Контрольная работа по "Биологии"

1. Перечислите 3 фазы возникновения потенциала действия.

Потенциал действия (ПД) – это электрофизиологический процесс, выражающийся в быстром колебании мембранного потенциала, вследствие специфического перемещения ионов и способный распространяться без декремента на большие расстояния. В составе ПД различают 3 фазы: деполяризацию, инверсию, и реполяризацию. 
Фаза деполяризации. При действии на клетку деполяризующего раздражителя начальная частичная деполяризация происходит без изменения ее проницаемости для ионов (не происходит движение Na+ внутрь клетки, т. к. закрыты быстрые потенциалчувствительные каналы для Na+). Na+-каналы обладают регулируемым воротным механизмом, который расположен на внутренней и внешней сторонах мембраны. Имеются активационные ворота (m – ворота) и инактивационные (h – ворота). В покое m – ворота закрыты, а h – ворота открыты. В мембране также имеются K+ - каналы, имеющие только одни ворота (активационные), закрытые в покое. 
Когда деполяризация клетки достигает критической величины (Екр – критический уровень деполяризации, КУД), которая обычно равна 50мВ, проницаемость для Na+ резко возрастает – открывается большое количество потенциалзависимых m – ворот Na+ - каналов. За 1 мс через 1 открытый Na+ - канал в клетку попадает до 6000 ионов. Развивающаяся деполяризация мембраны вызывает дополнительное увеличение ее проницаемости для Na+, открываются все новые и новые m - ворота Na+ - каналы, так что ток Na+ имеет характер регенеративного процесса (сам себя усиливает). Как только ПП становится равным нулю, фаза деполяризации заканчивается. 
Фаза инверсии. Вход Na+ в клетку продолжается, т. к. m - ворота Na+ - каналы еще открыты, поэтому внутри клетки заряд становится положительным, а снаружи – отрицательным. Теперь электрический градиент препятствует входу Na+ в клетку, однако, из-за того, что концентрационный градиент сильнее электрического, Na+ все же проходит в клетку. В тот момент, когда ПД достигает максимального значения, происходит закрытие h – ворот Na+ - каналов (эти ворота чувствительны к величине положительного заряда в клетке) и поступление Na+ в клетку прекращается. Одновременно открываются ворота K+ - каналов. K+ транспортируется из клетки согласно химическому градиенту (на нисходящей фазе инверсии – еще и по электрическому градиенту). Выход положительных зарядов из клетки приводит к уменьшению ее заряда. K+ с небольшой скоростью может выходить из клетки также через неуправляемые K+ - каналы, которые всегда открыты. Все рассмотренные процессы являются регенеративными. Амплитуда ПД складывается из величины ПП и величины фазы инверсии. Фаза инверсии заканчивается, когда электрический потенциал снова становится равным нулю. 
Фаза реполяризации. Связана с тем, что проницаемость мембраны для K+ еще высока, и он выходит из клетки по градиенту концентрации, несмотря на противодействие электрического градиента (клетка внутри снова имеет отрицательный заряд). Выходом K+ обусловлена вся нисходящая часть пика ПД. Нередко в конце ПД наблюдается замедление реполяризации, кто связано с закрытием значительной части ворот K+ - каналов, а также – с возрастанием противоположно направленного электрического градиента.  
Если из внеклеточной среды убрать Na+ или заблокировать Na+ - каналы, то ПД не возникает. Так с помощью местных анестетиков расстраивается механизм управления у ворот Na+ - каналов. 

2. Что такое мышечный тонус? 
   Тонус (от лат. tonus - напряжение) - рефлекторное напряжение мышц, которое зависит от характера достигающих их нервных импульсов (нервно-мышечный тонус) и от происходящих в них метаболических процессов (собственный тонус мышц). В норме мышца не бывает совершенно расслабленной. Это обусловлено тем, что в ответ на эфферентную импульсацию, поступающую из головного мозга, и на афферентную, обусловленную раздражением проприорецепторов, поперечнополосатые мышцы находятся в постоянном напряжении (тонусе), которое принято называть контрактильным или фазическим мышечным тонусом.

3

4. Как возникает и чем проявляется нистагм?

Нистагм – это заболевание органов зрения, которое проявляется в виде «бегающего» взгляда, который не фиксируется на определённом объекте или предмете. У детей нистагм возникает относительно редко. До одного месяца у ребёнка может отмечаться несколько блуждающий взгляд. Затем он постепенно начинает фиксироваться на предметах и людях, которые к нему подходят. 
 

Причины развития нистагма

Могут быть как врождённые, так и приобретённые нистагмы. В первом случае должны быть в анамнезе родовые травмы или признаки задержки внутриутробного развития плода. В некоторых случаях нистагм проявляется в результате альбинизма, который характеризуется недостаточным количеством пигмента в волосах, глазах и коже. Также может быть полный альбинизм, что нередко подтверждается рождением абсолютно белых львов и тигров. Среди людей подобное также встречается. Из-за нехватки пигмента начинает страдать функция работы центральной области сетчатки, появляются проблемы с передачей импульсов по зрительному нерву. В результате развивается детский нистагм. 
Иногда развитию нистагма способствует травма или инфекционное поражение моста головного мозга, мозжечка, гипофиза или лабиринта. В некоторых случаях отравление или злоупотребление лекарственными препаратами (особенно наркотическими) провоцирует развитие нистагма. Также сильная стрессовая ситуация может привести к проявлению данного заболевания. 
 

Клинические проявления нистагма

У ребёнка отмечается ритмическое подёргивание (или движение) глазного яблока. При этом сам больной может это сразу не отметить, а только если сконцентрируется на данном дефекте. 
По своей клинической разновидности различается нистагм: 
– вертикальный, 
– горизонтальный, 
– круговой. 
Также бывает толчкообразным, маятникоподобным и смешанным. Поскольку во многих случаях нистагм развивается на фоне другого заболевания зрительной системы, его симптомы накладываются на проявления основной болезни.

5. К какой системе относится и за что отвечает гиппокамп?

Гиппокамп (hippocampus) расположен в глубине височных долей мозга и является основной структурой лимбической системы. Морфологически гиппокамп представлен стереотипно повторяющимися модулями, связанными между собой и с другими структурами.

Модульное строение обусловливает способность гиппокампа генерировать высокоамплитудную ритмическую активность. Связь модулей создает условие циркулирования активности в гиппокампе при обучении. При этом возрастает амплитуда синаптических потенциалов, увеличиваются нейросекреция клеток гиппокампа, число шипиков на дендритах его нейронов, что свидетельствует о переходе потенциальных синапсов в активные. Многочисленные связи гиппокампа со структурами как лимбической системы, так и других отделов мозга определяют его многофункциональность.

Выраженными и специфическими являются электрические процессы в гиппокампе. Активность здесь чаще всего характеризуется быстрыми бета-ритмами (14—30 в секунду) и медленными тета-ритмами (4—7 в секунду).

Если с помощью фармакологических методов в новой коре ослабить десинхронизацию на новое раздражение, то в гиппокампе затрудняется возникновение тета-ритма. Раздражение ретикулярной формации ствола мозга усиливает выраженность тета-ритма в гиппокампе и высокочастотных ритмов в новой коре.

Значение тета-ритма заключается в том, что он отражает реакцию гиппокампа, а тем самым — его участие в ориентировочном рефлексе, реакциях настороженности, повышения внимания, в динамике обучения. Тета-ритм в гиппокампе наблюдается при высоком уровне эмоционального напряжения — страхе, агрессии, голоде, жажде. Вызванная активность в гиппокампе возникает на раздражение различных рецепторов и любой из структур лимбической системы. Разносенсорные проекционные зоны в гиппокампе перекрываются. Это обусловлено тем, что большинство нейронов гиппокампа характеризуется полисенсорностью, т. е. способностью реагировать на световые, звуковые и другие виды раздражений.

Нейроны гиппокампа отличаются выраженной фоновой активностью. В ответ на сенсорное раздражение реагирует до 60% нейронов гиппокампа. Особенность строения гиппокампа, взаимосвязанные модули обусловливают цикл генерирования возбуждения в нем, что выражается в длительной реакции (до 12 с) нейронов на однократный короткий стимул.

Повреждение гиппокампа у человека нарушает память на события, близкие к моменту повреждения (ретроантероградная амнезия). Нарушаются запоминание, обработка новой информации, различие пространственных сигналов. Повреждение гиппокампа ведет к снижению эмоциональности, инициативности, замедлению скорости основных нервных процессов, повышаются пороги вызова эмоциональных реакций.

6. в чем биологический смысл внутреннего торможения

 Биологический смысл внутреннего торможения условных рефлексов состоит в том, что изменившиеся условия внешней среды (прекращение подкрепления условного стимула безусловным) требует соответствующего адаптивного приспособительного изменения в условно-рефлекторном поведении. Условный рефлекс угнетается, подавляется, поскольку перестает быть сигналом, предвещающим появление безусловного стимула.

7. Дайте характеристику  сильного уравновешенного подвижного  типа ВНД

 Сила нервных процессов выражается в способности нервных клеток переносить длительное и концентрированное возбуждение и торможение, не переходя в состояние запредельного торможения. Это определяет предел работоспособности (выносливости) нервной клетки. 
Каждая нервная клетка обладает предельной работоспособностью; под влиянием сильного или долго действующего раздражения она слабеет, делается неспособной проводить ту работу, которую она проводила прежде. Предел работоспособности нервной клетки у разных животных различен, что и указывает на силу или слабость нервной системы. 
Сила нервного процесса характеризуется соответствующей адекватной реакцией на сильные раздражители: сильные раздражения у сильной нервной системы вызывают и сильные процессы возбуждения. Чем сильнее нервная система, тем более ярко проявляется данная закономерность. Изменение силы раздражителя влечет за собой изменение силы реакции. Время реакции уменьшается при увеличении силы раздражителя. 
Сила нервных процессов характеризуется способностью к выработке условных рефлексов даже при действии сильных раздражителей: условнорефлекторная деятельность не нарушается при действии сильных раздражителей. 
Сильная нервная система отличается способностью нервной клетки сопротивляться длительному действию посторонних раздражителей. 
Слабая нервная система характеризуется неспособностью нервных клеток выдерживать длительное и концентрированное возбуждение или торможение при действии сильных раздражителей — нервные клетки переходят в состояние запредельного торможения. Таким образом, в слабой нервной системе нервные клетки отличаются низкой работоспособностью, их энергия быстро истощается. В слабой нервной системе и процесс возбуждения, и процесс торможения являются слабыми, характерная особенность слабой нервной системы — быстро наступает состояние заторможенности. 
Слабая нервная система обладает большой чувствительностью: даже на слабые раздражители такая нервная система дает соответствующую реакцию. 
Важным свойством высшей нервной деятельности является уравновешенность нервных процессов возбуждения и торможения, т. е. пропорциональное соотношение этих процессов. Лабораторные исследования дали возможность установить, что у некоторых животных эти два процесса взаимно уравновешиваются, а у других животных этого равновесия не наблюдается: преобладает или процесс торможения, или возбуждения. 
Показателем преобладания процессов возбуждения над процессами тормржения является быстрое образование условных рефлексов и медленное их угасание, в частности, медленное угасание ориентировочного рефлекса. Показателем преобладания процессов торможения является медленное образование условных рефлексов и быстрое их угасание. 
Уравновешенность может быть по силе (работоспособность) и уравновешенность по динамичности (скорость замыкания положительных условных связей или скорость замыкания тормозных реакций). 
Одним из основных свойств высшей нервной деятельности является подвижность нервных процессов. Подвижность нервной системы характеризуется сменяемостью процессов возбуждения и торможения, скоростью начала и прекращения их (когда этого требуют условия жизни), скоростью движения нервных процессов (их иррадиация и концентрация), скоростью появления нервного процесса в ответ на раздражение, скоростью образования новых условных связей, выработкой и изменением динамического стереотипа (скорость и прочность образования динамических стереотипов, а если требует жизнь, то и ломка их). 
В зависимости от сочетания силы, подвижности и уравновешенности процессов торможения и возбуждения образуются четыре основных типа высшей нервной деятельности. 
По признаку силы нервных процессов И. П. Павлов различал сильных и слабых животных. Сильных в свою очередь он подразделял на сильных уравновешенных и сильных неуравновешенных. Сильные уравновешенные могут быть быстрыми (живыми) и медленными (спокойными). Так была создана классификация типов высшей нервной деятельности. 
Слабый тип. Животные со слабой нервной системой не могут выдерживать сильные, длительные и концентрированные раздражители. Под действием сильных раздражителей задерживается выработка условных рефлексов или они разрушаются. Нарушения приводят к заболеванию нервной системы. Слабыми являются процессы торможения и возбуждения, особенно слабыми являются тормозные процессы (только 15—30 секунд нервная система слабых животных может переносить сильные торможения). 
При слабой нервной системе слабое раздражение может вызвать сильное возбуждение, сильное возбуждение может вызвать слабый ответ, или вызвать торможение, а возможен и срыв нервной деятельности, который вызывает шоковое состояние. 
При действии сильных раздражителей происходит задерживание выработки условных рефлексов и вообще отмечается низкая способность к их выработке. Одновременно с этим отмечается высокая чувствительность (т. е. низкий порог) на действия посторонних раздражителей. 
Сильный неуравновешенный тип, отличаясь сильной нервной системой, характеризуется неуравновешенностью основных нервных процессов — преобладанием процессов возбуждения над процессами торможения. В связи с этим у животных сильного неуравновешенного типа быстро образуются положительные условные рефлексы и медленно — тормозные. 
Сильный уравновешенный быстрый тип. Сильное раздражение вызывает сильное возбуждение. Процессы торможения и возбуждения уравновешены, но быстрота, подвижность, ведут к неустойчивости нервных связей, быстрой сменяемости нервных процессов. Сильный уравновешенный спокойный тип. Нервные процессы отличаются малой подвижностью. Животные внешне всегда спокойны, ровны, трудно возбудимы.

8. Перечислите общие эффекты симпатической нервной системы

Морфологически и функционально выделяют два отдела вегетативной нервной системы : симпатическую и парасимпатическую нервные системы.

Симпатическая система мобилизует силы организма в экстренных ситуациях, увеличивает трату энергетических ресурсов; парасимпатическая - способствует восстановлению и накоплению энергетических ресурсов.

Активность симпатической нервной системы и секреция адреналина мозговым веществом надпочечников связаны друг с другом, но не всегда изменяются в одинаковой степени. Так, при особо сильной стимуляции симпатоадреналовой системы (например, при общем охлаждении или интенсивной физической нагрузке ) возрастает секреция адреналина, усиливая действие симпатической нервной системы. В других же ситуациях симпатическая активность и секреция адреналина могут быть независимы. В частности, в ортостатической реакции участвует в основном симпатическая нервная система, а в реакции на гипогликемию - мозговое вещество надпочечников.

Окончания симпатических нервов образуют в иннервируемых тканях сплетения. Весь норадреналин , содержащийся в тканях, находится в симпатических окончаниях. В органах с обильной симпатической иннервацией его концентрация достигает 1-2мкг/г. Норадреналин в симпатических окончаниях, как и вмозговом веществе надпочечников , содержится в пузырьках. МАО , локализованная в митохондрияхсимпатических окончаний, играет важную роль в регуляции местной концентрации норадреналина (рис. 70.2 ). 

Катехоламины , содержащиеся в пузырьках, защищены от действия МАО, но свободные катехоламины в цитоплазме дезаминируются с образованием неактивных метаболитов.

Высвобождение норадреналина из симпатических окончаний запускается поступающим в эти окончания потенциалом действия.

Тела преганглионарных симпатических нейронов сосредоточены в промежуточном и боковом сером веществе ( интермедиолатеральном столбе ) грудных и поясничных сегментов спинного мозга ( рис. 41.1и рис. 41.2 ). Некоторые нейроны обнаружены в сегментах С8. Наряду с локализацией в интермедиолатеральном столбе выявлена локализация преганглионарных симпатических нейронов также в боковом канатике, промежуточной области спинного мозга и пластине X ( дорсальнеецентрального канала).

Большинство симпатических ганглиев удалено от иннервируемых органов, и поэтому от них идут длинные постганглионарные аксоны .

У большинства преганглионарных симпатических нейронов тонкие миелинизированные аксоны - В-волокна . Однако некоторые аксоны относятся к немиелинизированным С-волокнам. Скорость проведения по этим аксонам колеблется от 1 до 20 м/с. Они покидают спинной мозг в составе передних корешков и белых соединительных ветвей и оканчиваются в парных паравертебральных ганглиях или непарных превертебральных ганглиях . Посредством нервных веточек паравентебральные ганглии соединены в симпатические стволы , идущие по обе стороны позвоночника от основания черепа до крестца. От симпатических стволов отходят более тонкие немиелинизированные постганглионарные аксоны , которые либо направляются к периферическим органам в составе серых соединительных ветвей, либо образуют специальные нервы, идущие к органам головы, грудной, брюшной и тазовой полостей. Постганглионарные волокна от превертебральных ганглиев (чревного, верхнего и нижнего брызжеечных) идут через сплетения или в составе особых нервов к органам брюшной полости и органам полости таза.