Методы исследования ЦНС

Смоленская государственная академия

Физической культуры спорта и туризма

 

                             Реферат

 

 

“Методы исследования ЦНС ”

 

 

                                           Выполнил: Казаков С.

                                                                           Группа: 2-3-12

                                                                          

 

 

 

 

 

 

 

                                                        Содержание

1.Центральная нервная система

2.ЭЭГ(Электроэнцефалограмма)

3. Микроэлектроднный

4. Эхоэнцефалография, стереотаксический, реоэнцефалография

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

                Введение.

Центральная нервная система (ЦНС) — самая сложная из всех функциональных систем человека (рис. Центральная и периферическая нервная система).

В мозгу находятся чувствительные центры, анализирующие изменения, которые  происходят как во внешней, так и  во внутренней среде. Мозг управляет  всеми функциями организма, включая  мышечные сокращения и секреторную  активность желез внутренней секреции.

Главная функция нервной системы состоит  в быстрой и точной передаче информации. Сигнал от рецепторов к сенсорным  центрам, от этих центров — к моторным центрам и от них — к эффекторным органам, мышцам и железам, должен передаваться быстро и точно.

В коре головного мозга насчитывается  до 50 миллиардов нервных клеток (нейронов), объединенных в сложнейшую сеть. Отдельные клетки при помощи отростков соединяются между собой, каждая из них связана с несколькими тысячами других клеток коры большого мозга, образуя сложные функциональные системы (схема Функциональная система по П.K. Анохину). Нервные клетки могут находиться в состоянии возбуждения или торможения. Эти два основных процесса характеризуются силой, подвижностью и уравновешенностью.

В основе функционирования нервной системы  лежат безусловные и условные рефлексы.

Особенности характера (темперамента) в большой  степени определяются активностью  желез внутренней секреции (эндокринных  желез).

О психическом состоянии спортсмена можно судить по результатам исследования ЦНС и анализаторов.

Обследовать спортсмена можно как в состоянии  относительного покоя, во время решения  различных сложных задач, а также  физических нагрузках. Это дает возможность  определить критический уровень отдельных функций, что имеет для спортсменов большое значение.

Не  секрет, что каждое соревнование является «критической ситуацией», требующей  от спортсмена максимальной концентрации физических и психических качеств.

 

1.Центральная нервная система

Анатомия нервной  системы является одним из разделов анатомии человека, в котором рассматриваются строение и развитие головного и спинного мозга, а также периферической нервной системы, включающей нервы, нервные узлы (ганглии), нервные сплетения и автономную нервную систему. Сама же анатомия, изучающая строение тела человека, его внешнюю форму, а также развитие и строение отдельных органов и систем органов, обеспечивающих все жизненные проявления организма, относится к числу базовых (фундаментальных) наук о человеке.

В анатомии нервной системы  находит отражение важный принцип  единства строения организма и его  функций. Наряду с физиологией, антропологией, генетикой и другими медико-биологическими и психолого-педагогическими дисциплинами она закладывает фундаментальные знания о закономерностях жизнедеятельности организма человека, определяющих характер и особенности его поведения.

Известно, что в основе поведения человека, как и поведения  всех других живых существ, лежит  удовлетворение различных потребностей, которые в значительной степени  определяются строением и функциональными  возможностями их собственного организма. Удовлетворение потребностей живого существа, позволяющее ему выжить и оставить жизнеспособное потомство, означает его  успешную адаптацию к условиям существования. Во взаимодействии с внешней средой каждый организм вырабатывает адаптационные формы поведения, которые у подавляющего большинства животных, и человека в том числе, осуществляются при самом непосредственном участии нервной системы.

В соответствии с принятой в отечественной науке концепцией нервизма, Нервная система играет основополагающую роль в регулировании  всех проявлений жизнедеятельности организма и его поведения. У человека нервная система

• управляет деятельностью различных органов и их систем, составляющих целостный организм;
• координирует процессы, протекающие в организме, с учетом состояния внутренней и внешней среды, анатомически и функционально связывая все части организма в единое целое;
• посредством органов чувств осуществляет связь организма с окружающей средой, обеспечивая взаимодействие с ней;
• способствует становлению межличностных контактов, необходимых для организации социума.

Поэтому для психолога  так важно изучение анатомии нервной  системы. Не располагая знаниями о ее строении и развитии, невозможно разобраться во всем многообразии функциональных проявлений организма человека, включая различные формы психической деятельности.

Анатомия нервной системы  сложилась как аналитическая  наука, так как в ее основе лежит  анализ, т. е. расчленение сложноустроенного  мозга на составляющие его элементы. Для этих целей используются различные  методы исследования: рассечение (препарирование), изготовление тонких срезов и избирательное окрашивание их, заполнение кровеносных и лимфатических сосудов консервирующими жидкостями и окрашенными массами, рентгенография, компьютерная томография и другие современные методы исследования. Широко используются также микроскопические методы, с помощью световых и электронных микроскопов позволяющие изучить тонкое строение нервной ткани и структурные взаимоотношения нейронов.

Существуют два большие группы методов изучения ЦНС:

1. экспериментальный метод, который проводится на животных;
2. клинический метод, который применим к человеку.

К числу экспериментальных методов классической физиологии относятся методы, направленные на активацию или подавление изучаемого нервного образования. К ним относятся:

1. метод поперечной перерезки ЦНС на различных уровнях;
2. метод экстирпации (удаления различных отделов, денервации органа);
3. метод раздражения путем активирования (адекватное раздражение – раздражение электрическим импульсом, схожим с нервным; неадекватное раздражение – раздражение химическими соединениями, градуируемое раздражение электрическим током) или подавления (блокирования передачи возбуждения под действием холода, химических агентов, постоянного тока);
4. наблюдение (один из старейших, не утративших своего значения метод изучения функционирования ЦНС. Он может быть использован самостоятельно, чаще используется в сочетании с другими методами).

Экспериментальные методы при проведении опыта часто сочетаются друг с  другом.

Клинический метод направлен на изучение физиологического состояния ЦНС у человека. Он включает в себя следующие методы:

1. наблюдение;
2. метод регистрации и анализа электрических потенциалов головного мозга (электро-, пневмо-, магнитоэнцефалография);
3. метод радиоизотопов (исследует нейрогуморальные регуляторные системы);
4. условно-рефлекторный метод (изучает функции коры головного мозга в механизме обучения, развития адаптационного поведения);
5. метод анкетирования (оценивает интегративные функции коры головного мозга);
6. метод моделирования (математического моделирования, физического и т. д.). Моделью является искусственно созданный механизм, который имеет определенное функциональное подобие с исследуемым механизмом организма человека;
7. кибернетический метод (изучает процессы управления и связи в нервной системе). Направлен на изучение организации (системных свойств нервной системы на различных уровнях), управления (отбора и реализации воздействий, необходимых для обеспечения работы органа или системы), информационной деятельности (способности воспринимать и перерабатывать информацию – импульс в целях приспособления организма к изменениям окружающей среды).

Электроэнцефалограмма

Впервые регистрацию биоэлектрической активности мозга у человека осуществил австрийский психиатр, ректор Йенского Университета Ганс Бергер (1929)[32], показав, что биотоки мозга представляют электрические колебания, основными из которых являются колебания частотой 8-10 в секунду, названные им альфа- ритмом. Ему же принадлежит и термин “ электроэнцефалограмма”, и соответствующая аббревиатура- ЭЭГ, используемая до настоящего времени. С этого момента начинается современный этап клинической электроэнцефалографии. В последующем были открыты ритмы и других диапазонов: дельта- 1-4 колсек, тета- 5-8 колсек , бета- от 13 до 30 колсек. В настоящее время ЭЭГ- самостоятельная область исследований, нашедшая широкое применение в анестезиологии, реаниматологии, неврологии , нейрохирургии и других областях медицины как в клинических, так и в научных целях.

 

2.ЭЭГ

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) представляет собой запись электрической  активности нейронов различных структур головного мозга, которая делается на специальной бумаге при помощи электродов. Электроды накладываются  на различные части головы, и регистрируют активность той или иной части  мозга. Можно сказать, что электроэнцефалограмма является записью функциональной активности головного мозга человека любого возраста. Функциональная активность мозга человека зависит от деятельности срединных структур – ретикулярной формации и переднего мозга, которые предопределяют ритмичность, общую структуру и динамику электроэнцефалограммы. Большое количество связей ретикулярной формации и переднего мозга с другими структурами и корой определяют симметричность ЭЭГ, и ее относительную "одинаковость" для всего головного мозга. ЭЭГ снимается для того, чтобы определить активность работы головного мозга при различных поражениях центральной нервной системы, например, при нейроинфекциях (полиомиелит и др.), менингитах, энцефалитах и др. По результатам ЭЭГ можно оценить степень поражения головного мозга вследствие различных причин, и уточнить конкретное место, подвергшееся повреждению. ЭЭГ снимается согласно стандартному протоколу, который учитывает проведение записил в состоянии бодрствования или сна (грудные дети), с проведением специальных тестов. Рутинными тестами при ЭЭГ являются: 1. Фотостимуляция (воздействие вспышками яркого света на закрытые глаза). 2. Открывание и закрывание глаз. 3. Гипервентиляция (редкое и глубокое дыхание в течение 3 – 5 минут). Эти тесты проводят всем взрослым и детям при снятии ЭЭГ, независимо от возраста и патологии. Кроме того, при снятии ЭЭГ могут использоваться дополнительные тесты, например: сжатие пальцев в кулак; проба с лишением сна; пребывание в темноте в течение 40 минут; мониторирование всего периода ночного сна; прием лекарственных препаратов; выполнение психологических тестов. 
 

3. Микроэлектроднный

Микроэлектродная  техника в физиологии, применяется для измерения электрических, концентрационных и окислительных потенциалов различных клеток и их частей, а также для местного, строго ограниченного воздействия на них током и различными веществами. Микроэлектроды введены в 1946 американскими учёными Р. Джерардом и Дж. Лингом и стали применяться для отведения электрических потенциалов сначала от одиночного мышечного волокна, а затем и от отдельной клетки. В лабораторных исследованиях используются металлические микроэлектроды с диаметром кончика порядка 1 мкм, заполненные раствором электролита стеклянные микропипетки с диаметром кончика меньше 1 мкм и некоторые другие типы микроэлектродов. Для подведения их к объекту применяют микроманипуляторы. Околоклеточное отведение позволяет регистрировать токи действия, внутриклеточное отведение, кроме того — уровень мембранного потенциала и постсинаптические потенциалы (см. Биоэлектрические потенциалы). Регистрация биопотенциалов с помощью микроэлектродов требует специальной усилительной техники. М. т. позволила исследовать электрические явления в нервных клетках, благодаря чему были сделаны фундаментальные открытия: раскрыты механизмы синаптической передачи и генерации токов действия, а также получены сведения о временном и пространственном распределении нервных импульсов, кодирующем передачу информации в нервной системе.   4. Эхоэнцефалография, стереотаксический, реоэнцефалография I Эхоэнцефалографи́я (греч. ēchō отголосок, эхо + анат. encephalon головной мозг + греч. graphō писать, изображать; синонимы: ультразвуковая энцефалография, нейросонография) метод исследования головного  мозга с помощью ультразвука. Мягкие ткани головы, кости черепа, ткань головного мозга имеют различное акустическое сопротивление и в разной степени отражают ультразвук, что и используется в диагностических целях ( Ультразвуковая диагностика). Э. позволяет выявлять объемные поражения мозга (опухоли, гематомы, абсцессы, инородные тела и др.), гидроцефалию, внутримозговую гипертензию, отек мозга. Метод не имеет противопоказаний и может быть применен во всех случаях, когда можно обеспечить плотное прилегание ультразвукового датчика (зонда) к коже головы. Эхоэнцефалографию проводят с помощью ультразвуковых энцефалографов. Различают одномерную и двухмерную (ультразвуковое сканирование) Э. Специальной подготовки больного не требуется. Э. обычно выполняют в положении больного лежа, но возможно ее проведение и в положении больного сидя. Ультразвуковой датчик, рабочая поверхность которого смазана (для обеспечения акустического контакта) вазелиновым маслом, последовательно прикладывают к различным участкам головы, также предварительно обработанным вазелиновым маслом. Ультразвуковые сигналы, преобразованные в электрические импульсы, появляются на экране аппарата в виде кривой — ультразвуковой энцефалограммы (эхоэнцефалограммы), которую фотографируют и анализируют. Оптимальные условия для получения эхосигнал а создаются при установке датчика на боковой поверхности головы на 4—5 см выше наружного слухового прохода по бинаурикулярной линии, проходящей через теменную область. На эхоэнцефалограмме различают начальный комплекс (НК), конечный комплекс (КК), срединное эхо (М) и импульсы от различных несрединных структур мозга (ЭС). Начальный комплекс — участок эхоэнцефалограммы, состоящий из генераторного импульса и эхосигналов от мягких тканей головы, костей черепа и поверхностных структур головного мозга. Конечный комплекс формируется из эхосигналов от внутренней поверхности костей черепа, мягких тканей головы, границ раздела голова — воздух; наиболее постоянным является эхо-сигнал от внутренней поверхности костей черепа. Остальные элементы КК появляются лишь при полном прохождении ультразвука через кости черепа.               Стереотаксический Стереотаксический метод, или  сокращенно стереотаксис (от греч. stereos - объемный, пространственный и taxis - расположение), представляет собой совокупность приемов и расчетов, позволяющих с помощью специальных приборов и методов рентгенологического и функционального контроля с большой точностью ввести канюлю (электрод) в заранее определенную глубоко расположенную структуру головного или спинного мозга для воздействия на нее с лечебной целью. Основным методическим приемом стереотаксиса является сопоставление условной координатной системы мозга с координатной системой стереотаксического прибора. Основой хирургического стереотаксиса  является вычисление точных пространственных соотношений между какой-либо заданной структурой в глубине мозга и  рядом точек - ориентиров, которыми служат внутримозговые и (значительно  меньше) черепные анатомические образования. В результате этого стереотаксический  метод дает возможность хирургического воздействия на любую структуру, расположенную практически в  любом отделе головного и спинного мозга, соответственно предварительно определенным координатам. С теоретической точки  зрения нахождение центра заданной структуры  в глубине мозга сводится к  определению положения точки  в пространстве. Как известно из аналитической геометрии, положение  точки можно определить с помощью  декартовой системы координат или  взаимно перпендикулярных плоскостей (рис. 1). Эти плоскости соответственно связаны тремя осями - абсцисс, ординат  и аппликат. Координаты заданной точки  внутри системы определяются ее расстоянием  от всех трех координатных плоскостей, т. е. длиной перпендикуляров, опущенных  из этой точки на указанные плоскости. Известно также, что для определения  любой точки в пространстве достаточно найти две ее координаты и в  этом случае построение третьей плоскости  не обязательно.            Реоэнцефалография Реоэнцефалография (от греч. rhéos — течение, поток, enképhalos — головной мозг и... графия), клинический метод исследования кровоснабжения головного мозга человека. Для Р. применяют электронный прибор — реограф (см. Реография), электроды которого фиксируют на коже в определённых точках головы, и он непрерывно измеряет электропроводность тканей структур, расположенных между электродами. Показания прибора записывают на движущейся бумаге в виде реоэнцефалограммы, точно отражающей все колебания кровотока в сосудах мозга, так как кровь и ликвор головного мозга имеют в 3—4 раза большую электропроводность, чем остальные его ткани. Патологические и функциональные изменения кровоснабжения мозга выявляют при анализе скорости нарастания пульсовых волн и их амплитуды, а также при сравнении реоэнцефалограмм, зарегистрированных одновременно от симметричных отделов головы. Р. не нарушает деятельности мозга и безвредна для исследуемого, поэтому её широко применяют для диагностики заболеваний сосудистой системы мозга.