Перечень основных терминов, параметров, характеристик, которые должен усвоить студент при подготовке к практическому занятию
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ
| Учебная дисциплина | “ФИЗИОЛОГИЯ” |
| Модуль № 1 | “ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ” |
| Содержательный модуль №3 | Нервная регуляция функций организма. |
| Тема практического занятия №6 | Общая характеристика биологической регуляции. Исследование рефлекторной дуги. |
| Курс | 2-й |
| Факультет | Медицинский |
Киев – 2007
1.Актуальность темы:
Биологическая регуляция – это совокупность процессов в организме, которые обеспечивают единство его структур как целостной системы, и взаимодействие организма с окружающим средой, которое имеет приспособительный характер. Организм – это саморегулирующая система, потому анализ процессов регуляции функций организма позволяет врачу обнаружить и нормализовать нарушенные звенья в регуляции, благодаря чему достигается приспособительная реакция организма.
2.Учебные цели:
Ø Трактовать понятие биологической регуляции функций, ее виды, анализировать механизмы нервной регуляции физиологических функций организма и его систем.
Ø Описывать контуры биологической регуляции функций, анализировать их регулируемые параметры, функции звеньев и роль прямой и обратной связей в обеспечении приспособительной реакции организма.
Ø Описывать механизмы рефлекторной регуляции функций и роль элементов рефлекторной дуги как составляющих контура биологической регуляции в обеспечении приспособительной реакции организма.
Ø Анализировать строение рефлекторной дуги в эксперименте, роль интегрального и локального рефлекторных центров в обеспечении приспособительной реакции организма.
Базовый уровень подготовки
Студенты имеют навыки из предыдущих учебных дисциплин:
| Названия предыдущих дисциплин | Получены навыки |
| Анатомия человека | Анализировать информацию о строении тела человека, систем, что его составляют, органов и тканей |
| Гистология, цитология, эмбриология | Интерпретировать микроскопическую и субмикроскопическую структуру клеток |
| Медицинская и биологическая физика | Трактовать общие физические и биофизические закономерности, которые лежат в основе жизнедеятельности человека |
| Медицинская биология | Объяснять закономерности проявления жизнедеятельности человеческого организма на молекулярно-биологическом и клеточном уровнях. |
| Медицинская химия | Анализировать информацию о строении тела человека, систем, что его составляют, органов и тканей |
Задание для самостоятельной работы во время подготовки к практическому занятию
Перечень основных терминов, параметров, характеристик, которые должен усвоить студент при подготовке к практическому занятию
| Срок | Определение |
| Биологическая регуляция | Это совокупность процессов, которые обеспечивают взаимодействие структур организма, и взаимодействие организма с окружающей средой при достижении его приспособительной реакции. |
| Контур биологической регуляции | Это путь передачи и обработки информации, которая обеспечивает достижение приспособительной реакции организма. |
| Регулируемый параметр (РП) | Это параметр, который характеризует приспособительную реакцию организма |
| Следящее устройство (СП) | Это элемент контура, который воспринимает информацию об изменении РП, в организме эту функцию выполняют рецепторы |
| Управляющее устройство (УП) | Это элемент контура, который воспринимает информацию, сравнивает ее с заданными параметрами («уставкой»), формирует соответствующий сигнал (принимает решение) для достижения приспособительной реакции системы; в организме эти функции выполняет центральная нервная система (ЦНС). |
| Канал обратной связи | Это путь передачи информации от следящего устройства к управляющему устройству об отклонении регулируемого параметру от заданного уровня. |
| Канал прямой связи | Это путь передачи информации от управляющего устройства, направленный на обеспечение заданного уровня регулируемого параметра благодаря изменению функций исполнительных структур. |
| Канал внешней связи | Это путь передачи информации к управляющему устройству о внешних (“возмущающих”) влияниях, которые обеспечивают достижение приспособительной реакции организма с соответствующими характеристиками РП. |
| Рефлекс | Это ответ организма на раздражение при участии ЦНС, что обеспечивает приспособительную реакцию организма на изменения внешней или внутренней среды. |
Теоретические вопросы
1) Биологическая регуляция, ее значение и виды. Контур биологической регуляции. Роль обратной связи в регуляции. Регуляция “по отклонению” и “по возмущению”.
2) Понятие о рефлексе. Строение рефлекторной дуги и функции ее звеньев. Представление о локальном и интегральном рефлекторных центрах.
3) Сравнительная характеристика условных и безусловных рефлексов.
Практические работы
1) Анализ строения рефлекторной дуги.
2) Выработка условного мигательного рефлекса.
Содержание темы
Биологическая регуляция - это совокупность процессов, которые обеспечивают взаимодействие структур организма и взаимодействие организма с внешней средой при достижении его приспособительной реакции
Контур регуляции - это путь передачи и обработки информации, которая обеспечивает достижение приспособительной реакции организма.
Контур биологической регуляции имеет такие элементы:
а) Регулируемые параметры (РП) - это параметры, которые характеризуют приспособительную реакцию организма (например, концентрация глюкозы в крови, величина артериального давления в сосудах, рО2 и др.).
б) Следящее устройство (СУ) - это элемент контура, который воспринимает информацию об изменении РП, в организме эту функцию выполняют рецепторы.
в) Канал обратной связи - это путь передачи информации от СУ к управляющему устройству.
г) Управляющее устройство (УУ) - это элемент контура, который воспринимает информацию, сравнивает ее с заданными параметрами («уставкой»), формирует соответствующий сигнал (принимает решение) для достижения приспособительной реакции системы; в организме эти функции выполняет центральная нервная система (ЦНС).
Исполнительные органы (ИО) - это элементы контура, которые выполняют определенные функции, благодаря которым достигается приспособительная реакция организма с определенными РП; в организме эти функции выполняют разные органы.
є) Канал обратной связи – это путь передачи информации от следящего устройства к управляющему устройству об отклонении регулируемого параметра от заданного уровня.
ж) Канал прямой связи – это путь передачи информации от управляющего устройства, направленный на обеспечение заданного уровня регулируемого параметра благодаря изменению функций исполнительных структур.
з) Канал внешней связи – это путь передачи информации к управляющему устройству о внешних (“возмущающих”) влияниях, которые нуждаются в достижении приспособительной реакции организма с соответствующими характеристиками РП.
Контур биологической регуляции “по возмущению” обеспечивает РП, которые имеет приспособительная реакция организма при разных его взаимодействиях с внешней средой, о чем информация от СП1 (“рецепторов по возмущению”) поступает к УУ каналом внешней связи. Например, во время физического труда артериальное давление у человека повышается по сравнению с параметрами гомеостаза, чтобы обеспечить приспособительную реакцию организма - увеличение кровообращения (снабжение кислородом и субстратами, приносимых с кровью к работающим мышцам).
Искусственно выделяют контур биологической регуляции “по отклонению”: если представить, что канал внешней связи не действует, например, в условиях гомеостаза организма, тогда РП поддерживается в пределах заданной величины:
В действительности организм есть много параметрической системой, и описанные контуры регуляции упрощают представление о настоящих механизмах регуляции, но способствуют анализу характера изменений регулируемых параметров, вокруг которых и строятся контуры биологической регуляции.
По способам передачи информации различают два вида регуляции: а) нервная регуляция, б) гуморальная регуляция:
· Нервная регуляция – осуществляется при участии нервной системы, где способом передачи информации по контуру биологической регуляции является генерация потенциалов действия (ПД). Скорость передачи информации обусловлена скоростью распространения ПД по нервным волокнам и составляет от 1 м/с до 120 м/с.
· Гуморальная регуляция имеет способ передачи информации по контуру биологической регуляции с помощью биологически-активных веществ, которые поступают в кровь и переносятся к клеткам, которые способны воспринимать эту информацию. Скорость передачи информации значительно меньше и ограниченна скоростью движения крови в кровеносных сосудах (от 0,5 м/с в аорте до 0,005 м/с - в капиллярах).
Нервная регуляция.
Элементарным механизмом нервной регуляции является рефлекс.
Рефлекс- это ответ организма на раздражение при участии ЦНС, что обеспечивает приспособительную реакцию организма на изменения внешней или внутренней среды.
Рефлекторная дуга- это путь передачи информации при осуществлении рефлекса (анатомические структуры контуру биологической регуляции )
Рефлекторная дуга имеет такие звенья:
1).Рецептор - это структура, которая воспринимает раздражение, кодирует информацию и передает ее на афферентное нервное волокно путем генерации серии ПД на его мембране.
2).Афферентное нервное волокно –передает информацию точно без изменений от рецептора к нервному центру.
3).Нервный центр - это структуры ЦНС, где происходит анализ информации, формирования эфферентного сигнала и передача его на эфферентные нейроны.
4).Эфферентное нервное волокно - передает информацию точно без изменений от нервного центра к органам-эфекторам.
5).Органы–эффекторы - это исполнительные структуры, которые осуществляют свою функцию, следствием которой является приспособительная реакция организма на действие раздражителя –конечный приспособительный результат (КПР).
6.) Канал обратной связи - это афферентные нервные волокна, которые передают информацию о параметрах приспособительной реакции организма к нервному центру, превращая рефлекторную дугу, как анатомическую структуру, в контур биологической регуляции.
Физиология рецепторов
По строению и физиологическим свойствам рецепторы разделяются на: а) первичные (первично-чувствительные), б) вторичные (вторично-чувствительные)
- А). Первичные рецепторы - это нервные окончания афферентных нейронов, которые воспринимают действие раздражителя, кодируют информацию и передают ее на нервные волокна афферентного нейрона.
- Б). Вторичные рецепторы - это специализированы клетки, которые воспринимают действие раздражителя, кодируют информацию и передают ее через синапсы на нервные волокна афферентного нейрона.
По расположению рецепторы разделяют на :
- а) экстерорецепторы - расположены в коже и слизистых оболочках;
- б) интерорецепторы - расположены во внутренних органах (висцерорецепторы) и структурах опорно-двигательной системы - мышцах, сухожилиях, суставах (проприорецепторы).
По виду адекватного раздражителя, что воспринимают рецепторы, их разделяют на:
- а) механорецепторы: тельца Фатер-Пачини, мышечные веретена, рецепторы сухожилий, рецепторы суставов и др..;
- б) хеморецепторы: вкусовые, обонятельные и др.;
- в) фоторецепторы: палочки, колбочки;
- г) терморецепторы: тепловые, холодовые.
Анатомические схемы некоторых рецепторов кожи:
А— свободные нервные окончания в соединительной ткани; Б— комплекс клеток Меркеля с нервной терминалью; В— тельце Майсснера; Г— инкапсулированное тельце Фатер-Пачини. 1— нервная терминаль, 2— вспомогательная структура, 3— миелиновое нервное волокно, 4— капсула.
Физиологические механизмы кодирования информации в рецепторах.
При действии раздражителя на рецепторы в них возникает рецепторный потенциал (РП). РП - это местный потенциал. РПможет быть:
- а. Деполяризационный РПвозникает в следствие увеличения проницаемости мембраны рецептора для ионов Na+, что приводит к уменьшению мембранного потенциала рецептора - деполяризации и возникновению местных электрических токов между мембраной рецептора и первым перехватом Ранвье мембраны нервного волокна, которое приводит к генерации серии ПД. Амплитуда РП увеличивается при увеличении силы раздражителя (но никогда не достигает к 0-уровня), что приводит к большей частоте генерации ПД на мембране афферентного нервного волокна.
- б) Гиперполяризационный РПвозникает в результате уменьшения проницаемости мембраны рецептора для ионов Na+, что приводит к увеличению мембранного потенциала рецептора и уменьшению фоновой активности генерации ПД на мембране афферентного нервного волокна. Такие РП генерируются в палочках и колбочках при действии на них света.
Нервный центр- это звено рефлекторной дуги, где осуществляются: а) аналіз информации, которая поступает от рецепторов по афферентным нейронам, б) формирование эфферентного сигналу, в) передача информации с афферентных на эфферентные нейроны. Совокупность отмеченных процессов обеспечивают интегративную функцию нервных центров. Нервные центры расположены на разных уровнях центральной нервной системы (ЦНС).
Локальный нервный центр – это центр, где осуществляется передача информации с афферентных на эфферентные нейроны и при разрушении которого рефлекторная реакция не происходит.
Интегральный нервный центр – совокупность всех уровней ЦНС, которые принимают участие в достижении рефлекторной приспособительной реакции.