Нейрон, физиологические свойства и функции.

Учение о рефлексе.

ЦНС осуществляет функцию связи частей организма между собой, их соотношение, их изменения на действие факторов среды. Доказано, что у ЦНС единый механизм функционирования – это рефлекс. Впервые представление о рефлексе дал Рене Декарт – основоположник дуалистического направления в философии. Затем рефлекторную теорию создали Сеченов, Павлов и дополнил ее учением о функциональной системе – Анохин. В 1862 году И.М.Сеченов издал книгу «Рефлексы головного мозга», где описывал врожденные (безусловные) рефлексы. И.П.Павлов изучал условные рефлексы и ввел в рефлекторную теорию 3 основных принципа:

1)принцип детерминизма – причинная обусловленность любого рефлекса.

2)принцип структурности –в каждом рефлексе принимают участие определенные структуры ЦНС.

3)принципы анализа и синтеза – осуществляются как в рецепторах, так и в нервных центрах.

Рефлекс – это ответная реакция организма на действие факторов среды с участием нервной системы, обязательным компонентом которой является обратная связь (ее, как один из элементов функциональной системы, подробно изучил П.К.Анохин). Путь, по которому осуществляется рефлекс, называется рефлекторной дугой. Важное место в ней занимает нейрон.

Нейрон, физиологические свойства и функции.

Нейрон – это специализированная клетка, которая имеет тело (сому) и отростки – короткие (дендриты) и один длинный (аксон). Возбуждение в нейроне начинается с аксонального холмика, оно приходит к телу нейрона по дендритам, а от нейрона идет через аксон.

Нейрон – особая клетка, которая потребляет много кислорода и глюкозы. Без кислорода она может жить всего 5-6 минут. Питается нейрон посредством клеток глии, которые имеют в запасе гликоген, нуклеиновые кислоты, минеральные вещества. Клетки глии оберегают нейроны от механического повреждения, служат им опорой, изменяют уровень мембранного потенциала нейрона. Сома выполняет трофическую функцию, участвует в регенерации поврежденных отростков. По количеству отростков нейроны делятся на:

1)униполярные - центры автоматии кишечника.

2)биполярные (в САС).

3)мультиполярные ( СМ). По выполняемым функциям нейроны делятся на:

1.афферентные – чувствительные

2.эфферентные – двигательные

3.вставочные – контактные (их больше, чем остальных).

Синапсы в ЦНС.

В 1907 году Ч.Шеррингтон ввел понятие синапса. С помощью синапсов нейроны ЦНС связаны друг с другом. На теле одного нейрона возможно до 10 000 синапсов. По месту нахождения различают аксо-аксональные, аксо-дендритические, аксо-соматические, сомато-дендритные. По характеру действия – возбуждающие и тормозные. Медиаторы в синапсах ЦНС изучены недостаточно. К возбуждающим медиаторам относят: ацетилхолин, глютаминовая кислота, АТФ, различные пептиды – вызывают деполяризацию постсинаптической мембраны и генерацию ВПСП. Из тормозных медиаторов известны глицин и ГАМК, которые вызывают гиперполяризацию или деполяризацию постсинаптической мембраны, т.е. ТПСП. Синапсы в ЦНС отличаются рядом свойств – одностороннее проведение возбуждения и синаптическая задержка импульсов. Чем больше синапсов в рефлекторной дуге, тем больше время рефлекторной реакции, которое определяют посредством хронорефлексометрии.

Рефлекторная дуга, ее звенья.

Совокупность структур, участвующих в осуществлении каждого рефлекса, называется рефлекторной дугой. Она состоит из:

1)рецепторы – в виде специальных клеток или нервных окончаний

2)афферентные нервные волокна, несущие импульсы к ЦНС

3)нейроны и синапсы нервного центра

4)эфферентные нервные волокна, передающие импульсы из ЦНС к органам

5)исполнительный (рабочий) орган – мышца, железа, нейрон.

6)обратная связь – вторичные афферентные импульсы, идущие в ЦНС от рабочего органа, сообщающие о его состоянии в результате рефлекторной реакции.

Различают простые и сложные рефлекторные дуги. Простая состоит из 2 нейронов – моносинаптическая (коленный рефлекс), а сложная имеет несколько нейронов – полисинаптическая. Обычно любой рефлекс начинается с раздражения рефлексогенных зон или рецептивных полей, причем рецептивные поля разных рефлексов могут перекрываться.

Торможение в ЦНС.

Явление центрального торможения было открыто И.М.Сеченовым в 1862 году. Он обнаружил, что если на поперечный срез таламуса (зрительных бугров) лягушки положить кристаллик поваренной соли, то время рефлекса сгибания резко удлиняется (сгибание лапки при погружении ее в раствор серной кислоты). Сеченов считал, что центры торможения рефлексов спинного мозга у лягушки локализуются в таламусе, так как после удаления кристаллика соли время рефлекса восстанавливалось. Однако вскоре Гольц показал, что рефлекс сгибания затормаживается при одновременном сдавливании другой лапки пинцетом у лягушки с удаленным таламусом – т.е. у спинальной лягушки. спинного мозга, когда при осуществлении сгибательного рефлекса центры мышц-разгибателей находятся в состоянии торможения.

Следовательно, в ЦНС существует несколько видов торможения, имеющих разную природу и разную локализацию, но основанных на одном механизме – развитии ТПСП.

Пессимальное торможение.

Торможение деятельности нервной клетки может осуществляться и без участия особых тормозных структур. В этом случае оно возникает в возбуждающих синапсах в результате сильной деполяризации постсинаптической мембраны под влиянием слишком частых импульсов (как пессимум в нервно-мышечном препарате). К пессимальному торможению особо склонны промежуточные нейроны спинного мозга, нейроны ретикулярной формации. При стойкой деполяризации в них наступает состояние, подобное катодической депрессии. Этот вид торможения был описан Н.Е.Введенским.

Физиология мозжечка.

Мозжечок является частью заднего мозга. Повторяя по строению головной мозг, он включает более половины всех нейронов ЦНС, но составляет всего лишь 10% массы головного мозга. Мозжечок связан со всеми отделами ЦНС с помощью афферентных и эфферентных путей. Афферентные пути идут к нему из спинного мозга, продолговатого мозга, варолиевого моста, четверохолмия. От клеток Пуркинье мозжечка (тормозные нейроны коры мозжечка) начинаются пути к ядрам мозжечка – зубчатому, пробковидному, шарообразному. От этих ядер начинаются эфферентные волокна, которые идут к красным ядрам среднего мозга, а отсюда – к коре больших полушарий. Деятельность мозжечка имеет больше отношения к осуществлению движений, позы и поддержания равновесия тела. Однако повреждение мозжечка не влечет за собой полной утраты движений и чувствительности. Итальянский физиолог Лючиани установил, что при удалении мозжечка у животных появляются следующие симптомы:

1. атония – отсутствие тонуса мышц;

2. астения – быстрая утомляемость;

3. атаксия – нарушение координации движений, шаткая, ломкая походка.

4. астазия – отсутствие слитных тетанических сокращений, движения не достигают цели. Далее были обнаружены такие симптомы, как дезэквилибрация (нарушение равновесия), дисметрия (не попадание в цель), адиадохокинез, тремор и др.

Таким образом, функция мозжечка в том, чтобы обеспечить правильное перемещение тела в пространстве, поддержание тонуса мышц на необходимом уровне, устранение лишних движений, сохранение равновесия тела. Они обеспечиваются благодаря рефлексам, которые начинаются с проприорецепторов мышц. Известно также, что мозжечок оказывает влияние и на функции внутренних органов, главным образом, через вегетативную нервную систему – на трофику скелетных мышц.

6.Функции промежуточного мозга. Сюда относятся таламус (зрительные бугры) и гипоталамус. Таламус является коллектором всех чувствительных путей, идущих в кору головного мозга. Это - высший подкорковый центр всех видов чувствительности тела. В таламусе различают 2 вида ядер: специфические и неспецифические. Специфические ядра делятся на переключающие и ассоциативные (мало изучены). Переключающие ядра имеют прямые связи с определенными зонами коры – зрительными, слуховыми, тактильными, болевыми, вкусовыми и обонятельными, а также связи с корковым представительством внутренних органов. Следует отметить, что области представительств отдельных частей тела и внутренних органов перекрываются в таламусе, поэтому у человека могут появиться отраженные боли. Неспецифические ядра многие ученые относят к ретикулярной формации ствола мозга. Однако Джаспер показал, что неспецифические ядра таламуса участвуют в организации процесса внимания. Кроме этого, таламус является центром формирования ощущений, особенно – болевых. Он же – центр эмоций, непроизвольных выразительных движений лица и тела (при страхе, гневе, радости). Гипоталамус имеет более 50 пар ядер, которые связаны с ядрами вегетативной нервной системы, со всеми отделами головного мозга и корой. Поэтому считают, что задние ядра гипоталамуса контролируют функции симпатической нервной системы, передние ядра – деятельность парасимпатической нервной системы, серый бугор – терморегуляцию, паравентрикулярные и супраоптические ядра – водно-солевой обмен и уровень глюкозы в крови. Гипоталамус содержит нейросекреторные клетки, которые синтезируют АДГ и окситоцин, а далее эти гормоны накапливаются в задней доле гипофиза. Гипоталамус входит в состав многих функциональных систем, частности, - лимбическую систему.

Лимбическая система.

Состоит из крупных подкорковых ядер – переднее ядро таламуса, гипоталамус – и корковых областей, которые находятся на границе новой коры со старой – поясная извилина, гиппокамп. Лимбическая система выделена в 1952 году Маклином (США). Она контролирует эмоциональное, социальное, пищевое и половое поведение человека. Лимбическая система сопоставляет сложную сенсорную информацию с памятью, т.е. все ранее приобретенное опытом. Поэтому у человека вырабатывается определенный этикет поведения в обществе, в коллективе, в различных частных ситуациях.

Базальные ганглии.

Это – крупные подкорковые ядра, функционально объединившиеся в стрио-паллидарную систему. Полосатое тело регулирует деятельность бледного шара, находясь с ним в антагонистических отношениях. А вместе они обеспечивают сложные безусловные двигательные реакции. Раздражение полосатого тела вызывает состояние каталепсии, у больного появляется маскообразное лицо, монотонная речь. Разрушение полосатого тела приводит к беспокойству, суетливости, лишним (ненужным) движениям – хорея, атетоз. Разрушение бледного шара сопровождается признаками, похожими на болезнь Паркинсона – дрожание пальцев, рук, головы и других частей тела. Тонус мышц повышен, поэтому мало движений (гипокинезия), восковидная ригидность, на лице отсутствует мимика, речь скандированная, невнятная.

Вегетативные рефлексы.

Их называют висцеральными. Различают: 1)висцеро-дермальные рефлексы, которые начинаются от висцерорецепторов внутренних органов и проявляются на поверхности тела. Например, напряжение мышц живота, покраснение кожи, местное повышение ее температуры отмечаются при заболеваниях органов брюшной полости, внутреннем кровотечении. Эти рефлексы помогают врачу поставить диагноз заболевания. 2)Висцеро-висцеральные рефлексы – легочно-сердечные, когда задержка дыхания или изменение его частоты и глубины меняет работу сердца (учитывают при назначении лекарств). 3)Дермо-висцеральные, например, гастролингвальный рефлекс, когда прием пищи или процесс жевания стимулирует секрецию и моторику ЖКТ. 4)Висцеро-сенсорные рефлексы сопровождаются отраженными болями. При почечно-каменной болезни боли отдают в нижнюю конечность, при болях в сердце – в левую руку и лопатку, при панкреатите – опоясывающие боли. 5) Аксон-рефлексы – самые простые рефлексы, которые осуществляются без участия ЦНС. Например, при дермографизме раздражение одной веточки аксона мотонейрона через другую веточку вызывает местное расширение или сужение кожных артериол – белый или красный дермографизм.

ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА.

Понятие. Классификация БАВ.

Это комплекс желез внутренней секреции, которые во внутреннюю среду организма (кровь или лимфу) выделяют биологически активные вещества – гормоны. Термин «гормон» предложили Бейлис и Старлинг в 1902 году. В процессе эволюции железы внутренней секреции появились позднее. Поэтому среди биологически активных веществ можно выделить следующие:

1.парагормоны – метаболиты (СО2, NO, NH3, H2S), которые обладают как местным, так и дистантным действием.

2.гормоноиды – нейросекреты, медиаторы (ацетилхолин, серотонин, ГАМК), которые имеют преимущественно местное действие.

3.гормоны – образуются в железах внутренней секреции (гипофиз, надпочечники, щитовидная железа и др.), оказывают влияние в малых дозах, имеют длительное последействие, разрушаются в печени, имеют дистантное действие, влияют на поведение, стрессовые реакции.

4.телегроны – образуются в железах внешней секреции (в коже, половых железах), имеют выраженное дистантное действие и в очень малых дозах. Среди них различают алломоны и феромоны, которые влияют на поведение человека, его психику, настроение.

Общие свойства гормонов.

1.Строгая специфичность действия (тропность).

2.Высокая биологическая активность.

3.Дистантный характер действия: клетки-мишени расположены далеко от места образования гормона.

4.Не имеют видовой специфичности (кроме соматотропного гормона).

5.Длительное последействие.

Типы действия гормонов.

1)Метаболический тип – влияние на обмен веществ (инсулин, альдостерон).

2)Морфогенетический тип – влияние на процессы дифференцировки и роста клеток – СТГ, половые гормоны.

3)Кинетический тип – включает в активное состояние орган или ткань – окситоцин, тироксин, адреналин.

4)Корригирующий тип – восстанавливают измененный или нарушенный процесс – адреналин, тироксин, альдостерон.

5)Пермиссивный тип – помогают другим гормонам проявить свое действие – инсулин и глюкокортикоиды необходимы для реализации влияния СТГ.

Обязательным условием для проявления эффектов гормона является его взаимодействие с рецепторами. Гормональные рецепторы имеют высокое сродство к гормону. Причем на одной и той же мембране клетки могут располагаться десятки разных типов рецепторов. От места секреции гормоны доставляются к органам-мишеням кровью или лимфой. В крови гормоны циркулируют в нескольких формах: 1)в свободном состоянии, 2)в комплексе с белками плазмы крови, 3)в адсорбированном состоянии на форменных элементах крови. На комплекс с белками плазмы приходится 80% гормонов. В такой форме они как бы являются физиологическим резервом и переходят в активную форму при необходимости.

Учение о рефлексе.

1)принцип детерминизма – причинная обусловленность любого рефлекса.

2)принцип структурности –в каждом рефлексе принимают участие определенные структуры ЦНС.

3)принципы анализа и синтеза – осуществляются как в рецепторах, так и в нервных центрах.

Нейрон, физиологические свойства и функции.

1)униполярные - центры автоматии кишечника.

2)биполярные (в САС).

3)мультиполярные ( СМ). По выполняемым функциям нейроны делятся на:

1.афферентные – чувствительные

2.эфферентные – двигательные

3.вставочные – контактные (их больше, чем остальных).

Синапсы в ЦНС.