МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Международный институт компьютерных технологий Кафедра общей и социальной психологии Курс « Физиология центральной. - презентация

1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Международный институт компьютерных технологий Кафедра общей и социальной психологии Курс « Физиология центральной нервной системы » Подготовлен проф. В.И.Даниленко для студентов МИКТ по специальности –«Психология» Воронеж 2006

2 Номальная физиология- наука о жизнедеятельности здорового организма. Основные показатели здоровья : нормальные показатели функций организма в состоянии покоя (статическое здоровье - гомеостаз); нормальные физиологические резервы организма (динамическое здоровье-гомеокинез); достаточный уровень морально-волевых и мотивационных установок личности (психическое здоровье). Методы исследования в физиологии: 1) наблюдение; 2) острый и хронический эксперимент; 3) использование функциональных нагрузок; 4) клинико- физиологические лабораторные методы; 5) кибернетическое (математическое) моделирование Методологические принципы в физиологии. 1-Нервизм: главная роль в регуляции процессов играет нервная система 2-Целостность : организм во взаимодействии со средой выступает как единый целостный объект. Компонент (орган) может существовать только в составе целостного организма. 3-Единство организма и внешней среды. "Организм и внешняя среда нерасчленимое единство". 4- Детерминизм учение о всеобщей связи и обусловленности объективных явлений. Задание1 : 1)- укажите, что обозначено цифрами 1, 2,3,4,5?, 2)Орган 5 связан с : а)органом 3 или б)органом 4? 5

3 Функция специфическая жизнедеятельность клеток, тканей, органов, организма в целом, проявляющаяся как физиологический процесс или совокупность процессов. Функциональные изменения - выражение внутренних перестроек структуры живого. Структура - совокупность устойчивых связей элементов организма, обеспечивающая его целостность при различных изменениях ("внутренняя форма "). Физиологические системы:. Нервная прием, обработка и хранение информации, интеграция организма, адаптация к внешней среде, целенаправленное поведение, познание Мира и самого Человека. Эндокринная регуляция функций органов и тканей целостного организма через выделение гормонов. Иммунная обеспечение антигенного гомеостаза Системы кровообращения и лимфообращения обмен веществ, газообмен, терморегуляторная функции. Система крови дыхательная, трофическая, выделительная, иммунологическая, регуляторная, Tpaнcnopт теплоты, регуляция кислотно-основного состояние (КОС ). Задача 2- Напишите, каким цифрам соответствуют какие из ниже перечисленных объектов ? (а- э ффектор, б- нейро-мышечный синапс, в- чувствительный корешок, г- двигательный корешок, д- двигательный рог, е- ганглий, ж- двигательный нейрон, з- чувствительный нейрон, и- рецептор)

4 Физиологические системы (продолжение):. Пищеварительная секреторная, ферментативная переработка пищи, моторная, всасывательная, экскреторная иммунобиологическая, регуляция КОС. Мочевыделительная выделение конечных продуктовобмена, сохранение гомеостаза, поддержание водно-солевого баланса, регуляция КОС, инкреторная функция Система воспроизведения образование половых клеток и гормонов, оплодотворение, развитие эмбриона и плода, вскармливание ребенка. Покровная (кожа) барьерная, защитная, терморегуляторная, выделительная, сенсорная Главную роль в формировании целостности организма играют нервная, эндокринная, иммунная системы и кровообращение. Функциональная система (ФС), временно объединяющая функции организма для достижения какого-либо полезного результата, является важнейшим физиологическим механизмом формирования целостности организма задача 3- Напишите названия систем обозначенных цифрами 1-6?

5 Нервная регуляция осуществляется с участием безусловных и условных рефлексов, высшая форма нервной регуляции реализуется в рамках деятельности функциональных систем. Гуморальная регуляция осуществляется преимущественно с помощью тканевых и дистантных гормонов. К тканевым гормонам относятся различные виды веществ амины (гистамин), пептиды (брадикинин), гликопептиды ( цитокины интерлейкины, интерфероны). Тканевые гормоны действуют преимущественно аутокринно (выделяются клеткой и действуют на рецепторы этой же клетки) и паракринно (действуют на рецепторный аппарат рядом лежащих клеток). Дистантные гормоны выделяются специализированными эндокринными клетками эндокринных желез и некоторых органов, а действуют преимущественно в других органах и тканях. Единство нервной и гуморальной регуляции: нейроны некоторых структур ЦНС (напр., ядер гипоталамуса) образуют гормоны, регулирующие деятельность эндокринной системы; циторецепторы различных структур нейрона (особенно синапсов) являются объектом действия гормонов, изменяющих их функциональную активность; Задача 4- 1)Орган из какой системы показан на рисунке. 2) Что за образование находится внутри этого органа, 3)он управляется в основном: а)-нервной регуляцией или б)-с помощью гормонов?

6 1. Возбудимость как специализированная форма раздражимости 1.1. Возбудимость способность специализированной ткани (нервной, мышечной, железистой) отвечать процессом возбуждения на действие раздражителей. Возбуждение процесс электрического, сократительного или секреторно ответа специализированной ткани, в котором обязательным компонентом является быстрое колебание электрического потенциала клеточной мембраны Виды электрических ответов возбудимых тканей. Местные: возбуждающий и тормозной постсинаптические потенциалы, рецепторный потенциал. Импульсный, активно распространяющийся (потенциал действия). Задание 5 Подобные картины рассчитаны на: а-возбудимость, б-возбуждение, в- выделение тканевых или г-дистантных гормонов?

7 Нервная система физиологическая система, специализированная на приеме, переработке и сохранении информации Физиологически выделяют: 1) соматическую (анимальную) нервную систему, иннервирующую скелетные мышцы и регулирующую их сокращение; 2) автономную (вегетативную) нервную систему, регулирующую деятельность внутренних органов, сосудов и желез Виды нейронов. 1- По характеру отростков: псевдоуниполярные (напр., нейроны спинальных узлов), биполярные (напр., обонятельные рецепторы, биполярные нейроны сетчатки), муль- типолярные (напр., мотонейроны). 2- По звеньям рефлекторного пути: афферентные, вставочные (интернейроны), эфферентные. 3- Релейные (проекционные) нейроны: нейроны сенсорных путей с длинными аксонами. 4-Импульсные (генерируют потенциал действия) и неимпульсные нейроны (передают влияние с помощью локальных потенциалов: рецепторного, постсинаптического). 5-По виду медиатора: холинергические, адренергические, и другие нейроны. 6-Нейросекреторные нейроны способны трансформировать нервный импульс в секрецию гормонов. 7-По модальности характеру воспринимаемого и передаваемого сигнала: механорецепторные, хеморецепторные, зрительные, обонятельные, вкусовые и др. 8-Структурно-функциональные элементы нейрона: рецепторы, отростки, сома, синапсы. Задание 6.(1)-Как называются представленные нейроны по характеру отростков?(2)-Какое звено представляет нейрон 3 в рефлекторном пути?

8 Структуры нейронаВажнейшие функции Рецепторы (первичные афферентные нейроны) Восприятие раздражения : ДендритыВосприятие раздрежения. Проведение возбуждения. Тело нейрона1)Интеграция возбуждающих и тормозных влияний (постсинаптических потенциалов) : 2)Трофический центр нейрона : (перинуклеарная зона) : Аксональный холмикВозникновение нервного импульса (ПД) АксонПроведение нервного : импульса : Аксональный транспорт веществ Синаптические бляшкиПередача возбуждения : (освобождение медиатора) : 1 Задание7- Напишите, каким отделам нейрона на схеме соответствуют какие функции ( отдела-функции)

9 Рецепторы специализированные структуры, воспринимающие раздражители внешней и внутренней сред и трансформирующие энергию раздражения в рецепторный потенциал (РП), который преобразуется в нервные импульсы(ПД).. Классификация рецепторов. 1 По структуре рецепторов: свободные нервные окончания (болевые, температурные, механорецепторы), инкапсулированные нервные окончания (тельца Пачини, Мейсснера,Меркеля мышечные веретена), специализированный нейрон (напр., фото-, хеморецепторы), эпителиальная волосковые клетки (напр., слуховые и вестибулярные рецепторы 2. По расположению в организме: экстеро- и интерорецепторы, центральные и периферические рецепторы. 3. В зависимости от вида раздражителя: механо-, хемо- термо-, фоторецепторы, ноцицепторы(боль). 4. По психофизиологическому критерию: зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные, тактильные. 5. По степени специфичности: моно- и полимодальные (воспринимающие 1 или много видов раздражителей) 6. По скорости адаптации: быстро- и медленно адаптирующиеся, смешанные. 7. По электрофизиологическому критерию: первично чувствующие (рецепторный потенциал и потенциал действия возникают в одной клетке) и вторичные рецепторы РП возникает в волосковой клетке или фоторецепторе,а ПД в нейроне (напр., зрительные, слуховые, вестибулярные). Задание 8- Укажите, какие (по структуре) рецепторы 1-4?,и как какие из них как называются по расположению в организме?

10 В рецепторе сила раздражителя кодируется амплитудой рецепторного потенциала, а в аксонном холмике и аксоне частотой нервных импульсов. Свойства рецепторов и регуляция их функции. 1- Высокая возбудимость рецепторов (напр., пороговая сила, для слухового рецептора 5 х Дж) 2. Снижение возбудимости (адаптация рецепторов). Повышение возбудимости (сенситизация) рецепторов. Спонтанная активность рецепторов. 3- Нейрогуморальная регуляция возбудимости рецепторов «Биохимические" рецепторы представляют собой специализированные белки мембран и имеются в любой клетке Рецепторный потенциал (РП) в рецепторах и генерация потенциала действия (ПД) в сенсорных нейронах. РП- это изменение мембранного потенциала, возникшее в рецепторе при действии раздражителя при действии нескольких следующих друг за другом раздражителей их РП могут склеиваться. Кодирование интенсивности раздражителя в сенсорном нейроне Б – РП при раздражениях возрастающей силы В - генерация потенциалов действия под влиянием рецепторных потенциалов МПП - мембранный потенциал покоя КУД - критический уровень деполяризации РП, имея значительную амплитуду (40-6О мВ), распространяется по дендриту электротонически (пассивно) с постепенным затуханием через 4-6 мм. Когда РП достигнет электровозоудимых участков мембраны нейрона, перехвата Ранвье - может возникнуть «локальный ответ» (генераторный потенциал). Если локальный ответ достигает критического уровня деполяризации(КУД), то генерируется потенциал действия(ПД). Задание9- Во сколько раз сигнал на графике Б справа мощнее крайнего слева сигнала ? Задание10: Напишите, Вы просчитали ответ : а-примерно сравнив амплитуды или б-сравнив частоты?

11 4.1.-Синапсы специализированные межклеточные контакты, обеспечивающие передачу возбуждающих или тормозных влияний от нейрона на иннервируемую клетку (нервную, мышечную, железистую) Классификация синапсов. По виду соединяемых клеток: межнейронные, нейроэффекторные, нейрорецепторные. По характеру действия: возбуждающие и тормозные. По способу передачи сигнала: химические, электрические, смешанные. По природе медиатора: адрен-,холин-ергические и др Структурные элементы химических синапсов. Пресинаптическое окончание имеет везикулы с молекулами медиатора. Количество медиатора (несколько тысяч молекул), содержащегося в одной везикуле, называется квантом медиатора. Синаптическая щель (~50 нм). Постсинаптическая мембрана имеет рецепторы, с которыми соединяются молекулы медиатора. Механизмы синаптической передачи. Поступление нервного импульса стимулирует экзоцитоз везикул (квантов медиатора).Медиатор в синаптической щели связывается с рецепторами постсинаптической мембраны, что приводит к появлению возбуждающего постсимпатического потенциала (ВПСП). Характеристика медиаторов. По химическому строению: ацетилхолин, серотонин, амино­кислоты (глицин)и др. Один и тот же медиатор в разных синапсах может передавать как возбуждающее, так и тормозное влияние Уменьшение выброса медиатора в синапсе всего на 5 % приводит к уменьшению ВПСП на 50 %. Функциональная роль ХИМСИНАПСОВ: они позволяют тормозить синаптические входы на нейроне, что регулирует приток сенсорной импульсации в ЦНС. Задача11- Напишите, каким: а)по виду, б)-по характеру действия, в)-по способу передачи сигнала, является синапс представленный на схемах 1,2? Задача 12 –схема3-отражает:а)-структурный элемент синапса или б)механизм синаптической передачи? 1 2 3

12 Основные свойства химических синапсов. > Одностороннее проведение возбуждения связано с тем, что медиатор выделяется из пресинаптического окончания, а постсинаптические потенциалы формируются только на постсинаптической мембране. > Синаптическая задержка (0,51,0 мс) обусловливает здесь самую низкую скорость проведения возбуждения (~ 2 мм/с). *> Низкая лабильность, равная передаваемым импульсам в секунду (в сравнении с 1000 импульсами в аксоне). Синоптическая пластичность свойство синапсов изменять (увеличивать или уменьшать) эффективность передачи сигнала с нейрона на нейрон в зависимости от характера их предшествующей активации. Увеличение эффективности синаптической передачи может быть в виде кратковременной потенциации (синаптическое облегчение и посттетаническая потенциация) и долговременной потенциации. Синаптическое облегчение кратковременное (до 1 с) повышение амплитуды ВПСП в течение ритма-перехода от низко- к высокочастотной стимуляции, и при восстановлении условных рефлексов.) *> Высокая чувствительность синапсов к фармакологическим веществам (блокаторы и активаторы ферментов синтеза и распада медиаторов). > Трофическая функция синапсов осуществляется в результате неквантовой утечки медиатора в синапсе и выделения полипептидов-спутников, оказывающих тpофическое действие на иннервируемую клетку. 1 2 Задача14- что показано на схемах 1 и 2 ? (как можно более полные и точные ответы)

13 4.5. Электрические синапсы являются вариантом щелевых клеточных контактов с низким омическим сопротивлением, они наиболее характерны для пренатального периода. * Особенности структуры: узкая синаптическая щель (24 нм) с поперечными белковыми мостиками, шунтирующими каналы, пропускающими электролиты и низко мопекулярные вещества. Механизмы передачи возбуждения: токи ПД свободно, проникают в постсинаптическую клетку и деполяризуют в ней мембрану до критического уровня (КУД) (нет необходимости в медиаторе). * Основные свойства: быстрая и надежная передача возбуждения, высокая лабильность и низкая утомляемое; однако в них плохо выражена односторонность и возможность регуляции передачи, среди них практически нет тормозных синапсов. Задача15- на схеме цифрами 2,3,4 соответственно показаны: а-аксо-дендритический, б-аксо-соматический, в-аксо-аксональный синапсы, г-химический, д-электрический?