Шпаргалка по физиологии

Изучение функций  зрительного бугра проводится путем  перерезок, раздражения и разрушения.

Кошка, у которой  разрез сделан выше промежуточного мозга, резко отличается от кошки, у которой  высшим отделом центральной нервной  системы является средний мозг. Она  не только поднимается и ходит, т. е. выполняет сложно координированные движения, но еще проявляет все  признаки эмоциональных реакций. Легкое прикосновение вызывает злобную  реакцию. Кошка бьет хвостом, скалит зубы, рычит, кусается, выпускает когти. У человека зрительный бугор играет существенную роль в эмоциональном  поведении, характеризующемся своеобразной мимикой, жестами и сдвигами функций  внутренних органов. При эмоциональных  реакциях повышается давление, учащаются  пульс, дыхание, расширяются зрачки. Мимическая реакция человека является врожденной. Если пощекотать нос плода 5 - 6 мес., то можно видеть типичную гримасу  неудовольствия (П. К. Анохин). При раздражении  зрительного бугра у животных возникают двигательные и болевые  реакции - визг, ворчание. Эффект можно  объяснить тем, что импульсы от зрительных бугров легко переходят на связанные  с ними двигательные ядра подкорки.

В клинике симптомами поражения зрительных бугров являются сильная головная боль, расстройства сна, нарушения чувствительности как в сторону повышения, так и понижения, нарушения движений, их точности, соразмерности, возникновение насильственных непроизвольных движений.

Гипоталамус является высшим подкорковым центром вегетативной нервной системы. В этой области расположены центры, регулирующие все вегетативные функции, обеспечивающие постоянство внутренней среды организма, а также регулирующие жировой, белковый, угл

В деятельности вегетативной нервной системы гипоталамус  играет такую же важную роль, какую  играют красные ядра среднего мозга  в регуляции скелетно-моторных функций  соматической нервной системы.

Самые ранние исследования функций гипоталамуса принадлежат - Клоду Бернару. Он обнаружил, что  укол в промежуточный мозг кролика  вызывает повышение температуры  тела почти на 3°С. Этот классический опыт, открывший локализацию центра терморегуляции в гипоталамусе, получил  название теплового укола. После  разрушения гипоталамуса животное становится пойкилотермным, т. е. теряет способность  удерживать постоянство температуры  тела. В холодной комнате температура  тела понижается, а в жаркой повышается.

Позднее было установлено, что почти все органы, иннервируемые  вегетативной нервной системой, могут  быть активированы раздражением подбугорной области. Иными словами, все эффекты, которые можно получить при раздражении симпатических и парасимпатических нервов, получаются при раздражении гипоталамуса.

В настоящее время  для раздражения различных структур мозга широко применяется метод  вживления электродов. С помощью  особой, так называемой стереотаксической  техники, через трепанационное отверстие  в черепе вводят электроды в любой  заданный участок мозга. Электроды изолированы на всем протяжении, свободен только их кончик. Включая электроды в цепь, можно узко локально раздражать те или иные зоны.

При раздражении  передних отделов гипоталамуса возникают  парасимпатические эффекты - усиление движений кишечника, отделение пищеварительных  соков, замедление сокращений сердца и  др. при раздражении задних отделов  наблюдаются симпатические эффекты - учащение сердцебиения, сужение сосудов, повышение температуры тела и  др. Следовательно, в передних отделах  подбугорной области располагаются парасимпатические центры, а в задних - симпатические.

Так как раздражение  при помощи вживленных электродов производится на целом животном, без наркоза, то представляется возможность судить о поведении животного. В опытах Андерсена на козе с вживленными электродами был найден центр, раздражение которого вызывает неутолимую жажду, - центр жажды. При его раздражении коза могла выпивать до 10 л воды. Раздражением других участков можно было заставить сытое животное есть (центр голода).

Широкую известность  получили опыты испанского ученого  Дельгадо на быке с электродом, вживленным в центр страха: Когда на арене разъяренный бык бросался на тореадора, включали раздражение, и бык отступал с ясно выраженными признаками страха.

Американский исследователь  Д. Олдз предложил модифицировать метод - предоставить возможность самому животному замыкать, что неприятных раздражений животное будет избегать и, наоборот, стремиться повторять приятные.

Опыты показали, что  имеются структуры, раздражение  которых вызывает безудержное стремление к повторению. Крысы доводили себя до истощения, нажимая на рычаг до 14000 раз! Кроме того, обнаружены структуры, раздражение которых, по-видимому, вызывает крайне неприятное ощущение, так как  крыса второй раз избегает нажать на рычаг и убегает от него. Первый центр, очевидно, является центром удовольствия, второй - центром неудовольствия.

Чрезвычайно важным для понимания функций гипоталамуса явилось открытие в этом отделе мозга  рецепторов, улавливающих изменения  температуры крови (терморецепторы), осмотического давления (осморецепторы) и состава крови (глюкорецепторы).

С рецепторов, обращенных в кровь, возникают рефлексы, направленные на поддержание постоянства внутренней среды организма - гомеостаза. "Голодная кровь", раздражая глюкорецепторы, возбуждает пищевой центр: возникают пищевые реакции, направленные на поиск и поедание пищи.

Одним из частых проявлений заболевания гипоталамуса в клинике  является нарушение водно-солевого обмена, проявляющееся в выделении  большого количества мочи с низкой плотностью. Заболевание носит название несахарного мочеизнурения.

Подбугорная область тесно связана с деятельностью гипофиза. В крупных нейронах надзрительного и околожелудочкового ядер гипоталамуса образуются гормоны - вазопрессин и окситоцин. По аксонам гормоны стекают к гипофизу, где накапливаются, а затем поступают в кровь.

Иное взаимоотношение  между гипоталамусом и передней долей гипофиза. Сосуды, окружающие ядра гипоталамуса, объединяются в  систему вен, которые спускаются к передней доле гипофиза и здесь распадаются на капилляры. С кровью к гипофизу поступают вещества - релизинг-факторы, или освобождающие факторы, стимулирующие образование гормонов в передней его доле.

Ретикулярная  формация. В стволе мозга - продолговатом, среднем и промежуточном мозге, между его специфическими ядрами находятся скопления нейронов с многочисленными сильно ветвящимися отростками, образующими густую сеть. Эта система нейронов получила название сетчатого образования, или ретикулярной формации. Специальные исследования показали, что все так называемые специфические пути, проводящие определенные виды чувствительности от рецепторов к чувствительным зонам коры головного Мозга, дают в стволе мозга ответвления, заканчивающиеся на клетках ретикулярной формации. Потоки импульсов с периферии от экстеро-, интеро- и проприорецепторов. поддерживают постоянное тоническое возбуждение структур ретикулярной формации.

От нейронов ретикулярной формации начинаются неспецифические  пути. Они поднимаются вверх к  коре головного мозга и подкорковым  ядрам и спускаются вниз к нейронам спинного мозга.

В чем же состоит  функциональное значение этой своеобразной системы, не имеющей своей территории, располагающейся между специфическими соматическими и вегетативными  ядрами ствола мозга?

Методом раздражения  отдельных структур ретикулярной формации удалось раскрыть ее функцию как  регулятора функционального состояния  спинного и головного мозга, а  также важнейшего регулятора мышечного  тонуса. Роль ретикулярной формации в  деятельности центральной нервной  системы сравнивают с ролью регулятора в телевизоре. Не давая изображения, он может менять громкость звука  и освещенность.

Раздражение ретикулярной формации, не вызывая двигательного  эффекта, изменяет имеющуюся деятельность, тормозя ее или усиливая. Если у  кошки короткими, ритмическими раздражениями  чувствительного нерва вызывать защитный рефлекс - сгибание задней лапки, а затем на этом фоне присоединить раздражение ретикулярной формации, то в зависимости от зоны раздражения  эффект будет различен: спинальные рефлексы либо резко усилятся, либо ослабятся и исчезнут, т. е. затормозятся. Торможение возникает при раздражении  задних отделов ствола мозга, а усиление рефлексов - при раздражении передних отделов. Соответствующие зоны ретикулярной формации получили название тормозящей и активирующей зон.

На кору головного  мозга ретикулярная формация оказывает  активирующее воздействие, поддерживая  состояние бодрствования и концентрируя внимание. Если у спящей кошки с  вживленными в промежуточный  мозг электродами включать раздражение  ретикулярной формации, то кошка просыпается, открывает глаза. На электроэнцефалограмме  видно, что исчезают медленные волны, характерные для сна, и появляются быстрые волны, свойственные состоянию  бодрствования. Ретикулярная формация оказывает на кору головного мозга  восходящее, генерализованное (охватывающее всю кору) активирующее влияние. По выражению И.П. Павлова, "подкорка заряжает кору". В свою очередь кора больших полушарий регулирует активность сетчатого образования.

5 ФИЗИОЛОГИЯ ДВИЖЕНИЯ

Физиология движения рассматривает двигательные акты как целостную реакцию организма на различные внешние и внутренние сигналы в неразрывной связи с регулирующей функцией центральной и вегетативной нервной системы, периферических нервов. Поскольку каждая двигательная реакция включает сокращение групп мышц и связана со строением костей, связок и суставов, все элементы конечностей имеют большое значение для движения. Для обеспечения двигательной активности тела не менее существенно постоянное кровоснабжение и отток крови из вен и лимфы от функционирующих мышц, а также обмен веществ в них: ресинтез АТФ, гликолиз, окислительное фосфорилирование и др.

Виды движения.

Существуют два  вида двигательных функций: поддержание  положения (позы) и собственно движения. В естественных условиях отделить их друг от друга невозможно. Так, при  осуществлении целенаправленных движений конечности, эта конечности и все  туловище в целом сначала должны принять определенное положение. С  другой стороны, для удержания позы необходимо, чтобы в ответ на любые  воздействия, нарушающие эту позу, производились соответствующие компенсаторные движения. Движения без одновременного удержания позы столь же невозможны, как удержание позы без движений. В то же время при анализе двигательной активности полезно различать позы функции, способствующие поддержанию тела в определенном положении.

Высшие (по отношению к спинномозговым) двигательные центры - это центры, расположенные выше спинного мозга и участвующие в регуляции движений. Позы двигательные акты и их координация с целенаправленными движениями осуществляются главным образом структурами ствола мозга, тогда как сами целенаправленные движения требуют участия высших нервных центров. Побуждение к действию (драйв) и замысел действия, связанные с возбуждением подкорковых мотивационных областей и ассоциативной коры, формируют программу действия. Образование этой программы осуществляется с участием базальных ганглиев и мозжечка, действующих на двигательную кору через ядра таламуса. За осуществление движения отвечает кора и нижележащие стволовые и спинальные двигательные центры.

Роль мозжечка в  регуляции положения тела и движении.

Мозжечок играет первостепенную роль в нервной регуляции  позы и движений. По-видимому, многие движения могут оптимально осуществляться только при участии мозжечка. В то же время мозжечок не является жизненно необходимым органом; у животных с врожденным отсутствием мозжечка не наблюдается каких-либо серьезных двигательных нарушений, препятствующих выполнению их повседневной работы.

Функции мозжечка.

На основании данных, полученных при наблюдениях над  больными, а также при экспериментальном  разрушении мозжечка или его частей и в опытах по раздражению и  записи активности мозжечка можно составить следующий перечень функций этого ор-гана. Основное значение мозжечка состоит в дополнении и коррекции деятельности остальных двигательных центров. Он отвечает за:

1) регуляцию позы  и мышечного тонуса;

2) исправление (при  необходимости) медленных целенаправленных  движений в ходе их выполнения  и координацию этих движений  с рефлексами поддержания позы;

3) правильное выполнение быстрых целенаправленных движений, команда к которым поступает от головного мозга.

При некотором упрощении можно сказать, что каждая из этих трех задач связана с деятельностью одной из трех продольных зон мозжечка.

Двигательная активность является основной жизненной необходимостью всех животных, так как связана  с осуществлением всех жизненно важных функций и деятельностей.

Двигательная система  представляет собой сложное сочетание  анатомо-функциональных свойств опорно-двигательного  аппарата и нервной системы, однако в осуществлении движений задействованными оказываются все системы организма.

Нарушение какого-либо звена связей, благодаря которым осуществляется движение и/или поддержание позы, приводит к патологическим состояниям различных степеней тяжести, таких как паралич, тремор и т.п., что оказывает существенное влияние на животное и даже способно привести к его гибели.

Движения  птиц многообразны: ходьба, прыжки, бег, лазанье, плавание, ныряние, полет. Они обеспечиваются как изменениями опорно-мышечной системы, так и преобразованиями других систем органов, осуществляющих координацию движений и ориентировку в пространстве, создающих необходимые энергетические резервы. Своеобразная особенность скелета птиц - хорошо выраженная пневматичность костей . Плоские кости имеют губчатое строение, сохраняя большую прочность при небольшой толщине. Трубчатые кости тоже тонкостенны, а полости внутри них заполнены частично воздухом, частично - костным мозгом. Эти особенности обеспечивают повышенную прочность отдельных костей и заметно их облегчают. Нужно, однако, обратить внимание на то, что общая масса скелета составляет 8-18% массы тела птиц - примерно столько же, сколько у млекопитающих, у которых кости толще, а воздушные полости в них отсутствуют. Это объясняется тем, что у птиц облегчение костей позволило резко увеличить их длину (длина скелета ноги, а особенно крыла в несколько раз превышает длину туловища), заметно не повышая общей массы скелета .