Контрольная работа по "Биологии"

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство  по образованию

Чувашский государственный  педагогический университет

им И.Я.Яковлева

 

 

 

Факультет физической культуры

 

Кафедра физиологии

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Вариант 7

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка группы А

2 курса З/О

Николаева Екатерина  Викторовна

Проверил:

доцент, конд.биол.наук

Александрова  Л.А.

 

 

 

 

 

 

 

Чебоксары, 2009 
1. Функции продолговатого мозга

а) Функция  ядер продолговатого мозга

Продолговатый мозг (medulla oblongata) у человека имеет длину около 25 мм. Он является продолжением спинного мозга. Структурно по разнообразию и строению ядер продолговатый мозг сложнее, чем спинной. В отличие от спинного мозга он не имеет метамерного, повторяемого строения, серое вещество в нем расположено не в центре, а ядрами к периферии.

В продолговатом  мозге находятся оливы, связанные  со спинным мозгом, экстрапирамидной системой и мозжечком -  это тонкое и клиновидное ядра проприоцептивной чувствительности (ядра Голля и Бурдаха). Здесь же находятся перекресты нисходящих пирамидных путей и восходящих путей, образованных тонким и клиновидным пучками (Голля и Бурдаха), ретикулярная формация.

Продолговатый мозг за счет своих ядерных образований  и ретикулярной формации участвует  в реализации вегетативных, соматических, вкусовых, слуховых, вестибулярных рефлексов.

 

 

Рисунок 1. Поперечный разрез продолговатого мозга (А) и моста (Б)

А: 1 – срединный  шов; 2 – нижняя мозжечковая ножка; 3 – область расположения медиальной петли; 4 – ядро оливы; 5 – пирамиды; 6 – подъязычный нерв; 7 – блуждающий нерв; 8 – ядро подъязычного нерва; Б: 1 – полость IV желудочка; 2 – покрышка моста; 3 – трапециевидное тело; 4 – пирамидный пучок.

 

Функции продолговатого мозга: проводниковая и рефлекторная. Проводниковая функция: через продолговатый мозг проходят восходящие и нисходящие нервные пути, соединяющие головной и спинной мозг. Рефлекторная функция: в продолговатом мозге располагаются центры многих важнейших для жизни человека рефлексов. Здесь находится дыхательный центр (центр вдоха и выдоха), сосудодвигательный центр (поддерживает оптимальный просвет артериальных сосудов, обеспечивая нормальное давление крови), центр сердечной деятельности, центры врожденных пищевых рефлексов (глотания, сосания, отделения пищеварительных соков), центры защитных рефлексов (кашля, чихания, мигания, слезоотделения, рвоты).

Особенностью  продолговатого мозга является то, что его ядра, возбуждаясь последовательно, обеспечивают выполнение сложных рефлексов, требующих последовательного включения  разных мышечных групп, что наблюдается, например, при глотании.

В продолговатом  мозге расположены ядра следующих  черепных нервов:

- пара VIII черепных  нервов - преддверно-улитковый нерв  состоит из улитковой и преддверной  частей. Улитковое ядро лежит  в продолговатом мозге;

- пара IX - языкоглоточный  нерв (п. glossopharyngeus); его ядро образовано 3 частями - двигательной, чувствительной  и вегетативной. Двигательная часть  участвует в иннервации мышц  глотки и полости рта, чувствительная - получает информацию от рецепторов вкуса задней трети языка; вегетативная иннервирует слюнные железы;

- пара X - блуждающий  нерв (n. vagus) имеет 3 ядра: вегетативное  иннервирует гортань, пищевод,  сердце, желудок, кишечник, пищеварительные  железы; чувствительное получает  информацию от рецепторов альвеол легких и других внутренних органов и двигательное (так называемое обоюдное) обеспечивает последовательность сокращения мышц глотки, гортани при глотании;

- пара XI - добавочный  нерв (n. accessorius); его ядро частично  расположено в продолговатом мозге;

- пара XII - подъязычный  нерв (n. hypoglossus) является двигательным  нервом языка, его ядро большей  частью расположено в продолговатом  мозге.

Нервные центры имеют ряд общих свойств, что  во многом определяется структурой и  функцией синаптических образований:

1. Односторонность  проведения возбуждения. В рефлекторной  дуге, включающей нервные центры, процесс возбуждения распространяется  в одном направлении (от входа,  афферентных путей к выходу, эфферентным  путям).

2. Иррадиация  возбуждения. Особенности структурной организации центральных нейронов, огромное число межнейронных соединений в нервных центрах существенно модифицируют (изменяют) направление распространения процесса возбуждения в зависимости от силы раздражителя и функционального состояния центральных нейронов. Значительное увеличение силы раздражителя приводит к расширению области вовлекаемых в процесс возбуждения центральных нейронов - иррадиации возбуждения.

3. Суммация возбуждения.  В работе нервных центров значительное  место занимают процессы пространственной и временной суммации возбуждения, основным нервным субстратом которой является постсинаптическая мембрана. Процесс пространственной суммации афферентных потоков возбуждения облегчается наличием на мембране нервной клетки сотен и тысяч синаптических контактов. Процессы временной суммации обусловлены суммацией ВПСП на постсинаптической мембране.

4. Наличие синаптической  задержки. Время рефлекторной ре  акции зависит в основном от  двух факторов: скорости движения  возбуждения по нервным проводникам и времени распространения возбуждения с одной клетки на другую через синапс.

5. Высокая утомляемость. Длительное повторное раздражение  рецептивного поля рефлекса приводит  к ослаблению рефлекторной реакции  вплоть до полного исчезновения, что называется утомлением. Этот процесс связан с деятельностью синапсов -- в последних наступает истощение запасов медиатора, уменьшаются энергетические ресурсы, происходит адаптация постсинаптического рецептора к медиатору.

6. Тонус. Тонус,  или наличие определенной фоновой активности нервного центра, определяется тем, что в покое в отсутствие специальных внешних раздражений определенное количество нервных клеток находится в состоянии постоянного возбуждения, генерирует фоновые импульсные потоки. Даже во сне в высших отделах мозга остается некоторое количество фоновоактивных нервных клеток, формирующих «сторожевые пункты» и определяющих некоторый тонус соответствующего нервного центра.

7. Пластичность. Функциональная возможность нервного  центра существенно модифицировать картину осуществляемых рефлекторных реакций. Поэтому пластичность нервных центров тесно связана с изменением эффективности или направленности связей между нейронами.

8. Конвергенция. Нервные центры высших отделов  мозга являются мощными коллекторами, собирающими разнородную афферентную информацию. Количественное соотношение периферических рецепторных и промежуточных центральных нейронов (10:1) предполагает значительную конвергенцию («сходимость») разномодальных сенсорных посылок на одни и те же центральные нейроны. На это указывают прямые исследования центральных нейронов: в нервном центре имеется значительное количество поливалентных, полисенсорных нервных клеток, реагирующих на разномодальные стимулы (свет, звук, механические раздражения).

9. Интеграция в нервных центрах. Важные интегративные функции клеток нервных центров ассоциируются с интегративными процессами на системном уровне в плане образования функциональных объединений отдельных нервных центров в целях осуществления сложных координированных приспособительных целостных реакций организма (сложные адаптивные поведенческие акты).

10. Свойство  доминанты. Доминантным называется  временно господствующий в нервных  центрах очаг (или доминантный  центр) повышенной возбудимости  в центральной нервной системе. По А.А.Ухтомскому, доминантный нервный очаг характеризуется такими свойствами, как повышенная возбудимость, стойкость и инертность возбуждения, способность к суммированию возбуждения.

11. Цефализация  нервной системы. Основная тенденция  в эволюционном развитии нервной системы проявляется в перемещении, сосредоточении функции регуляции и координации деятельности организма в головных отделах ЦНС.

 

б) Рефлекторная функция  продолговатого мозга

Многочисленные  рефлексы продолговатого мозга делят  на жизненно важные и нежизненно важные, однако такое представление достаточно условно. Дыхательные и сосудодвигательные центры продолговатого мозга можно отнести к жизненно важным центрам, так как в них замыкается ряд сердечных и дыхательных рефлексов.

Продолговатый мозг организует и реализует ряд защитных рефлексов: рвоты, чиханья, кашля, слезоотделения, смыкания век.

Эти рефлексы реализуются  благодаря тому, что информация о  раздражении рецепторов слизистой  оболочки глаза, полости рта, гортани, носоглотки через чувствительные ветви тройничного и языкоглоточного нервов попадает в ядра продолговатого мозга, отсюда идет команда к двигательным ядрам тройничного, блуждающего, лицевого, языкоглоточного, добавочного или подъязычного нервов, в результате реализуется тот или иной защитный рефлекс.

Точно так же за счет последовательного  включения мышечных групп головы, шеи, грудной клетки и диафрагмы  организуются рефлексы пищевого поведения: сосания, жевания, глотания.

Кроме того, продолговатый  мозг организует рефлексы под держания позы. Эти рефлексы формируются за счет афферентации от рецепторов преддверия улитки и полукружных каналов в верхнее вестибулярное ядро; отсюда переработанная информация оценки необходимости изменения позы посылается к латеральному и медиальному вестибулярным ядрам.

Эти ядра участвуют в определении  того, какие мышечные системы, сегменты спинного мозга должны принять участие  в изменении позы, поэтому от нейронов медиального и латерального ядра по вестибулоспинальному пути сигнал поступает к передним рогам соответствующих сегментов спинного мозга, иннервирующих мышцы, участие которых в изменении позы в данный момент необходимо.

Изменение позы осуществляется за счет статических и статокинетических  рефлексов.

Статические рефлексы регулируют тонус скелетных мышц с целью удержания определенного положения тела. Статокинетические рефлексы продолговатого мозга обеспечивают перераспределение тонуса мышц туловища для организации позы, соответствующей моменту прямолинейного или вращательного движения.

Большая часть автономных рефлексов продолговатого мозга реализуется через расположенные в нем ядра блуждающего нерва, которые получают информацию о состоянии деятельности сердца, сосудов, пищеварительного тракта, легких, пищеварительных желез и др. В ответ на эту информацию ядра организуют двигательную и секреторную реакции названных органов.

Возбуждение ядер блуждающего  нерва вызывает усиление сокращения гладких мышц желудка, кишечника, желчного пузыря и одновременно расслабление сфинктеров этих органов. При этом замедляется и ослабляется работа сердца, сужается просвет бронхов.

Деятельность ядер блуждающего  нерва проявляется также в  усилении секреции бронхиальных, желудочных, кишечных желез, в возбуждении поджелудочной  железы, секреторных клеток печени.

В продолговатом мозге локализуется центр слюноотделения, парасимпатическая часть которого обеспечивает усиление общей секреции, а симпатическая - белковой секреции слюнных желез.

В структуре ретикулярной формации продолговатого мозга рас  положены дыхательный и сосудодвигательный центры. Особенность этих центров в том, что их нейроны способны возбуждаться рефлекторно и под действием химических раздражителей.

Дыхательный центр локализуется в медиальной части ретикулярной формации каждой симметричной половины продолговатого мозга и разделен на две части, вдоха и выдоха.

В ретикулярной формации продолговатого мозга представлен другой жизненно важный центр - сосудодвигательный центр (регуляции сосудистого тонуса).

Он функционирует совместно  с выше лежащими структурами мозга  и прежде всего с гипоталамусом. Возбуждение сосудодвигательного центра всегда изменяет ритм дыхания, тонус бронхов, мышц кишечника, мочевого пузыря, цилиарной мышцы и др. Это обусловлено тем, что ретикулярная формация продолговатого мозга имеет синаптические связи с гипоталамусом и другими центрами.

В средних отделах ретикулярной формации находятся нейроны, образующие ретикулоспинальный путь, оказывающий  тормозное влияние на мотонейроны  спинного мозга. На дне IV желудочка  расположены нейроны «голубого  пятна». Их медиатором является норадреналин. Эти нейроны вызывают активацию ретикулоспинального пути в фазу «быстрого» сна, что приводит к торможению спинальных рефлексов и снижению мышечного тонуса.

Повреждение левой или  правой половины продолговато мозга  выше перекреста восходящих путей проприоцептивной чувствительности вызывает на стороне повреждения нарушения чувствительности и работы мышц лица и головы.

В то же время на противоположной  стороне относительно стороны повреждения  наблюдаются нарушения кожной чувствительности и двигательные параличи туловища и конечностей. Это объясняется тем, что восходящие и нисходящие проводящие пути из спинного мозга и в спинной мозг перекрещиваются, а ядра черепных нервов иннервируют свою половину головы, т. е. черепные нервы не перекрещиваются.

 

в) Роль продолговатого мозга в регуляции тонуса мышц

Благодаря исследованиям  таких учёных, как Р.Магнус и И.Ф.Клейн  было установлено наличие в продолговатом  мозге сложной системы рефлекторных центров, обеспечивающих определённое положение в теле за счёт статических и статико-кинетических рефлексов. Эти рефлексы, собственно, представляют собой механизмы перераспределения мышечного тонуса таким образом, что сохраняется удобная для животного поза (позно-тонические рефлексы) или возвращение в данную из неудобной (выпрямительные рефлексы), а также обеспечивается сохранение равновесия при ускорение (стато-кинетические рефлексы). Осуществление данных рефлексов происходит с участием таких формаций ствола как ретикулярная формация, красное ядро и вестибулярные ядра. Ретикулярная формация - это формация, идущая от спинного мозга к таламусу в ростральном (к коре) направлении. Кроме участия в обработке сенсорной информации, ретикулярная формация оказывает активизирующее воздействие на кору головного мозга, контролируя таким образом деятельность спинного мозга. Впервые механизм воздействия ретикулярной формации на мышечный тонус был установлен Р.Гранитом (R.Granit): он показал, что ретикулярная формация способна изменять активность γ-мотонейронов, в результате чего их аксоны (γ-эфференты) вызывают сокращение мышечных веретён, и ,как следствие, усиление афферентной импульсации от мышечных рецепторов. Эти импульсы, поступая в спинной мозг, вызывают возбуждение α-мотонейронов, что и является причиной тонуса мышц. Установлено, что участие в выполнении данной функции ретикулярной формации принимают два скопления нейронов: нейроны ретикулярной формации моста и нейроны ретикулярной формации продолговатого мозга. Поведение нейронов ретикулярной формации продолговатого мозга схоже с поведением нейронов ретикулярной формации моста: они вызывают активацию α-мотонейронов мышц-сгибателей и ,следовательно, тормозят активность α-мотонейронов мышц-сгибателей. Нейроны ретикулярной формации моста действуют ровно наоборот, возбуждают α-мотонейроны мышц-разгибателей и тормозят активность α-мотонейронов мышц-сгибателей. Реткулярная формация имеет связь с мозжечком (часть информации от него идёт к нейронам продолговатого мозга (от ядер пробковидного и шаровидного мозжечка), а от шатра - к нейронам моста) и с корой головного мозга, от которой получает информацию. Это позволяет утверждать, что ретикулярная формация является коллектором неспецеффического сенсорного потока, возможно участвующим в регуляции мышечной активности. Хотя пока необходимость в ретикулярной формации, дублирующей функции нейронов вестибулярных ядер и красного ядра, остаётся непонятной. Вестибулярные ядра (от лат. vestibulum — преддверие) - это орган, фиксирующий изменение положения тела в пространстве и находящийся во внутреннем ухе. Возбуждение вестибулярных ядер происходит под действием адекватного раздражителя, действующего на вестибулярный аппарат. Начинающийся от ядра Дейтерса - одного из главных ядер, - а также от верхнего и медиального ядер вестибулоспинальный путь осуществляет воздействие на альфа-мотонейроны спинного мозга: нейроны вестибулярного ядра возбуждают α-мотонейроны разгибателей, причём преимущественно на осевые мышцы (мышцы позвоночного столба) и одновременно тормозят α-мотонейроны сгибателей по механизму реципрокной иннервации. При экспериментальной перерезке вестибулоспинального тракта наблюдается преобладание тонуса в мышцах-сгибателях. Также, от вестибулярных ядер продолговатого мозга идёт путь к так называемому медиальному пучку, направленному в сторону спинного мозга. Этот пучок выполняет важную функцию: соединяет воедино все ядра нервов, участвующих в регуляции активности мышц глазного яблока. Сигналы, идущие от вестибулярных ядер, попадают на продольный медиальный пучок, благодаря чему при активизации вестибулярного аппарата возникает явление нистагма. Таким образом, при раздражении вестибулярного аппарата происходит перераспределение мышечного тонуса и изменение активности мышц глазного яблока, в результате чего животное способно равновесие и взор. красное ядро расположено в области среднего мозга. Нейроны этого ядра получают информацию от коры головного мозга и мозжечка, то есть всю информацию о положении тела в пространстве, о состоянии мышечной системы, кожи. Влияние на альфа-мотонейроны спинного мозга осуществляется с помощью руброспинального тракта. Руброспинальный тракт начинается от клеток красного ядра, расположенного в покрышке ножек мозга. Активация нейронов красного ядра вызывает возбуждающий постсинаптический потенциал в мотонейронах мышц-сгибателей, а в мотонейронах разгибателей – тормозные постсинаптические потенциалы. В этом отношении руброспинальный тракт сходен с кортикоспинальным трактом.