеспечивающая осуществление реакции, или ответа, на раздражение. Представление о рефлекторной реакции как о целесообразном ответе организма диктует необходимость дополнить рефлекторную дугу еще одним звеном — петлей обратной связи, призванной установить связь между реализованным результатом рефлекторной реакции и нервным центром, выдающим исполнительные команды. Обратная связь трансформирует открытую рефлекторную дугу в закрытую. Она может быть реализована разными способами: от исполнительной структуры к нервному центру (промежуточному или эфферентному двигательному нейрону), например, через возвратную аксонную коллатераль пирамидного нейрона коры больших полушарий или двигательной моторной клетки переднего рога спинного мозга. Обратная связь может обеспечиваться и нервными волокнами, поступающими к рецепторным структурам и управляющими чувствительностью рецепторных афферентных структур анализатора. Такая структура рефлекторной дуги превращает ее в самонастраивающийся нервный контур регуляции физиологической функции, совершенствуя рефлекторную реакцию и, в целом, оптимизируя поведение организма.

Классификации рефлексов. Существуют различные классификации рефлексов: по способам их вызывания, особенностям рецепторов, центральным нервным структурам их обеспечения, биологическому значению, сложности нейронной структуры рефлекторной дуги и т. д.

Павловская рефлекторная теория

Идеи И. М. Сеченова получили блестящее развитие в замечательных трудах И. П. Павлова, открывшего пути объективного экспериментального исследования функций коры больших полушарий и создавшего стройное учение о высшей нервной деятельности. И. П. Павлов показал, что в то время как в нижележащих отделах центральной нервной системы - подкорковых ядрах, мозговом стволе, спинном мозгу - рефлекторные реакции осуществляются по прирожденным, наследственно закрепленным нервным путям, в коре больших полушарий нервные связи вырабатываются и создаются в процессе индивидуальной жизни животных и человека, в результате сочетания бесчисленных, действующих на организм раздражений. Открытие этого факта позволило разделить всю совокупность рефлекторных реакций, происходящих в организме, на две основные группы: на безусловные и условные рефлексы. 2.Дайте определение понятию «возбудимость», объясните, что является мерой возбудимости. Как можно измерить возбудимость?

Возбудимость – способность организма, органа, ткани или клетки отвечать на раздражение стандартной специфической реакцией: генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. Мерой возбудимости служит та минимальная сила раздражителя, которая вызывает возбуждение. Эта минимальная сила раздражения носит название порога раздражения.3.Электромеханическое сопряжение и его роль в мышечном сокращении.Мышечное волокно сокращается вследствие укорочения последовательно соединенных саркомеров в миофибриллах. При этом длина актиновых и миозиновых миофиламентов не изменяется, а изменяется ширина светлых I-дисков и Н-зоны. Этот процесс является следствием втягивания тонких нитей между толстыми путем скольжения к середине их пучка и саркомера. Длина нитей не меняется и при растяжении мышцы. Тонкие филаменты попросту вытягиваются из промежутков между толстыми нитями, так что степень их перекрывания уменьшается. Электромеханическое сопряжение Происходит посредством распространения потенциала действия по мембранам поперечной системы внутрь клетки. При этом возбуждение быстро проникает вглубь волокна, переходит на продольную систему и в конечном счете вызывает высвобождение Са2+ из терминальных цистерн во внутриклеточную жидкость, окружающую миофибриллы, что и ведет к сокращению.4.Объясните разницу между пре- и постсинаптическим торможением, нарисуйте схемы синаптических контактов. Торможение — местный нервный процесс, приводящий к угнетению активности на синаптическом уровне. Нервные импульсы, возникающие при возбуждении особых тормозящих нейронов, вызывают гиперполяризацию постсинаптической мембраны и тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП). Большинство изученных видов Т. основано на взаимодействии медиатора, секретируемого и выделяемого пресинаптическими окончаниями, со специфическими молекулами постсинаптической мембраны. Медиатор может таким образом изменить свойства постсинаптической мембраны, что способность клетки генерировать возбуждение будет частично или полностью подавлена. Наиболее точно характер физиологических процессов, протекающих в нервной клетке при развитии Т., отражают данные по внутриклеточному отведению потенциалов. Различают торможение пресинаптическое и постсинаптическое.Торможение пресинаптическое — частный случай синаптических тормозных процессов, проявляющийся в подавлении активности нейрона в результате уменьшения эффективности действия возбуждающих синапсов еще на пресинаптическом уровне. Оно развивается в пресинаптическом звене путем угнетения процесса высвобождения медиатора возбуждающими нервными окончаниями. В этом случае свойства пост-синаптической мембраны не подвергаются каким-либо изменениям. Т. п. осуществляется посредством специальных тормозных интернейронов. Его структурной основой являются аксо-аксональные синапсы, образованные терминалями аксонов тормозных интернейронов и аксональными окончаниями возбуждающих нейронов. При этом окончание аксона тормозного нейрона является пресинаптическим по отношению к терминали возбуждающего нейрона, которая оказывается постсинаптической по отношению к тормозному окончанию и пресинаптической по отношению к активируемой им клетке.

Торможение постсинаптическое — процесс, обусловленный действием на постсинаптическую мембрану специфических тормозных медиаторов, выделяемых специализированными пре-синаптическими терминалями. Медиатор, выделяемый пресинаптическими окончаниями, изменяет свойства пост-синаптической мембраны, что вызывает подавление способности клетки генерировать возбуждение. При этом происходит кратковременное повышение проницаемости постсинаптической мембраны к ионам К⁺ или CL-, вызывающее снижение ее входного электрического сопротивления и генерацию тормозного пост-синаптического потенциала (ТПСП). Возникновение ТПСП в ответ на афферентное раздражение связано с включением в тормозный процесс дополнительного звена — тормозного интернейрона, аксональные окончания которого выделяют тормозный медиатор. Специфика тормозных постсинаптических эффектов впервые была изучена на мотонейронах млекопитающих, в дальнейшем первичные ТПСП были зарегистрированы в промежуточных нейронах спинного и продолговатого мозга, в нейронах ретикулярной формации, коры больших полушарий, мозжечка и таламических ядер теплокровных животных.5.Конвергентные нейронные сети, их значение в деятельности ЦНС.Взаимодействующие между собой посредством передачи через отростки возбуждений нейроны формируют нейронные сети. Выделяют несколько (обычно три) основных типов нейронных сетей, отличающихся структурой и назначением. Первый тип составляют иерархические сети, часто встречающиеся в сенсорных и двигательных путях. Информация в таких сетях передается в процессе последовательного перехода от одного уровня иерархии к другому. Нейроны образуют два характерных типа соединений - конвергентные, когда большое число нейронов одного уровня контактирует с меньшим числом нейронов следующего уровня, и дивергентные, в которых контакты устанавливаются со все большим числом клеток последующих слоев иерархии. Сочетание конвергентных и дивергентных соединений обеспечивает многократное дублирование информационных путей, что является решающим фактором надежности нейронной сети. При гибели части клеток, сохранившиеся нейроны оказываются в состоянии поддерживать функционирование сети. Ко второму типу нейронных сетей относятся локальные сети, формируемые нейронами с ограниченными сферами влияния. Нейроны локальных сетей производят переработку информации в пределах одного уровня иерархии. При этом функционально локальная сеть представляет собой относительно изолированную тормозящую или возбуждающую структуру. Важную роль также играют так называемые дивергентные сети с одним входом. Командный нейрон, находящийся в основании такой сети может оказывать влияние сразу на множество нейронов, и поэтому сети с одним входом выступают согласующим элементом в сложном сочетании нейросетевых систем всех типов.

Билет 3

1. Рефлекс. Звенья рефлекторной дуги. Классификация рефлексов по центральному звену. Обратная связь, ее роль в рефлекторной деятельности на примере соматического рефлекса.

Рефлекс –ответственная реакция организма на раздражение рецепторов, которая заключается в возникновении, изменении или прекращении функциональной активности органов, тканей или целостного организма и осуществляется при обязательном участии центральной нервной системы.

Рефлекторная дуга – совокупность образований, необходимых для осуществления рефлекса. Любая рефлекторная дуга состоит из пяти обязательных звеньев: 1.рецептор 2.афферентное звено 3.центральное звено 4.эфферентное звено 5.эффектор.

В зависимости от происхождения все рефлексы можно подразделить на врожденные или безусловные и приобретенные или условные. В соответствии с их биологической ролью можно выделить защитные или оборонительные рефлексы, пищевые, половые, ориентировочные и т. д. По локализации рецепторов, воспринимающих действие раздражителя, различают экстероцептивные, интероцептивные и проприоцептивные; по расположению центров – спинномозговые или спинальные, бульбарные ( с центральным звеном в продолговатом мозгу), мезенцефальные, диэнцефальные, мозжечковые, корковые. По различным эфферентным звеньям можно различать соматические и вегетативные рефлексы, а по эффекторным изменениям-мигательные, глотательные, кашлевые, рвотные, и т. д. В зависимости от характера влияния на деятельность эффектора можно говорить о возбуждающих и тормозных рефлексах. В зависимости от того, в каком регионе головного мозга происходит переключение возбуждения с афферентных сенсорных путей на эфферентные, можно различать рефлексы продолговатого, среднего мозга, мозжечка и т. д.

2.Мембранный потенциал покоя. Ионные механизмы, поддерживающие потенциал покоя клетки.

В норме, когда клетка готова к работе, у неё уже есть электрический заряд на поверхности мембраны. Он называется мембранный потенциал покоя.(МП) Потенциал покоя - это разность электрических потенциалов между внутренней и наружной сторонами мембраны, когда клетка находится в состоянии физиологического покоя. Важно понимать, что в нервной системе электрические заряды создаются не электронами, как в металлических проводах, а ионами - химическими частицами, имеющими электрический заряд. Заряд мембраны измеряется изнутри клетки, а не снаружи.

Ионные механизмы, поддерживающие потенциал покоя клетки. МП в большой степени зависит от равновесного потенциала калия, однако часть ионов натрия все же проникает в покоющуюся клетку, так же, как ионы хлора. Таким образом, отрицательный заряд, который имеет мембрана клетки, зависит от равновесных потенциалов натрия, калия и хлора.

3. Нарисуйте схему саркомера, назовите сократительные и регуляторные белки, объясните значение ионов кальция в мышечном сокращении.

Сократительные белки - белки, которые обеспечивают клетку или организм двигательной функцией,- способностью сокращаться , изменять форму и передвигаться. Белками с такой функцией являются актин и миозин, представляющие собой нитевидные белки, функционирующие в сократительной системе скелетной мышцы, а также во многих немышечных тканях. Регуляторные белки имеют функцию регуляции клеточной или физиологической активности. К регуляторным белкам относятся многие гормоны, такие как инсулин, регулирующий обмен глюкозы, гормон роста и др.

Значение ионов кальция в мышечном сокращении: Ион кальция абсолютно необходим для нормального процесса сокращения. Соли кальция обладают положительным инотропным эффектом, а также влияют на тонус гладкой мускулатуры сосудов. В связи с тем, что ион кальция необходим для сокращения гладких мышц сосудов, он участвует в регуляции артериального давления путем действия на периферические сосуды, что определяет как полезные, так и вредные стороны применения кальция. Это может быть очень важным при наличии у больного гиперкалиемии и гиперкальциемии.