Физиология центральной нервной системы

ТЕМА: «Физиология центральной нервной системы и

высшей нервной деятельности»

 

 

Тирасполь

УДК 572.788:612.8(07)(075.8)

ББК Е991р3я73+Р252.7р3я73

Л 47

 

 

Аннотация:

 

Данные методические указания позволяют ознакомиться с клинически важными рефлексами человека и механизмами их возникновения, научиться вырабатывать условные рефлексы на индифферентный раздражитель. Ознакомиться с психофизиологическим методом исследования силовых показателей в деятельности ЦНС, а также с некоторыми приемами и методами исследования памяти у человека, овладеть методами исследования некоторых высших психических функций человека.

Предложенные методические указания позволяют осуществить практическое закрепление полученных теоретических знаний.

 

Составители:

 

А.И. Леорда, доцент, к.б.н., зав. кафедрой физиологии и фармакологии медицинского факультета ПГУ им. Т.Г. Шевченко

 

Л.Д.Стоянова, преподаватель кафедры физиологии и фармакологии медицинского факультета ПГУ им. Т.Г. Шевченко

 

 

Рецензенты:

 

Павалюк П.П.,заведующий лабораторией Института физиологии и санокреатологии АНМ,

к.б.н., старший научный сотрудник.

 

Г.П. Пальцева, ст.преподаватель кафедры физиологии и фармакологии медицинского факультета ПГУ им. Т.Г. Шевченко

 

Утверждено Научно-методическим Советом

ПГУ им. Т.Г. Шевченко

Протокол № от «____» ___________2009г.

 

 

© А.И. Леорда Л.Д. Стоянова, 2009

ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

 

ТЕМА 1: МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.

 

НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ:

1. Методы изучения функции ЦНС.
2. Функции спинного мозга. Основные проводящие пути спинного мозга. Характеристика спинальных животных, спинальный шок. Роль спинного мозга в регуляции вегетативной функции.
3. Роль спинного мозга в регуляции деятельности опорно-двигательного аппарата и мышечного тонуса. Клинически важные спинальные рефлексы.
4. Продолговатый мозг и мост, их участие в регуляции вегетативных функций организма. Важнейшие защитные рефлексы.
5. Децеребрационная ригидность и механизм ее возникновения, роль продолговатого мозга в регуляции мышечного тонуса.
6. Физиология среднего мозга, его рефлекторная деятельность и участие в процессах регуляции функций организма. Статические и статокинетические рефлексы. Опыты Магнуса.

 

КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Функции ЦНС изучают с помощью классических методов: удаление (экстирпация), разрушение изучаемого нервного образования, кратковременное блокирование передачи возбуждения химическим веществом, денервация органа, электроэцефалография, электронейронография, нейро- и гистохимия, стереотаксическая операция и др..

Спинальный шок – это временное угнетение функционального тонуса нервных центров, расположенных ниже области перерезки (повреждения) спинного мозга, вследствие нарушения его связей с вышележащими центрами головного мозга

Децеребрационная ригидность – патологическое состояние, возникающее при перерезке на уровне переднего края задних холмов четверохолмия и отделяющее красное ядро от вестибулярного ядра Дейтерса. Это состояние характеризуется резким повышением тонуса мышц-разгибателей, конечностей, спины и хвоста у животных.

Опыты Магнуса. Шейные тонические рефлексы запускаются при возбуждении проприорецепторов мышц шеи. Наблюдаются при разрушении вестибулярного аппарата. Запрокидывание головы кошки назад вызывает повышение тонуса мышц-разгибателей передних конечностей и расслабление мышц-экстензоров задних конечностей. При наклоне головы вниз возникает обратный эффект.

Статические рефлексы связаны с возбуждением рецепторов лабиринта и обеспечивают поддержание позы и равновесия тела при статических положениях в пространстве.

Статокинетические рефлексы направлены на поддержание позы при изменении скорости движения, возникают в результате возбуждения рецепторов полукружных каналов.

 

НЕОБХОДИМО УМЕТЬ:

1. Приобрести навыки исследования сухожильных рефлексов у человека.
2. Доказать рефлекторный механизм мышечного тонуса.

3. Установить значение рецепторов вестибулярного аппарата в регуляции мышечного тонуса.

 

РАБОТА №1 Рефлексы человека, имеющие клиническое значение.

 

Цель работы: ознакомиться с клинически важными рефлексами человека и механизмами их возникновения. Приобрести навыки исследования сухожильных рефлексов у человека.

Необходимо для работы: испытуемый, неврологический молоточек.

 

Проведение работы:

 

Коленный рефлекс

1. Испытуемый сидит, положив ногу на ногу. Мышцы исследуемой конечности должны быть расслаблены. Произвести отрывистые удары молоточком по сухожилию ниже коленной чашечки. Отметить сокращение четырехглавой мышцы берда, которые вызывают разгибание голени.
2. Сравнить рефлексы обеих конечностей. Если коленный рефлекс ослабленный, то испытуемый должен, прочно сцепив пальцы обеих рук, сильно растянуть их в стороны. При этом коленный рефлекс значительно усилится (феномен Ендрашика) – снимаются тормозные влияния коры на двигательные центры спинного мозга.

 

Ахиллов рефлекс

1. Испытуемый встает коленями на стул, держась руками за его спинку. Произвести отрывистые удары по ахилловому сухожилию и отметить рефлекторные разгибательные движения стопы, наступающие вследствие сокращения трехглавой мышцы голени.
2. Сравнить рефлексы на обеих ногах.

В протокол зарисовать и описать рефлекторные дуги проприорецептивных рефлексов (коленного и ахиллового), отметив их особенности. Указать, в каких сегментах спинного мозга расположены центры этих рефлексов.

 

РАБОТА №2. Рефлекторный тонус скелетных мышц (опыт Бронджиста).

 

Цель работы: в условиях эксперимента доказать рефлекторный механизм мышечного тонуса.

Необходимо для работы: лягушка, штатив с крючком для ее фиксации, препаровальный набор.

 

Проведение работы:

1. Приготовить бульбарную лягушку.

2. Сбоку от таза сделать небольшой разрез кожи и мышц (около 1 см). Через разрез найти поясничное сплетение. Провести под сплетение нитку. Подвесить лягушку за нижнюю челюсть. Внимательно рассмотреть положение нижних конечностей: равенство углов, образуемых голенью и бедром, а также голенью и стопой.

3. Туго перевязать и перерезать поясничное сплетение.

4. Через несколько минут сравнить длину обоих лапок, обратив внимание на увеличение углов между частями на оперированной стороне. Оперированная лапка слегка вытягивается в результате выключения тонического рефлекса растяжения.

5. В протоколе описать и зарисовать положение лапок лягушки до и после односторонней денервации. Объяснить причину тонического сокращения мышц лапки с сохраненной иннервацией.

6. Опыт можно провести и в более упрощенном варианте. Для этого у спинальной лягушки на одной лапке на дорзальной стороне бедра разрезать кожу, раздвинуть мышцы бедра, обнажить седалищный нерв и туго перевязать его при помощи лигатуры или перерезать ножницами. Произвести те же наблюдения, что и в предыдущих пунктах работы.

 

 

РАБОТА №3. Влияние лабиринтов на тонус мускулатуры

 

Цель работы: установить значение рецепторов вестибулярного аппарата в регуляции мышечного тонуса.

Необходимо для работы: лягушка, препаровальная игла, марлевая салфетка, таз для воды или аквариум.

 

Проведение работы:

1. Наблюдать в течение 5-10 мин. за нормальным положением тела лягушки (прыжки, плавательные движения).

2. Обернуть лягушку марлей, открыть рот. Нижнюю челюсть оттянуть вниз. Ножницами или скальпелем сделать крестообразный разрез слизистой оболочки дна полости рта вдоль и поперек основной кости верхней челюсти. Раздвинуть края раны и обнажить основную кость. Справа и слева сзади от глаз на поверхности основной кости найти белые бугорки. В один из них ввести препаровальную иглу и вращательными движениями разрушить лабиринт. Вытекающую кровь удалить марлевым тампоном.

3. Освободить лягушку и посадить ее на стол. Наблюдать за позой, прыжками. Обратить внимание, что при прыжках лягушка падает на бок или спину.

4. Поместить лягушку в таз или аквариум с водой. Наблюдать за плавательными движениями. Лягушка должна двигаться по кругу и переворачиваться вокруг продольной оси своего тела.

5. В протоколе кратко описать ход работы и результаты наблюдений. Объяснить механизм, лежащий в основе нарушения двигательных функций в связи с перераспределением мышечного тонуса. Сделать выводы о роли рецепторов вестибулярного аппарата в поддержании тонуса скелетной мускулатуры.

6. Лягушку в конце опыта обездвижить.

 

 

ТЕМА 2: ЧАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.

 

НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ:

1. Ретикулярная формация ствола мозга, особенности нейронов ретикулярной формации. Нисходящие и восходящие влияния ретикулярной формации. Участие ретикулярной формации в формировании целостной деятельности организма.

2. Таламус. Функциональная характеристика и особенности ядерных групп таламуса.

3. Гипоталамус. Характеристика основных ядерных групп. Участие гипоталамуса в иннервации рефлекторных и гормональных механизмов регуляции функций и в формировании мотиваций и эмоций.

4. Физиология мозжечка, его влияние на моторные вегетативные функции организма. Основные симптомы удаления или частичного поражения мозжечка.

5. Лимбическая система мозга. Ее роль в формировании биологических мотиваций и эмоций.

6. Базальные ганглии, их роль в регуляции мышечного тонуса и сложных двигательных актов. Основные симптомы поражения базальных ганглиев.

7. Методы изучения деятельности коры больших полушарий. Метод электроэнцефалографии (ЭЭГ), основные ее ритмы.

 

КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Ретикулярная формация ствола мозга представлена сетью нейронов с многочисленными диффузными связями между собой и со всеми структурами ЦНС. Основной функцией является регуляция уровня активности коры большого мозга, мозжечка, таламуса, спинного мозга. Может избирательно оказывать активирующее или тормозящее влияние на разные формы поведения, сенсорные, моторные, висцеральные системы мозга.

Таламус – структура, в которой происходит обработка и интеграция всех сигналов, идущих в кору большого мозга от всех образований ЦНС. Ядра таламуса делятся на специфические, неспецифические и ассоциативные. Коленчатые тела таламуса являются подкорковыми центрами зрения и слуха, узел уздечки и переднее зрительное ядро анализируют обонятельные сигналы. Таким образом, зрительный бугор – подкорковая «станция» для всех видов чувствительности.

Гипоталамус – филогенетически старый отдел промежуточного мозга, играющий важную роль в поддержании гомеостаза и обеспечивающий интеграцию функций вегетативной, эндокринной и соматической систем. В нем выделяют 50 пар ядер, топографически объединенные в пять групп: преоптическая, передняя, средняя, наружная, задняя.

Лимбическая система - это функциональное объединение структур мозга, участвующих в организации эмоционально-мотивационного поведения (пищевой, половой, оборонительный инстинкты). С ее помощью формируются нейронные механизмы памяти, психические и вегетативные функции.

Базальные ганглии - структуры располагающиеся преимущественно у основания лобных долей, к ним относятся хвостатое ядро, ограда, бледный шар, скорлупа, полосатое тело.

 

НЕОБХОДИМО УМЕТЬ:

1. Установить роль различных отделов ЦНС в регуляции мышечного тонуса и фазной активности.

 

 

РАБОТА №4. Роль различных отделов ЦНС в формировании мышечного тонуса и фазных движений

 

Цель работы: установить роль различных отделов ЦНС в регуляции мышечного тонуса и фазной активности.

Необходимо для работы: лягушка, препаровальный набор, марлевая салфетка.

 

Проведение работы:

1. Лягушку завернуть в марлевую салфетку так, чтобы голова ее оставалась открытой.

2. Обнажить головной мозг. Для этого позади ноздрей ножницами сделать поперечный разрез кожи, от краев которого провести два разреза до туловища и удалить образовавшийся кожный лоскут. Маленькими ножницами сделать поперечный разрез кости позади ноздрей и, прижимая бранши ножниц к черепу, осторожно срезать черепные кости с двух сторон до туловища. Обнажившийся головной мозг подсушить ватным тампоном.

3. Выключение различных отделов мозга (большие полушария, промежуточный, средний и продолговатый мозг) провести путем поперечных перерезок и последующей экстирпации.

4. По мере экстирпации различных отделов головного мозга пронаблюдать за сохранением позы, характерной для сидящего животного и проверить наличие рефлекса переворачивания.

5. Результаты опыта внести в таблицу.

 

Лягушка	Наблюдаемые явления
Вид мышечного тонуса	Наличие позы сидящего животного	Рефлекс переворачивания
Нормальная Без полушарий и таламической области Бульбарная Спинальная	Нормальный пластический     контактильный простейший	+ +     + -	+ +     - -

 

Выводы: Нормальная поза, характерная для сидящего животного, отсутствует у бульбарной и спинальной лягушек. У спинальной лягушки нет рефлексов переворачивания. Таким образом, нормальная двигательная активность и мышечный тонус регулируются при участии всех отделов центральной нервной системы.