Способность суммировать возбуждающие и тормозящие сигналы (интегративная функция).

Виды нейронов:

1) по локализации:

а) центральные (головной и спинной мозг);

б) периферические (мозговые ганглии, черепные нервы);

2) в зависимости от функции:

а) афферентные (чувствительные), несущие информацию от рецепторов в ЦНС;

б) вставочные (коннекторные), в элементарном случае обеспечивающие связь между афферентным и эфферентным нейронами;

в) эфферентные:

– двигательные – передние рога спинного мозга;

– секреторные – боковые рога спинного мозга;

3) в зависимости от функций:

а) возбуждающие;б) тормозящие;

4) в зависимости от биохимических особенностей, от природы медиатора;

5) в зависимости от качества раздражителя, который воспринимается нейроном:

а) мономодальныйб) полимодальные.

Биомеханика вдоха и выдоха. Эластическая тяга лёгких. Давление в плевральной полости, его происхождение, изменение при дыхании.Механизм вдоха: Вдох всегда активный - (1) за счет сокращения инспираторных мышц (диафрагмы и наружных межреберных мышц) происходит (2) увеличение объема грудной клетки, (3) увеличивается объем легких, т.к. легкие пассивно следуют за грудной клеткой (за счет сил молекулярного сцепления жидкости, заполняющей плевральную полость). Примечание: плевральная полость – это узкая капиллярная щель (7-10 мкм) между листками висцеральной и париетальной плевры, заполненная плевральной жидкостью). (4) Расширение легких приводит к понижению внутриальвеолярного давления – и воздух из атмосферы входит в легкие. Примечание: при форсированном вдохе дополнительно сокращаются мышцы плечевого пояса (при фиксированных верхних конечностях).

Механизм выдоха: Выдох в покое пассивный – (1) расслабление инспираторных мышц приводит к (2) уменьшению объема грудной клетки и (3) легких. Уменьшение объема легких приводит к повышению внутриальвеолярного давления – и воздух из легких выходит в атмосферу. Примечание: главный фактор, обеспечивающий выдох – эластическая тяга легких. Эластическая тяга легких (ЭТЛ) – это сила, с которой легкие стремятся уменьшить свой объем. ЭТЛ на 1/3 обеспечивается эластичностью тканей легкого и на 2/3 – силой поверхностного натяжения тонкого слоя жидкости на внутренней поверхности альвеол. Сила поверхностного натяжения жидкости в альвеолах в 8-10 раз меньше, чем сила поверхностного натяжения чистой воды, потому что в ней присутствует сурфактант – поверхностно активное вещество (смесь фосфолипидов, белков и ионов кальция). Сурфактант секретируется специальными альвеолоцитами. При отсутствии сурфактанта в легких новорожденного ЭТЛ слишком велика, легкое не может растягиваться и остается спавшимся (ателектаз, дистресс новорожденного). Примечание: при форсированном выдохе происходит сокращение экспираторных мышц (мышц брюшного пресса и внутренних межреберных мышц). Выдох становится активным Отрицательное давление в плевральной полости является следствием растяжения легких (а не причиной). Объяснение: у новорожденного объем легких полностью соответствует объему грудной полости. Грудная полость заполнена нерастянутыми легкими, поэтому большую часть дыхательного цикла давление в плевральной полости равно 0 (атмосферное) и становится немного отрицательным только на высоте вдоха (-1,5 мм рт.ст), когда легкие растягиваются и появляется ЭТЛ. В процессе роста объем грудной клетки увеличивается гораздо быстрее, чем объем легких. У взрослого человека легкие заполняют все грудную полость только потому, что они все время растянуты.Поэтому давление в плевральной полости всегда отрицательное (оно меньше атмосферного на величину ЭТЛ). Доказательством того, что легкие все время растянуты, служит пневмоторакс (поступление воздуха в плевральную полость, например, при нарушении герметичности грудной клетки). При пневмотораксе легкие спадаются до своего анатомического объема (за счет ЭТЛ), а грудная клетка немного расширяется. Значение отрицательного давления в плевральной полости: (1) увеличивает амплитуду движений диафрагмы во время дыхательного цикла (за счет отрицательного давления в плевральной полости и положительного давления в брюшной полости), (2) поддерживает открытый просвет мелких бронхиол и артериол (за счет эластической тяги альвеол, окружающих мелкую бронхиолу или артериолу), (3) способствует движению венозной крови (и лимфы) по направлению к сердцу (присасывающая роль грудной клетки), (4) имеет важное диагностическое значение (по величине отрицательного давления в плевральной полости судим о величине ЭТЛ). Измерение давления в плевральной полости: (1) прямой метод – прокол грудной стенки и введение в плевральную полость иглы, связанной с манометром; (2) непрямой метод – измерение давления с помощью зонда, введенного в пищевод (внутрипищеводное давление соответствует давлению в плевральной полости). В конце выдоха давление = -3-6 мм рт.ст (объем легкого уменьшился, ЭТЛ уменьшилась), а в конце вдоха давление = -6-9 мм рт.ст (объем легкого увеличился, ЭТЛ увеличилась)

2. Гормональная функция сердца

Вокруг миофибрилл в клетках миокарда предсердий обнаружены гранулы, подобные тем, которые имеются в щитовидной железе или аденогипофизе. В этих гранулах образуется группа гормонов, которые высвобождаются при растяжении предсердий, стойком повышении давления в аорте, нагрузке организма натрием, повышении активности блуждающих нервов.

Отмечены следующие эффекты предсердных гормонов: а) уменьшение освобождения норадреналина при возбуждении симпатических нервов, б) увеличение гематокрита, в) увеличение клубочковой фильтрации и диуреза, г) угнетение секреции ренина, альдостерона, кортизола и вазопрессина, д) снижение концентрации в крови адреналина.

Билет № 13

1. Физиологические свойства нервных центров: пространствённая и временная суммация возбуждений. Трансформация ритма, постсинаптическая потенция, низкая лабильность, утомляемость, чувствительность к нейротропным средствам.

Нервный центр — совокупность структур центральной нервной системы, координированная деятельность которых обеспечивает регуляцию отдельных функций организма или определенный рефлекторный акт.

Выделяют следующие основные принципы и особенности распространения в ЦНС (т.е. это свойства нервных центров):

суммация возбуждения. На нейроне в области его аксонного холмика происходит интеграция событий , разыгрывающихся на отдельных участках мембраны нейрона. Если с определенным интервалом в какую-нибудь точку приходят импульсы они вызывают генерацию в этой области ВПСП. Если ВПСП не достигают критического уровня деполяризации, то потенциал действия не возникает. Если же частота следования достаточно большая, то в этом месте происходит суммация ВПСП, при достижении ВПСП критического уровня деполяризации возникает ПД, нейрон возбуждается. Это будет временная суммация . в ЦНС есть и пространственная суммация: возбуждения, проходящие в точки различные при одновременном проявлении у данного нейрона могут привести к возбуждению при условии, что суммированный ВПСП достигает или превышает критический уровень деполяризации.( . Суммация возбуждений (или торможения). Нервные цент-

ры могут суммировать афферентные импульсы, что проявляется

в усилении рефлекса при увеличении частоты раздражений или

числа раздражаемых рецепторов. Различают два вида суммации:

временная суммация — если импульсы приходят к нейрону по од-

ному и тому же пути через один синапс с коротким интервалом,

то происходит суммирование ВПСП на постсинаптической мемб-

ране 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) Трансформация ритма возбуждения. Нервный центр трансформирует ритм в сторонуучащения. Это связано с продолжительным ВПСП, связано с удлинением фазы рефрактерности нейронов нервного центра.

5) Последствие - один из вариантов этого свойства – длительной циркулирование импульсов по нейронной катушке. Последствие – это продолжение возбуждения нервного центра после возбуждения.

6) Утомление нервных центров. Обусловлено особенностями синаптической передачи в ЦНС )при истощении медиатора в синапсах следовательно понижение работоспособности нейрона).

Также к свойствам нервных центров относится:

-посттетаническая потенция – это усиление ответа на слабый раздражитель после предварительного сильного раздражителя. Это связано с проторением пути (каждый предшествующий медиатор проторяет путь для последующего) – основа врем суммации.

Постсинаптическая дипрессия - нет ответной реакции. Это связано с привыканием к раздражителю.

-облегчение, среди нейронов нервного центра есть разные по возбудимости нейроны.

Пологовые нейроны находятся в центре – реагимруют на пороговое возбуждение.

Периферические нейроны (допороговые) – при определенной стимуляции происходит возбуждение, и за счет них происходит облегчение, они не реагируют на пороговое возбуждение.

-пластичность – связана с возможностью компенсации нервного импульса.

-повышенный тонус нервных центров, связан с обратной эфферентацией (связью).

-высокая чувствительность к химическим веществам и кислороду

2. Дыхание, его основные этапы. Механизм внешнего дыхания. Биомеханика вдоха и выдоха.

Дыхание – это совокупность процессов, которые обеспечивают газообмен между клетками и окружающей средой. Пять этапов: (1) вентиляция легких (газообмен между атмосферой и альвеолярным пространством); (2) газообмен в легких (между альвеолярным пространством и кровью); транспорт газов кровью; (4) газообмен в тканях (между кровью и клетками); (5) окислительные процессы в клетках. Примечание: (1) и (2) этапы – это внешнее дыхание; (4) и (5) этапы – это внутреннее дыхание.Механизм вдоха: Вдох всегда активный - (1) за счет сокращения инспираторных мышц (диафрагмы и наружных межреберных мышц) происходит (2) увеличение объема грудной клетки, (3) увеличивается объем легких, т.к. легкие пассивно следуют за грудной клеткой (за счет сил молекулярного сцепления жидкости, заполняющей плевральную полость). Примечание: плевральная полость – это узкая капиллярная щель (7-10 мкм) между листками висцеральной и париетальной плевры, заполненная плевральной жидкостью). (4) Расширение легких приводит к понижению внутриальвеолярного давления – и воздух из атмосферы входит в легкие. Примечание: при форсированном вдохе дополнительно сокращаются мышцы плечевого пояса (при фиксированных верхних конечностях).

3. Физиологический анализ ЭКГ.

Электрокардиография – это регистрация электрической активности мышцы сердца, возникающей в результате ее возбуждения. Впервые запись электрокардиограммы произвел в 1903 г. с помощью струнного гальванометра голландский физиолог Эйнтховен. Он же первым в 1906 г. использовал этот метод для диагностики. Электрокардиограф состоит из усилителя биопотенциалов и регистрирующего устройства. При электрокардиографии регистрируется разность потенциалов, возникающая между различными точками тела в результате возбуждения сердца.

Регистрация ЭКГ осуществляется с помощью биполярных и униполярных отведений. При биполярных оба электрода являются активными, т.е. регистрируется разность потенциалов между ними. При униполярных отведениях регистрируется разность потенциалов между активным электродом и индифферентным, имеющим нулевой потенциал. Его образуют другие электроды, соединенные вместе.

Биполярными являются стандартные отведения, предложенные Эйнтховеном, а униполярными усиленные отведения от конечностей. Стандартных отведений три: I отведение: правая и левая рука, II: правая рука и левая нога, III: левая рука и левая нога. При усиленных отведениях регистрируется разность потенциалов между активным электродом на одной из конечности и индифферентным, образованным электродами на двух других конечностях. При отведении aVR активный электрод находится на правой руке, aVL – на левой, a aVF – левой ноге. Усиленные отведения служат для получения большей амплитуды элементов электрокардиограммы. Отведения от конечностей дают фронтальную проекцию распространения возбуждения. Его горизонтальную проекцию отражают грудные униполярные отведения по Вильсону. Таких отведений шесть: V1 – четвертое межреберье у правого края грудины, V2 – четвертое межреберье у левого края грудины, V3 – точка между V2 и V4; V4 – в пятом межреберье по среднеключичной линии, V5 – на передней подмышечной линии, V6 – средней подмышечной линии.

Электрокардиограммой называется периодическая кривая, отражающая распространение возбуждения по миокарду. При стандартных отведениях она имеет следующий вид [рис. кривой ЭКГ]. На ЭКГ выделяют положительные и отрицательные зубцы Р, Q, R, S, Т, а также сегменты и интервалы. Направление зубцов определяют относительно изоэлектрической линии, при этом положительные направлены вверх.

Сегментами называются расстояния между двумя зубцами. Например сегмент PQ – это промежуток между концом зубца Р и началом зубца Q.

Интервалы включают один зубец и следующий за ним сегмент. Поэтому интервал PQ – это расстояние от начала зубца Р до начала зубца Q.

Зубец Р называется предсердным. Он отражает распространение возбуждения по обоим предсердиям. Его длительность 0,05-0,1 сек., а амплитуда до – 0,25 мВ.

Сегмент PQ свидетельствует о полном охвате обоих предсердий возбуждением, а также его распространении на атриовентрикулярный узел и пучок Гиса. Общая длительность интервала PQ 0,12-0,18 сек.

Комплекс QRST называют желудочковым. Зубец Q отражает возбуждение сосочковых мышц. R – распространение возбуждения по желудочкам, а S – полный охват возбуждением обоих желудочков. Поэтому комплекс зубцов QRS называется электрической систолой желудочков. Его продолжительность 0,06-0,09 сек., а амплитуда зубца R 1-1,5 мВ. Амплитуда зубца Q не должна превышать 1/4 R, а его длительность должна быть не более 0,03 сек. Величина и продолжительность зубца S не измеряются.

Сегмент ST указывает на полный охват возбуждением миокарда желудочков. Зубец Т соответствует фазе реполяризации желудочков. Его амплитуда 0,05–0,25 мВ, а длительность 0,16-0,24 сек.

Теоретической основой электрокардиографии является дипольная теория. Согласно ей, каждое волокно миокарда является переменным электрическим диполем, т.е. его возбужденный конец заряжен отрицательно, а невозбужденный положительно. Параметры этого диполя характеризуются направлением и величиной. Они изображаются стрелкой – вектором. Вектор направлен от минуса к плюсу, а его длина отражает величину разности потенциалов в диполе. Между возбужденным и невозбужденным участками диполя возникает градиент напряжения величиной 120 мВ. Он соответствует амплитуде потенциала действия. Так как миокард является функциональным синцитием, в каждый момент возбуждения сердца отдельные векторы суммируются и образуют интегральный вектор. Причем 90% векторов взаимно нейтрализуются. Исходя из этого, в основе регистрации ЭКГ лежат следующие принципы:

1. общее электрическое поле сердца возникает в результате сложения полей всех мышечных волокон;

2. каждое возбужденное волокно является диполем, параметры которого, т.е. направление и величину, можно отразить вектором;

3. в каждый момент времени векторы суммируются и формируется интегральный вектор. За счет него возникает разность потенциалов между различными точками тела.

Направление и величина интегрального вектора определяются моментом возбуждения сердца. Когда начинается возбуждение миокарда предсердий, вектор направлен сверху вниз к верхушке сердца (от "–" к "+"). Формируется зубец Р. В момент возбуждения всей мускулатуры предсердий разность потенциалов в них исчезает. Формируется сегмент PQ. В начале возбуждения миокарда межжелудочковой перегородки вновь возникает интегральный вектор, но уже направленный вверх, к основанию сердца. На ЭКГ появляется отрицательный зубец Q. При возбуждении большей части миокарда желудочков, вектор вновь меняет свое направление к верхушке сердца. Возникает зубец R. Последним возбуждается участок миокарда в области основания левого желудочка. Вектор будет направлен вверх, вправо и назад. Формируется отрицательный зубец S. Когда возбуждение полностью охватывает миокард обоих желудочков, разность потенциалов в них и вектор временно исчезают. На ЭКГ появляется сегмент ST. После этого начинается реполяризация миокарда желудочков. Поэтому вектор принимает положение вниз и влево. Формируется зубец Т.

Электрокардиография имеет исключительное значение для клинической кардиологии. Ритмичность сердечных сокращений определяют по интервалам R-R. Если расстояние между всеми зубцами R одинаково, то ритм правильный.

Частота сердечных сокращений по ЭКГ определяется по формуле: ЧСС=60/R-R, где R-R – длительность интервала в сек.

Положение электрической оси сердца (ЭОС), определяют графически или визуально. Электрическая ось сердца совпадает с осью того отведения, при котором сумма зубцов комплекса QRS, имеющих положительный и отрицательный знак максимальна. Если ось отведения перпендикулярна электрической оси сердца, сумма положительного зубца R и отрицательного S равна нулю. Источник возбуждения в сердце определяется по последовательности зубцов Р и комплексов QRS. В норме в I и II стандартном отведениях положительны и зубец Р, предшествующий комплексу QRS. Если возникает патологический источник возбуждения в нижних отделах предсердий, то возбуждение распространяется в обратном направлении снизу вверх. На ЭКГ во II и III стандартных отведениях появляются отрицательные зубцы Р, предшествующие QRS.

Функцию проводимости оценивают по длительности зубца Р, интервала PQ и общей продолжительности комплекса QRS. Увеличение длительности этих зубцов и интервалов свидетельствует о замедлении проведения в соответствующих отделах сердца.

Дипольная теория послужила основой создания метода векторкардиографии. Если принять за основу предположение, что интегральный вектор во время одиночного цикла возбуждения исходит из одной точки, то конец этого вектора будет двигаться в пространстве, описывая векторную петлю. Эта векторная петля образуется на экране специального осциллоскопа кривую, состоящую из 3-х петель. Петля Р отражает распространение возбуждения по предсердиям, петля QRS по желудочкам, а петля Т – восстановление желудочков. Анализ векторкардиограммы производят путем определения длины, ширины петель или их площади.

Билет № 14

1. Основные принципы распространения возбуждения в ЦНС: конвергенции, дивергенция, иррадиация реверберация, одностороннее проведение.

Особенности распространения возбуждения в ЦНС в основ-

ном определяются свойствами нервных центров:

1. Одностороннее проведение возбуждения. В ЦНС возбужде-

ние может распространяться только в одном направлении: от ре-

цепторного нейрона через вставочный к эфферентному нейрону,

что обусловлено наличием синапсов.