Взаимное торможение спинальных рефлексов это
Цель работы: экспериментально подтвердить нисходящие тормозные влияния промежуточного мозга на спинномозговые рефлексы.
Необходимо для работы: лягушка, штатив с крючком для ее фиксации, 0,25% раствор серной кислоты, стакан с водой, кристаллы поваренной соли, препаровальный набор, метроном или секундомер.
1. Приготовить препарат таламической лягушки. Для этого верхнюю челюсть лягушки отрезать по линии, соединяющей задние края глазниц.
2. Укрепить лягушку в штативе за нижнюю челюсть.
3. Определить время сгибательного кислотного рефлекса на 0,25% раствор Н2SO4. Произвести измерение три раза и вычислить среднее время рефлекса.
4. Через 2-3 мин. Нанести кристаллик соли на раневую поверхность зрительных бугров. Спустя 1-2 мин.снова определить время кислотного сгибательного рефлекса при той же концентрации кислоты. Рефлекс воспроизводится до тех пор, пока его время не начнет увеличиваться.
5. В протокольную тетрадь внести условия эксперимента и результаты. Зарисовать сеченовский разрез и сделать выводы (рис.12). Объяснить механизм сеченовского торможения исходя из современных представлений о центральном торможении.
Рис 12. Сеченовское торможение (нейрональный механизм).
На схеме показано распространение возбуждения при наложении кристалла NaCl на область зрительных бугров
РАБОТА №20. Взаимное торможение спинномозговых рефлексов.
Цель работы: убедиться в том, что при возникновении двух очагов возбуждения сильное раздражение вызывает торможение рефлекторной реакции на более слабый раздражитель.
Необходимо для работы: лягушка, штатив с крючком для ее фиксации, 0,25% раствор Н2SO4, стакан с водой, метроном или секундомер, препаровальный набор, фильтровальная бумага.
1. Приготовить препарат спинальной лягушки и зафиксировать его в штативе.
2. Через 1-2 мин. определить время кислотного сгибательного рефлекса по Тюрку на раздражение 0,25% раствором Н2SO4.
3. Спустя 2 мин. одновременно с кислотным раздражением одной лапки другую сильно сдавить пинцетом (болевое раздражение). Пронаблюдать за изменением времени кислотного сгибательного рефлекса.
4. Полученные результаты записать в протокольную тетрадь. Объяснить механизм наблюдаемого явления.
РАБОТА №21. Сопряженное торможение сгибательного рефлекса
Цель работы: убедиться в наличии механизмов сопряженного (реципрокного) торможения, необходимого для координационной деятельности мышц антагонистов.
Необходимо для работы: лягушка, предварительно выдержанная на холоде (в течение двух суток при температуре 2 0 С), штатив с крючком для ее фиксации, препаровальный набор, 1% раствор Н2SO4, стакан с водой, фильтровальная бумага.
1. Спинальную лягушку (предварительно охлажденную) подвесить на крючке в штативе (опыт можно проводить и на интактной лягушке). Необходимо учесть, что у охлажденных лягушек рефлексы протекают замедленно и характеризуются длительным последствием.
2. Произвести раздражение кожи одной из лапок, достаточное для возникновения сгибательного рефлекса. При этом следует учесть, что одновременно реципрокно затормаживаются центры разгибателей на стороне, где наносится раздражение.
3. Одновременно с раздражение кожи одной лапки во время протекания рефлекса сгибания произвести раздражение симметричного участка кожи другой лапки. Одновременно со сгибанием другой лапки происходит разгибание первой. Такое разгибание является следствием сопряженного торможения центра сгибательного рефлекса, которое возникает при раздражении лапки с противоположной стороны. Продолжать наблюдение, поочередно раздражая лапки.
4. В протокольную тетрадь записать ход работы и результаты наблюдений. Сделать выводы и объяснить механизм реципрокного торможения.
Задачи к теме №4
Представим себе пипетку, из которой капает жидкость на промокательную бумагу и впитывается в нее. Наносим два воздействия. Одно из них замедляет вытекание жидкости, другое не позволяет бумаге впитывать жидкость. Каким видам торможения можно уподобить каждое из этих явлений?
Решение. Первое можно сравнить с пресинаптическим торможением, при котором уменьшается или прекращается выделение медиатора из пресинаптических нервных окончаний. Второе можно уподобить постсинаптическому торможению, при котором снижается возбудимость постсинаптической мембраны по отношению к медиатору, то есть, ее способность эффективно взаимодействовать с молекулами медиатора.
Время – 2 часа
Мотивационно-воспитательная характеристика темы:Знание общих закономерностей, определяющих течение основных нервных процессов – возбуждения и торможения – в ЦНС необходимы при изучении физиологии высшей нервной деятельности, при рассмотрении нервного механизма патологических процессов, в практической деятельности врача для оценки функционального состояния ЦНС и поведения больных.
Учебная цель:Уяснить значение центрального торможения, еговиды и механизмы; усвоить основные принципы координационной деятельности ЦНС.
Содержание занятия
| Этапы занятия | Цель данного этапа | Время |
| 1. Вводный контроль | Проверка исходного уровня знаний с помощью тестового контроля | 10 мин. |
| 2. Опрос-беседа | Разбор темы по предложенным вопросам с коррекцией исходного уровня | 25 мин. |
| 3. Самостоятельная работа студентов с консультациями преподавателя | Закрепление теоретических знаний при выполнении практических заданий, анализ полученных результатов, формулировка выводов, оформление протоколов практических работ | 45 мин. |
| 4 Завершающий этап | Оценка знаний и умений при решении ситуационных задач и проверке протоколов | 10 мин. |
Вопросы для самоподготовки
1.Значение процесса торможения в ЦНС. История изучения центрального торможения.
2. Виды и механизмы центрального торможения.
3. Первичное и вторичное торможение, его разновидности.
4. Взаимная индукция нервных процессов.
5.Основные принципы координационной деятельности ЦНС.
6. Функциональное значение и свойства доминанты.
Домашнее задание:
1.Зарисовать схему пре – постсинаптического торможения.
3. Перечислить свойства доминанты.
Самостоятельная работа на занятии
| Задание | Объект | Программа действия | Ориентировочные основы действия |
| 2. Сеченовское торможение | лягушка | Приготовить таламическую лягушку путем удаления головного мозга до уровня зрительных бугров (за глазами). Определить время рефлекса задних конечностей при погружении их в слабый раствор серной кислоты. Поместить на зрительные бугры кристаллики соли, предварительно просушив разрез ватным тампоном. Через 1 минуту вновь проверяют время рефлекса. После снятия соли и промывания разреза через 5-7 минут вновь определяют время рефлекса. | Раздражение зрительных бугров тормозит рефлексы спинного мозга, что подтверждается удлинением времени двигательного спинального рефлекса. Торможение спинномозговых рефлексов может быть связано с иррадиацией возбуждения на тормозные нейроны спинного мозга (клетки Реншоу) |
| 3. Взаимное торможение спинальных рефлексов (опыт Гольца по торможению) | лягушка | Приготовить спинальную лягушку. Через 5-7 минут приступают к опыту. Погружают лапку в слабый раствор серной кислоты и определяют время сгибательного рефлекса. Затем, погружая одну лапку в серную кислоту, одновременно другую лапку сильно сдавливают зажимом. При этом время сгибательного рефлекса удлиняется, или он вовсе не проявляется | Раздражение другого рецептивного поля тормозит рефлекс. Здесь проявляется принцип взаимодействия антагонистических рефлексов на общем конечном пути, в результате более сильный рефлекс (имеющий большее биологическое значение в данный момент или вызванный более сильным раздражителем ) тормозит другой рефлекс. |
Вопросы для самоконтроля
1.Кто открыл явление центрального торможения?
3. Каковы механизмы пресинаптического, постсинаптического и пессимального
4. Что понимают под явлением доминанты?
5.С какими явлениями на мембране связано развитие ТПСП?
6. Перечислите тормозные медиаторы и тормозные нейроны.
7. Какое явление лежит в основе принципа общего конечного пути?
8..Какой принцип координации лежит в основе деятельности антагонистических центров?
9. Какой принцип координационной деятельности обеспечивает саморегуляцию функций?
10. Какие синапсы являются структурной основой пресинаптического торможения?
Тестовый контроль:
1. При развитии пессимального торможения мембрана нейрона находится в состоянии: 1) гиперполяризации; 2) устойчивой длительной деполяризации; 3) статической поляризации.
2. Явление, при котором возбуждение одной мышцы сопровождается торможением центра мышцы-антагониста, называется: 1) утомлением; 2) облегчением; 3) реципрокным торможением; 4) отрицательной индукцией; 5) окклюзией.
3. К специфическим тормозным нейронам относятся: 1) клетки Пуркинье и Реншоу; 2) нейроны продолговатого мозга; 3) пирамидные клетки коры больших полушарий; 4) нейроны среднего мозга.
4. Возникновение ТПСП определяют ионы: 1) натрия и хлора; 2) калия и хлора;
5. Пресинаптическое торможение развивается в синапсах: 1) аксо-дендритных; 2) аксо-аксональных; 3) сомато-соматических; 4) аксо-соматических.
6. Какие изменения на постсинаптической мембране приводят к формированию ТПСП? 1) деполяризация; 2) гиперполяризация; 3) стойкая деполяризация.
7. Перечислите свойства доминантного очага возбуждения: 1) повышенная возбудимость; 2) низкая возбудимость; 3) способность к суммации; 4) инерция возбуждении; 5) стойкость возбуждения; 6) низкий критический уровень деполяризации; 7) притягивает возбуждение от других нервных центров.
8. Какой принцип прежде всего обеспечивает согласованную деятельность нервных центров, регулирующих антагонистические функции? 1) принцип доминанты; 2) принцип общего конечного пути; 3) принцип реципрокности; 4) принцип обратной связи.
9. Какой тип торможения относится к первичному торможению? 1) пресинаптическое; 2) постсинаптическое; 3) пессимальное; 4) следовая гиперполяризация нейрона после ПД.
10.Какое явление лежит в основе принципа общего конечного пути: 1) дивергенция; 2) конвергенция; 3) нейронная ловушка; 4) посттетаническая потенциация; 5) пространственная суммация; 6) обратная связь.
Ответы: 1-2; 2- 3; 3-1; 4-2; 5-2; 6-2; 7-1,3,4,5,6,7; 8-3; 9-1,2; 10-2,5;
Ситуационные задачи:
Ответы:
1.Это явление облегчения. Аксоны конвергируют на четыре нейрона: 12-(3+5)=4. Каждый из аксонов в отдельности вызывает в этих нейронах подпороговое раздражение, а при их совместном действии в результате пространственной суммации наступает надпороговое раздражение.
2. Нейрон имеет множество афферентных входов. Пресинаптическое торможение может выключить некоторые из них, при этом возбудимость нейрона не меняется. Постсинаптическое торможение, вызывая гиперполяризацию мембраны, понижает возбудимость нейрона. Поэтому для избирательного действия предпочтительнее усиливать пресинаптическое торможение.
3. Этим скульптором является процесс торможения, ограничивающий возбуждение в ЦНС, придавая ему нужный характер, интенсивность и направление.
4. Можно, если препарат выключит вставочные тормозные нейроны спинного мозга (клетки Реншоу), это приведет к перевозбуждению мотонейронов спинного мозга и, как следствие, к судорожному сокращению мышц.
5. Приведенный факт служит примером принципа доминанты, который был сформулирован А.А.Ухтомским. Доминанта-это господствующий очаг возбуждения в течение длительного времени, который подчиняет и тормозит работу других центров и усиливается под влиянием импульсов, адресованных другим центрам. В приведенном случае главенствующим очагом возбуждения явился центр дефекации, его усилили импульсы, поступившие из двигательного центра, и привели к разрешению доминанты – акту дефекации.
Литература:
1. Физиология человека. Учебник. /Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько.- М.: Медицина, 2003, с.102-113
2. Физиология человека. / Под ред. Н.А. Агаджаняна, В.И.Циркина.- СПб: СОТИС, 1998, 2000, 2002, с 44-49.
3. Физиология человека..Учебник. /Под ред. В.М.Смирнова. М.:Медицина, 2002, с94-114
5. Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. Г.И.Косицкого и В.А Полянцева.- М.: Медицина, 1988.,с.98-108
Б) Дополнительная:
1 Основы физиологии человека. /Под ред. Б.И.Ткаченко.- СПб,1994, т.1, с.109-116.
.2 Физиология человека. /Под ред. Г.И.Косицкого.- М.: Медицина, 1985, .
3 Физиология человека. /Под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса,- М.: Мир, 1996, т.1, 4.Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. К.В.Судакова- М, 2002, с.104-118.
5.Основы физиологии человека / Под ред. Н.А.Агаджаняна- М: изд-во РУДН, 2001, с.45-57
6.Орлов Р.С., Ноздрачев А.Д. Нормальная физиология. Учебник- ГЭОТАР-Медиа,2005,
7.Физиология. Основы и функциональные системы: курс лекций /Под ред. К.В.Судакова – М., Медицина, 2000 с.122-137
8.Избранные вопросы клинической психологии / Под ред. Ю.В.Каминского. Т.1.: Нормальная анатомия, физиология и патология нервной системы.- Владивосток, Медицина ДВ,2006, с240-244
Краткое теоретическое содержание темы:
5.5. Торможение в ЦНС.
5.6. Взаимная индукция нервных процессов.
Возникшие в определенных участках ЦНС процессы возбуждения или торможения оказывают влияние на динамику этих процессов в рядом лежащих областях. Существуют одновременная (или пространственная) индукция и последовательная индукция. Одновременная индукция выражается в возникновении или усилении противоположного нервного процесса вокруг возбужденного или заторможенного участка ЦНС. Соответственно выделяют одновременную отрицательную (когда вокруг возбужденного участка формируется торможение) и положительную (вокруг тормозного участка образуется очаг возбуждения) индукцию. Последовательная индукция обеспечивает контрастные изменения состояния нервного центра, возникающие после прекращения возбуждения или после торможения. Положительная последовательная индукция проявляется в возбуждении вслед за торможением, а отрицательная – в торможении вслед за возбуждением.
5.7. Принципы координационной деятельности ЦНС
Каждый рефлекс – это реакция всей нервной системы, зависящая от её состояния и от всей совокупности межцентральных соотношений и взаимодействий. Взаимодействие нейронов и нервных процессов в ЦНС, обеспечивающее её согласованную деятельность, называется координацией. Явление координации происходит в любом нервном центре, в любом отделе ЦНС. Координация обеспечивает точное выполнение мышечных движений, приспосабливает рефлекторные акты к различным внешним ситуациям. В основе координационной деятельности лежит ряд принципов:
-принцип общего конечного пути основан на явлении конвергенции. Одно и то же рефлекторное движение можно вызвать большим числом различных раздражений с разных рецепторов, так как в состав многих рефлекторных дуг входит один и тот же мотонейрон. Такие эфферентные нейроны образуют общий конечный путь различных рефлексов. Среди рефлексов, встречающихся на общем конечном пути, могут быть союзные (или аллиированные) рефлексы, которые усиливают друг друга. Это обусловлено тем, что афферентные импульсы, вызывающие эти рефлексы, конвергируют на одних и тех же промежуточных и эфферентных нейронах, в результате происходит суммация возбуждения (явление облегчения). На общем конечном пути встречаются и антагонистические рефлексы, имеющие различные афферентные и вставочные нейроны и только общий эфферентный нейрон. В данном случае идет борьба за общий конечный путь, один из рефлексов тормозится . Проявляется тот рефлекс, который в данный момент имеет наиболее важное биологическое значение, или который вызван наиболее сильным раздражителем ( например, болевым).
- принцип реципрокности (или сопряженности)обеспечивает согласованную деятельность нервных центров, выполняющих антагонистические функции (например, центр вдоха и выдоха, центры мышц сгибателей и разгибателей и т.д.). Между этими центрами в процессе филогенеза создаются реципрокные отношения: возбуждение одного центра вызывает торможение антагонистического центра. Например: возбуждение афферентного волокна вызывает одновременно возбуждение центра мышц-сгибателей и торможение (через тормозные синапсы) центра мышц-разгибателей. Реципрокное торможение может быть опережающим (или поступательным), когда торможение мышцы-антагониста происходит без предварительного возбуждения, и возвратным, когда тормозные вставочные нейроны действуют на те же нервные клетки, которые их активируют (по принципу обратной связи). Например, аксоны мотонейронов мышц-сгибателей посылают коллатерали к вставочным нейронам (клеткам Реншоу), которые образуют тормозные синапсы на тех же мотонейронах; это ведет к торможению центра сгибателей и реципрокному растормаживанию центра разгибателей.
- Свойства доминанты: 1- повышенная возбудимость;
2-способность к суммации;
Физиологическое значение доминанты : по принципу доминанты регулируется очередность физиологических процессов. Этот принцип лежит в основе формирования потребностей и мотиваций, определяющих целенаправленное поведение. Доминанта является физиологической основой акта внимания и предметного мышления. Свойство доминанты вызывать торможение в других нервных центрах используют для снятия патологического очага возбуждения (создание конкурирующего доминантного очага). Этот принцип объясняет эффективность активного отдыха: появление другого доминантного центра тормозит и обеспечивает восстановление раннее работающих и утомленных нервных центров.
Теория по нормальной физиологии: Координация и торможение. Принципы координации, классификация торможения в ЦНС, роль торможения…
При создании данной страницы использовалась лекция по соответствующей теме, составленная Кафедрой Нормальной физиологии БашГМУ
Координация
Координация — это оптимальное взаимодействие центров, направленное на достижение полезного результата.
Иррадиация возбуждения — распространение возбуждения с одного нервного центра на другие.
- направленная (из центра в конкретно другой),
- генерализованная (возбуждение всех нервных центров ЦНС)
Иррадиация зависит от силы раздражителя, в норме иррадиация возникает при действии сильного раздражителя.
Возбудимость ЦНС — влияет на иррадиацию.
Дивергенция — возбуждение расходится.
Соотношение чувствительных и двигательных нейронов: 10:1. В основе этого принципа лежит конвергентная сеть — воронка Ч. Шеррингтона.
Независимо от рецептора, который раздражается, все сводится к одному.
Чем выше уровень организации ЦНС, тем больше рефлекторных центров подчиняется коре больших полушарий.
При этом спинальные двигательные программы не могут функционировать самостоятельно, но с помощью коры больших полушарий вовлекается в разнообразные формы двигательной активности.
Нижележащие отделы подчиняются вышележащим.
Влияние вышележащих центров настолько велико, что при прекращении импульсов от головного и спинного мозга может наблюдаться явление спинального шока — это обратимое выключение спинальных рефлексов.
Обратный поток афферентных импульсов, возникающих в организме в результате деятельности органов и тканей, получили название вторичных афферентных импульсов .
Различают 2 вида обратной связи:
- Положительная обратная связь — усиливает.
- Отрицательная обратная связь — уменьшает.
Принцип обратной связи характерна и для гуморальной регуляции.
ЦНС — очень надежная система. Даже при потери большого количества нейронов может быть скомпенсирована оставшимися — произойдет компенсация функций.
В основе надежной работы лежит:
- избыточность элементов — резервирование;
- взаимозаменяемость и дублирование функций;
- пластичность и обучаемость;
- повышение гуморальной чувствительности при денервации органа.
При действии адекватного стимула рефлекторная реакция может состояться (разное время произошедшего стимула и т.д.), но может и не состояться.
В каждый данный момент времени в ЦНС присутствует определяющий (доминантный) очаг возбуждения, подчиняющий себе деятельность всей нервной системы и определяющий характер приспособительной реакции.
Таким образом, создаются определенные условия для реакции на раздражитель, имеющий наибольшее биологическое значение.
Свойства доминантного центра:
- повышенная возбудимость и устойчивость возбуждения;
- способность к суммации возбуждений;
- торможение других нервных центров.
Функция доминантного центра: осуществление поведенческой реакции для удовлетворения соответствующей потребности.
При возбуждении одних нервных центров деятельность других может затормаживаться.
Торможение — это активный процесс, результатом которого является прекращение или ослабление возбуждения.
Классификация торможения в ЦНС:
- Первичное:
- постсинаптическое: прямое, возвратное, реципрокное, латериальное,
- пресинаптическое.
- Вторичное:
- торможение вслед за возбуждением,
- пессимум Введенского.
Первичное торможение идет с участием тормозных структур : тормозной нейрон, тормозной синапс, тормозной медиатор.
Вторичное — без участия тормозных структур на самих возбуждающих клетках.
Механизм постсинаптического торможения — тормозные клетки возбуждаются и выделяют тормозной медиатор (ГАМК или глицин); на постсинаптической мембране возникает гиперполяризация ПСП.
Постсинаптическое:
Прямое торможение — тормозные клетки получают возбуждение напрямую от чувствительного нейрона.
Возвратное торможение — это самоторможение, когда тормозная клетка возбуждается от коллатерального затормаживаемого нейрона; функция — ограничение перевозбуждения.
Реципрокное торможение
Возбуждение одного центра сопровождается торможением другого центра, осуществляющего антагонистический рефлекс (работа мышц антагонистов и принцип координации нервных центров). При активации одной мышцы, например сгибателя, от афферентного нейрона импульс идет к тормозному нейрону, который затормаживает мотонейрон мышцы антагониста — разгибателя.
Латеральное торможение — это торможение соседнего нейрона или соседнего нервного центра. Данный вид торможения увеличивает контрастность восприятия от рецепторов.
Пресинаптическое торможение — в основе лежат аксоаксональные синапсы в ядрах тройничного нерва, в ядрах таламуса.
Тормозная клетка возбуждается и выделяет тормозной медиатор . Взаимодействие медиатора с рецепторами на мембране приводит к стойкой длительной деполяризации мембраны аксона; возбудимость и проводимость в этом участке аксона уменьшается.
Отличия от постсинаптического: открытие Na и Cl каналов, которые увеличивают стойкость.
Значение пресинаптического торможения — регулирует приток сенсорных импульсов, блокирует слабые, незначительные сигналы.
Вторичное торможение — торможение вслед за возбуждением возникает из-за выраженной фазы следовой гиперполяризации.
Пессимальное торможение — возникает при очень высокой частоте приходящих импульсов.
И ИХ РЕЦЕПТИВНЫХ ПОЛЕЙ
Рецептивным полем называют участок кожи (или любой другой участок тела), при раздражении которого возникает определенный рефлекс.
У спинальной лягушки при раздражении тех или иных рецептивных полей возникают строго определенные рефлексы.
Материальное обеспечение
Лягушка, набор инструментов для препарирования, 0,5% раствор серной кислоты, штатив с зажимом и пробкой, стакан с водой, фильтровальная бумага, карточка с рисунком.
Последовательность выполнения задания
1. Приготовьте спинальную лягушку. Подвесьте ее на штативе, приколов нижнюю челюсть булавкой к пробке. Подождите, пока у лягушки пройдет шок (послеоперационное угнетение спинного мозга).
2. Исследуйте спинномозговые рефлексы при раздражении различных рецептивных полей кожи лягушки.
Рефлекс сгибания задней конечности возникает при раздражении тыльной поверхности стопы или голени (ПРИ сдавливаниИ пинцетом или наложениИ бумажки, смоченной серной кислотой).
Рефлекс разгибания задней конечности возникает при раздражении подошвенной поверхности стопы или голени. При слабом раздражении подошвы пинцетом или кисточкой разгибаются только пальцы стопы.
Потирательный рефлекс возникает при раздражении разных участков кожи. Если бумажку, смоченную раствором серной кислоты, приложить к наружной поверхности бедра или около анального отверстия, возникает потирательный рефлекс задних конечностей. При таком же раздражении боковой стороны туловища возникает потирательный рефлекс той конечности, ближе к которой наносится раздражение. Потирательный рефлекс передних конечностей возникает при раздражении кожи брюшной поверхности тела между лапками.
Объясните наблюдаемые явления, результаты опытов и запишите в тетради.
3. Исследуйте проприоцептивные рефлексы у человека.
Коленный рефлекс возникает при легком ударе по сухожилию четырехглавой мышцы ниже коленной чашечки и выражается в разгибании голени. Центр данного рефлекса находится в III и IV сегментах поясничного отдела спинного мозга.
Ахиллов рефлекс возникает при ударе по ахиллову сухожилию и выражается в подошвенном сгибании стопы. Центр этого рефлекса расположен в I и II сегментах крестцового отдела спинного мозга.
Протокол выполнения задания
1. Объясните наблюдаемые явления, результаты опытов и запишите в тетради
2. Полученные результаты запишите в тетради и ответьте на вопросы:
- Что называется рецептивным полем рефлекса?
- Какие рефлексы называются проприоцептивными?
- При раздражении каких рецепторов возникают проприоцептивные рефлексы и с какими отделами центральной нервной системы они связаны?
3. Сделать выводы…
РАБОТА 2. СЕЧЕНОВСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ
Торможение в центральной нервной системе было открыто И. М. Сеченовым в 1862 г. Он наблюдал возникновение торможения спинномозговых рефлексов при раздражении промежуточного мозга (зрительных бугров) лягушки кристалликом поваренной соли. Внешне это выражалось в значительном уменьшении рефлекторной реакции (увеличении времени рефлекса) или ее прекращении. Снятие кристаллика поваренной соли приводило к восстановлению исходного времени рефлекса.
Материальное обеспечение
Лягушка, набор инструментов для препарирования, метроном, 0,5% серная кислота, кристаллы поваренной соли, физиологический раствор, стакан с водой, вата, бинт, фильтровальная бумага, карточка с рисунком.
Последовательность выполнения задания
1. Классический опыт Сеченова.
1) Обнажите головной мозг лягушки. Для этого запеленайте ее бинтом и возьмите в левую руку так, чтобы указательный палец придерживал голову. Сделайте поперечный разрез кожи позади носовых отверстий. От краев поперечного разреза проведите боковые разрезы вдоль черепа с обеих сторон. Образовавшийся трапециевидный лоскут кожи отогните вниз.
2) Сделайте поперечный разрез черепной коробки также позади ноздрей. Осторожно вскройте черепную коробку, чтобы не повредить мозг.
3) После вскрытия черепной коробки рассмотрите головной мозг и перережьте его по заднему краю больших полушарий (по линии 4), оставляя не поврежденными зрительные бугры.
4) Подвесьте лягушку на штативе и через 5–7 мин определите среднее время рефлекса. На разрез зрительных бугров наложите кристаллик поваренной соли, предварительно отсосав влагу с поверхности мозга фильтровальной бумагой. Сделать это надо тщательно, так как при влажной поверхности мозга соль будет растворяться и затекать на соседние участки мозга и окружающие ткани. В результате может возникнуть общая двигательная активность препарата.
После наложения кристаллика поваренной соли несколько раз определите время рефлекса,
5) Зарегистрировав значительное увеличение времени рефлекса, удалите с поверхности мозга кристаллик поваренной соли и смойте ее остатки физиологическим раствором. При этом лягушку держите головой вниз.
Снова несколько раз определите время рефлекса. Отметьте постепенное возвращение времени рефлекса к исходной величине.
5)Торможение спинномозговых рефлексов при раздражении других отделов мозга.
Торможение спинномозговых рефлексов можно получить при раздражении и других отделов центральной нервной системы. Раздражая их, можно наблюдать изменение времени рефлекса подобно описанному в опыте сеченовского торможения. При этом можно значительно упростить методику проведения работы.
Для приготовления препарата достаточно отрезать верхнюю челюсть на уровне глазниц и в последующем раздражать обнаженный участок головного мозга. Наблюдения проводятся в той же последовательности, как и в классическом опыте Сеченова.
1) Определите исходное время рефлекса (среднее).
2) Наложите кристаллик поваренной соли на обнаженный участок головного мозга. При этом действуйте очень осторожно, чтобы соль не попала на окружающие ткани.
3) В течение нескольких минут определяйте время рефлекса и отмечайте его увеличение (развитие торможения).
4) Снимите кристаллик поваренной соли и убедитесь в постепенном восстановлении времени рефлекса.
Объясните наблюдаемые явления, результаты опыта запишите в тетради.
Протокол выполнения задания
1. Результаты эксперимента запишите в тетради
2. Проанализируйте механизм сеченовского торможения
3. Сделайте выводы.
Контрольные вопросы
1. Перечислите группы методов исследования функций нервной системы.
3. Перечислите элементы рефлекторной дуги по порядку.
4. Каковы критерии современной классификации рефлексов.
5. Какие уровни рефлекторных реакций вам известны? Приведите примеры рефлексов высших и низших уровней.
6. Какие типы рефлексов имеют, по вашему мнению, главное значение в спортивной практике?
7. Что такое торможение и какова его физиологическая природа?
8. Каковы отличительные особенности различных видов торможения?
9. Какие знания о функционировании нервной системы, на ваш взгляд, могут пригодиться будущему тренеру или учителю по физической культуре?
Тест
1. Функции в организме регулируются…
2. Рецепторы – это…
а) двигательные нервные окончания;
б) чувствительные нервные окончания;
в) специализированные клетки.
3. Рефлекторная дуга, по которой протекает сухожильный рефлекс, является…
4. Обратная связь в рефлекторном кольце является…
5. Проприоцептивные рефлексы вызываются при раздражении…
а) кровеносных сосудов;
б) внутренних органов;
в) мышц и сухожилий.
6. Элементарные рефлексы осуществляются на уровне:
а) среднего мозга;
б) спинного мозга;
в) продолговатого мозга.
7. Условные рефлексы характеризуются:
8. Сеченовское торможение вызывается при раздражении:
а) спинного мозга;
б) большого мозга;
в) промежуточного мозга.
9. Наиболее распространенный медиатор торможения – это…
б) гамма-аминомасляная кислота;
10. Нервный центр – это…
а) совокупность нейронов;
б) рефлексогенная зона;
в) рецепторное поле.
ТЕМА 2. ФИЗИОЛОГИЯ ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Цель занятия: изучить функциональные особенности скелетных мышц и измерить основные их показатели.
Задачи занятия:
1. Изучить основные функциональные показатели скелетных мышц.
2. Измерить силу мышц кистей, становую силу и силовую выносливость.
Теоретические сведения
Элементарной структурной единицей мышечной ткани, обеспечивающей сократительный акт, является мышечное волокно.
Рисунок мышечного саркомера.
Его специфические органоиды – миофибриллы – являются сократительными элементами и представляют собой чередование темных дисков А и светлых дисков I. Диски I состоят из актиновых, а диски А – преимущественно из миозиновых миофиламент. Диски I поделены пополам Z-линией. Участок между двумя соседними Z-линиями называется саркомером и является структурно-функциональной единицей мышечного сокращения.
Согласно теории скользящих нитей (Гексли ), механизм мышечного сокращения осуществляется в два этапа. Сначала происходит электрохимическое преобразование; при этом происходит генерация потенциала действия, распространение его по Т-системе, стимуляция зоны контакта Т-системы и саркоплазматического ретикулума. Первый этап заканчивается выходом ионов кальция из ретикулума в миоплазму.
Во время второго этапа происходит хемомеханическое преобразование: ионы кальция взаимодействуют с тропонином, что освобождает активные центры на актиновых филаментах; затем миозиновая головка взаимодействует с актином, вращается и развивает эластическую тягу. Нити актина скользят относительно нитей миозина навстречу друг другу, что обеспечивает уменьшение размеров саркомера, развитие напряжения или укорочения мышечного волокна. При этом происходит затрата энергии АТФ.
Механизм же расслабления мышечных волокон и мышцы в целом запускается путем возвращения ионов кальция в цистерны саркоплазматического ретикулума за счет кальциевого насоса. Снижение кальция в миоплазме приводит к блокированию миозина системой тропонин-тропомиозина.
К внешним проявлениям мышечного сокращения относятся одиночное мышечное сокращение и тетанус.
Одиночное мышечное сокращение (ОМС) наблюдается при действии единичного стимула. Различают три периода ОМС: латентный (время от начала действия раздражителя до начала видимого сокращения), период сокращения и период расслабления.
Тетанус, или тетаническое сокращение, − это длительное сокращение мышцы, раздражаемой с определенной частотой. При этом сила сокращения намного превышает силу ОМС. При большей частоте возникает гладкий, а при меньшей – зубчатый тетанус. Благодаря тетаническому сокращению обеспечивается плавность движений у спортсменов.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Читайте также:
