Контрольная работа по «Возрастная физиология и психофизиология». 3

Контрольная работа

по  дисциплине

«Возрастная физиология и психофизиология»

Вариант 6

Выполнил:

Группа:

Преподаватель:

Оглавление

Введение

1. Строение нервной клетки, функции аксона и дендритов

2. Структура и функции синапсов. Механизм передачи возбуждения и торможения в синапсе.

3. Условия и механизм образования условных рефлексов

4. Классификация условных рефлексов.

Заключение

Список используемой литературы

Оглавление.

Вопрос 1.

Строение нервной клетки, функции аксона и дендритов. Структура и функции синапсов. Механизм передачи возбуждения и торможения в синапсе.

Условия и механизм образования условных рефлексов. Классификация условных рефлексов.

Введение.

Организм человека – сложная целостная саморегулирующаяся и самовозобновляющаяся система, состоящая из огромного количества клеток. На уровне клеток происходят все важнейшие процессы; обмен веществ, рост, развитие и размножение. Клетки и неклеточные структуры объединяются в ткани, органы, системы органов и целостный организм.

Ткани- это совокупность клеток и неклеточных структур (неклеточных веществ), сходных по происхождению, строению и выполняемым   функциям. Выделяют четыре основные группы тканей: эпителиальные, мышечные, соединительные и нервную. Нервная ткань, из которой построены головной и спинной мозг, нервные узлы и сплетения,  периферические нервы, выполняет функции восприятия, переработки, хранения и передачи информации, поступающей как из окружающей среды, так и от органов самого организма. Деятельность нервной системы обеспечивает реакции организма на различные раздражители, регуляцию и координацию работы всех его органов.

Целью реферата является рассмотрение особенностей строения и функционирования нервных клеток. Для достижения поставленной цели необходимо решать такие задачи, как: рассмотрение строения нервной клетки, выделение функций аксона и дендритов, характеристика структуры и функций синапсов, а также механизма передачи возбуждения и торможения в синапсе.

1. Строение нервной клетки, функции аксона и дендритов.

В основе современного представления о структуре и функции ЦНС лежит нейронная теория.

Нейрон- это структурно-функциональная единица нервной системы. Эта клетка имеет сложное строение, высокоспециализирована и по структуре содержит ядро, тело клетки и отростки. В нем различают тело клетки, или сому, один длинный, мало ветвящийся отросток — аксон, сильно ветвящиеся отростки — дендритов (рис. 3А). Длина аксона достигает метра, его диаметр колеблется от сотых долей микрона до 10 мкм; длина дендрита может достигать 300 мкм. Нейрон как всякая другая клетка, имеет плазматическую мембрану, определяющую границы индивидуальной клетки.

Все, что находится внутри плазматической мембраны (кроме ядра), называется цитоплазмой. Здесь содержатся цитоплазматические органеллы. Митохондрии обеспечивают клетку энергией. Микротрубочки - тонкие опорные структуры - помогают нейрону сохранять определенную форму.

Сеть внутренних мембранных канальцев, с помощью которых клетка распределяет химические вещества, необходимые для ее функционирования, называется эндоплазматическим ретикулумом. Существует два вида эндоплазматического ретикулума: «шероховатый» и «гладкий». Мембраны шероховатого (гранулярного) усеяны рибосомами, необходимыми клеткам для синтеза секретируемых ею белковых веществ. Другой вид плазматического ретикулума - гладкий, называемый также аппаратом Гольджи, «упаковывает» вещества, синтезированные клеткой в специальные «мешочки», построенные из мембран гладкого ретикулума.

В центре цитоплазмы находится ядро, в котором, как и у всех клеток с ядрами, содержится генетическая информация, закодированная в химической структуре генов. В ядре содержится генетический материал — дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), которая регулирует состав РНК сомы нейрона. РНК в свою очередь определяет количество и тип белка, синтезируемого в нейроне.

Короткие, древовидно ветвящиеся отростки, отходящие от тела нейрона, называются дендритами. Они выполняют функции  восприятия раздражения и передачи возбуждения в тело нейрона.

Выходом нейрона является отходящий от гена длинный, гладкий отросток - аксон. Аксон, выходя из сомы клетки, постепенно суживается, от него отходят отдельные отростки — коллатерали. Аксоны многих нейронов покрыты миелиновой оболочкой (которая служит в роли защиты, питания и изоляции нервных волокон друг от друга).

А

Б

Рис. 3. Структура нервной клетки:

А — Строение нервной клетки: 1 — дендрит, 2 — тело клетки,  
3 — ядро, 4 — аксон, 5 — миелиновое волокно, 6 — ветви аксона,  
7 — перехват, 8 — неврилемма;

Б — нейрофибриллы в двигательной клетке спинного мозга

Нейроглия находятся между нейронами и составляет межклеточное вещество нервной ткани.

2. Структура и функции синапсов. Механизм передачи возбуждения и торможения в синапсе.

Термин «синапс» был введен Ч.Шеррингтоном. Синапсом называется функциональное соединение между нервной клеткой и другими клетками.

Синапсы — это те участки, где нервные импульсы могут влиять на деятельность постсинаптической клетки, возбуждая или тормозя ее.

Существуют две разновидности синапсов: электрические и химические. В химическом синапсе выделяется медиатор, генерирующий потенциалы на постсинаптической мембране, а в электрическом от пресинаптического нейрона к постсинаптическому идет электрический ток.

Электрические синапсы Этим синапсам свойственны очень узкая синаптическая щель и очень низкое удельное сопротивление пре- и постсинаптиче- ских мембран, что обеспечивает прохождение локальных электрических токов. Низкое сопротивление связано с наличием каналов, пересекающих обе мембраны, т.е. идущих из клетки в клетку (щелевой контакт). Каналы образуются белковыми молекулами контактирующих мембран, которые соединяются комплементарно. Ток, вызванный пресинаптическим потенциалом действия, раздражает постсинаптическую мембрану, где возникает ВПСП, а затем и потенциал действия. Электрические синапсы формируются, как правило, между клетками одного типа (например, между клетками сердечной мышцы).

Химические синапсы Химические синапсы можно классифицировать по их местоположению и принадлежности соответствующим структурам: периферические (нервно-мышечные, нейросекреторные, рецепторно-нейрональные); центральные (аксосоматические, аксоден- дритные, аксоаксональные, соматодендритные, соматосоматиче- ские); по знаку их действия - возбуждающие и тормозящие;

Синапс представляет собой сложную структуру и состоит из пресинаптической части (окончание аксона, передающее сигнал), синаптической щели и постсинаптической части (структура воспринимающей клетки), между которыми имеется небольшое пространство, получившее название синоптической щели .

Синапсы, образованные аксоном и телом (сомой) клетки, называют аксосоматическими, аксоном и дендритом аксодендритическими. Контакты между дендритами двух нейронов называют дендро-дендритическими синапсами.

Синапсы между окончанием аксона и иннервируемым органом (мышцей) получили название нервно-мышечных синапсов или концевых пластинок. Пресинаптический отдел синапса представлен конечной веточкой аксона, которая на расстоянии 200—300 мкм от контакта теряет миелиновую оболочку. В пресинаптическом отделе синапса содержится большое количество митохондрий и пузырьков (везикул) округлой или овальной формы размером от 0,02 до 0,05 мкм. В везикулах содержится вещество, способствующее передаче возбуждения с одного нейрона на другой, которое называют медиатором. Везикулы концентрируются вдоль поверхности пресинаптического волокна, находящейся против синаптической щели, ширина которой равна 0,0012—0,03 мкм. Постсинаптический отдел синапса образуется мембраной сомы клетки или ее отростков, а в концевой пластинке — мембраной мышечного волокна.

Пресинаптическая и постсинаптическая мембраны имеют специфические особенности строения, связанные с передачей возбуждения: они несколько утолщены (их диаметр около 0,005 мкм). Длина этих участков составляет 150—450 мкм. Утолщения могут быть сплошными и прерывистыми. Постсинаптическая мембрана у некоторых синапсов складчатая, что увеличивает поверхность соприкосновения ее с медиатором. Аксо-аксональные синапсы имеют строение, подобное аксо-дендритическим, в них везикулы располагаются в основном с одной (пресинаптической) стороны.

Механизм передачи возбуждения в концевой пластинке. В настоящее время представлено много доказательств химической природы передачи импульса и изучен ряд медиаторов, т. е. веществ, способствующих передаче возбуждения с нерва на рабочий орган или с одной нервной клетки на другую.

В нервно-мышечных синапсах, в синапсах парасимпатической нервной системы, в ганглиях симпатической нервной системы, в ряде синапсов центральной нервной системы медиатором является ацетилхолин. Эти синапсы названы холинэргическими. Обнаружены синапсы, в которых передатчиком возбуждения является адреналиноподобное вещество; они названы адреналеэгическими. Выделены и другие медиаторы: гаммааминомасляная кислота (ГАМК), глютаминовая и др.

Прежде всего было изучено проведение возбуждения в концевой пластинке, так как она более доступна для исследования. Последующими экспериментами было установлено, что в синапсах центральной нервной системы осуществляются аналогичные процессы. Во время возникновения возбуждения в пресинаптической части синапса увеличивается количество везикул и скорость их движения. Соответственно увеличивается количество ацетилхолина и фермента холинацетилазы, способствующего его образованию. При раздражении нерва в пресинаптической части синапса одновременно разрушается от 250 до 500 везикул, соответственно выделяется в синаптическую щель такое же количество квантов ацетилхолина. Это связано с влиянием, ионов кальция. Его количество в наружной среде (со стороны щели) в 1000 раз больше, чем внутри пресинаптического отдела синапса. Во время деполяризации увеличивается проницаемость пресинаптической мембраны для ионов кальция. Они входят в пресинаптическое окончание и способствуют вскрытию везикул, обеспечивая выход ацетилхолина в синаптическую щель.

Выделившийся ацетилхолин диффундирует к постсинаптической мембране и действует на участки, особенно к нему чувствительные,— холинорецепторы, вызывая возбуждение в постсинаптической мембране. На проведение возбуждения через синаптическую щель затрачивается около 0,5 м/с. Это время получило название синаптической задержки. Оно слагается из времени, в течение которого происходит освобождение ацетилхолина, диффузии его от пресинаптической мембраны  
к постсинаптической и воздействия на холинорецепторы. В результате действия ацетилхолина на холинорецепторы открываются поры постсинаптической мембраны (мембрана разрыхляется и становится на короткое время проницаемой для всех ионов). При этом в постсинаптической мембране возникает деполяризация. Одного кванта медиатора достаточно для того, чтобы слабо деполяризовать мембрану и вызвать потенциал амплитудой 0,5 мВ. Такой потенциал называют миниатюрным потенциалом концевой пластинки (МПКП). При одновременном освобождении 250—500 квантов ацетилхолина, т. е. 2,5—5 млн молекул, наступает максимальное увеличение числа миниатюрных потенциалов.

Вопрос 2.

Условия и механизм образования условных рефлексов. Классификация условных рефлексов.

1. Условия и механизм образования условных рефлексов.

Рефлекс (от лат. reflexus - отражённый) - стереотипная реакция живого организма на определенное воздействие, проходящая с участием нервной системы. Рефлекс - это наиболее правильная, чаще всего встречающаяся реакция организма на внешние раздражители. Это основная форма деятельности нервной системы, ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Восприятие раздражения из внешней и внутренней среды рецепторами, возникновение в них нервных импульсов, которые по чувствительным нейронам передаются в ЦНС, где поступают на вставочные, затем на исполнительные (двигательные) нейроны, и по ним к исполнительным органам (мышцам, железам и др.). Рефлекторная дуга - путь, по которому нервные импульсы проходят при осуществлении рефлекса. Ее целостность - обязательное условие функционирования рефлекса. Согласованная рефлекторная деятельность - результат взаимодействия в центральной нервной системе процессов возбуждения и торможения. Деление И. П. Павловым рефлексов на условные и безусловные.

Среди учебных дисциплин естественно - научного цикла физиология центральной нервной системы занимает особое место, поскольку именно она интегрирует известные знания об устройстве отдельных нейронов и структур мозга с их деятельностью, основанной на генетически запрограммированных механизмах, позволяющих реализовать готовые врожденные программы, но, в то же время, предоставляющих возможность изменять характер нейронных процессов, приспосабливая его к характеру влияний окружающего мира.

В современной учебной физиологической литературе изучаемые процессы принято рассматривать одновременно на нескольких уровнях организации: молекулярном, клеточном, органном и организменном: только при таком подходе в конечном итоге может сложиться целостное представление об изучаемом явлении. В физиологии центральной нервной системы крайне важным является также выяснение важнейших принципов ее функционирования, что позволяет преодолевать естественные трудности исследования такого сложного объекта, как человеческий мозг.

В задачи центральной нервной системы входит как регуляция важнейших процессов жизнедеятельности организма, так и организация поведения, причем и то, и другое нервная система должна постоянно координировать и приспосабливать к непрерывно изменяющимся условиям окружающего мира. Решая эти задачи, нервная система тесно взаимодействует с эндокринной системой, а во многих случаях нервная и эндокринная регуляции практически интегрируются в сложных нейроэндокринных механизмах управления.

Условные рефлексы — реакции приспособительные, временные и строго индивидуальные. Они присущи только одному или нескольким представителям вида, подвергнутым обучению (дрессировке) или воздействию естественной среды. Условные рефлексы вырабатываются постепенно, при наличии определенной среды, и являются функцией нормальной, созревшей коры больших полушарий и низших отделов головного мозга. В этом отношении условные рефлексы связаны с безусловными, так как являются ответной реакцией одного и того же материального субстрата — нервной ткани. Если условия выработки рефлексов постоянны из поколения в поколение, то рефлексы могут стать наследственными, т. е. могут превращаться в безусловные.

Проведенные И. П. Павловым многочисленные опыты показали, что основу выработки условных рефлексов составляют импульсы, поступающие по афферентным волокнам из экстеро- или интерорецепторов. Для образования их необходимы следующие условия: 1) действие индифферентного (в будущем условного) раздражителя должно предшествовать действию безусловного раздражителя. При другой последовательности рефлекс не вырабатывается или бывает очень слабым и быстро угасает; 2) в течение определенного времени действие условного раздражителя должно сочетаться с действием безусловного раздражителя, т. е. условный раздражитель подкрепляется безусловным. Такое сочетание действия раздражителей следует повторять неоднократно. Кроме того, обязательным условием при выработке условного рефлекса является нормальная функция коры больших полушарий, отсутствие болезненных процессов в организме и посторонних раздражителей.  
В противном случае, кроме вырабатываемого подкрепляемого рефлекса, будет возникать еще и ориентировочный, или рефлекс внутренних органов (кишечника, мочевого пузыря и др.).

Действующий условный раздражитель всегда вызывает слабый очаг возбуждения в соответствующей зоне мозговой коры. Подключившийся (через 1—5 с) безусловный раздражитель создает в соответствующих подкорковых ядрах и участке коры больших полушарий второй, более сильный очаг возбуждения, который отвлекает на себя импульсы первого (условного) более слабого раздражителя. В результате между обоими очагами возбуждения коры больших полушарий устанавливается временная связь. При каждом повторении (т. е. подкреплении) эта связь становится прочнее. Условный раздражитель превращается в сигнал условного рефлекса. Для выработки условного рефлекса необходимы условный раздражитель достаточной силы и высокая возбудимость клеток мозговой коры, которые должны быть свободны от сторонних раздражителей. Соблюдение перечисленных условий ускоряет выработку условного рефлекса.

2.Классификация условных рефлексов.

Условные рефлексы подразделяются следующимм образом.

По биологическому признаку:

1. пищевые; 

2. половые; 

3. оборонительные; 

4. двигательные; 

5. ориентировочный - реакция на новый раздражитель. 

Ориентировочный рефлекс осуществляется в 2 фазы:

1) стадия неспецифической  тревоги - 1-я реакция на новый раздражитель: изменяются двигательные реакции, вегетативные реакции, изменяется ритм электроэнцефалограммы. Продолжительность этой стадии зависит от силы и значимости раздражителя;

2) стадия исследовательского  поведения: восстанавливается двигательная активность, вегетативные реакции, ритм электроэнцефалограммы. Возбуждение охватывает большой отдел коры головного мозга и образования лимбической системы. Результат - познавательная деятельность.

Отличия ориентировочного рефлекса от других условных рефлексов:

1. врожденная реакция организма; 

2. он может угасать при повторении действия раздражителя.

То есть ориентировочный рефлекс занимает промежуточное место между безусловным и условным рефлексом.

По характеру условного сигнала:

1. натуральные - условные рефлексы, вызываемые раздражителями, действующими в естественных условиях: вид, запах, разговор о пище;

2. искусственные - вызываются раздражителями, не связанными с данной реакцией в нормальных условиях.

По сложности условного сигнала:

1. простые - условный сигнал состоит из 1 раздражителя (свет вызывает выделение слюны);

2. сложные - условный сигнал состоит из комплекса раздражителей:

1. условные рефлексы, возникающие на комплекс одновременно действующих раздражителей;

2. условные рефлексы, возникающие на комплекс последовательно действующих раздражителей, каждый из них "наслаивается" на предыдущий;

3. условный рефлекс на цепь раздражителей также действующих друг за другом, но не "наслаивающихся" друг на друга.

Первые два вырабатываются легко, последний - сложно.

По виду раздражителя:

1. экстероцептивные - возникают наиболее легко;

2. интероцептивные;

3. проприоцептивные.

У ребенка первыми появляются проприоцептивные рефлексы (сосательный рефлекс на позу).

По изменению той или иной функции:

1. положительные - сопровождаются усилением функции;

2. отрицательные - сопровождаются ослаблением функции.

По характеру ответной реакции:

1. соматические;

2. вегетативные (сосудо-двигательные)

По сочетанию условного сигнала и безусловного раздражителя во времени:

1. наличные - безусловный раздражитель действует при наличии условного сигнала, действие этих раздражителей заканчивается одновременно.

Различают:

• совпадающие наличные условные рефлексы - безусловный раздражитель действует через 1-2 с после условного сигнала;

• отставленные - безусловный раздражитель действует через 3-30 с после условного сигнала;

• запоздалые - безусловный раздражитель действует через 1-2 мин после условного сигнала.

Первые два возникают легко, последний - сложно.

• следовые - безусловный раздражитель действует после прекращения действия условного сигнала. В данном случае условный рефлекс возникает на следовые изменения в мозговом отделе анализатора. Оптимальный интервал - 1-2 мин.

По различным порядкам:

1. условный рефлекс 1-го порядка - вырабатывается на базе безусловного рефлекса;

2. условный рефлекс 2-го порядка - вырабатывается на базе условного рефлекса 1-го порядка и т. д.

У собак можно выработать условные рефлексы до 3-го порядка, у обезьян - до 4-го порядка, у детей - до 6-го порядка, у взрослых - до 9-го порядка.

Заключение

Рефлексы являются элементарными стереотипными приспособительными реакциями организма. Они осуществляются при обязательном участии центральной нервной системы на основе врожденных схем соединения друг с другом чувствительных нейронов, интернейронов, эфферентных нейронов и эффекторов, образующих рефлекторную дугу. В результате рефлекторных реакций организм может быстро приспосабливаться к изменениям внешней среды или внутреннего состояния. Рефлексы являются важной составной частью происходящих в организме регуляторных процессов. Рефлексы спинного мозга находятся под контролем высших центров головного мозга. физиология нервный рефлекс

Рефлексы являются составной частью многих сложных регуляторных процессов: они, например, играют важную роль в произвольных действиях человека.

Список используемой литературы:

1.Чурилова Т.М. Физиология центральной нервной системы: Учебное пособие.- Ставрополь.: СКСИ,  2005.- с.264

2. Котова, Г. С. В64   Возрастная анатомия и физиология человека : учебное пособие / авт.-сост. Г. С. Котова, О. В. Бессчетнова. — Балашов : Изд-во «Фомичев», 2006. — 220 с.

3. Агаджанян Н.А. Основы физиолгии человека: 2-е издание, исправленное.- М.:РУДН,2001.-408 с.