Лекция 6 Тема Нервная регуляция физиологических функций

Лекция № 6 Тема: Нервная регуляция физиологических функций: общие вопросы

Литература основная Физиология человека Под редакцией В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько Медицина, 2003 (2007) г. С. 97 -113.

План: n n n n 1. «Нервная регуляция» и связанные с ней понятия. 2. Общая характеристика нервной системы. 3. Методы исследования функция нервной системы. 4. Виды торможения. 5. Постсинаптическое торможение. 6. Возвратное торможение. 7. Реципрокное торможение. 8. Латеральное торможение. 9. Постсинаптическое торможение. 10. Пессимальное торможение. 12. Центральное торможение. 13. Действие стрихнина на ЦНС. 14. Передача возбуждения в синапсах периферической нервной системы. 15. Передача возбуждения в синапсах периферической нервной системы

Вопрос 1 «Нервная регуляция» и связанные с ней понятия

n Не рвная регуляция предусматривает координирующее влияние нервной системы (НС) на клетки, ткани и органы, приводящее их деятельность в соответствие с потребностями организма и изменениями окружающей среды

n Не рвная систе ма - морфологическая и функциональная совокупность взаимосвязанных нейронов и нервных структур, которая обеспечивает регуляцию физиологических функций.

Вопрос 2 Общая характеристика нервной системы

Элементы системы нервной регуляции: • Нейроны • Нейроглия • Эффекторные клетки

Функциональные элементы нервной системы n n n Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон. Функциональной единицей нервной системы является нервная клетка — рефлекторная дуга. Структурно-функциональной единицей периферической нервной системы является нервный ствол,

Нервная система

Морфологическое деление нервной системы: n Центральная нервная система (ЦНС) 2. Спинной мозг Головной мозг n Периферическая нервная система (ПНС) 1. 2. Черепномозговые и спинномозговые нервы (нервные сплетения) Нервные ганглии

Функциональное деление нервной системы: Афферентная часть Эфферентная часть Соматическая (анимальная) нервная система Автономная (вегетативная) нервная система n n § § q q q Симпатический отдел автономной нервной системы Парасимпатический отдел автономной нервной системы Метасимпатический отдел автономной нервной системы (энтеральная нервная система)

Сомати ческая не рвная систе ма (от греч. soma — тело) n часть нервной системы животных и человека, представляющая собой совокупность афферентных (чувствительных) и эфферентных (двигательных) нервных волокон, иннервирующих мышцы (у позвоночных — скелетные), кожу, суставы.

Автономная нервная система n отдел нервной системы, регулирующий деятельность внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов.

Черепномозговые нервы: n n n I пара — обонятельный нерв (nervus olfactorius); II пара — зрительный нерв (nervus opticus); III пара — глазодвигательный нерв (nervus oculomotorius); n IV пара — блоковый нерв (nervus trochlearis); V пара — тройничный нерв (nervus trigeminus); VI пара — отводящий нерв (nervus abducens); n VII пара — лицевой нерв (nervus facialis); n n n n VIII пара — преддверно-улитковый нерв (nervus vestibulocochlearis); IХ пара — языкоглоточный нерв (nervus glossopharyngeus); Х пара — блуждающий нерв (nervus vagus); ХI пара — добавочный нерв (nervus accessorius); ХII пара — подъязычный нерв (nervus hypoglossus);

Схема строения АНС n n n В левой части изображен парасимпатический отдел (преганглионарные волокна идут в составе III, VII, IX и X пар черепных нервов и корешков S 2 и S 3). В правой части изображен симпатический отдел (преганглионарные волокна идут в составе корешков Th 1 L 2); пунктир преганглионарные волокна, сплошные линии постганглионарные. А - ресничный ганглий; Б - крылонебный ганглий; В поднижнечелюстной ганглий; Г - ушной ганглий; Д внутрисердечные парасимпатические нейроны; Е внутрикишечные парасимпатические нейроны; Ж тазовые ганглии; 3 - верхний шейный ганглий; И средний шейный ганглий и звездчатый ганглий (образован слиянием нижнего шейного ганглия с первым паравертебральным ганглием); К - чревные и другие паравертебральные ганглии; Л -тазовые паравертебральные ганглии.

Парасимпатические ядра черепномозговых нервов n n III (глазодвигательный) нерв - ядра Эдингера-Вестфаля, или Якубовича, или nucleus parasimpaticus nervi oculomotorii — отвечает за два глазных рефлекса: сужение зрачка и наведение на резкость. Иннервация идет через ресничный ганглий (ganglion ciliare)

Парасимпатические ядра черепномозговых нервов n n VII (лицевой) нерв - nucleus salvatorius superior, залегающее в мосту. От него через крылонёбный ганглий (ganglion pterigopalatinum) иннервируются слёзные железы и слизистая носа, а через поднижнечелюстной ганглий (ganglion submandibulares) — подъязычная и подчелюстная слюнные железы.

Парасимпатические ядра черепномозговых нервов n n IX (языкоглоточный) нерв - nucleus salvatorius inferior. Через околоушной ганглий (ganglion oticum) оно иннервирует околоушную слюнную железу.

Парасимпатические ядра черепномозговых нервов n X (блуждающий) нерв - nucleus dorsalis nervi vagi, расположенное также в продолговатом мозге отвечающее за иннервацию внутренних органов до ободочной кишки (сосудистая, дыхательная и пищеварительная системы).

Симпатическая нервная система (от греч. συμπαθής чувствительный, сочувственный) n часть автономной нервной системы, ганглии которой расположены на значительном расстоянии от иннервируемых органов.

Метасимпатическая нервная система (МНС) n Термин предложил А. Д. Ноздрачев.

Метасимпатическая нервная система (МНС) n n часть автономной нервной системы комплекс микроганглионарных образований (интрамуральных гангиев) и соединяющих их нервов, а также отдельные нейроны и их отростки, расположенные в стенках внутренних органов, которые обладают сократительной активностью.

Метасимпатическая нервная система (МНС) подразделяется на: n n энтерометасимпатическую НС кардиометасимпатическую НС уретрометасимпатическую НС везикулометасимпатическую НС

Метасимпатическая нервная система (МНС) характеризуется: n n n высокой степенью относительной независимости от ЦНС отсутствием ядерной структуры основными эффекторными аппаратами стенок полых висцеральных органов, которые регулируются МНС, являются: гладкая мышца, секреторный, всасывающий и экскреторный эпителий, капиллярная сеть, местные эндокринные и иммунные образования.

Вопрос 3 Методы исследования функций нервной системы Физиология человека Под редакцией В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько Медицина, 2003 (2007) г. Страница 97 -98.

Методы исследования функций нервной системы n n Экспериментальные Клинико-физиологические

Экспериментальные методы исследования функций нервной системы n n n Разрушение, удаление, блокирование структур нервной системы Перерезка, блокирование передачи Стимуляция структур головного мозга СТЕРЕОТАКСИС Регистрация потенциалов (нейронов и суммационных)

n Метод разрушения (экстирпации) - позволяет n Метод перерезки – позволяет изучить n Стереотаксис - метод определения точной установить, какие отделы нервной системы выпадают после оперативного вмешательства, а какие сохраняются. значениев деятельности того или иного отдела ЦНС, влияний, поступающих от других ее отделов. локализации структур головного и спинного мозга

Стереотаксис n Биопсия мозга при помощи стереотаксиса. Маленькая часть опухоли взята через иглу вакуумной системы. Рамка вокруг головы пациента гарантирует правильное направление к цели (макс. ошибка : ~1 мм).

Клинико-физиологические методы исследования функций нервной системы 1. Электрофизиологические - Электроэнцефалография (ЭЭГ) - Электрокортиграфия (ЭКо. Г) 2. Вызванные потенциалы 3. Лучевые - Рентгеновская компьютерная томография (КТ, СК, МСКТ) - Магнитно-резонансная компьютерная томография (МРТ) - Однофотонная КТ (ОФЭКТ) - Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ)

Электроэнцефалография (ЭЭГ) (электро- + др. -греч. ενκεφαλος — "головной мозг" + γραφω — "пишу", изображать) n метод регистрации электрической активности мозга, с помощью электродов, расположенных на поверхности кожи головы

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

Электрокортикограмма (ЭКо. Г) nметод отведения потенциалов при помощи электродов, накладывающихся непосредственно на кору головного мозга. Потенциалы имеют на порядок большую амплитуду по сравнению с ЭЭГ, а также лучшее разрешение. Используется в основном на животных.

Томографические методы n позволяют получить «срезы» мозга, отражающие как его морфологические особенности, так и участие различных областей мозга в реализации определенных функций.

Спиральный компьютерный томограф Hi. Speed NX/i фирмы «General Electric»

Магнитно-резонансный томограф Signa MR/i фирмы «General Electric» 1 Тл

МРТ головного мозга

МРТ головного мозга

МРТ головного мозга

Эмиссионный томограф “DIACAM” (Siemens)

Выявление зоны активация различных зон коры левого полушария методом ПЭТ. Восприятие слов на слух. Зрительное восприятие слов.

Радионуклидное исследование головного мозга (ядерная медицина)

n n ПЭТ с 1 -[11 С]-бутиратом натрия - (11 С-БН). ПЭТ с 2 -Фтор, [18 F]-2 -дезокси-Д-глюкозой - (18 F-ФДГ).

Определение малигнизации доброкачественных опухолей. ПЭТ-18 ФДГ МРТ ПЭТ-11 БН АЭСц. Г 1 1 а b с d Фибриллярно-протоплазматическая астроцитома (Gr. II) правой лобно-височной доли. Через 13 мес после оперативного вмешательства: (а) На МРТ (Т 2 -ВИ) - продолженный рост опухоли со слабо выраженными отеком и масс-эффектом. (b) При ПЭТ-18 F-FDG обнаружен очаг гиперметаблизма глюкозы с КДН=1, 8. (с) При ПЭТ-11 C-БН - очаг гиперметаболизма ЖК с КДН=2, 2. (d) Кривая активность/время над опухолью (1): васкуляризация высокая (СВ+++), уровень метаболизма высокий, опухоль быстро захватывает (2 мин) и интенсивно утилизирует (СУ=22%) ЖК. По данным ПЭТ выявлены признаки малигнизации доброкачественной опухоли. При повторном оперативном вмешательстве подтверждена злокачественная опухоль: анапластическая астроцитома (Gr. III).

Вопрос 4 Понятия «торможение» в нервной регуляции

n Торможение в центральной нервной системе — активный процесс, проявляющийся внешне в подавлении или в ослаблении процесса возбуждения и характеризующийся определенной интенсивностью и длительностью.

Уточнение Торможение в нервной регуляции это не утомление n не повреждение n

Вопрос 5 Виды торможения

Различают: n n n Постсинаптическое торможение Пресинаптическое торможение Пессимальное торможение

Выделяют: n n Первичное торможение, реализуется через специфические тормозные структуры (клетки) и развивается первично без предварительного распространяющегося возбуждения (постсинаптическое и пресинаптическое торможение) Вторичное торможение, реализуется без специфических тормозных структур (клеток) и развивается вторично после предварительного возбуждения (пессимальное торможение)

Вопрос 6 Постсинаптическое торможение

Постсинаптическое торможение n основной вид торможения, развивающийся в постсинаптической мембране аксо-соматических и аксодендритических синапсов под влиянием активации тормозных нейронов, в концевых разветвлениях аксонных отростков.

Структуры, обеспечивающие постсинаптическое торможение 1 — тормозный нейрон; 2 — нейрон, воспринимающий возбуждение

n n Тормозной эффект обусловливается характером открываемых на постсинаптической мембране каналов (калиевых и хлорных). Нельзя говорить: «Тормозной эффект [тормозных] нейронов обусловливается специфической природой медиатора — химического переносчика сигнала с одной клетки на другую. При торможении в постсинаптической мембране наблюдается гиперполяризация в виде тормозных постсинаптических потенциалов (ТПСП). Пространственно-временная суммация ТПСП повышает уровень мембранного потенциала (гиперполяризация), приводит к урежению или полному прекращению генерации распространяющихся ПД.

Типы постсинаптического торможения: Возвратное n Реципрокное n Латеральное n

Вопрос 7 ВОЗВРАТНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ

Возвратное торможение (антидромное торможение) n - угнетение (подавление) активности нейрона, вызываемое возвратной коллатералью аксона нервной клетки.

Возвратное торможение n n Так, мотонейрон переднего рога спинного мозга прежде чем покинуть спинной мозг дает боковую (возвратную) ветвь, которая возвращается назад и заканчивается на тормозных нейронах (клетки Реншоу). Аксон клетки Реншоу заканчивается на мотонейронах, оказывая на них тормозное действие.

Контур с отрицательной обратной связью

Вопрос 8 РЕЦИПРОКНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ

РЕЦИПРОКНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ

Вопрос 9 ЛАТЕРАЛЬНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ

Вопрос 10 Пресинаптическое торможение

n Первые сведения о наличии пресинаптического торможения в ЦНС были получены в 1933 г. Г. Гассером и Г. Грэхемом, а в 1938 — Д. Барроном и Б. Мэттьюсом. n Эти исследователи обнаружили, что при раздражении заднего корешка спинного мозга на его дорсальной поверхности регистрируется медленный позитивный потенциал, длительность которого приблизительно соответствует развитию торможения сгибательных рефлексов, вызываемых раздражением соседнего заднего корешка.

Пресинаптическое торможение n развертывается в аксо‑аксональных синапсах, блокируя распространение возбуждения по аксону «торможение возбуждением»

Структуры, обеспечивающие пресинаптическое торможение 1 — тормозный нейрон; 2 — нейрон, воспринимающий возбуждение

n В основе его лежит процесс деполяризации постсинаптической мембраны тормозного аксо-аксонального синапса, которая именуется деполяризацией первичных афферентов (ДПА).

n n n Пресинаптическое торможение часто выявляется в структурах мозгового ствола, в спинном мозге, происходит по типу катодической депрессии Ионные механизмы пресинаптического торможения еще окончательно не выяснены. Полагают, что в основе пресинаптического торможения лежит повышение проницаемости мембраны для Na+. В развитии пресинаптического торможения нельзя исключить и роли Са 2++ или С 1— В отношении хлора нужно сказать, что для деполяризации мембраны этот ион должен быть выведен из клетки, а указанный процесс происходит против градиента концентрации

n Для осуществления пресинаптического торможения требуется «включение» хлорного насоса

Вопрос 11 Пессимальное торможение (Н. Е. Введенский)

Пессимальное торможение n Вид торможения центральных нейронов. n Наступает при высокой частоте раздражения n n В первый момент возникает высокая частота ответного возбуждения. Через некоторое время стимулируемый центральный нейрон, работая в таком режиме, переходит в состояние торможения по типу катодической депрессии.

Вопрос 12 ЦЕНТРАЛЬНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ ПО И. М. СЕЧЕНОВУ

У крупной лягушки вскрывают полость черепа Головной мозг лягушки: n 1 — большие полушария мозга, n 2 — зрительные бугры, n 3 — мозжечок, n 4 — ромбовидная ямка

n глазным скальпелем производят разрез по нижнему краю больших полушарий, отделяя их от промежуточного мозга

n Подвесить лягушку за нижнюю челюсть на крючке штатива и дважды (с промежутком в 2 мин) определим время рефлекса, опуская лапку в стаканчик с 0, 3% раствором серной кислоты

n Ватными тампончиками и кусочками фильтровальной бумаги тщательно обсушить поверхность разреза мозга и наложить кристалл пова ренной соли на зрительные бугры и определить время рефлекса. Оно значительно замедляется.

n Удалить кристаллик соли, обмыть поверхность мозга раствором Рингера и обсушить ее. Через 3 и 6 мин снова определить время рефлекса.

Вопрос 13 Действие стрихнина на центральную нервную систему

n n n Алкалоид стрихнин блокирует расположенные на нервных клетках тормозные синапсы, в результате чего устраняется постсинаптическое торможение. Возбудимость нервных центров при этом резко повышается — координация их деятельности нарушается.

n Под действием стрихнина даже очень слабые раздражители вызывают сильнейшее общее возбуждение, которое ведет к судорожному сокращению мышц.

Вопрос 14 «КОНФЛИКТ» ВОЗБУЖДЕНИЙ

Торможение спинномозговых рефлексов можно наблюдать при одновременном раздражении рецептивных полей двух рефлексов ( «конфликт» возбуждений)

n n Если спинальную лягушку подвесить за нижнюю челюсть на крючке штатива. После исчезновения шоковых явлений определить время двигательного рефлекса, например, погрузив лапку в стаканчик с 0, 5 %-ным раствором серной кислоты. Измерить время рефлекса. Надеть на переднюю лапку той же стороны пружинный зажим Мора и снова измерить время рефлекса. Оно резко возрастает. Снять зажим и несколько раз, с интервалом в 2— 3 мин, повторить определение времени рефлекса. Оно постепенно уменьшается, возвращаясь к норме

Вопрос 15 Передача возбуждения в синапсах периферической нервной системы