Snímka 1

Samostatná práca na tému: „Fyziológia centrálneho nervového systému“ Vypracoval: študent gr. P1-11 =))

Snímka 2

Hippocampus Hipokampálny limbický kruh Peipetz. Úloha hipokampu v mechanizmoch tvorby pamäte a učenia. Predmet:

Snímka 3

Hipokampus (zo starogréčtiny ἱππόκαμπος – morský koník) je súčasťou limbického systému mozgu (čuchového mozgu).

Snímka 4

Snímka 5

Anatómia hipokampu Hipokampus je párová štruktúra umiestnená v stredných temporálnych lalokoch hemisfér. Pravý a ľavý hippocampi sú spojené komisurálnymi nervovými vláknami prechádzajúcimi cez komisuru fornixu. Hipokampy tvoria stredné steny dolných rohov laterálnych komôr, ktoré sa nachádzajú v hrúbke mozgových hemisfér, siahajú po najprednejšie úseky dolných rohov laterálnej komory a končia zhrubnutím rozdeleným malými drážkami na samostatné tuberkulózy - prsty na nohách morského koníka. Na mediálnej strane je hipokampálna fimbria, ktorá je pokračovaním stopky telencephalonu, zrastená s hipokampom. Choroidné plexy laterálnych komôr susedia s fimbriami hipokampu.

Snímka 6

Snímka 7

Hippocampal limbic circle of Peipets James Peipets Neurologist, MD (1883 - 1958) Vytvoril a vedecky potvrdil pôvodnú teóriu „cirkulácie emócií“ v hlbokých štruktúrach mozgu, vrátane limbického systému. „Papetzov kruh“ vytvára emocionálny tón našej psychiky a je zodpovedný za kvalitu emócií, vrátane emócií potešenia, šťastia, hnevu a agresie.

Snímka 8

Limbický systém. Limbický systém má tvar prstenca a nachádza sa na hranici neokortexu a mozgového kmeňa. Z funkčného hľadiska je limbický systém chápaný ako zjednotenie rôznych štruktúr telencephala, diencephala a stredného mozgu, poskytujúce emocionálne a motivačné zložky správania a integráciu viscerálnych funkcií tela. V evolučnom aspekte sa limbický systém formoval v procese sťažovania foriem správania organizmu, prechodu od rigidných, geneticky naprogramovaných foriem správania k plastickým, založeným na učení a pamäti. Štrukturálna a funkčná organizácia limbického systému. olfactorius bulb, cingulate gyrus, parahipocampal gyrus, dentate gyrus, hippocampus, amygdala, hypotalamus, prsné telieska, prsné telieska.

Snímka 9

Snímka 10

Najdôležitejšou cyklickou formáciou limbického systému je Peipetov kruh. Začína sa z hipokampu cez fornix do prsných teliesok, potom do predných jadier talamu, potom do gyrus cingulate a cez gyrus parahippokampus späť do hipokampu. Pohybom po tomto okruhu vzrušenie vytvára dlhodobé emocionálne stavy a „šteklí nervy“, prechádza cez centrá strachu a agresie, potešenia a znechutenia. Tento kruh zohráva veľkú úlohu pri formovaní emócií, učenia a pamäti.

Snímka 11

Snímka 12

Snímka 13

Hipokampus a s ním súvisiaci zadný frontálny kortex sú zodpovedné za pamäť a učenie. Tieto formácie vykonávajú prechod krátkodobej pamäte na dlhodobú pamäť. Poškodenie hipokampu vedie k narušeniu asimilácie nových informácií a tvorbe strednodobej a dlhodobej pamäte. Funkcia formovania pamäte a učenia je spojená predovšetkým s Peipetzovým kruhom.

Snímka 14

Existujú dve hypotézy. Podľa jedného z nich má hipokampus nepriamy vplyv na mechanizmy učenia tým, že reguluje bdelosť, nasmerovanú pozornosť a emocionálne a motivačné vzrušenie. Podľa druhej hypotézy, ktorá bola v posledných rokoch všeobecne uznávaná, hipokampus priamo súvisí s mechanizmami kódovania a klasifikácie materiálu, jeho časová organizácia, t. j. regulačná funkcia hipokampu prispieva k zintenzívneniu a predĺženiu tohto proces a pravdepodobne chráni pamäťové stopy pred rušivými vplyvmi, v roku V dôsledku toho sa vytvárajú optimálne podmienky na konsolidáciu týchto stôp do dlhodobej pamäte. Formácia hipokampu je obzvlášť dôležitá v počiatočných štádiách učenia a podmienenej reflexnej aktivity. Počas vývoja potravou podmienených reflexov na zvuk sa v hipokampe zaznamenali neurónové reakcie s krátkou latenciou a v temporálnom kortexe sa zaznamenali reakcie s dlhou latenciou. Práve v hipokampe a prepážke boli nájdené neuróny, ktorých aktivita sa zmenila len vtedy, keď boli prezentované párové podnety. Hipokampus je prvým bodom konvergencie podmienených a nepodmienených podnetov.

TÉMA: PLÁN CENTRÁLNEHO NERVOVÉHO SYSTÉMU (CNS): 1. Úloha CNS v integračnej, adaptačnej činnosti organizmu. 2. Neurón – ako stavebná a funkčná jednotka centrálneho nervového systému. 3. Synapsie, štruktúra, funkcie. 4. Reflexný princíp regulácie funkcií. 5. História vývoja reflexnej teórie. 6. Metódy štúdia centrálneho nervového systému.

Centrálny nervový systém vykonáva: 1. Individuálne prispôsobenie tela vonkajšiemu prostrediu. 2. Integračné a koordinačné funkcie. 3. Formuje správanie zamerané na cieľ. 4. Vykonáva rozbor a syntézu prijatých podnetov. 5. Tvorí tok eferentných impulzov. 6. Udržuje tonus telesných systémov. Moderná koncepcia centrálneho nervového systému je založená na neurálnej teórii.

Centrálny nervový systém je súbor nervových buniek alebo neurónov. Neuron. Veľkosti od 3 do 130 mikrónov. Všetky neuróny bez ohľadu na veľkosť pozostávajú z: 1. Tela (soma). 2. Dendritické procesy axónov Štrukturálne a funkčné prvky centrálneho nervového systému. Zhluk telies neurónov tvorí šedú hmotu centrálneho nervového systému a zhluk procesov tvorí bielu hmotu.

Každý bunkový prvok plní špecifickú funkciu: Telo neurónu obsahuje rôzne vnútrobunkové organely a zabezpečuje život bunky. Telová membrána je pokrytá synapsiami, preto vníma a integruje impulzy prichádzajúce z iných neurónov. Axón (dlhý výbežok) - vedie nervový impulz z tela nervovej bunky do periférie alebo do iných neurónov. Dendrity (krátke, rozvetvené) - vnímajú podráždenie a komunikujú medzi nervovými bunkami.

1. Podľa počtu výbežkov sa rozlišujú: - unipolárne - jeden výbežok (v jadrách trojklaného nervu) - bipolárne - jeden axón a jeden dendrit - multipolárne - niekoľko dendritov a jeden axón 2. Z funkčného hľadiska: - aferentné alebo receptorové - (vnímajú signály z receptorov a prenášané do centrálneho nervového systému) - interkalárne - zabezpečujú komunikáciu medzi aferentnými a eferentnými neurónmi. - eferentné - vedú impulzy z centrálneho nervového systému do periférie. Sú 2 typov: motorické neuróny a eferentné neuróny ANS - excitačné - inhibičné KLASIFIKÁCIA neurónov

Vzťah medzi neurónmi sa uskutočňuje prostredníctvom synapsií. 1. Presynaptická membrána 2. Synaptická štrbina 3. Postsynaptická membrána s receptormi. Receptory: cholinergné receptory (M a N cholinergné receptory), adrenergné receptory - α a β Axonálny hrbolček (expanzia axónov)

KLASIFIKÁCIA SYNAPS: 1. Podľa lokalizácie: - axoaxonálne - axodendritické - neuromuskulárne - dendrodendritické - axosomatické 2. Podľa charakteru účinku: excitačné a inhibičné. 3. Spôsobom prenosu signálu: - elektrický - chemický - zmiešaný

K prenosu excitácie v chemických synapsiách dochádza vďaka mediátorom, ktoré sú 2 typov - excitačné a inhibičné. Vzrušujúce látky - acetylcholín, adrenalín, serotonín, dopamín. Inhibičné – kyselina gama-aminomaslová (GABA), glycín, histamín, β-alanín atď. Mechanizmus prenosu vzruchu v chemických synapsiách

Mechanizmus prenosu vzruchu v excitačnej synapsii (chemická synapsia): impulz, nervové zakončenie do synaptických plátov, depolarizácia presynaptickej membrány (vstup Ca++ a výstup transmiterov), neurotransmitery, synaptická štrbina, postsynaptická membrána (interakcia s receptormi), generácie EPSP AP.

1. V chemických synapsiách sa excitácia prenáša pomocou mediátorov. 2. Chemické synapsie majú jednosmerné vedenie vzruchu. 3.Únava (vyčerpanie zásob neurotransmiterov). 4. Nízka labilita imp/sec. 5. Sumácia excitácie 6. Blazing cesty 7. Synaptické oneskorenie (0,2-0,5 m/s). 8. Selektívna citlivosť na farmakologické a biologické látky. 9.Chemické synapsie sú citlivé na zmeny teploty. 10. Na chemických synapsiách je stopová depolarizácia. FYZIOLOGICKÉ VLASTNOSTI CHEMICKÝCH SYNAPS

REFLEKTOROVÝ PRINCÍP REGULÁCIE FUNKCIE Činnosť tela je prirodzenou reflexnou reakciou na podnet. Vo vývoji teórie reflexov sa rozlišujú tieto obdobia: 1. Descartes (16. storočie) 2. Sechenovský 3. Pavlovský 4. Moderné, neurokybernetické.

METÓDY VÝSKUMU CNS 1. Exstirpácia (odstránenie: čiastočné, úplné) 2. Podráždenie (elektrické, chemické) 3. Rádioizotop 4. Modelovanie (fyzikálne, matematické, koncepčné) 5. EEG (registrácia elektrických potenciálov) 6. Stereotaktická technika . 7. Rozvoj podmienených reflexov 8. Počítačová tomografia 9. Patologická metóda

Multimediálna podpora prednášok na tému „Základy neurofyziológie a GND“ Všeobecná fyziológia centrálneho nervového systému a dráždivých tkanív

Základné prejavy vitálnej činnosti Fyziologický odpočinok Fyziologická činnosť Podráždenie Vzrušenie Inhibícia

Typy biologických reakcií Podráždenie je zmena štruktúry alebo funkcie pod vplyvom vonkajšieho podnetu. Excitácia je zmena elektrického stavu bunkovej membrány, ktorá vedie k zmene funkcie živej bunky.

Štruktúra biomembrán Membrána pozostáva z dvojitej vrstvy fosfolipidových molekúl, pokrytých zvnútra vrstvou proteínových molekúl a zvonka vrstvou proteínových molekúl a mukopolysacharidov. Bunková membrána má veľmi tenké kanály (póry) s priemerom niekoľkých angstromov. Cez tieto kanály vstupujú do bunky a opúšťajú ju molekuly vody a iných látok, ako aj ióny s priemerom zodpovedajúcim veľkosti pórov. Na konštrukčných prvkoch membrány sú fixované rôzne nabité skupiny, čo dáva stenám kanála zvláštny náboj. Membrána je oveľa menej priepustná pre anióny ako pre katióny.

Pokojový potenciál Medzi vonkajším povrchom bunky a jej protoplazmou v pokoji je potenciálny rozdiel rádovo 60-90 mV. Povrch bunky je nabitý elektropozitívne vzhľadom na protoplazmu. Tento potenciálny rozdiel sa nazýva membránový potenciál alebo pokojový potenciál. Jeho presné meranie je možné len pomocou intracelulárnych mikroelektród. Podľa Hodgkin-Huxleyho membránovo-iónovej teórie sú bioelektrické potenciály spôsobené nerovnakou koncentráciou iónov K+, Na+, Cl- vo vnútri a mimo bunky a rôznou priepustnosťou povrchovej membrány voči nim.

Mechanizmus tvorby MP V pokoji je membrána nervových vlákien približne 25-krát priepustnejšia pre ióny K ako pre ióny Na + a pri excitácii je priepustnosť sodíka približne 20-krát vyššia ako priepustnosť draslíka. Veľký význam pre vznik membránového potenciálu má koncentračný gradient iónov na oboch stranách membrány. Ukázalo sa, že cytoplazma nervových a svalových buniek obsahuje 30-59-krát viac iónov K +, ale 8-10-krát menej iónov Na + a 50-krát menej iónov Cl- ako extracelulárna tekutina. Hodnota pokojového potenciálu nervových buniek je určená pomerom kladne nabitých iónov K +, difundujúcich za jednotku času z bunky smerom von pozdĺž koncentračného gradientu, a kladne nabitých iónov Na +, difundujúcich pozdĺž koncentračného gradientu v opačnom smere. .

Distribúcia iónov na oboch stranách bunkovej membrány Na + K +A – Na +K + pokojová excitácia

Na. Na ++ -K-K ++ - - membránová pumpa 2 Na +3K + ATP -áza

Akčný potenciál Ak je úsek nervového alebo svalového vlákna vystavený dostatočne silnému podnetu (napríklad nárazu elektrického prúdu), dochádza v tomto úseku k excitácii, ktorej jedným z najdôležitejších prejavov je rýchle rozkmitanie MP. , nazývaný akčný potenciál (AP)

Akčný potenciál Pri AP je zvykom rozlišovať medzi jeho vrcholom (tzv. hrot) a stopovým potenciálom. Vrchol PD má vzostupnú a zostupnú fázu. Pred vzostupnou fázou sa objavuje viac či menej výrazný tzv miestny potenciál alebo lokálna odozva. Keďže počiatočná polarizácia membrány mizne počas vzostupnej fázy, nazýva sa depolarizačná fáza; podľa toho sa zostupná fáza, počas ktorej sa polarizácia membrány vracia na svoju pôvodnú úroveň, nazýva repolarizačná fáza. Trvanie vrcholu AP v nervových vláknach a vláknach kostrového svalstva sa pohybuje v rozmedzí 0,4-5,0 ms. V tomto prípade je fáza repolarizácie vždy dlhšia.

Hlavnou podmienkou pre výskyt AP a šírenia excitácie je, že membránový potenciál sa musí rovnať alebo byť menší ako kritická úroveň depolarizácie (Eo<= Eк)

STAV VÝSTUPNÝCH KANÁLOV SODÍK A L A D E P O L A R I S A CI É S R E P O L A R I S A CIA

Parametre excitability 1. Prah vzrušivosti 2. Užitočný čas 3. Kritický sklon 4. Labilita

Prah stimulácie Minimálna hodnota sily stimulu (elektrický prúd) potrebná na zníženie náboja membrány z pokojovej úrovne (Eo) na kritickú úroveň (Eo) sa nazýva prahový stimul. Prah podráždenia E p = Eo - Ek Podprahový stimul je menej silný ako prahový Nadprahový stimul je silnejší ako prahový

Prahová sila akéhokoľvek stimulu v rámci určitých limitov nepriamo súvisí s jeho trvaním. Krivka získaná v takýchto experimentoch sa nazýva „krivka trvania sily“. Z tejto krivky vyplýva, že prúd pod určitou minimálnou hodnotou alebo napätím nespôsobuje budenie, nech už trvá akokoľvek dlho. Minimálna sila prúdu, ktorá môže spôsobiť excitáciu, sa nazýva reobáza. Najkratší čas, počas ktorého musí pôsobiť dráždivý podnet, sa nazýva užitočný čas. Zvyšovanie prúdu vedie ku skráteniu minimálneho času stimulácie, nie však donekonečna. Pri veľmi krátkych podnetoch sa krivka sily a času stáva rovnobežnou so súradnicovou osou. To znamená, že pri takýchto krátkodobých podráždeniach nedochádza k excitácii, bez ohľadu na to, aká veľká je sila podráždenia.

ZÁKON "SILA JE TRVANIE"

Stanovenie užitočného času je prakticky ťažké, pretože bod užitočného času sa nachádza na úseku krivky, ktorý sa stáča do rovnobežky. Preto sa navrhuje využiť užitočnú dobu dvoch reobáz – chronaxiu. Chronaximetria sa rozšírila experimentálne aj klinicky na diagnostiku poškodenia motorických nervových vlákien.

ZÁKON "SILA JE TRVANIE"

Prahová hodnota podráždenia nervu alebo svalu závisí nielen od trvania stimulu, ale aj od strmosti nárastu jeho sily. Prah podráždenia má najmenšiu hodnotu pre pravouhlé prúdové impulzy, charakterizované najrýchlejším možným nárastom prúdu. Keď sa sklon nárastu prúdu zníži pod určitú minimálnu hodnotu (tzv. kritický sklon), PD vôbec nenastane, bez ohľadu na to, do akej konečnej sily sa prúd zvýši. Fenomén adaptácie dráždivého tkaniva na pomaly rastúci stimul sa nazýva akomodácia.

Zákon „všetko alebo nič“ Podľa tohto zákona pod prahovými podnetmi nevyvolávajú excitáciu („nič“), ale pri prahových podnetoch excitácia okamžite nadobudne maximálnu hodnotu („všetko“) a pri ďalšom zosilnení sa už nezvyšuje. podnetu.

labilita Maximálny počet impulzov, ktoré je excitabilné tkanivo schopné reprodukovať v súlade s frekvenciou stimulácie nervu - nad 100 Hz sval - asi 50 Hz

Zákony vedenia vzruchu Zákon fyziologickej kontinuity; Zákon obojstranného vedenia; Zákon izolovaného vedenia.

Miesto, kde axón pochádza z tela nervovej bunky (axon hillock), má najväčší význam pri excitácii neurónu. Toto je spúšťacia zóna neurónu; práve tu dochádza k excitácii najľahšie. V tejto oblasti pre 50-100 mikrónov. axón nemá myelínovú pošvu, preto axónový vrch a počiatočný segment axónu majú najnižší prah podráždenia (dendrit - 100 mV, soma - 30 mV, axónový hrbolček - 10 mV). Dendrity tiež zohrávajú úlohu pri excitácii neurónu. Majú 15-krát viac synapsií ako soma, takže PD prechádzajúce pozdĺž dendritov do soma môžu ľahko depolarizovať soma a spôsobiť salvu impulzov pozdĺž axónu.

Vlastnosti metabolizmu neurónov Vysoká spotreba O 2. Úplná hypoxia počas 5-6 minút vedie k smrti kortikálnych buniek. Schopnosť alternatívnych ciest výmeny. Schopnosť vytvárať veľké zásoby látok. Nervová bunka žije iba s gliou. Schopnosť regenerovať procesy (0,5-4 mikrónov/deň).

Klasifikácia neurónov Aferentný, senzitívny Asociačný, interkalárny Eferentný, efektorový, motorický receptorový sval

Aferentná stimulácia sa uskutočňuje pozdĺž vlákien, ktoré sa líšia stupňom myelinizácie, a teda aj rýchlosťou vedenia impulzov. Vlákna typu A sú dobre myelinizované a vedú vzruchy rýchlosťou až 130-150 m/s. Poskytujú hmatové, kinestetické, ako aj rýchle pocity bolesti. Vlákna typu B majú tenkú myelínovú pošvu a menší celkový priemer, čo tiež vedie k nižšej rýchlosti vedenia impulzov - 3-14 m/s. Sú súčasťou autonómneho nervového systému a nezúčastňujú sa na práci kožného kinestetického analyzátora, ale môžu viesť niektoré teplotné a sekundárne bolestivé podnety. Vlákna typu C - bez myelínového obalu, rýchlosť vedenia impulzov do 2-3 m/s. Poskytujú pomalé pocity bolesti, teploty a tlaku. Zvyčajne ide o nejasne diferencované informácie o vlastnostiach podnetu.

Synapsa(y) je špecializovaná zóna kontaktu medzi neurónmi alebo neurónmi a inými excitabilnými bunkami, zabezpečujúca prenos vzruchu so zachovaním, zmenou alebo zánikom jeho informačnej hodnoty.

Excitačná synapsia – synapsia, ktorá excituje postsynaptickú membránu; vzniká v ňom excitačný postsynaptický potenciál (EPSP) a vzruch sa šíri ďalej. Inhibičná synapsia je synapsia, na ktorej postsynaptickej membráne vzniká inhibičný postsynaptický potenciál (IPSP) a vzruch prichádzajúci do synapsie sa ďalej nešíri.

Klasifikácia synapsií Na základe lokalizácie sa rozlišujú neuromuskulárne a neuroneuronálne synapsie, ktoré sa delia na axo-somatické, axo-axonálne, axo-dendritické, dendro-somatické. Podľa charakteru účinku na percepčnú štruktúru môžu byť synapsie excitačné alebo inhibičné. Podľa spôsobu prenosu signálu sa synapsie delia na elektrické, chemické a zmiešané.

Reflexný oblúk Akákoľvek reakcia organizmu na podráždenie receptorov pri zmene vonkajšieho alebo vnútorného prostredia prebieha cez centrálny nervový systém a nazýva sa reflex. Vďaka reflexnej aktivite je telo schopné rýchlo reagovať na zmeny prostredia a prispôsobiť sa týmto zmenám. Každý reflex sa uskutočňuje vďaka aktivite určitých štruktúrnych útvarov NS. Súbor formácií zapojených do realizácie každého reflexu sa nazýva reflexný oblúk.

Princípy klasifikácie reflexov 1. Podľa pôvodu - nepodmienené a podmienené. Nepodmienené reflexy sa dedia, sú zakotvené v genetickom kóde a podmienené reflexy vznikajú v procese individuálneho života na základe nepodmienených. 2. Podľa biologického významu → nutričný, sexuálny, obranný, orientačný, pohybový a pod. 3. Podľa umiestnenia receptorov → interoceptívne, exteroceptívne a proprioceptívne. 4. Podľa typu receptorov → zrakové, sluchové, chuťové, čuchové, bolestivé, hmatové. 5. Podľa umiestnenia centra → spinálny, bulbárny, mezencefalický, diencefalický, kortikálny. 6. Podľa dĺžky trvania odozvy → fázická a tonická. 7. Podľa charakteru odpovede → motorická, sekrečná, vazomotorická. 8. Príslušnosťou k orgánovému systému → dýchacie, srdcové, tráviace a pod.

Reflex. Neuron. Synapse. Mechanizmus excitácie cez synapsiu

Na túto tému sa vyjadril prof. Mukhina I.V.

Prednáška č. 6 Lekárska fakulta

KLASIFIKÁCIA NERVOVÉHO SYSTÉMU

Periférny nervový systém

Funkcie centrálneho nervového systému:

1). Kombinácia a koordinácia všetkých funkcií tkanív, orgánov a systémov tela.

2). Komunikácia organizmu s vonkajším prostredím, regulácia funkcií organizmu v súlade s jeho vnútornými potrebami.

3). Základ duševnej činnosti.

Hlavnou činnosťou centrálneho nervového systému je reflex

René Descartes (1596-1650) - priekopník konceptu reflexu ako reflexnej aktivity;

Georg Prochaski (1749-1820);

ONI. Sechenov (1863) „Reflexy mozgu“, v ktorom prvýkrát vyhlásil tézu, že všetky typy vedomého a nevedomého ľudského života sú reflexné reakcie.

Reflex (z latinčiny reflekto - odraz) je reakcia tela na podráždenie receptorov a vykonáva sa za účasti centrálneho nervového systému.

Teória Sechenov-Pavlovovho reflexu je založená na troch princípoch:

1. Štruktúrnosť (štrukturálnym základom reflexu je reflexný oblúk)

2. Determinizmus (princíp vzťahy príčiny a následku). Ani jedna reakcia tela sa nevyskytuje bez príčiny.

3. Analýza a syntéza (akýkoľvek účinok na telo sa najskôr analyzuje a potom zhrnie).

Morfologicky pozostáva z:

receptorové formácie, ktorej účelom je

V transformácia energie vonkajších podnetov (informácií)

V energia nervového impulzu;

aferentný (citlivý) neurón, vedie nervové impulzy do nervového centra;

interneurón (interneurón) neurónalebo nervové centrum

predstavujúci centrálnu časť reflexného oblúka;

eferentný (motorický) neurón, vedie nervový impulz k efektoru;

efektor (pracovné telo),vykonávanie príslušných činností.

Prenos nervových impulzov sa vykonáva pomocou neurotransmitery alebo neurotransmitery– chemické látky uvoľňované nervovými zakončeniami v

chemická synapsia

ÚROVNE ŠTÚDIA FUNGOVANIA CNS

Organizmus

Štruktúra a funkcia neurónu

Dendrity

Funkcie neurónov:

1. integračný;

2. Koordinácia

3. Trofický

			Purkyňova bunka
	Dendrity	Astrocyt	(mozoček)	Pyramída
			Oligodendrocyt
				kortikálny neurón

Všeobecná fyziológia
centrálny nervový
systémov
Prednáška č.2
pre študentov 2. ročníka
Hlava oddelenie Shtanenko N.I.

Osnova prednášky:

Základné fyziologické vlastnosti
nervových centier.
Vlastnosti distribúcie
excitácia v centrálnom nervovom systéme
Brzdenie
V
CNS.
Príroda
brzdenie. Druhy brzdenia.
Reflexné koordinačné mechanizmy
činnosti

Tretia úroveň koordinácie sa uskutočňuje v procese činnosti nervových centier a ich interakcie

Vytvárajú sa nervové centrá
kombinujúci niekoľko miestnych
siete a reprezentovať
komplex prvkov schopných
vykonávať určitý reflex
alebo behaviorálny akt.
.

–
Toto
totality
neuróny,
potrebné na realizáciu
istý
reflex
alebo
regulácia určitej funkcie.
M. Flourens (1842) a N. A. Mislavsky (1885)

je zložitý štrukturálny a funkčný
únie
Nervózny
bunky,
umiestnené na rôznych úrovniach
CNS a tie, ktoré im prislúchajú
integratívna regulácia činnosti
integrálne adaptívne funkcie
(napr. dýchacie centrum v širšom zmysle slova)

Klasifikácia nervových centier (podľa viacerých charakteristík)

Lokalizácie (kortikálne, subkortikálne,
chrbtica);
Funkcie (respiračné,
vazomotorika, tvorba tepla);
Modality holistického
biologické stavy (hlad, emócie, pudy atď.)

Jednostranné vedenie vzruchu
Synaptické oneskorenie – spomalenie
vedenie budenia cez stred 1,5-2 ms
ožarovanie (divergencia)
Konvergencia (animácia)
Cirkulácia (dozvuk)
Hlavné vlastnosti nervových centier sú určené charakteristikami ich
štruktúra a prítomnosť interneurónových synaptických spojení.

Reflexný oblúk

Synaptické oneskorenie vedenia

obdobie dočasne potrebné na:
1. excitácia receptorov (receptorov)
na vedenie budiacich impulzov
pozdĺž aferentných vlákien do stredu;
3.
distribúcia
vzrušenie
cez
nervové centrá;
4.
rozširovanie, šírenie
vzrušenie
Autor:
eferentné vlákna do pracovného orgánu;
2.
5. latentné obdobie pracovného orgánu.

Reflexný čas Centrálny reflexný čas

Reflexný čas
(doba latencie reflexu) je
čas od okamihu podráždenia do konca
účinok. V monosynaptickom reflexe dosahuje 20-25 ms. Toto
čas sa strávi na excitáciu receptorov, vedenie excitácie pozdĺž
aferentné vlákna, prenos vzruchu z aferentných neurónov na
eferentné (prípadne cez niekoľko interkalárnych), ktoré vedú budenie
pozdĺž eferentných vlákien a prenos vzruchu z eferentného nervu do
efektor
Centrálne
čas
reflex -
Toto
časový úsek, počas ktorého sa prenáša nervový impulz
mozgovými štruktúrami. V prípade monosynaptického reflexného oblúka to
je približne 1,5-2 ms - to je čas potrebný na prenos
vzruchy na jednej synapsii. Teda centrálny čas reflexu
nepriamo indikuje počet synaptických prenosov prebiehajúcich v
tento reflex. Centrálny čas v polysynaptických reflexoch
viac ako 3 ms. Vo všeobecnosti sú polysynaptické reflexy veľmi rozšírené
distribuované v ľudskom tele. Centrálny reflexný čas
je hlavnou zložkou celkového reflexného času.

Kolenný reflex

Príklady reflexných oblúkov
Kolenný reflex
Monosynaptické. IN
v dôsledku ostrého
vyvrtnutia
proprioreceptory
kvadriceps
dôjde k predĺženiu
holene
(- obranný
Reflexný čas
0,0196-0,0238 s.
alfa motorické neuróny
proprioceptívny
motor
bezpodmienečné)
Ale: ani tie najjednoduchšie reflexy nefungujú oddelene.
(Tu: interakcia s inhibičným okruhom antagonistického svalu)

Mechanizmus šírenia vzruchu v centrálnom nervovom systéme

Typy konvergencie excitácie na jednom neuróne

Multisenzorické
Multibiologické
Senzoricko-biologické

Fenomény konvergencie a divergencie v centrálnom nervovom systéme. Princíp „spoločnej konečnej cesty“

REVERBERATION
(obeh)

Zotrvačnosť
zhrnutie:
sekvenčný (dočasný)
priestorové
Transformácia vzrušenia
(rytmus a frekvencia)
Posttetanická potenciácia
(po aktivácii)

Sumár času

Priestorové zhrnutie

Sumácia v centrálnom nervovom systéme

Sekvenčné
Dočasné
zhrnutie
Priestorové zhrnutie

Transformácia rytmu budenia

Transformácia rytmu

Vlastnosti spúšťača
axónový pahorok
Prahová hodnota 30 mV
Prahová hodnota 10 mV
Neurónové telo
Ek
Eo
Axónsky pahorok
Ek
Eo
„Pri výstrele zo zbrane
neurón reaguje
guľometná paľba"

Transformácia rytmu

50
A
50
A
?
50
IN
Fázové vzťahy
prichádzajúce impulzy
IN
A
100
IN
A
IN
(nasleduje
spadnúť do
žiaruvzdornosť
predchádzajúce

Vlastnosti šírenia excitácie v centrálnom nervovom systéme

Centrálny reliéf

A
1
O
podráždenie A
vzrušiť sa
2 neuróny (1,2)
2
IN
3
4
5
O
podráždenie B
vzrušiť sa
2 neuróny (5, 6)
6
Bunky
periférne
hranice
Na podráždenie A + B
vzrušený 6
neuróny (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Bunky
centrálny
časti
neurálny bazén

Centrálna oklúzia

A
1
Keď je podráždený A
vzrušený 4
neurón (1,2,3,4)
2
3
Pri podráždení B
vzrušený 4
neurón (3, 4, 5, 6)
IN
4
5
6
Bunky
centrálny
časti
neurálny bazén
ALE pri kombinovanej stimulácii A + B
4 neuróny sú vzrušené (1, 2, 5, 6)

Fenomén oklúzie

3+3=6
4+4=8

Posttetanická potenciácia

Ca2+
Ca2+

Reverb obvod

Stredy s vysokou citlivosťou
na nedostatok kyslíka a glukózy
Selektívna citlivosť
k chemikáliám
Nízka labilita a vysoká únava
nervových centier
Tón nervových centier
Plastové

Synaptická plasticita

Ide o funkčnú a morfologickú reštrukturalizáciu
synapsia:
Zvýšená plasticita: uľahčenie (presynaptické
príroda, Ca++), potenciácia (postsynaptická povaha,
zvýšená citlivosť postsynaptických receptorov senzibilizácia)
Znížená plasticita: depresia (znížená
zásoby neurotransmiterov v presynaptickej membráne)
– ide o mechanizmus rozvoja habituácie – habituácie

Dlhodobé formy plasticity

Dlhodobá potenciácia – dlhodobá
posilnenie synaptického prenosu na
vysokofrekvenčné podráždenie, môže
pokračovať dni a mesiace. Charakteristické pre
všetky časti centrálneho nervového systému (hipocampus, glutamátergné
synapsie).
Dlhodobá depresia – dlhodobá
oslabenie synaptického prenosu (nízke
intracelulárny obsah Ca++)

aktívny nezávislý
fyziologický proces
spôsobené vzrušením a
zamerané na oslabenie
odvykanie alebo prevencia
iné vzrušenie

Brzdenie

Brzdenie
Inhibícia nervových buniek, centier -
rovnosť vo funkčnosti
význam so vzrušením nervózny
proces.
Ale! Brzdenie neplatí
je „pripojená“ k synapsiám, na ktorých
dochádza k inhibícii.
Inhibícia riadi excitáciu.

Funkcie brzdenia

Obmedzuje šírenie vzruchu v centrálnom nervovom systéme, ožarovanie, dozvuk, animáciu atď.
Funkcie súradníc, t.j. riadi vzrušenie
pozdĺž určitých dráh k určitým nervom
stredísk
Brzdenie vykonáva ochrannú alebo ochrannú funkciu.
úlohu tým, že chráni nervové bunky pred nadmerným
vzrušenie a vyčerpanie počas akcie
super silné a dlhotrvajúce dráždidlá

Centrálne brzdenie objavil I.M. Sechenov v roku 1863

Centrálna inhibícia v centrálnom nervovom systéme (Sechenovský)

Sechenovské brzdenie

Klasifikácia inhibície v centrálnom nervovom systéme

Elektrický stav membrány
hyperpolarizujúce
depolarizujúce
Vzťah k synapsii
postsynaptické
presynaptické
Neurónová organizácia
progresívny,
vratný,
bočné

Bioelektrická aktivita neurónu

Brzdové mediátory -

Brzdové mediátory GAMK (kyselina gama-aminomaslová)
Glycín
taurín
Výskyt IPSP v reakcii na aferentnú stimuláciu je povinný
je spojená so zahrnutím ďalšieho spojenia inhibičného interneurónu do inhibičného procesu, ktorého axonálne zakončenia sa rozlišujú
brzdový sprostredkovateľ.

Inhibičný postsynaptický potenciál IPSP

mv
0
4
6
8
pani
- 70
- 74
HYPERPOLARIZÁCIA
K+ Cl

TYPY BRZDENIA

P R V I C H N O E:
A) POSTSYNAPTICKÉ
B) PRESYNAPTICKÉ
SEKUNDÁRNY:
A) PESSIMÁLNE podľa N. Vvedenského
B) TRACE (so stopovou hyperpolarizáciou)
(Inhibícia po excitácii)

Iónová povaha postsynaptickej inhibície

Postsynaptická inhibícia (latinský post za, po niečom + grécky kontakt sinapsis,
spojenie) je nervový proces spôsobený pôsobením špecifických látok na postsynaptickú membránu
inhibičné mediátory vylučované špecializovanými presynaptickými nervovými zakončeniami.
Nimi uvoľnený vysielač mení vlastnosti postsynaptickej membrány, čo spôsobuje supresiu
schopnosť bunky generovať excitáciu. To má za následok krátkodobý nárast
permeabilitu postsynaptickej membrány pre ióny K+ alebo CI-, čo spôsobuje zníženie jej vstupu
elektrický odpor a generovanie inhibičného postsynaptického potenciálu (IPSP).

POSTSYNAPTICKÁ INHIBÍCIA

TO
Cl
GABA
TPSP

Brzdové mechanizmy

Znížená excitabilita membrány v
v dôsledku hyperpolarizácie:
1. Uvoľňovanie draselných iónov z bunky
2. Vstup iónov chlóru do článku
3. Znížená elektrická hustota
prúd pretekajúci cez axon
mohyla v dôsledku aktivácie
chlórové kanály

Klasifikácia druhov

ja
Primárne postsynaptické
brzdenie:
a) Centrálna (Sechenovská) inhibícia.
b) Kortikálne
c) Recipročná inhibícia
d) Spätné brzdenie
e) Bočná inhibícia
Smerom k:
Priamy.
Vratné.
Bočné.
Recipročné.

SM, MR – flexorové a extenzorové motorické neuróny.

Schéma priameho postsynaptického
inhibícia v segmente miechy.
MS, MR – motorické neuróny
flexor a extenzor.

Krokový reflex

Príklady reflexných oblúkov
Krokový reflex
4- dezinhibícia
3
4
1
2
A. nepretržitý
motorická stimulácia
Centrá CNS sú rozbité
za následné úkony
vzrušenie z pravej a
ľavá noha.
(recipročné + recipročné
oh brzdenie)
B. ovládanie pohybu pri
reflex držania tela
(recipročná inhibícia)

Recipročná inhibícia – na úrovni segmentov miechy

INHIBÍCIA V CNS

BRZDENIE
Spätné brzdenie
od Renshaw
B - vzrušenie
T - brzdenie
V centrálnom nervovom systéme
Bočné
brzdenie

Reverzibilná (antidromická) inhibícia

Opakujúca sa postsynaptická inhibícia (gr. antidromeo bežať v opačnom smere) – proces
regulácia intenzity signálov, ktoré prijímajú nervové bunky podľa princípu negatívnej spätnej väzby.
Spočíva v tom, že axónové kolaterály nervovej bunky nadväzujú synaptické kontakty so špeciálnymi
interneuróny (Renshawove bunky), ktorých úlohou je ovplyvňovať neuróny konvergujúce v bunke,
posielanie týchto kolaterál axónov.podľa tohto princípu sú motorické neuróny inhibované.

Bočná inhibícia

Synapsie na neuróne

Presynaptická inhibícia

Vykonáva sa prostredníctvom špeciálnych inhibičných interneurónov.
Jeho štruktúrnym základom sú axo-axonálne synapsie,
tvorené axónovými zakončeniami inhibičných interneurónov a
axonálne zakončenia excitačných neurónov.

PRESYNAPTICKÝ
BRZDENIE
1 - axón inhibičného neurónu
2 - axón excitačného neurónu
3 - postsynaptická membrána
alfa moto neurón
Cl¯- kanál
Na termináloch presynaptického inhibítora
axón uvoľní vysielač, ktorý
spôsobuje depolarizáciu vzruchov
koncovky
pozadu
skontrolovať
zvýšiť
priepustnosť ich membrány pre CI-.
Depolarizácia
príčin
znížiť
amplitúda prichádzajúceho akčného potenciálu
do excitačného axónového terminálu. IN
V dôsledku toho je proces inhibovaný
uvoľnenie neurotransmiteru excitáciou
Nervózny
koncovky
A
pokles
amplitúdy
vzrušujúce
postsynaptický potenciál.
Charakteristická vlastnosť
presynaptická depolarizácia je
pomalý vývoj a dlhé trvanie
(niekoľko stoviek milisekúnd), aj potom
jediný aferentný impulz.

Presynaptická inhibícia

Presynaptická inhibícia primárne blokuje slabé
asynchrónne aferentné signály a prenáša silnejšie,
preto slúži ako mechanizmus na izoláciu, izoláciu viac
intenzívne aferentné impulzy zo všeobecného toku. Má
obrovský adaptačný význam pre telo
aferentné signály smerujúce do nervových centier, najvýraznejšie
tie hlavné, najpotrebnejšie pre tento konkrétny čas.
Vďaka tomu sa uvoľňujú nervové centrá, nervový systém ako celok
od spracovania menej podstatných informácií

Aferentné impulzy z flexorového svalu pomocou Renshawových buniek spôsobujú presynaptickú inhibíciu na aferentnom nervu, ktorý pod

Presynaptický inhibičný obvod
v segmente miechy.
Aferentný
impulzy zo svalov
– flexor s
pomocou buniek
Volá sa Renshaw
presynaptické
zabrzdiť
aferentný nerv,
ktorý sa hodí
motorický neurón
extenzor

Príklady inhibičných porúch v centrálnom nervovom systéme

PORUŠENIE POSTSYNAPTICKEJ INHIBÍCIE:
STRYCHNÍN - BLOKOVANIE RECEPTOROV INHIBITORNÝCH SYNAPS
TETANUS TOXÍN - PORUCHA UVOĽŇOVANIA
SPROSTREDKOVATEĽ BRZD
PORUŠENIE PRESYNAPTICKEJ INHIBÍCIE:
PIKROTOXÍN - BLOKOVANIE PRESYNAPTICKÝCH SYNAPS
Strychnín a tetanový toxín naň nemajú žiadny vplyv.

Postsynaptická reentrantná inhibícia Blokovaná strychnínom.

Presynaptická inhibícia. Blokované pikrotoxínom

Klasifikácia druhov

Sekundárne brzdenie nie je spojené s
inhibičných štruktúr je
dôsledok predchádzajúceho
vzrušenie.
a) Transcendentné
b) Pesimálna inhibícia Vvednského
c) Parobiotikum
d) Inhibícia po excitácii

Indukcia

Podľa povahy vplyvu:
Pozitívne - pozorované pri výmene brzdenia
zvýšená excitabilita okolo vás.
Negatívne - ak je zameranie excitácie nahradené inhibíciou
Časom:
Simultánna Pozitívna simultánna indukcia
pozorované, keď inhibícia okamžite (súčasne) vytvorí stav
zvýšená excitabilita okolo vás.
Sekvenčné Pri zmene procesu brzdenia na
excitácia – pozitívna sekvenčná indukcia

Registrácia EPSP a IPSP

PRINCÍPY KOORDINÁCIE REFLEXNEJ ČINNOSTI

1. VZÁJOMNOSŤ
2. SPOLOČNÁ KONEČNÁ CESTA
(podľa Sherringtona)
3. DOMINANTY
4. PODRIADENIE NERVOVÉHO CENTRÁLNEHO URČENIA DOMINANTY
(Podľa A.A. Ukhtomského, 1931)
dočasne
dominantný
ohnisko
vzrušenie
V
centrálny
nervový systém, určujúci
aktuálna činnosť organizmu
DOMINANTNÝ
-

DEFINÍCIA DOMINANCE
(Podľa A.A. Ukhtomského, 1931)
dočasne
dominantný
reflex
alebo
behaviorálna
zákon,
ktoré
transformované a riadené
na daný čas s inými
rovnaké pracovné podmienky pre ostatných
reflexné oblúky, reflex
aparát a správanie vo všeobecnosti
DOMINANTNÝ
-

PRINCÍP DOMINANCE
Dráždivé látky
Nervové centrá
Reflexy

Hlavné znaky dominanta
(podľa A.A. Ukhtomského)
1. Zvýšená excitabilita dominanty
stred
2. Pretrvávanie excitácie v dominante
stred
3. schopnosť sumarizovať excitácie,
tým posilníte svoje vzrušenie
cudzie impulzy
4. Schopnosť spomaliť iný prúd
reflexy na spoločnej konečnej ceste
5. Zotrvačnosť dominantného centra
6. Schopnosť dezinhibovať

Schéma vzniku dominantného D - pretrvávajúci excitačný - úchopový reflex u žaby (dominantný), spôsobený aplikáciou strychnínu. Všetky

D
Schéma dominantnej formácie
D – pretrvávajúca excitácia úchopového reflexu
žaby (dominantné),
spôsobené aplikáciou
strychnín. Všetky podráždenia v
body 1,2,3,4 nedávajú odpovede,
ale len zvýšiť aktivitu
neuróny D.