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:

  1. передняя поясная извилина;
  2. орбитальная извилина;
  3. височно-островковый участок;
  4. височно-островковый участок;
  5. обонятельные доли;
  6. премоторная зона;
  7. грушевидная кора;
  8. гиппокамп;
  9. 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