Физиология ЦНС

1. Физиология ЦНС

Введение в предмет. Нервные
клетки. Методы исследования.

2.

3.

1.
2.
Физиология ЦНС – наука, изучающая
процессы, происходящие в головном и
спинном мозге на различных уровнях:
- клеточном;
- нервных центров;
- отделов мозга;
- организменном.
Функции нервной системы
(основополагающие):
Управление работой внутренних органов –
низшая нервная деятельность (по И.П.
Павлову).
Обеспечение взаимодействия с внешней
средой – высшая нервная деятельность.

4.

Для выполнения этих функций в мозге
сформировано несколько систем (по
А.Р. Лурия):
1. Активирующий мозг
(модулирующие системы мозга –
ретикулярная формация, таламус).
2. Мотивационный мозг – лимбическая
система мозга, кора больших
полушарий.
3. Когнитивный мозг – сенсорные,
двигательные и высшие психические
функции.

5.

6.

7.

8.

9.

1.
2.
1.
2.
Классификация нервной системы:
- по анатомическому признаку:
Центральная нервная система –
спинной и головной мозг;
Периферическая нервная система –
нервные узлы (ганглии) и нервные
волокна, лежащие за пределами ЦНС.
- по функциональному признаку:
Соматическая нервная система –
управляет сомой (телом) –
двигательная функция.
Вегетативная нервная система –
управляет работой внутренних
(вегетативных) органов.

10.

Нервные клетки - общее кол-во – 100
млрд.
2 типа нервных клеток:
- нейроны, или нейроциты (размеры от 3 до 130
мкм);
- глиальные клетки (нейроглия).
Функции нейрона:
1. Способны генерировать электрические
импульсы и передавать их.
2. Способны хранить информацию (механизмы
памяти).
3. Обеспечивают связь между клетками всего
организма и регулируют их функции.
4. Способны перерабатывать информацию
(кодировать и декодировать).
5. Оказывают трофическое (питательное)
влияние на клетки-эффекторы.

11.

Строение нейрона
Дендриты
Пресинаптиче
ское
окончание
Выделение медиатора
Аксон
Перехват Ранвье
Миелиновая оболочка
Миелиновая оболочка
Рис. 1. Мотонейрон спинного мозга

12.

13.

14.

Классификация нейронов:
1. Морфологическая:
- униполярные;
- биполярные;
- мультиполярные.
2. Физиологическая:
- афферентные (чувствительные);
- эфферентные;
- вставочные (командные, гностические,
пейсмекерные, переключающие).

15.

3. Биохимическая:
- холинергические;
- адренергические;
- дофаминэргические;
- пептидэргические и т.д.
Особенности жизнедеятельности
нейронов:
1. Утрачивают способность к делению
после рождения – количество нейронов
с возрастом уменьшается – до 45 – 80%
нейронов в различных участках ЦНС (особенно ускоряется гибель нейронов
в старости, приводя к потери 20-40%
нейронов).

16.

Причины гибели:
1.
Естественная – запрограммированная клеточная
гибель – апоптоз. Индуцируется накоплением
генетических ошибок, дефицитом гормонов,
цитокинов, воздействием индукторов апоптоза
(глюкокортикоидов, ф. некроза опухолей, гаммаинтерферона и т.д.).
2.
Вызванная действием факторов внутренней и
внешней среды - некроз:
- химических факторов (лекарственные препараты,
алкоголь, химические вещества – загрязнители
воздуха и воды (угарный газ, ртуть, формальдегид,
фенолы и т.д.).
- биологические факторы (вирусы, бактерии) –
заболевания: менингиты, энцефалит, СПИД
(нейроспид – гибель 40-50% нейронов);
- некоторые заболевания мозга (болезнь Альцгеймера,
Гентингтона, Паркинсона и т.п.).
- механические травмы (разрыв аксонов, повреждение
сосудов и оболочек мозга).

17.

2. Повышенная чувствительность нейронов к
недостатку кислорода:
Мозг (2-2,5% от массы тела человека) поглощает до 20%
кислорода.
Прекращения кровообращения до 90 сек (гипоксия
мозга)– не вызывает деструктивных изменений;
морфологические изменения появляются через 3-5
мин., через 6-8 мин. – стойкие необратимые
нарушения структур клеток, массовая гибель
нейронов.
В современной медицине в качестве критерия смерти
человека принята концепция мозговой смерти.
В условиях реанимации для констатации смерти
используют критерии:
- отсутствие активности на ЭЭГ;
- отсутствие мозгового кровотока (ангиографический
«стоп-сигнал»).
С целью предотвращения гибели нейронов используется
гипотермия, миорелаксанты, барбитураты, этиловый
спирт.

18.

3. Высокая чувствительность нейронов к
недостатку глюкозы – мозг утилизирует до
45% находящейся в крови глюкозы.
Концентрация глюкозы менее 3,5 мМоль/л –
гипокликемия может привести к нарушению
сознания, вплоть до комы.
Симптомы нетяжелой гипокликемии –
головокружение, слабость, головная боль.
Норма глюкозы в крови:
3,88 – 5.5 мМоль/л
При частых повторениях гипокликемических
состояний происходит структурная деформация
нейронов, которая приводит к выраженным
изменениям состояния мозга.

19.

Нейроглия («клей»).
По размерам в 3-4 раза меньше, чем
нейроны, количество в 5-10 раз
превышает количество нейронов.
- в отличие от нейронов, глиоциты
взрослого способны к делению (с
возрастом число увеличивается). В
поврежденных участках мозга
размножаются, заполняя дефекты и
образуя глиальный рубец (глиоз).
Опухоли из глиоцитов (глиомы)
составляют 50% внутричерепных
образований.

20.

Классификация нейроглии:
1. Макроглия:
- астроциты;
- олигодендроциты;
- эпендимоциты.
2. Микроглия.
Астроциты – зведчатые клетки (40% от
все глиальных). Функции: опорная,
разграничительная (транспортная и
барьерная), метаболическая, защитная
(иммунная и репаративная).

21.

22.

Олигодендроциты – 40% всех глиоцитов –
окружают тела нейронов, входят в состав
нервных волокон и нервных окончаний.
Функции:
1) Образование миелина.
2) Трофическая функция.
Эпендимоциты – образуют эпендиму –
выстилку полостей желудочков мозга и
центрального канала спинного мозга.
Функции: 1) опорная; 2) образование барьеров
– нейро-ликворного, гемато-ликворного; 3)
образование и фильтрация ликвора; 4)
участие в репаративных процессах в ЦНС; 5)
трофическая и защитная функция.

23.

Микроглия – 7% от всех глиоцитов.
-
глиальные макрофаги, обладающие
подвижностью. Располагаются вдоль
капилляров, образуя
гематоэнцефалический барьер
(защитная функция).
Способствуют разносу вируса СПИДа по
ЦНС.

24.

Методы исследования:
1. Методы удаления (экстирпации) и разрушения.
Эксперименты на животных, у человека – клиническая
практика (А.Р. Лурия, У Пенфилд, Н.П. Бехтерева).
2. Методы раздражения (электрическим током,
химическими веществами, ЭМП):
- использование стереотаксической техники;
- микрополяризация (раздражение слабым пост. током на
участки мозга);
- метод самораздражения;
- электронаркоз.
3. Методы регистрации электрической активности:
- микроэлектродная техника;
- макроэлектродная техника (ЭЭГ, ВП, ЭМГ, КГР).
4. Методы исследования рефлекторной деятельности
(безусловных и условных рефлексов) – И.М. Сеченов,
И.П. Павлов.
5. Методы оценки состояния вегетативной нервной
системы (дермографизм, зрачковые рефлексы,
ортостатические рефлексы, рефлекс Ашнера,
кардиоритмография и т.д.

25.

КГР – кожно-гальваническая реакция –
регистрация электрической активности
кожи (изменения сопротивления кожи
при пропускании через нее слабого
тока.
Возникновение ЭАК обусловлено
активностью потовых (эккриновых)
желез в коже человека, которые
находятся под контролем симпатической
нервной системы – «эмоциональное
потоотделение».
Данный метод лежит в основе полиграфа
- «детектора лжи».

26.

6. Метод оценки состояния двигательных
систем мозга (оценка сухожильных
рефлексов, мозжечковые пробы, оценка
состояния двигательных ядер черепномозговых нервов и т.д.).
7. Методы оценки состояния сенсорных
систем мозга (оценка остроты зрения, поля
зрения, бинокулярного зрения, глазного дна,
аудиометрия и т.п.).
8. Методы нейровизуализации (томография
мозга)
- компьютерная томография мозга –
детальные изображения изменений плотности
мозгового вещества на основе применения
рентгеновского излучения и компьютерной
обработки данных.

27.

- ЯМР – ядерно-магнито-резонансная
томография – определение в мозговом
веществе распределения плотности
ядер водорода (свойства воды) при
помощи мощных электромагнитов,
расположенных вокруг тела человека.
-Функциональная МРТ –
использование парамагнитных свойств
гемоглобина. При активации участков
мозга усиливается кровоток, снижается
конц. восст. гемоглобина –
неоднородность магнитного поля.

28.

ПЭТ – позитронно-эмиссионная
томография – определение
распределения радиоактивной «метки»
(изтопов С, О, N, F, излучающих
позитроны) в мозговом веществе –
оценка функциональной активности
отдельных участков мозга.
Эхоэнцефалография мозга, УЗИ
или нейросонография мозга –
позволяет через родничок, швы,
наружные слуховые проходы и
глазницы оценить состояние мозга и
его ликворных путей.

29.

ПЭТ выявил участки мозга (красные), связанные со словестным обучением. Слева
— участок, отвечающий за запоминание самого слова, справа — за сохранение в
памяти его значения

30.

ПЭТ выявил участки мозга (красные), связанные со
словестным обучением. Слева — участок, отвечающий за
запоминание самого слова, справа — за сохранение в памяти
его значения

31.

ПЭТ выявил участки мозга (красные), связанные со
словестным обучением. Слева — участок, отвечающий за
запоминание самого слова, справа — за сохранение в памяти
его значения

32.

УЗИ мозга используется для
скриннингового обследования детей с
подозрением на какие-либо
внутримозговые повреждения,
внутричерепную гипертензию и другие
отклонения от нормы.