Практические задания по нейрофизиологии
Дисциплина «Нейрофизиология»
Практические задания.
Задание №1: Разработайте схему белкового синтеза.
Решение:
Схема белкового синтеза: I — поступление исходных веществ в железистую клетку; II — начало синтеза белка на пластинках гранулярной эндоплазматической сети; III — перемещение и накопление предстадий секрета в переходных ответвлениях эндоплазматической сети; IV — конденсация и дозревание секрета в зоне комплекса Гольджи; V — дозревающие и обособляющиеся гранулы секрета; VI — зрелые гранулы секрета; VII — выведение гранулы секрета из железистой клетки; 1 — базальная мембрана; 2 — цементирующее вещество; 3 — выпячивания базальной цитолеммы; 4 — гранулярная эндоплазматическая сеть; 5 — митохондрии; 6 — свободные рибосомы; 7 — переходное ответвление эндоплазматической сети; 8 — комплекс Гольджи; 9 — микроворсинки; 10 — ядро и двойная ядерная мембрана; 11 — ядрышко.
Упрощенная схема синтеза белка
Задание №2: Разработайте схему синтеза АТФ.
Решение:
Схему синтеза АТФ
Задание №2: Составьте сводную таблицу по медиаторам ЦНС.
Решение:
Таблица
Основные медиаторы ЦНС
| Медиатор | Точки приложения | Действие |
| Норадреналин | Большинство постганглионарных симпатических нейронов; ЦНС | Возбуждающее и тормозное |
| Ацетилхолин | часть нейронов рети- кулярных ядер моста и интернейроны полосатого тела ба- зальных ганглиев и некоторых других локальных зон
(во всех преганглионарных клетках, а также в постганглионарных клетках парасимпатической части вегетативной нервной системы) |
учащение ритма сердечных сокращений,
увеличение двигательной активности мышц желудка и кишечника |
| Дофамин | нервные окончания, а также хромаффинные клетки, мозговое веществонадпочечников и другие ткани | вызывает чувство удовольствия |
| Серотонин | ствол мозга: в варолиевом мосту и ядрах шва. | регулятор нервных процессов в центральной нервной системе,
облегчает двигательную активность, благодаря усилению секреции субстанции Р в окончаниях сенсорных нейронов путем воздействия на ионотропные и метаботропные рецепторы |
| Глицин | синапсы, с помощью которых осуществляется постсинаптическое торможение | тормозное, препятствие распространению импульса, обеспечивает возвратное торможение мотонейронов |
| Глутаминовая аминокислота | присутствует в организме человека как в свободной форме, так и в составе различных низкомолекулярных веществ и белков, в белках белого и серого вещества мозга. В плазме крови она составляет 1/3 всех свободных аминокислот. | стимулятором окислительно-восстановительных процессов в головном мозге и важным компонентом миофибрилл (органеллы клеток поперечнополосатых мышц); она нормализует обмен веществ и повышает устойчивость организма к гипоксии. |
| Аспарагиновая аминокислота | присутствует в составе белков и в свободном виде | обмен азотистых веществ, образование пиримидиновых оснований, мочевины, иммуномодулирующее, повышающее физическую выносливость, нормализующее баланс возбуждения и торможения в ЦНС и др. |
| Гамма-аминомасляная –кислота (ГАМК) | образуется из другой аминокислоты — глютаминовой. | снимает возбуждение и оказывает успокаивающее действие, незаменима для обмена веществ в головном мозге |
| АТФ | вырабатывается по способу окислительного фосфорилирования на последней стадии клеточного дыхания: в электронтранспортной цепи. | возбуждение в аденозиновых (пуринергических) рецепторах. |
| Вещество Р | в головном и спинном мозге, энтеральной нервной системе, щитовидной железе, в коже и мышцах. | проведение сенсорных, в том числе болевых, сигналов |
Задание 4: Разработайте схемы спинальных рефлексов. Изображаются дуги следующих спинальных рефлексов: рефлекс растяжения, перекрестные сгибательный и разгибательный рефлекс.
Решение:
Дуга спинального рефлекса растяжения
Дуги перекрестного сгибательного и разгибательного рефлекса
Задание 5: Составьте сводную таблицу по проводниковой функции спинного мозга
Решение:
Основные проводящие пути спинного мозга
| Проводящие пути | Столбы спинного мозга | Физиологическое значение |
| А. Восходящие (чувствительные) пути | ||
| Тонкий пучок (путь Голля) | Дорсальные | Чувство положения тела |
| Клиновидный (пучок Бурдаха) | Дорсальные | Тактильная чувствительность |
| Дорсолатеральный путь | Боковые | |
| Прямой мозжечковый путь Флексига | Боковые | Импульсы от проприоцепторов мышц, сухожилий, связок |
| Перекрестный пучок Говерса | Вентральные | чувство давления и прикосновения из кожи,
Болевая и температурная чувствительность |
| Спинно—тектальный путь
таламический путь |
Вентральные | Тактильная чувствительность |
| В. Нисходящие (двигательные) пути | ||
| Латеральный корковоспинномозговой путь | Боковые | Произвольные движения |
| Красноядерно—спинномозговой (Монакова) путь | Боковые | Импульсы, поддерживающие тонус скелетных мышц |
| спинномозговой путь | Боковые | позы и равновесия тела |
| Оливоспинномозговой (Гельвёга) путь ‘ | Боковые | Функция неизвестна. Возможно, он участвует в осуществлении таламоспинальных рефлексов |
| Ретикулярно—спинномозговой путь | Вентральные | Импульсы, поддерживающие тонус скелетных мышц, регулирующие состояние спинальных вегетативных центров и чувствительность мышечных веретен проприорецепторов скелетных мышц |
| Вентральный преддверно—спинномозговой путь | Вентральные | Импульсы, обеспечивающие поддержание позы и равновесия тела |
| Тектоспинальный (покрышечно—спинномозговой) путь | Вентральные | Импульсы, обеспечивающие осуществление зрительных и слуховых двигательных рефлексов |
| Вентральный корково—спинномозговой (пирамидный) путь
Вентральные |
Вентральные | Импульсы к скелетным мышцам, произвольные движения |
Задание 6: Разработайте схемы стволовой регуляции мышечного тонуса, позы и равновесия. Изображаются схемы латеральной нисходящей сгибательной и медиальной нисходящей разгибательной систем мозгового ствола
Решение:
Схема стволовой регуляции мышечного тонуса
Высшие механизмы регуляции позы
Регуляция равновесия
Задание 7: Разработайте схемы мозжечковой регуляции двигательных функций. Необходимо разработать три схемы: а. Мозжечковая регуляция мышечного тонуса, позы и равновесия; б. Координация медленных целенаправленных движений с рефлексами позы и равновесия; в. Программирование быстрых целенаправленных движений.
Решение:
1 — мышца, 2 — чувствительный нейрон спинального ганглия, 3 — мотонейрон спинного мозга, 4 — спинной мозг, 5 — интернейрон спинного мозга, 6 — нейрон красноядерно—спииномозгового пути, 7 — красное ядро, 8 — пирамидный путь, 9 — ядра дорсальных столбов, 10 — нейроны продолговатого мозга, дающие начало медиальной петле (11), которая переключается в таламических ядрах и несет афферентацию в кору мозга. На этих нейронах (10) осуществляется пресинаптическое торможение в момент эфферентного залпа по коллатералям волокон пирамидного пути; последние берут начало от крупных пирамидных клеток (12} сенсо—моторной области коры (13).
Мозжечковая регуляция мышечного тонуса, позы и равновесия
Координация медленных целенаправленных движений с рефлексами позы и равновесия. Приведены афферентные и эфферентные связи на спинальный генератор; Ф — флексоры (сгибатели), Э — экстензоры (разгибатели), α и γ — альфа— и гамма—мотонейроны.
Программирование быстрых целенаправленных движений
Приведены афферентные и эфферентные связи на спинальный генератор; Ф — флексоры (сгибатели), Э — экстензоры (разгибатели), α и γ — альфа— и гамма—мотонейроны.
Задание 8: Составьте сводную таблицу по таламическим ядрам
Решение:
Таламические ядра
| Группа ядер | Название ядер | Локализация | Проекция |
| Чувствительные ядра | VPL | Вентролатеральная группа | Сенсорная область коры |
| Ассоциативные группы | nucll. mediales | медиальная группа | афферентные импульсы от вентральных и интраламинарных таламических ядер, гипоталамуса, ядер среднего мозга и бледного шара; эфферентные пути отсюда направляются в ассоциативные области префронтальной коры, расположенные впереди
моторной зоны |
| интраламинарные ядра | nucll. intralaminares | Внутрипластинчатая группа | неспецифической проекционной системы таламуса |
| дорсальное боковое ядро | nucl. dorsolateralis | дорсальная боковая группа | каудальные отделы поясной извилины |
| ядра подушки бугра | nucll. posteriores | Группа задних ядер | поля теменной и затылочной областей, интеграция сенсорной информации |
| передние ядра | nucll. anteriores | Группа передних ядер | сосцевидно-таламический пучок (пучок Вик д’Азира) с поясной извилиной |
Задание 9: Разработайте схему афферентных и эфферентных связей стриопаллидарной системы
Решение:
Схема афферентных и эфферентных связей стриопаллидарной системы
1) московский красноядерно- спинномозговой путь от красных ядер; 2) вестибуло-спинномозговой путь от вестибулярного ядра; 3) ретикулоспинно- мозговые пути от ретикулярной формации; 4) тектоспинномозговой (покрышечно-спинномозговой) путь от четверохолмия; 5) пути к двигательным ядрам черепных нервов.
Задание 10: Разработайте топографическую карту локализации корковых функций
Решение:
В слоях I и IV происходят восприятие и обработка поступающих в кору сигналов. Нейроны II и III слоев осуществляют кортикокортикальные ассоциативные связи. Покидающие кору эфферентные пути формируются преимущественно в V – VI слоях. Более детально деление коры на различные поля проведено на основе цитоархитектонических признаков (формы и расположения нейронов) К. Бродманом, который выделил 11 областей, включающих в себя 52 поля, многие из которых характеризуются функциональными и нейрохимическими особенностями. Лобная область включает 8, 9, 10, 11, 12, 44, 45, 46, 47 поля. В прецентральную область входят 4 и 6 поле, в постцентральную – 1, 2, 3, 43 поля. Теменная область включает в себя поля 5, 7, 39, 40, а затылочная 17 18 19. Височная область состоит из очень большого количества цитоархитектонических полей: 20, 21, 22, 36, 37, 38, 41, 42, 52.
Задание 11: Составьте сводную таблицу по показателям функций различных органов при стимуляции симпатических и парасимпатических нервов
Решение:
Показатели функций различных органов при стимуляции симпатических и парасимпатических нервов
| Орган или система | Сипматические нервы | Парасимпатические нервы |
| Сердце | ||
| Сила сокращения | Увеличение | Ослабление |
| Ритм | Ускорение | Замедление |
| Сосуды головного мозга | Расширение | Сужение |
| Бронхи | Расширение | Сужение |
| Органы размножения | Возбуждение | Расслабление |
| Надпочечник | Усиление секреции | Нет |
| Слюнные железы | Снижение секреции | Усиление секреции |
| Волосяная мышца | Сокращение | Расслабление |
| Зрачок | Расширение | Сужение |
| Потовые железы | Усиление потоотделения | Уменьшение потоотделения |
| Желудок | Ослабление моторики | Усиление моторики |
| Мочевой пузырь | Расслабление | Сокращение |
| Кишечник | Ослабление моторики | Усиление моторики |
Задание 12: Разработайте схему связей в гипоталамо-гипофизарной системе
Решение:
ПДГ — передняя доля гипофиза
ЗДГ — задняя доля гипофиза
ККН — крупноклеточные нейроны
МКН — мелкоклеточные нейроны
ПЗН — перекрест зрительных нервов
ГЭБ — гемато-энцефалический барьер ПКС — первичная капиллярная сеть
ВКС — вторичная капиллярная сеть. ПРДГ — промежуточная доля гипофиза
Задание 13: Разработайте схему терморегуляции.
Решение:
Задание 14: Разработайте схему центральной регуляции гемодинамики.
Решение:
Задание 15: Разработайте схему центральной регуляции дыхания
Решение:
Задание 16: Разработайте схему центральной регуляции пищеварения и функций тазовых органов
Решение:
- передняя поясная извилина;
- орбитальная извилина;
- височно-островковый участок;
- височно-островковый участок;
- обонятельные доли;
- премоторная зона;
- грушевидная кора;
- гиппокамп;
- комплекс миндалевидных ядер;
- таламус и его ядра;
- передняя, средняя и задняя части гипоталамуса;
- средний мозг;
- гипофиз;
- ассоциативные связи;
- мозжечок;
- продолговатый мозг с ядрами блуждающих нервов;
- вагус;
- афферентные пути в грудном отделе спинного мозга от пищеварительного тракта и других органов;
- чревные нервы;
- надпочечник;
- брюшные ганглии (солнечное сплетение, верхний и нижний брыжеечные ганглии);
- влияние гипофизарных гормонов на кору надпочечников;
- влияние гормонов гипоталамо-гипофизарного комплекса на пищеварительный тракт;
- желудок;
- тонкая кишка;
- адреналин, норадреналин, глюкокортикоиды и другие гормоны коры надпочечников;
- афферентные пути от внутренних органов;
- эфферентные пути (нервные и гуморальные) к дистальным отделам кишки и афферентные пути, анализаторы;
- обонятельный;
- зрительный;
- слуховой;
- вкусовой
Задание 17: Составьте сводную таблицу методов исследования функций ЦНС
Решение:
Основные методы физиологии ЦНС
| Название метода | Возможности метода | Область применения |
| Электро энцефалография | Регистрация биоэлектрической активности мозга в норме и при патологии | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Метод вызванных потенциалов | регистрация колебания электрической активности, возникающего на ЭЭГ при однократном раздражении периферических рецепторов | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Метод регистрации импульсной активности нервных клеток | используются микроэлектроды с диаметром кончиков 0,5-10 мкм, которые вводятся в мозг с помощью специальных микроманипуляторов, позволяющих точно подводить электрод к нужному месту | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Реоэнцефалография | регистрации изменений сопротивления ткани мозга переменному току высокой частоты в зависимости от кровенаполнения и позволяет косвенно судить о величине общего кровенаполнения мозга, тонусе, эластичности его сосудов и состоянии венозного оттока. | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Эхоэнцефалография | Метод основан на свойстве ультразвука, по-разному отражаться от структур мозга, цереброспинальной жидкости, костей черепа, патологических образований | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Компьютерная томография | через мозг пропускается тонкий пучок рентгеновских лучей, источник которого вращается вокруг головы в заданной плоскости; прошедшее через череп излучение измеряется сцинтилляционным счетчиком, с помощью компьютерной программы по полученным данным рассчитывают радиационную плотность ткани в каждой точке исследуемой плоскости. В результате получают высококонтрастное изображение среза мозга в данной плоскости | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Позитронно-эмисионная томография | Человек глотает радиоактивное соединение, позволяющее проследить изменения кровотока в том или ином отделе мозга, что косвенно указывает на уровень метаболической активности в нем | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Метод ядерно-магнитного резонанса | Вокруг головы испытуемого создается очень сильное магнитное поле, которое воздействует на ядра атомов водорода, имеющих внутреннее вращение. В обычных условиях оси вращения каждого ядра имеют случайное направление. В магнитном поле они меняют ориентацию в соответствии с силовыми линиями этого поля. Выключение поля ведет к тому, что атомы утрачивают единое направление осей вращения и вследствие этого излучают энергию. Эту энергию фиксирует датчик, а информация передается на компьютер. Цикл воздействия магнитного поля повторяется много раз и в результате на компьютере создается послойное изображение мозга испытуемого. | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Транскраниальная магнитная стимуляция | стимуляция нервной ткани с использованием переменного магнитного поля | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |
| Эхоэнцефалоскопия | метод выявления внутричерепной патологии, основанной на эхолокации так называемых сагиттальных структур мозга, в норме занимающих срединное положение по отношению к височным костям черепа. | Клиническая практика, психофизиология, экспериментальная психофизиология |