Робота 2. Вироблення умовного мигального рефлексу

Мета роботи: встановити, за яких умов виробляється умовний рефлекс і, яке він має значення в здійсненні пристосувальної реакції організму.

Для роботи потрібні: електричний дзвінок, оправа від окулярів з пристосуванням для подачі струменя повітря на рогівку ока.

Хід роботи: Одягнути піддослідному оправу від окулярів із прикріпленою до неї гумовою трубочкою й грушею. Стискаючи грушу спрямувати струмінь повітря на рогівку ока і спостерігати за захисною безумовною рефлекторною мигальною реакцією. Після цього приступають до вироблення умовного мигального рефлексу на базі безумовного, дотримуючи такі умови: 1) включають дзвінок (індиферентний подразник) і потім через 3-5 з подають струмінь повітря на рогівку ока (підкріплення); 2) дослідження повторюють 5-6 разів з інтервалами близько 1 хв.; 3) потім включають дзвінок без підкріплення (струмінь повітря на рогівку ока не подають) і спостерігають, чи виникає захисний мигальний рефлекс при дії тільки дзвінка як умовного подразника.

Результати роботи: (описати послідовно спостереження і умови вироблення умовного мигального рефлексу).

 

 

Висновки (вказати, за яких умов виробляється умовний рефлекс; яке він має значення в пристосувальній реакції організму; де знаходиться локальний центр цього рефлексу).

1) Умовний мигальний рефлекс утворився за таких умов________________________

2) Умовний рефлекс має таке пристосувальне значення_______________________

3) Нервовий центр умовного рефлексу (тимчасовий зв’язок) розташований

___________________________________________________________________________

Виконати завдання:

Завдання 1.

Намалюйте схему контуру біологічної регуляції при здійсненні пристосувальної реакції віддалення пальців кісті від подразника при їх контакті з гарячим предметом. Який це контур біологічної регуляції? Назвіть, де розташований нервовий центр?

Відповідь:

Завдання 2.

Намалювати схему контуру регуляції сили скорочення м’язів, що піднімають нижню щелепу, завдяки чому ротова порожнина у стані спокою є закритою. Що є регульованим параметром? Який це контур регуляції?

Відповідь:

 

Завдання 3.

Час спінального рухового рефлексу становить 3с. Через які ланки рефлекторної дуги інформація передається найповільніше, чому?

Відповідь:

 

Протокол перевірено. ________________________

(підпис викладача, дата)

Література

Основна

1.Нормальна фізіологія / 3а ред. В. I. Філімонова.— К.: 3доров'я, 1994.— С. 56—58.

2. Посібник з фізіології. За редакцією проф.В.Г.Шевчука. Вінниця: Нова книга, 2005. С.68-77.

Додаткова

1.Фізіологія людини. Вільям Ф.Ганонг. Переклад з англ. Львів: БаК, 2002 –

C. 117-125


Практичне заняття 7

Дослідження процесів збудження і гальмування в ЦНС.

1.Актуальність теми:

Діяльність ЦНС зумовлена взаємодією процесів збудження і гальмування, що забезпечує узгодження – координацію рефлексів. Відсутність будь якого з процесів призводить до порушення координації рефлексів, або їх відсутності завдяки гальмуванню. Зазначене має застосування у клінічній практиці, бо лікар має можливість цілеспрямовано посилювати, послаблювати або нормалізувати взаємодію процесів збудження і гальмування.

2.Навчальні цілі:

Ø Пояснювати механізми передачі інформації в синапсах ЦНС, роль нейромедіаторів та нейромодуляторів.

Ø Пояснювати та аналізувати механізми розвитку сумації в синапсах ЦНС та роль цих процесів в інтегративній функції.

Ø Аналізувати основні види центрального гальмування, механізми розвитку постсинаптичного та пресинаптичного гальмування, а також нейрональні механізми розвитку зворотного гальмування в ЦНС.

Ø Аналізувати роль процесів сумації збудження і гальмування нейронами в інтегративній функції ЦНС, механізми взаємодії між нейронами.

3.Завдання для самостійної роботи під час підготовки до практичного заняття

3.1.Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до практичного заняття

Термін Визначення
Центральний синапс Це місце контакту двох нейронів.
Збуджувальний постсинаптичний потенціал (ЗПСП) Це місцевий деполяризаційний потенціал, що виникає на постсинаптичній мембрані збуджувального синапсу під впливом збуджувального медіатору.
Гальмівний постсинаптичний потенціал (ГПСП) Це місцевий гіперполяризаційний потенціал, що виникає на постсинаптичній мембрані збуджувального синапсу під впливом гальмівного медіатору.

3.2. Теоретичні питання

1) Механізми зв’язку між нейронами ЦНС.

2) Збудження в ЦНС. Види центрального збудження. Механізми і закономірності передачі збудження через центральні синапси.

3) Гальмування в ЦНС і його роль. Основні види центрального гальмування, механізми їх розвитку.

4) Сумація збудження і гальмування нейронами ЦНС. Види сумації та її значення.

3.3.Практичні роботи

1) Визначення загальної тривалості згинального захисного рефлексу у жаби за методом Тюрка.

2) Аналіз механізмів розвитку сєченовського гальмування.

3) Дослідження сумації збудження нейронами ЦНС

4. Зміст теми

У нервових центрах передача інформації з одного нейрона на інший здійснюється завдяки синапсам, які називають центральними синапсами..

Центральний синапс - це місце контакту двох нейронів.

Структурними елементами центрального синапсу є: 1) пресинаптична мембрана, 2) синаптична щілина, 3) постсинаптична мембрана.

Пресинаптична мембрана - це мембрана пресинаптичної кінцевої терміналі (синаптичної бляшки).

Пресинаптична кінцева терміналь (4) має потовщення, де розташовані везикули з нейромедіатором (5) та мітохондрії (6). Нейромедіатор (7) синтезується та виділяється через пресинаптичну мембрану при її деполяризації в синаптичну щілину.

Постсинаптична мембрана - це мембрана постсинаптичного нейрону в місці контакту з пресинаптичною мембраною. Вона має циторецептори (8), з якими взаємодіє нейромедіатор, змінюючи проникність мембрани для іонів через іонні канали (9).

Центральні синапси є збуджувальні та гальмівні залежно від того, як змінюється велична мембранного потенціалу постсинаптичної мембрани під впливом нейромедіатора, що виділяється збуджувальними або гальмівними нейронами. Вони мають однакову будову, але різні нейромедіатори.

Збуджувальні нейрони виділяють у синаптичну щілину збуджувальні нейромедіатори, які взаємодіють з циторецепторами постсинаптичної мембрани, збільшуючи проникність її хемозалежних іонних каналів для іонів натрію (спочатку) і калію (пізніше), завдяки цьому виникає місцевий потенціал на постсинаптичній мембрані, який має назву – “постсинаптичний збуджувальний потенціал” (ЗПСП). ЗПСП підпорядкований закону “силових відносин” і триває майже 15 мс. Завдяки місцевим електричним струмам катодного напрямку на початку аксону постсинаптичного нейрону генерується серія ПД, бо саме тут - на аксонному горбику є найменший поріг деполяризації.

Послідовність процесів, що призводить до передачі інформації у збуджувальному синапсі та генерації ПД:

1.Деполяризація пресинаптичної мембрани збуджувального нейрону.

2.Відкриття потенціалозалежних воріт кальцієвих каналів у пресинаптичній мембрані і вхід іонів кальцію у кінцеву терміналь.

3. Збільшення внутрішньоклітинного [Са2+] запускає з’єднання синаптичних везикул з пресинаптичною мембраною и вихід збуджувального нейромедиатора у синаптичну щілину (екзоцитоз).

4.Дифузія нейромедіатору до постсинаптичної мембрани і взаємодія його з циторецепторами постсинаптичної мембрани.

5.Відкриття хемозалежних воріт натрієвих каналів і вхід іонів натрію через постсинаптичну мембрану, що призводить до її деполяризації – розвитку ЗПСП.

6.Виникнення місцевих електричних струмів катодного напрямку між деполяризованою постсинаптичною мембраною (ЗПСП) і мембраною аксонного горбика, завдяки чому виникає деполяризація мембрани, яка досягає критичного рівня деполяризації, що призводить до генерації серії ПД на мембрані аксону.

 

До збуджувальних нейромедіаторів належать:

· Ацетилхолін -синтезується у пресинаптичних нервових закінченнях; зберігається у синаптичних везикулах разом з АТФ та протеогліканом, від яких звільнюється при виході в синаптичну щілину; взаємодіє з Н-холінорецепторами постсинаптичної мембрани, збільшуючи проникність її для іонів Na+ та К+ через хемозалежні іонні канали, наслідком чого є деполяризація постсинаптичної мембрани - виникнення ЗПСП.

· Глутамат -найбільш поширений збуджувальний нейромедіатор у структурах головного мозку, взаємодіє з циторецепторами постсинаптичної мембрани, збільшуючи її проникність для іонів Na+ та К+ через хемочутливі іонні канали, наслідком чого є деполяризація постсинаптичної мембрани - виникнення ЗПСП.

Гальмівні нейрони та розвиток гальмування.

Гальмівні нейрони належать до вставних або асоціативних, що розташовані у нервових центрах.

Послідовність процесів, що призводить до розвитку гальмування:

1.Деполяризація пресинаптичної мембрани гальмівного нейрону.

2.Відкриття потенціалозалежних воріт кальцієвих каналів у пресинаптичній мембрані і вхід іонів кальцію у кінцеву терміналь.

3.Збільшення внутрішньоклітинного [Са2+] запускає з’єднання синаптичних везикул з пресинаптичною мембраною и вихід гальмівного нейромедиатора у синаптичну щілину (екзоцитоз).

4.Дифузія гальмівного нейромедіатору до постсинаптичної мембрани і взаємодія його з циторецепторами постсинаптичної мембрани.

5.Відкриття хемозалежних воріт калієвих каналів і вихід іонів калію через постсинаптичну мембрану або вхід у клітину іонів хлору, що призводить до гіперполяризації постсинаптичної мембрани – розвитку гальмівного постсинаптичного потенціалу – ГПСП.

6.Виникнення місцевих електричних струмів анодного напрямку між постсинаптичною мембраною (ГПСП) і мембраною аксонного горбика, завдяки чому виникає гіперпополяризація мембрани і зменшення збудливості що призводить до припинення генерації ПД на мембрані аксону або зменшення їх частоти..

Такий вид гальмування має назву: постсинаптичне гальмування.

Іншим видом гальмування у нервових центрах єпресинаптичне гальмування –процес, що відбувається в нейронах, які закінчуються збуджувальними закінченнями з утворенням аксоаксонних синапсів

Механізм розвитку пресинаптичного гальмування:

1.Виділення гальмівного медіатору аксоном гальмівного нейрону звичайним способом і його взаємодія з циторецепторами постсинаптичної мембрани.

2.Мають місце три механізми пресинаптичного гальмування:

а) збільшення виходу іонів хлору назовні , що призводить до стійкої деполяризації постсинаптичної мембрани кінцевої терміналі і зменшення амплітуди ПД, які надходять до закінчення збуджувального нейрону; зменшення надходження іонів кальцію до кінцевої терміналі збуджувального нейрону і послаблення виділення збуджувального медіатору у синаптичну щілину збуджувального синапсу.

б) крім того відкриваються також потенціалозалежні калієві канали, що також зменшує надходження іонів кальцію до кінцевої терміналі збуджувального нейрону;

в) є змога прямого гальмування вивільнення збуджувального медіатору у збуджувальному аксосоматичному синапсі.

До гальмівних нейромедіаторів належать:

· ГАМК – гама-аміномасляна кислота; утворюється з глутамату під впливом глутаматдекарбоксилази; взаємодіє з двома типами ГАМК-рецепторів постсинаптичних мембран:

- ГАМК А -рецептори - збільшується проникність іонних каналів мембрани для іонів Cl - що має місце в клінічній практиці при дії таких препаратів, як барбітурати;.

- ГАМК В - рецептори - збільшується проникність іонних каналів для іонів К+.

· Гліцин -гальмівний медіатор, що виділяється нейронами спинного мозку та стовбуру мозку; збільшує провідність іонних каналів постсинаптичної мембрани для іонів Сl -, що призводить до розвитку гіперполяризації - ГПСП.

Сумація ЗПСП та ГПСП в синапсах.

- а. Просторова сумація виникає в разі, коли в двох або більше пресинаптичних нейронах одночасно виникає збудження - деполяризація пресинаптичних мембран, виділення нейромедіатору, який в постсинаптичній мембрані викликає розвиток ЗПСП. Це призводить до виникнення місцевих електричних струмів між ділянками мембрани, де виникли ЗПСП, та аксонним горбиком, де мембрана має найменший поріг деполяризації (до 15 мВ), завдяки чому генерується серія ПД більшої частоти на мембрані аксона постсинаптичного нейрона.

- Часова сумація - виникає в тому випадку, коли в тих самих синапсах виділяється медіатор через короткі інтервали часу завдяки збільшенню частоти генерації ПД на пресинаптичній мембрані. Чим більше медіатору взаємодіє з циторецепторами постсинаптичної мембрани, тим більше апмплітуда ЗПСП, чим більша різниця потенціалів між постсинаптичною мембраною та аксонним горбиком, тим більша частота генерації ПД на його мембрані.

Сумація збудження (ЗПСП) і гальмування (ГПСП) лежить в основі інтегративної функції нейронів. Якщо переважає гальмування, інформація не передається до наступної ланки; якщо переважає збудження – інформація передається далі до наступної ланки завдяки генерації ПД на мембрані аксону.

5. Матеріали для самоконтролю

5.1. Дайте відповіді на запитання

1) До мотонейрона одночасно підходять 20 збуджувальних пресинаптичних нервових імпульсів. Чи буде цей нейрон генерувати еферентні нервові імпульси, якщо амплітуда поодиноких ЗПСП, викликаних , на мембрані його аксонного горбка дорівнює 1 мВ?

2) Збільшилась сила аферентного нервового сигналу, що надходить до нервового рухового центру. Які прояви матиме збільшення сили збудження?

3) Амплітуда поодиноких ЗПСП в аксонному горбику мотонейрона становить 1 мВ, а поріг деполяризації мембрани аксонного горбика – 10 мВ. Якою реакцією відповідатиме мотонейрон, якщо до його тіла одночасно надходять: а) 5 збуджуючих; б) 20 збуджуючих нервових імпульсів?

4) Чому дорівнює час проведення збудження через центральний синапс? Як і у зв’язку з чим він відрізняється від часу передачі збудження через нервово-м’язовий синапс?


 

5.2.Виберіть правильну відповідь


1.У центральному синапсі відбулась активація рецепторних білків постсинаптичної мембрани, що призвело до виникнення ГПСП, це сталося завдяки одному з наступних нейромедіаторів:

A. норадреналін

B. гліцин

C. ацетилхолін

D. допамін

E. серотонін

2.В експерименті на жабі введено препарат стрихнін, який блокує розвиток процесу гальмування у ЦНС. При механічному подразненні шкіри правої задньої кінцівки жаби виникатиме рефлекторне скорочення

  1. м’язів правої задньої кінцівки
  2. м’язів лівої задньої кінцівки
  3. м’язів передніх кінцівок
  4. усіх груп м’язів тулуба і кінцівок

3.У людини, хворої на правець, у відповідь на незначне подразнення рецепторів шкіри і м’язів виникають судоми, бо під впливом правцевого токсину пригнічується у ЦНС розвиток:

  1. збудження і генерації ПД
  2. зворотного гальмування
  3. пресинаптичного гальмування
  4. постсинаптичного гальмування

4.У досліді на спінальному препараті жаби збільшення концентрації сірчаної кислоти з 0,3% до 0,5% , якою нанесено подразнення на шкіру стопи задньої кінцівки призводило до зменшення часу рефлексу і збільшенню амплітуди згинання задньої кінцівки. Механізмами зазначеного має бути один з процесів у спінальних центрах на мотонейронах:

  1. іррадіація збудження
  2. просторова сумація збудження
  3. часова сумація збудження
  4. зворотне гальмування
  5. пригнічення гальмування

5.Якою має бути частота пресинаптичних нервових імпульсів (у Гц), щоб на тілі нейрона відбулася послідовна (часова) сумація ЗПСП, якщо тривалість поодинокого ЗПСП – 15 мс:

  1. 30
  2. 67
  3. 55
  4. 33
  5. 44

6. У досліді на спінальному препараті жаби збільшення площі подразнення шкіри стопи задньої кінцівки призводило до зменшення часу рефлексу і збільшенню амплітуди згинання задньої кінцівки. Механізмами зазначеного має бути один з процесів у спінальних центрах на мотонейронах:

  1. іррадіація збудження
  2. просторова сумація збудження
  3. часова сумація збудження
  4. зворотне гальмування
  5. пригнічення гальмування

7.У досліді сєченовського гальмування на таламічному препараті жаби збільшення часу згинального захисного рефлексу при нанесенні подразнення сірчаною кислотою на шкіру стопи задньої кінцівки і одночасній дії кришталика солі на таламус є наслідком одного з процесів у спінальних центрах:

  1. зворотного гальмування
  2. пресинаптичного гальмування
  3. постсинаптичного гальмування
  4. латерального гальмування
  5. блокади збуджувальних синапсів

8.Блокада кальцієвих каналів препаратом верапамілом у ЦНС призведе до неможливості розвитку на мотонейроні:

  1. пресинаптичного гальмування
  2. постсинаптичного гальмування
  3. зворотного гальмування
  4. збуджувального постсинаптичного потенціалу
  5. усього, що зазначено вище

9.Мотонейрони генерують на мембранні аксону ПД з максимальною частотою до 50 Гц, що є наслідком розвитку на мотонейронах:

  1. зворотного гальмування
  2. пресинаптичного гальмування
  3. постсинаптичного гальмування
  4. латерального гальмування
  5. блокади збуджувальних синапсів


6. Протокол практичного заняття №7. “____”_____200___

Робота 1. Визначення загальної тривалості згинального захисного рефлексу у жаби по методу Тюрка.

Загальну тривалість рефлексу (час рефлексу), або його латентний період визначають від початку подразнення до початку рефлекторної реакції. Вона складається з: а) часу, потрібного для виникнення збудження в рецепторах; б) часу, проведення збудження від рецепторів до нервового центра й від нього до органа-ефектора аферентними і еферентними нервовими волокнами; в) часу, проведення збудження через нервовий центр («центральний час рефлексу») г) часу, потрібного для передачі збудження з еферентного нервового волокна на орган-ефектор і для появи його функції..

Мета роботи: визначити загальну тривалість спінального згинального рефлексу у жаби і проаналізувати роль її складових

Для роботи потрібні: штатив з гачком, метроном або секундомір, 0,1% розчин сірчаної кислоти в чашечці, банку з водою, препарувальний набір, жаба.

Хід роботи: Проводять декапітацію жаби, і спінальный препарат за нижню щелепу підвішують на гачок штатива. Через 3-5 хв. кінчик пальця задньої кінцівки жаби опускають в 0,1% розчин сірчаної кислоти і з цієї миті вимірюють час до появи рефлекторного згинання кінцівки. Після цього кислоту змивають водою, опустивши задні кінцівки жаби в банку з водою. Дослідження повторюють тричі і визначають середню тривалість рефлексу.

Результати роботи:

1)Загальна тривалість згинального рефлексу: а)____________

б)_____________

в)______________

Середня загальна тривалість згинального рефлексу __________

Висновки: (зазначити, що розуміють під загальною тривалістю рефлексу і з яких періодів вона складається)

 

Робота 2. Аналіз механізмів розвитку сєченовського гальмування

У ЦНС є збуджувальні й гальмівні нервові ланцюги. Збуджувальними називають нервові ланцюги, що закінчуються збуджувальними нейронами і збуджувальними синапсами.

Гальмівними називають нейроні ланцюги, що закінчуються гальмівними нейронами і гальмівними синапсами. Поширення нервових імпульсів по гальмівних ланцюгах призводить до гальмування нейронів, на тілах яких ці ланцюги закінчуються. Якщо ж гальмівний ланцюг закінчується, то блокується проведення імпульсів цим аксоном.

Наявність у ЦНС гальмівних нейронних ланцюгів можна встановити під час аналізу механізмів розвитку сєченовського гальмування.

І.М.Сєченов, відомий російський учений, в 1861 р. вперше в досвіді на таламічному препараті жаби показав можливість розвитку гальмування в ЦНС.

Мета роботи: встановити наявність в ЦНС гальмівних нейронних ланцюгів.

Для роботи потрібні: штатив із гачком, метроном або секундомір, 0,3% розчин сірчаної кислоти в чашечці, банку з водою, препарувальний набір, кристалічний натрію хлорид, фільтрувальний папір, жаба.

Хід роботи: приготувати таламічний препарат жаби. Для цього треба ввести браншу ножиць у ротову порожнину жаби і видалити її верхню щелепу по лінії, що з’єднує задні краї орбіт очей ( розріз пройде перед зоровими горбами).Препарат за нижню щелепу підвішують на гачок, закріплений у штативі, і фільтрувальним папером висушують поверхню зрізу її мозку – ділянку зорових горбів.

Визначити у таламічного препарату жаби загальну тривалість згинального спінального рефлексу за методом Тюрка, опустивши кінчик пальця задньої лапки в 0,3% розчин сірчаної кислоти, і зафіксувати від моменту занурення лапки в кислоту до початку рефлекторної реакції. Повторити це тричі й вирахувати середню загальну тривалість рефлекторної реакції.Після цього помістити кришталик натрію хлориду на поперечний зріз головного мозку – ділянку зорових горбів, перед цим висушивши фільтрувальним папером, щоб натрію хлорид не так швидко розчинявся і розтікався по мозку.

Через 3 хв. після накладання натрію хлориду визначити загальну тривалість рефлексу, якщо він ще не змінився, визначити цей показник через кілька хвилин.

 

Результати роботи:

1) Тривалість згинального рефлексу таламічного препарату жаби до накладання кришталика натрію хлориду на зорові горби_______________________________________

 

2) Тривалість згинального рефлексу таламічного препарату жаби після накладання кришталика натрію хлориду на зорові горби_______________________________________

 

 

Висновки (вказати причини збільшення загальної тривалості згинального спінального рефлексу після дії подразника на зорові горби; намалювати схему, що пояснює механізми розвитку у спінальних центрах пресинаптичного – сєченовсьго - гальмування)

1)

2) Схема розвитку пресинаптичного гальмування спінального згинального рефлексу при активації зорових горбів під впливом кришталика натрію хлориду:

 

 

Робота 3. Дослідження сумації збудження нейронами ЦНС

Мета роботи: визначити здатність нейронів рефлекторного центра до послідовної і одночасної суммации збудження:

Для роботи потрібні: штатив із гачком, метроном або секундомір, 0,1% і 0,3% розчин сірчаної кислоти в чашечці, банка з водою, препарувальний набір.

Хід роботи:

А. Дослідження послідовної сумації збудження.

Приготувати спінальний препарат жаби і підвісити її на гачок штатива.

Через 3-5 хв. кінчик пальця задньої кінцівки жаби опускають в 0,1% розчин сірчаної кислоти і з цієї миті вимірюють час до появи рефлекторного згинання кінцівки. Після цього кислоту змивають водою, опустивши задні кінцівки жаби в банку з водою. Дослідження повторюють через 3 хв, наносячи подразнення 0,3% розчином сірчаної кислоти.

Б) Дослідження одночасної сумації збудження

Кінчик пальця задньої кінцівки жаби опускають в 0,3% розчин сірчаної кислоти і з цієї миті вимірюють час до появи рефлекторного згинання кінцівки.

Дослід повторюють, наносячи подразнення тією ж концентрацією сірчаної кислоти, але при цьому збільшують поверхню подразнення - опускають всю стопу задньої кінцівки препарату.

Результати роботи:

А. Дослідження послідовної сумації збудження.

1)Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби при подразнені кінчика пальця задньої кінцівки 0,1% розчином сірчаної кислоти ____________

1)Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби при подразнені кінчика пальця задньої кінцівки 0,3% розчином сірчаної кислоти ____________

Б) Дослідження одночасної сумації збудження

1)Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби при подразнені кінчика пальця задньої кінцівки 0,3% розчином сірчаної кислоти_____________

1)Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби при подразнені всієї стопи задньої кінцівки 0,3% розчином сірчаної кислоти_____________

Висновки:

1)Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби прибільшій силі подразнення кінчика пальця задньої лапки жаби__________________________

завдяки розвитку у нервовому центрі______________________________ сумації.

2) Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби призбільшенні поверхні дії подразника______________________________________-___________завдяки____________________сумації.

Виконати завдання:

Завдання 1

Центральний час рефлексу становить 6мс.Скільки синапсів може бути в центральній ланці рефлекторної дуги цього рефлексу?

Відповідь:

Завдання 2.

Під час розвитку сєченовського гальмування має місце пресинаптичне гальмування, в чому полягає фізіологічна роль такого виду гальмування?

Відповідь:

Завдання 3.

Малі альфа-мотонейрони в спинному мозку генерують ПД з частотою не більше 20-30Гц завдяки впливу на них клітин Реншоу, а великі альфа-мотонейрони – з частотою 50Гц, бо не мають таких зв’язків. Назвіть можливі причини цієї відмінності та покажіть механізми на схемі.

 

Завдання 4

Чим відрізняється іррадіація збудження в ЦНС після введення стрихніну від тієї, що виникає при збільшенні сили подразнення рецепторів?

Відповідь:

 

Протокол перевірено. ________________________

(підпис викладача, дата)


Література

Основна

1.Нормальна фізіологія / 3а ред. В. I. Філімонова.—■ К.: 3доров'я, 1994.— С. 38 - 52.

2. Посібник з фізіології. За редакцією проф.В.Г.Шевчука. Вінниця: Нова книга, 2005. С.87-99.

Додаткова

1.Фізіологія людини. Вільям Ф.Ганонг. Переклад з англ. Львів: БаК, 2002 –

C. 77-106


Змістовий модуль 4. Роль центральної нервової системи (ЦНС) у регуляції рухових функцій.

Практичне заняття 8

Дослідження ролі спинного мозку в регуляції рухових функцій організму.

1.Актуальність теми:

Спинний мозок у ЦНС є першим рівнем регуляції фізіологічних функцій, і зокрема, рухових функцій. Саме тут розташовані нервові центри, на які здійснюють свій влив нервові центри головного мозку, передаючи інформацію низхідними провідними шляхами і забезпечуючи пристосувальні реакції організму. В той же час нервові центри головного отримують інформацію висхідними шляхами про стан регульованих параметрів, що забезпечує корекцію параметрів пристосувальної реакції.

У разі ураження провідних шляхів спинного мозку, що забезпечують його зв’язки з центрами спинного мозку характер спінальних рефлекторних реакцій змінюється, або вони зовсім не здійснюються при пошкодженні спінальних центрів

2.Навчальні цілі:

Ø Робити висновки про стан рухових функцій організму - м’язового тонусу, пози, локомоцій, рухових рефлексів що мають місце після поперечного перерізу на різних рівнях ЦНС та пошкодження рухових структур

Ø Аналізувати регульовані параметри та механізми активації рецепторів як слідкуючих пристроїв при здійсненні рухових рефлексів.

Ø Робити висновки про стан рухових рефлексів, які замикаються на різних рівнях ЦНС, та будову їх рефлекторних дуг.

Ø Робити висновки про роль провідних шляхів ЦНС у забезпеченні сенсорних і рухових функцій організму.

3.Завдання для самостійної роботи під час підготовки до практичного заняття

3.1.Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до практичного заняття

Термін Визначення
Спінальний шок Це тимчасова відсутність спінальних рефлекторних реакцій, що виникає нижче місця зв’язків спинного мозку з головним мозком.
Тонічні рухові рефлекси Забезпечують підтримання м’язового тонусу.
Фазичні рухові рефлекси Забезпечують переміщення кінематичних пар або кінематичних ланцюгів завдяки скороченню м’язів.
Кінематична пара Це дві кістки, що з’єднані суглобом.
Кінематичний ланцюг Це сукупність декількох кінематичних пар (наприклад, кінцівки)
Міотатичні рефлекси або рефлекси на розтягнення. Це рефлекси, які виникають при розтягненні рецепторів м’язів - м’язових веретен.  
Нейромоторна одиниця Це група м’язових волокон, що іннервується одним мотонейроном.

3.2. Теоретичні питання

1) Поняття про позу тіла й умови її забезпечення. Установчі позні та рухові рефлекси організму.

2) Види сенсорної інформації, що надходять у спинний мозок від рецепторів організму.

3) Рефлекторна діяльність спинного мозку, види спінальних рефлексів. Тонічні і фазичні рухові рефлекси спинного мозку, їх фізіологічне значення і будова рефлекторних дуг. Ефективність тонічних рухових рефлексів спинного мозку при автономній його діяльності.

4) Залежність спінальних рефлексів від діяльності центрів головного мозку. Спінальний шок.

5)Медіальна та латеральна низхідні системи регуляції рухових функцій організму. Характер впливів кожного із шляхів цих систем на спінальні а-мотонейронирізного функціонального значення. Способи зв’язку волокон низхідних шляхів із спіральними а-мотонейронами.

3.3. Практичні роботи

1) Дослідження спінального шоку у жаби.

2) Дослідження м’язового тонусу спінальної жаби.

3) Дослідження пози спінальної жаби.

4) Дослідження фазичних шкірно-м’язових рухових рефлексів спінальної жаби.

5) Дослідження сухожильних рефлексів у людини.

4. Зміст теми

Регуляція рухових функцій за участю центральної нервової системи (ЦНС) - це регуляція:

тонусу скелетних м’язів,

пози тіла,

переміщення частин тіла відносно тулуба,

переміщення тіла в просторі - локомоцій.

Різні відділи ЦНС здійснюють регуляцію рухових функцій, впливаючи на нейромоторні одиниці.

 

Кількість м’язових волокон у нейромоторних одиницях різна - від декількох одиниць до десятків, сотні, тисяч, що пов’язано з регуляцією сили скорочення м’язів та їх функцією. М’язові волокна моторних одиниць належать до

а) швидких

б) повільних.

Швидкі м’язові волокна

- мають тривалість одиночного скорочення близько 20-50 мс,

- можуть скорочуватися в анаеробних умовах ,

- розвивають значну силу,

- швидко втомлюються.

Повільні м’язові волокна

- мають тривалість одиночного скорочення 100-200 мс,

- скорочуються в аеробних умовах,

- розвивають меншу силу,

- довго не втомлюються.

Скелетні м’язи людини за будовою змішані - до їх складу входять як швидкі, так і повільні м’язові волокна.

Мотонейрони розташовані в передніх рогах спинного мозку і належать до двох типів:

1.Малі мотонейрони: іннервують малу кількість м’язових волокон; мають низькі пороги і активуються найпершими; генерують ПД з невеликою частотою, що призводить до меншої сили скорочення м’язових волокон.

2. Великі мотонейрони: іннервують значну кількість м’язових волокон; мають високі пороги і активуються пізніше; генерують ПД з більшою частотою, що призводить до більшої сили скорочення м’язових волокон.

 

А.Сенсорна функція спинного мозку:центральний аналіз інформації від рецепторів

Спинний мозок отримує інформацію від пропріорецепторів про стан опорно-рухової системи та екстерорецепторів шкіри - про контакт з зовнішнім середовищем і забезпечує здійснення спінальних рухових рефлексів.

До пропріорецепторів належать:

а. М’язові веретена - розташовані паралельно м’язовим волокнам і передають інформацію по аферентних нервових волокнах групи Аa про зміни довжини м’язів (статичні зміни) та швидкість їх розтягнення (динамічні зміни).

б. Сухожильні рецептори Гольджі - розташовані в сухожиллях, мають високі пороги і передають інформацію по аферентних нервових волокнах групи Аb про розтягнення сухожиль при скороченні м’язів.

в. Тільця Пачіні - розташовані в м’язах, передають інформацію по аферентних нервових волокнах групи В про вібрацію, подібні до них пропріорецептори розташовані в суглобових сумках і зв’язках і передають інформацію про зміни руху в суглобах (швидкість руху та величину кута) .

г. Вільні нервові закінчення - розташовані в м’язах, вони високо порогові, належать до ноцицепторів - рецепторів пошкодження, передають інформацію аферентними нервовими волокнами груп В, С.

 
М’язові веретена, їх будова. Їх кількість у різних скелетних м’язах різна. Основними структурними елементами м’язового волокна є інтрафузальні м’язові волокна, нервові волокна і капсула.

Схема будови м’язового веретена. До веретена підходять аферентні та еферентні нервові волокна. Спіралевидні (первинні) нервові волокна утворенні нервовими закінченнями аферентних волокон групи Аа і відходять від центральної ділянки інрафузальних м’язових волокон (МВ), вони передають інформацію про швидкість та розтягнення та довжину м’язів. Ближче до кінців інтрафузальних м’язових волокон розташовані вторинні нервові закінчення, які переважно передають інформацію від інтрафузальних м’язових з ядерним ланцюжком. Еферентні Аg-волокна утворюють нервово-м’язові синапси з інтрафузальними МВ в їх дистальній частині.

М’язове веретено має від 1 до 10 коротких інтрафузальних м’язових волокон: середній частині вони мають скупчення ядер (волокна з ядерною сумкою), або ядра розташовані ланцюжком (волокна з ядерним ланцюжком).

Капсула. Комплекс інтрафузальних МВ с нервовими терміналями оточений капсулою, зовнішній шар якої є похідним периневрія, а внутрішні – це аналоги ендоневрія.

При розтягненні м’язів розтягуються інтрафузальні м’язові волокна і передають інформацію від спіралевидних рецепторів по аферентним нервовим волокнам до а-мотонейронів спинного мозку , активація а-мотонейронів призводить до скорочення екстрафузальних м’язових волокон - зменшення їх довжини.

б. гама - мотонейрони отримують інформацію від різних структур головного мозку і передають нервові імпульси до інтрафузальних м’язових волокон, які скорочуються і розтягують їх ядерну сумку , забезпечуючи тим самим можливість передачі інформації під час скорочення м’язів до а-мотонейронів та інших відділ ЦНС.

в. а-мотонейрони і гама-мотонейрони активуються одночасно сигналами від рухових структур головного мозку (коактивація), що дозволяє підтримувати розтягненими м’язові веретена під час скорочення м’язів і передавати весь час інформацію про динамічні і статичні зміни м’язів .

При розтягненні м’язів розтягуються інтрафузальні м’язові волокна і передають інформацію від спіралевидних рецепторів по аферентним нервовим волокнам до а-мотонейронів спинного мозку , активація а-мотонейронів призводить до скорочення екстрафузальних м’язових волокон - зменшення їх довжини.

б. гама - мотонейрони отримують інформацію від різних структур головного мозку і передають нервові імпульси до інтрафузальних м’язових волокон, які скорочуються і розтягують їх ядерну сумку , забезпечуючи тим самим можливість передачі інформації під час скорочення м’язів до а-мотонейронів та інших відділ ЦНС.

в. а-мотонейрони і гама-мотонейрони активуються одночасно сигналами від рухових структур головного мозку (коактивація), що дозволяє підтримувати розтягненими м’язові веретена під час скорочення м’язів і передавати весь час інформацію про динамічні і статичні зміни м’язів .

Сухожильні рецептори Гольджи розташовані у сухожиллях на межі з м’язом. Рецептор має веретеноподібну будову і оточений капсулою. Терміналі аферентних нервових мієлінових волокон розташовані серед пучків колагенових волокон, що розташовані у заповненому рідиною просторі. Рецептори активуються при розтягненні сухожилля м’язом, який скорочується, що призводить до рефлекторного розслаблення цього м’язу.

В. Рефлекторна функція спинного мозку.

СПІНАЛЬНІ РУХОВІ РЕФЛЕКСИ

В центрах спинного мозку замикаються рефлекторні дуги рухових рефлексів:

а) тонічних, що лежать в основі регуляції тонусу м’язів;

б) фазичних, що забезпечують переміщення частин тіла відносно тулуба.

Спінальні рефлекси є сегментарними або міжсегментарними.

 

1) Рефлекси розтягнення з м’язових веретен – міотатичні:

- виникають при розтягненні м’язових веретен внаслідок розтягнення м’язів;

- інформація від м’язових веретен (первинних спіралеподібних нервових закінчень) по аферентним нервовим волокнам передається до а-мотонейронів спинного мозку, які активуються;

- активація а-мотонейронів призводить до передачі інформації до скелетних м’язів по еферентним нервовим волокнам, наслідком цього є їх скорочення;

- альфа-мотонейрони м’язів-антагоністів гальмуються;

- рефлекторна дуга міотатичних рефлексів, що виникають при розтягненні м’язових веретен, є моносинаптичною;

- при відсутності низхідних активуючих впливів рухових центрів головного мозку на а-мотонейрони та гама-мотонейрони міотатичні рефлекси підтримують м’язовий тонус, але він є ослабленим.

 

2) Рефлекси розтягнення з рецепторів сухожиль:

- виникають при розтягненні сухожиль м’язом, який скорочується;

- інформація від рецепторів сухожиль Гольджі передається по аферентним нервовим волокнам до гальмівних нейронів спинного мозку, які викликають постсинаптичне гальмування а-мотонейронів м’язу, що скорочувався, наслідком цього є його розслаблення. Рефлекторна дуга рефлексу є полісинаптичною.

 

- від альфа-мотонейронів нервові імпульси передаються по еферентним нервовим волокнам до м’язів-флексорів, які скорочуються, наслідком чого є згинання кінцівки та віддалення її від подразника.

3) Флексорні шкірно-м’язові рефлекси:

- виникають при подразненні рецепторів шкіри

інформація передається по аферентним волокнам до альфа-мотонейронів спинного мозку, які активуються;

- від альфа-мотонейронів нервові імпульси передаються по еферентним нервовим волокнам до м’язів-флексорів, які скорочуються, наслідком чого є згинання кінцівки та віддалення її від подразника;

- рефлекторні дуги шкірно-м’язових рефлексів є полісинаптичними.

 

С.Провідникова функція спинного мозку.

Провідні шляхи утворені ланцюгами нейронів, що з’єднані між собою синапсами й забезпечують передачу інформації від нейрону до нейрону, від ядра до ядра на різні рівні ЦНС як у висхідному, так і низхідному напрямках.

Кортико-спінальні шляхи проходять через довгастий мозок на рівні перехресту пірамід і несуть інформацію від моторної зони кори і здійснюються впливи центрів головного мозку на рухові центри спинного мозку

.Всі інші рухові шляхи починаються від структур стовбуру мозку:

  • а.Рубро-спінальний тракт
    • передає інформацію від червоних ядер до латеральних інтернейронів спинного мозку;
    • стимуляція червоних ядер призводить до активації мотонейронів флексорів і гальмування мотонейронів екстензорів.
  • б.Понтінно-ретикуло-спінальний тракт
    • починається від ядер мосту і передає інформацію до вентромедіальних відділів спинного мозку;
    • стимуляція ядер мосту призводить до активації мотонейронів як флексорів та екстензорів з переважним впливом на активацію мотонейронів екстензорів.
  • в.Медулярний ретикуло-спінальний тракт
    • починається від ретикулярної формації стовбуру мозку і передає інформацію до інтернейронів спинного мозку;
    • стимуляція має загальний гальмівний вплив, переважно на мотонейрони екстензорів.
  • г.Латеральний вестибуло-спінальний тракт

- починається від ядер Дейтерса і передає інформацію на інтернейрони і мотонейрони з тієї ж сторони;

- стимуляція ядер Дейтерса призводить до активації мотонейронів екстензорів і гальмування мотонейронів флексорів.

  • д.Текто-спінальний тракт
    • починається від верхніх двогорбиків і передає інформацію до мотонейронів шийного відділу спинного мозку
    • забезпечує регуляцію функції шийних м’язів.

Впливи на рухові функції поперечного перерізу спинного мозку

а.Параплегія

втрата довільних рухів нижче рівня перерізу;

це наслідком пошкодження низхідних шляхів від рухових центрів стовбуру мозку та вищих центрів.

б. Втрата чутливості нижче рівня перерізу

це наслідок пошкодження висхідних шляхів до сенсорних центрів кори головного мозку.

в.Спінальний шок – це тимчасова втрата спінальних рефлексів після втрати зв’язків спинного мозку з головним мозком:

    • тимчасова втрата спінальних рефлексів є наслідком відсутності низхідних активуючих впливів рухових центрів стовбуру мозку та вищих центрів на альфа- і гама-мотонейрони
    • - з часом спінальні рефлекси здійснюються, але характер деяких може змінюватись, може бути гіперрефлексія .

5. Матеріали для самоконтролю

5.1. Дайте відповіді на запитання

1) Яке значення має той факт, що в процесі еволюції тварин все більша частина волокон низхідних шляхів не безпосередньо закінчується у спинному мозку на а-мотонейронах (прямий моносинаптичний зв’язок), а зв’язується з ними через інтернейрони (прямий полісинаптичний зв’язок)?

2) Які з низхідних шляхів активують переважно флексорні, а які – екстензорні мотонейрони спинного мозку? Чим можна пояснити той факт, що в процесі еволюції більшість низхідних шляхів стали переважно активізувати саме флексорні мотонейрони?

3) Чи однакова тривалість спінального шоку у жаби та мавпи? Про що це свідчить?

4) Як і чому зміниться тонус м’язів тварин при видаленні головного мозку? Як це впливає на здатність тварин зберігати антигравітаційну позу?


5.2.Виберіть правильну відповідь

1.В експерименті на жабі зробили поперечний переріз між довгастим і спинним мозком. Який характер м’язового тонусу і яка поза спостерігатиметься у жаби?

  1. Тонус ослаблений, поза пасивна
  2. Тонус посилений, поза активна
  3. Тонус не змінився, поза пасивна
  4. Тонус посилений, поза пасивна
  5. Тонус ослаблений, поза активна

2.У тварини в експерименті перерізали задні корінці спинного мозку, наслідком чого стали зміни в зоні іннервації задніми корінцями:

  1. втрата рухових функцій
  2. послаблення тонусу м’язів
  3. посилення тонусу м’язів
  4. втрата чутливості
  5. втрата чутливості і рухових функцій

3.Який з наведених шляхів активує спінальні мотонейрони м’язів згиначів:

  1. руброспінальний
  2. вестибулоспінальний
  3. передній спіноцеребеллярний
  4. задній спіноцеребеллярний
  5. ретикулоспінальний

4. У тварини в експерименті перерізали передні корінці спинного мозку, наслідком чого стали зміни в зоні іннервації задніми корінцями:

  1. втрата рухових функцій
  2. послаблення тонусу м’язів
  3. посилення тонусу м’язів
  4. втрата чутливості
  5. втрата чутливості і рухових функцій

5. Який з наведених шляхів активує спінальні мотонейрони м’язів-розгиначів:

  1. руброспінальний
  2. вестибулоспінальний
  3. передній спіноцеребеллярний
  4. задній спіноцеребеллярний
  5. кортикоспінальний

6.У людини після спинномозкової травми відсутня больова та температурна чутливість. Які провідникові шляхи спинного мозку пошкоджені?

  1. Спіноталамічні
  2. Спінокортикальні
  3. Ретикулоспінальні
  4. Вестибулоспінальні
  5. Руброспінальні

7.У спінальної жаби переріз сідничного нерву призвів до збільшення довжини задньої кінцівки на стороні перерізу, що стало наслідком пошкодження рефлекторної дуги одного з рефлексів6

  1. фазичного флексорного
  2. фазичного міотатичного
  3. тонічного міотатичного
  4. тонічного рефлексу опори
  5. фазичного екстензорного

8..У людини виявили зміни характеру колінного рефлексу, які стали наслідком пошкодження локального спінального нервового центру у одному з відділів спинного мозку:

  1. шийному
  2. грудному
  3. поперековому
  4. крижовому
  5. куприковому

9.У відповідь на сильне швидке скорочення м’яза спостерігається його рефлекторне розслаблення, що є наслідком подразнення одного з рецепторів:

  1. м’язових веретен
  2. сухожильних рецепторів Гольджі
  3. суглобових рецепторів Руфіні
  4. дотикових рецепторів Майсснера
  5. вільних нервових закінчень

10.В експерименті подразнювали електричним струмом гама-мотонейрони, які іннервують дистальні кінці інтрафузальних м’язових волокон м’язових веретен, що розташовані литковому м’язі, наслідком чого стало:

  1. розслаблення цього м’язу
  2. збільшення сили його скорочення
  3. скорочення протилежної групи м’язів
  4. нічого не змінилось

 


6. Протокол практичного заняття №8. “____”_____200___

Робота 1. Дослідження спінального шоку у жаби

Що нижче організація тварини, то менше часу триває у неї спінальний шок при деенцефалізації і то менше відрізняються в післяшоковий період її рухові спінальні рефлекси від цих рефлексів у інтактної тварини. У мавпи спінальний шок спостерігається кілька тижнів, у спінальної жаби він триває кілька хвилин, і недосвідченому досліднику не завжди вдається спостерігати цей стан.

Мета роботи:виявити у спінальної жаби явище спінального шоку і визначити його приблизну тривалість.

Для роботи потрібні:штатив з гачком, препарувальний набір, секундомір, жаба.

Хід роботи.Приготувати спінальну жабу. В момент декапітації увімкнути секундомір. Якомога швидше підвісити спінальну жабу на гачок штатива і, не втрачаючи часу на обмивання її тіла водою, за допомогою пінцета ущипнути за пальчик однієї з кінцівок. З проміжками в 10 с. наносити повторні подразнення до того моменту, коли у відповідь на подразнення виникне рухова реакція жаби. В цей момент вимкнути секундомір.

Результати роботи.

1) Тривалість з моменту декапітації жаби до появи спінальних рухових рефлексів становить________________________________________________________________________с

 

Висновки:

1) Тимчасова відсутність спінальних рефлексів після перерізу між головним і спинним мозком свідчить про явище_______________________________________, що спостерігається в початковий період переходу спинного мозку на режим автономної діяльності.

2) ________________________________________________________________________

Робота 2. Дослідження м'язового тонусу спінальної жаби

Коли спінальна жаба підвішена на гачок штатива, її задні лапки в колінних і гомілкових суглобах перебувають у дещо зігнутому стані. Це положення лапок обумовлене спінальними міотатичними рефлексами, що формуються в м’язових веретенах різних флексорних м’язів задніх лапок під впливом розтягнення цих м’язів силою гравітації (масою тієї частини лапки, яка міститься нижче від суглоба, в якому дані м’язи згинають лапку). Рефлекторно викликаний міотатичний тонус флексорних м’язів заважає розпрямленню лапок під впливом сили гравітації, тобто має антигравітаційну дію.

Мета роботи:виявити у спінальної жаби наявність антигравітаційного м’язового тонусу; підтвердити його рефлекторну природу.

Для роботи потрібні:штатив з гачком, препарувальний набір, склянка з водою, жаба.

Хід роботи.Приготувати спінальну жабу і підвісити її за нижню щелепу на гачок штатива. Звернути увагу на положення (ступінь розтягнення) задніх лапок жаби.

Зробити розтин шкіри на верхній поверхні стегна однієї із задніх лапок жаби, розсунути м’язи і, знайшовши сідничний нерв, перерізати його. Звернути увагу, як змінилось у підвішеної жаби положення задньої лапки після денервації її м’язів. Порівняти ступінь її розпрямлення із ступенем розпрямлення лапки, що не була денервована.

Результати роботи.

1) Задні кінцівки спінального препарату жаби зігнуті у колінних суглобах приблизно пі

д кутом________________________

2) Після перерізу сідничного нерва з правої сторони кут згинання задньої правої кінцівки у колінному суглобі становить________________________________________

Висновки:

1) Причиною згинання у суглобах задніх лапок жаби, підвішеної на гачок є тонус__________________м’язів задніх лапок спінальної жаби, який обумовлений_____________________спінальним рефлексом, бо після перерізу сідничного нерва з однієї сторони____________________________

2)Схема рефлекторної дуги спінального тонічного_______________________рефлексу, який виникає при розтягненні рецепторів_______________________________________

 

Робота 3. Дослідження пози спінальної жаби

В післяшоковий період, коли після деенцефалізації поновлюється рефлекторна діяльність спинного мозку, спінальні рухові рефлекси, в тому числі й тонічні, проявляються зміненими не тільки у вищих тварин, але, хоча й меншою мірою, у жаби.

За характером пози тварини судять про силу тонічних рефлексів, спрямованих на забезпечення цієї пози. Співставляючи позу спінальної та інтактної жаби, можна оцінити силу, а отже й ступінь ефективності антигравітаційних тонічних рефлексів спинного мозку при його діяльності в автономному режимі.

Мета роботи:виявити чи можуть спінальні центри за їх автономної діяльності забезпечити антигравітаційну позу.

Для роботи потрібні:препарувальний набір, дощечка, 2 жаби.

Хід роботи.Декапітувати одну з жаб. Для успішного проведення даного дослідження треба бути впевненим, що у декапітованої жаби не збереглася невелика ділянка головного мозку, тобто що ця жаба насправді спінальна. Тому, проводячи декапітацію, бранші ножиць слід розміщувати якомога далі позаду очей жаби.

Впевнившись, що спінальний шок, який виникає після деенцефалізації жаби, завершився, посадити її на дощечку поряд з контрольною інтактною жабою.. Порівняти пози сидіння обох жаб, звернувши увагу на відстань між поверхнею дощечки і краєм нижньої щелепи кожної жаби. Ця відстань характеризує ступінь розпрямлення передніх лапок жаби, отже й силу антигравітаційного тонусу екстензорних м’язів цих лапок.

Результати роботи.

1) Поза спінальної жаби відрізняється від пози у інтактної жаби_______________________

________________________________________________________________________________.

Висновки (відповісти на запитання, чи можуть у жаби координаційні механізми спинного мозку за його автономної діяльності забезпечити антигравітаційну позу тварин?)

 

 

Робота 4. Дослідження фазичних шкірно-м’язових рухових рефлексів спінальної жаби

Подразнюючи 0.3 % розчином сірчаної кислоти різні рефлексогенні зони шкіри спінальної жаби і змінюючи силу подразника (концентрація кислоти 1 %), можна виявити основні фазичні шкірно-м’язові рухові рефлекси, притаманні даній тварині. Всі ці рефлекси мають захисне значення: вони є пасивно-захисними (віддалення травмованої частини тіла чи всього тіла від подразника) або активно-захисними (видалення з поверхні тіла травмівного чинника).

Мета роботи:виявити у спінальної жаби згинальний захисний та розгинальний перехресний рефлекси, гомо-латеральні й контрлатеральні рефлекторні реакції передніх кінцівок у відповідь на подразнення однієї із задніх кінцівок, а також потиральний рефлекс..

Для роботи потрібні:штатив з гачком, препарувальний набір, склянки з 0.1, 0.3, 0.5 та 1 % розчином сірчаної кислоти, фільтрувальний папір, нарізаний квадратиками площею 0.5 см2, склянка з водою, жаба.

Хід роботи.Приготувати спінальну жабу і підвісити її на гачок штатива. Шматочок фільтрувального паперу, змочений 0.1 % розчином сірчаної кислоти, прикласти до шкіри ступні жаби, стимулюючи появу захисної рефлекторної реакції. Після виникнення цієї реакції змити кислоту, для чого, не знімаючи жаби з гачка штатива, занурити її у склянку з водою.

Повторити дослід, використовуючи як подразник кислоту більшої концентрації. Спостерігати, який характер має захисна рефлекторна реакція жаби при різній силі травмівного подразника. Після кожного дослідження треба змивати кислоту із поверхні шкіри лапки жаби.

Покласти папірець, змочений 0,3 % розчином сірчаної кислоти, на шкіру грудей жаби і звернути увагу на характер спричиненої захисної ритмічної рухової реакції жаби. Змити кислоту з поверхні шкіри жаби.

Перерізати хребет спінальної жаби в грудному відділі. Розтин треба робити на рівні нижнього краю лопаток. Після перерізування хребта задня частина тіла жаби залишається з’єднаною з передньою її частиною тільки м’якими тканинами. Повторити всі дослідження, які були проведені до перерізування. Звернути увагу на те, які рефлекси жаби зберігаються після перерізування її хребта в грудному відділі.

Результати роботи.

(Описати захисні рефлекторні реакції спінальної жаби)

 

 

Висновки (відповісти на такі запитання: які види спінальних фазичних шкірно-м’язових рухових рефлексів притаманні жабі)

 

 

Робота 5. Дослідження сухожильних рефлексів у людини

До фазичних пропріоцептивних рухових рефлексів спинного мозку насамперед належать сухожильні.

Сухожильні рефлекси (колінний, ахіллів, ліктьовий) одержали свою назву через те, що вони виникають при ударі по сухожиллю того чи іншого м’яза. Удар по сухожиллю м’яза зумовлює його розтягування, що є адекватним подразником для м’язових веретен і спричинює міотатичний рефлекс (рефлекс на розтягування). Розтягування м’яза при ударі по сухожиллю, на відміну від розтягування м’яза силою гравітації, здійснюється інтенсивно, різко, поривчасто. Тому характер рефлекторної реакції м’язів у відповідь на подразник також буде іншим: рухова реакція буде не тонічною, а фазичною.

Таким чином, сухожильні рефлекси за механізмом свого виникнення є фазичними міотатичними руховими.

Сухожильні рефлекси належать до сегментарних рефлексів спинного мозку, дуги яких замикаються на певних його рівнях. У зв’язку з цим їх використовують у клінічній практиці для топічної діагностики уражень спинного мозку.

За своїм пристосувальним значенням сухожильні рефлекси, як і інші спінальні рухові фазичні, є захисними: рефлекторне скорочення м’яза, який різко розтягується, переслідує мету звести до мінімуму можливість відриву сухожилля м’яза від місця його прикріплення до кістки.

Мета роботи: виявити наявність сухожильних рефлексів у людини. Проаналізувати механізм їх виникнення.

Для роботи потрібенневрологічний молоточок.

Хід роботи.1. Дослідження колінного рефлексу. Обстежуваний сідає на стілець і кладе одну ногу на другу так, щоб гомілка вільно звисала. М’язи треба розслабити. Для зменшення гальмівного впливу з боку головного мозку на стан центрів спинного мозку обстежуваному пропонують розтягувати із зусиллям зчеплені пальці рук. Коли всі умови виконано, нанести короткий удар молоточком нижче колінної чашечки, де розташоване сухожилля чотириголового м’яза стегна. Щоб удар був нанесений успішно, треба перед цим намацати сухожилля і нанести удар точно в ділянці його проекції. Удар має бути досить сильним і різким (поривчастим). Спостерігати за рефлекторною реакцією.

2. Дослідження ахіллового рефлексу. Запропонувати обстежуваному стати на коліна на стілець або на кушетку (тапчан) так, щоб ступні вільно звисали. Як і при дослідженні колінного рефлексу, пропонують розтягувати зчеплені пальці рук. Молоточком нанести удар у ділянці шкірної проекції ахіллового сухожилля на одній, а потім на другій нозі. Спостерігати за рефлекторними реакціями.

Результати роботи.

1) При ударі неврологічним молоточком нижче колінної чашечки сухожилля на одній, а потім на другій нозі спостерігаємо-----------------------------_______________________________________

 

2) При ударі неврологічним молоточком у ділянці шкірної проекції ахіллового сухожилля на одній, а потім на другій нозі спостерігаємо_______________________________________________

 

Висновки: (відповісти на запитання: з яких рецепторів і чому виникають сухожильні рефлекси? Намалювати схему рефлекторної дуги досліджуваних рефлексів).

 

Протокол перевірено. ________________________

(підпис викладача, дата)


Література

Основна

1.Нормальна фізіологія / 3а ред. В. I. Філімонова.—■ К.: 3доров'я, 1994.— С. 141 - 149.

2. Посібник з фізіології. За редакцією проф. В.Г.Шевчука. Вінниця: Нова книга, 2005. С.113-123.

Додаткова

1.Фізіологія людини. Вільям Ф.Ганонг. Переклад з англ. Львів: БаК, 2002 – C. 192-195


Практичне заняття 9

Дослідження ролі стовбура мозку в регуляції рухових функцій організму.

1.Актуальність теми:

Задній і середній мозок утворюють стовбур головного мозку. Цей відділ ЦНС має як сегментарні (рухові і парасимпатичні ядра черепних нервів), так і надсегментарні (рухові ядра і ядра регуляції вісцеральних функцій) механізми регуляції.

Ураження в ділянці стовбура головного мозку призводять до порушення регуляції як рухових, так і вісцеральних функцій організму.

2.Навчальні цілі:

Ø Аналізувати механізми впливу структур переднього мозку і стовбура мозку на активність моторних систем спинного мозку.

Ø Робити висновки про стан рухових функцій організму - м’язового тонусу, пози, локомоцій, рухових рефлексів що мають місце після поперечного перерізу на різних рівнях ЦНС та пошкодження рухових структур.

Ø Робити висновки про роль провідних шляхів ЦНС в забезпеченні рухових функцій.

3.Завдання для самостійної роботи під час підготовки до практичного заняття

3.1.Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до практичного заняття