с чего начать изучение физиологии цнс 2 курс

Физиология центральной нервной системы

для зачета в своем вузе

О курсе

Курс дает представление о базовых понятиях физиологии центральной нервной системы (ЦНС), достижениях и практической значимости этой области биологической науки. Курс включает сведения о современных методах изучения ЦНС; информацию, характеризующую строение и свойства мозга человека и животных на различных уровнях организации (синаптическом, клеточном, нейросетей, макроструктурном). В ходе курса слушатели узнают о вкладе нейронов, медиаторных систем, различных областей и структур ЦНС в реализацию физиологических и психологических процессов разной степени сложности в норме и при ряде нарушений (вегетативная и нейроэндокринная регуляция, организация движений, патологические процессы, формирование зависимостей и др.).
В структуре курса можно выделить разделы и темы, посвященные:
• общим вопросам физиологии ЦНС (базовые принципы электрической и синаптической активности нервных клеток);
• функционированию важнейших нейромедиаторов, а также свойствам соединений, изменяющих состояние нейромедиаторных систем (введение в психофармакологию);
• деятельности основных структур ЦНС (спинной мозг, средни мозг, гипоталамус, большие полушария и т.д.);
• работе ключевых функциональных блоков ЦНС (память, эмоции, потребности, принятие решений и др.).

Формат

Форма обучения заочная (дистанционная). Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видео-лекций и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов. Важным элементом изучения дисциплины является написание творческих работ в формате сочинения-рассуждения по заданным темам, которое должно содержать полные развернутые ответы, подкрепленные примерами из лекций и/или личного опыта, знаний или наблюдений.

Требования

Курс является общеобразовательным, требует лишь базовых биологических знаний и рассчитан на широкую аудиторию слушателей. Имеются в виду, прежде всего, студенты (бакалавры, магистры, специалисты), учебные планы которых включают дисциплины, связанные со строением и функционирование нервной системы – биологи, психологи, медики, педагоги и др. Предлагаемые материалы будут полезны также преподавателям вузов и учителям биологии средних школ. Наконец, курс способен привлечь внимание всех, кто интересуется деятельностью мозга (и круг таких пользователей Интернета растет изо дня в день).

Программа курса

Тема 1. Нервная клетка. Цепи и сети нейронов ЦНС. Рефлекторная дуга. Краткая характеристика основных отделов ЦНС и их функций
Тема 2. Химический состав живых организмов. Структура и разнообразие белков. Внутреннее строение нейронов. Потенциал покоя нервных клеток.
Тема 3. Потенциал действия нервных клеток, порог запуска и фазы. Свойства электрочувствительных Na+ и К+-каналов. Проведение ПД, роль глиальных клеток. Пейсмекеры; местные анестетики; электрические синапсы.
Тема 4. Химический синапс. Жизненный цикл медиатора: синтез, выброс в синаптическую щель, взаимодействие с рецепторами, инактивация. Постсинапти-ческие потенциалы и запуск ПД. Вторичные посредники. Агонисты и антагонисты медиаторов.
Тема 5. Ацетилхолин (Ацх), его синтез. Никотиновые и мускариновые рецепторы, их антагонисты. Нервно-мышечный синапс. Роль Ацх в ВНС и ЦНС. Никотиновая зависимость. Ацх-эстераза и ее блокаторы.
Тема 6. Норадреналин (NЕ), его синтез. Типы адренорецепторов, их агонисты и антагонисты. Симпатические эффекты NЕ (регуляция функций внутренних органов). NЕ в головном мозге: роль голубого пятна. NЕ, адреналин и реакция на стресс.
Тема 7. Глутаминовая кислота и ГАМК – главные медиаторы ЦНС: синтез, типы рецепторов, инактивация. Нарушение баланса медиаторов-аминокислот как причина многих отклонений деятельности мозга. Ноотропы, транквилизаторы, снотворные и антиэпилептические препараты. СДВГ.
Тема 8. Дофамин: синтез, типы рецепторов. Черная субстанция; паркинсонизм и его лечение. Шизофрения и нейролептики. Психомоторные стимуляторы. Серотонин: периферические и центральные эффекты. 5-НТ-рецепторы, их разнообразие и функции. МАО и антидепрессанты.
Тема 9. Глицин и гистамин – медиаторы ЦНС. Энкефалины и опиоиды. Вещество Р, другие регуляторные пептиды. Аденозин и кофеин. Каннабиноиды. Факторы роста нервов (нейротрофины), стволовые клетки нервной ткани. Мозг и алкоголь.
Тема 10. Продолговатый мозг и мост: дыхательный и сосудодвигательный центры; проведение вкусовых, слуховых и вестибулярных сигналов. Центры сна и бодрствования, стадии сна. Средний мозг и ориентировочный рефлекс. Экстрапирамидные тракты. Терморегуляторная функция гипоталамуса.
Тема 11. Гипоталамус и гипофиз: нейроэндокринная регуляция. Либерины, статины, тропные гормоны. Влияние гормонов на функции ЦНС. Гипоталамус и миндалина: биологические потребности. Центры голода, жажды, полового и родительского поведения, страха, агрессии.
Тема 12. Центры подкрепления, прилежащее ядро. Кора больших полушарий: механизмы обучения; гиппокамп. Миндалина, ассоциативная лобная кора, поясная извилина: запуск и оценка результатов поведения. Ассоциативная теменная кора: центры речи и мышления.

Результаты обучения

В результате освоения курса слушатели должны знать:

— функции основных структур ЦНС, в т.ч. спинного мозга, мозжечка, таламуса и гипоталамуса, различных отделов коры больших полушарий;
— свойства и роль в деятельности мозга главных групп медиаторов (аминокислот, ацетилхолина, моноаминов, регуляторных пептидов);
— основные группы соединений с нейротропной активностью (транквилизаторы, анксиолитики, антидепрессанты и др.), механизмы их влияния на работу мозга;
— строение и функционирование ЦНС на уровне синапсов (в т.ч. синаптическую основу процессов обучения);
— основные электрические явления, обеспечивающие функционирование мозга (потенциалы покоя и действия, проведение ПД, постсинаптические потенциалы);
— основные принципы работы вегетативной нервной системы (управление функциями внутренних органов) и нейроэндокринного взаимодействия;
— механизмы развития наиболее распространенных нейро- и психопатологий, способы диагностики и принципы лечения.

Источник

С чего начать изучение физиологии цнс 2 курс

В своем историческом прошлом, начиная с середины XIX столетия, физиология как наука, изучающая нормальные и патологические процессы жизнедеятельности организмов, была отмечена значительными шагами вперед в изучении некоторых функций организма и специальных биомеханизмов регуляции органов и систем органов на спинномозговом уровне. Это был этап накопления знаний – период аналитической физиологии. Физиология нуждалась в том, чтобы выйти из порочного круга аналитического периода. Для этого возникала потребность в новом подходе к познанию деятельности живых организмов, в последующем, выразившемся в стремлении к исследованию регуляторных возможностей нервной системы и в первую очередь – рефлексов. Рефлекторная теория является одной из ведущих общетеоретических концепций физиологии и медицины. Иван Михайлович Сеченов, выдающийся отечественный ученый, стал первым среди научных работников, исследующим рефлексы головного мозга. Он смог экспериментально подтвердить свои открытия, используя при этом физиологические способы для исследования психического поведения [4].

Рис. 1. Иван Михайлович Сеченов Фото 1860-х гг.

Основоположник рефлекторной теории головного мозга Иван Михайлович Сеченов (1829-1905; рис. 1) – профессор, доктор медицины, член-корреспондент (1869) и почетный член (1904) Петербургской Академии наук, действительный статский советник.

Малой родиной Сеченова является село Теплый Стан Симбирской губернии (в настоящее время с. Сеченово Нижегородской области). Когда ему исполнилось 14 лет, Иван Михайлович стал студентом Петербуржского Главного инженерного училища, после окончания которого был отправлен саперным офицером в Киев в возрасте 19 лет. Однако, спустя несколько лет он решает уйти в отставку. Вернувшись в Москву, Сеченов поступает в Москву на медицинский факультет Императорского университета, а в 1856 году заканчивает его на «отлично». 21 июня 1856 года он получил документ, после успешной сдачи экзаменов: «За оказанные им отличные успехи определением университетского Совета утвержден в степени лекаря с отличием, с предоставлением ему права по защищении диссертации получить диплом на степень доктора медицины».

Еще будучи студентом Сеченов понял, что не хочет становиться врачом-клиницистом. Он чувствовал, как непреодолимо его привлекала физиология, вместе с которой с помощью своих экспериментов можно поставить живому организму вопрос, после чего находить на него ответ. Он считал своей обязанностью работать до тех пор, пока медицина не приобретет высоконаучное подкрепление физиологии.

Для того чтобы должно подготовиться к профессорской практике, по окончании университета, он отправился в Германию, где в процессе четырех лет проводил свои исследования с высоким успехом. Он слушал лекции в немецких научных центрах у таких людей как И. Мюллер, Э. Дюбуа-Реймон, Ф. Гоппе-Зейлер, Г. Гельмгольц, О. Функе, присутствовал в венских научных центрах на лекциях у К. Людвига, в Париже у К. Бернара. В лаборатории Карла Людвига, порог которой Иван Михайлович переступил одним из первых отечественных ученых, проводились исследования воздействие такого повреждающего фактора на кровообращение и поглощение кровью кислорода как алкоголь.

После своего возвращения на родину весной 1860 г. И.М. Сеченов защитил докторскую диссертацию «Материалы для будущей физиологии алкогольного опьянения» [4]. Вслед за защитой Иван Михайлович был приглашен на кафедру физиологии МХА, где сначала занимал должность адъюнкт-профессора, а затем – экстраординарного и ординарного профессора.

По исполнении 60 лет Сеченов возвращается в Москву, получая через некоторое время приглашение руководить Физиологическим институтом и кафедрой физиологии Московского университета, для которой одним из самых насыщенных периодов стали «десять сеченовских лет» (1891-1901 гг.).

В 1901 г., в семидесятидвухлетнем возрасте, И.М. Сеченов оставил полномочия заведующего кафедрой для того, чтобы, по его словам, «очистить дорогу молодым силам». Однако он продолжал работать в собственной лаборатории, созданной на собственные средства, до конца жизни. Здесь И. М. Сеченов проводил изучение газов и дыхательной функции крови, закономерностей трудовой деятельности человека, смог установить оптимальные режимы труда и отдыха. И.М. Сеченов был первым, кто показал, что воспроизведение трудоспособности утомленных мышц верхней конечности человека после длительной работы по подъему груза порывисто увеличивает скорость, если в момент расслабления выполнять работу другой рукой. Скоротечное возобновление работоспособности групп мышц утомленной конечности приобретается и при других типах динамичности, например, при работе различных мышц нижних конечностей. В отличие от простого покоя такой отдых был назван И.М. Сеченовым активным. Сеченов рассматривал эти факты как доказательство того, что утомление, прежде всего, развивается в нервных центрах [1].

Иван Михайлович не раз вступал в спор за ведение «практики по физиологии в категорию рекомендуемых занятий». При его заведовании кафедрой впервые была учреждена должность лекционного ассистента. В процессе лекций, на глазах у студентов, проводились эксперименты, блестяще подготовленные Александром Филипповичем Самойловым и Михаилом Николаевичем Шатерниковым. Такого рода демонстрации вдохновляли студентов на новые творческие идеи, развивали интерес к самостоятельной научной работе. Также при Иване Михайловиче, было открыто новое здание Физиологического института Московского университета с виварием, в котором было большое количество комнат для занятий и хорошо оборудованных лабораторий. Это был первый научно-педагогический центр, который смог объединить под одной крышей учебную кафедру и научное учреждение (сегодня – кафедра нормальной физиологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова). На авторском счету Ивана Михайловича Сеченова 106 научных трудов по физиологии дыхания и крови, растворению газов в жидкости и газообмену, нервно-мышечной физиологии, электрофизиологии, физиологии центральной нервной системы [2].

В эпоху Сеченова представления о таком жизненно важном органе, как головной мозг были незначительными. Не существовало на тот момент и концепции о нейроне как структурной единице нервной системы. Его создателем стал гистолог С. Рамон-и-Кахаль в 1884 г. Не существовало и понятия о синапсе, которое ввел английский физиолог Чарльз Шеррингтон в 1897 г., сформулировав положение нейронной организации рефлекторной дуги. Рефлекторное положение, как наблюдалось до времен Сеченова, могло быть использовано только к работе спинного мозга, – Иван Михайлович являлся основоположником распространения данного принципа, в том числе и на головной мозг. Трудясь в лаборатории у Клода Бернара, он проводил эксперименты на амфибиях, а конкретно – на лягушках, послойно перерезая и раздражая кристалликами поваренной соли центры головного мозга.

Таким образом, Сеченов предложил и описал приспособления, имеющиеся в зрительных буграх и продолговатом мозге, способные приостанавливать рефлекторные движения. Исходя из этого открытия, стало известно о таком процессе, как центральное торможение. Также Иван Михайлович смог выявить, что за исключением процессов возбуждения, ЦНС имеет другой, не менее активный процесс – торможение, без которого интегративное функционирование центральной нервной системы не осуществимо. Как известно, ЦНС, из-за возможности организовывать условные рефлексы, занимает важное место в реализации рабочей деятельности человека. Во время выработки трудовых навыков образуется устойчивый комплекс условных рефлексов, взаимосвязанных между собой, иными словами – рабочий динамический стереотип (РДС). Сгенерированный РДС может проявляться в действиях, доведенных до «автоматизма», в их корректности, целесообразности растрачивания энергии, уменьшение объема времени на проделывание работы и повышении ее качества. Сеченов, не прерывая своих экспериментов, сделал вывод о «родстве психических явлений с так называемыми нервными процессами в теле человека, т.е. актами чисто соматическими» [3].

«Все бесконечное разнообразие проявлений мозговой деятельности, – по его словам, – сводится окончательно к одному лишь явлению – мышечному движению». Отсюда Сеченов предложил идею о рефлекторной основе психической деятельности. Другими словами, у И.М. Сеченова, первого в истории науки, получилось создать концепцию о рефлексе как общезначимом физиологическом механизме деятельности организма, в норме обеспечивающем его функционирование и адаптацию к переменяющимся условиям внешней среды. Итогом длительной, кропотливой работы по исследованию психических картин стал психофизиологический трактат «Рефлексы головного мозга» (1863), о котором Павлов отозвался как о «гениальном взмахе сеченовской мысли» [1].

Эту работу сделали на заказ передового редактора повсеместно известного журнала «Современник» – Н.Г. Чернышевского. Уже будучи набранной в одном из номеров журнала, она была признана опасной по мнению цензора из-за материалистической мысли автора на поведенческую и психическую деятельность человека, которая была подтверждена экспериментами на лягушках. Печать трудов в «Современнике» была запрещена. Но все-таки цензурой было дозволено «напечатание оной в медицинском или другом специальном издании» под другим названием и «с рядом существенных цензурных изъятий». В конце концов, работа И.М. Сеченова была опубликована в еженедельном журнале «Медицинский вестник» (№ 47-48) под названием «Рефлексы головного мозга» [1].

Рис. 2. Работа И.М. Сеченова «Рефлексы головного мозга» в журнале «Медицинский вестник». № 47 от 1863 г.

«Рефлексы головного мозга» были изданы 16 раз на русском языке и были переведены на французский, английский, венгерский и другие иностранные языки. Академик Петр Кузьмич Анохин, создатель теории функциональных систем организма, назвал «Рефлексы. » «жемчужиной русской науки» и отметил, что эта книга стала «одновременно и глубоким научным произведением, и политической проповедью, звавшей к новой материалистической культуре».

Источник

Полный курс за 3 дня. Нормальная физиология

Представленный вашему вниманию полный курс предназначен для подготовки студентов медицинских вузов к сдаче экзаменов. Книга включает в себя лекции по нормальной физиологии, написана доступным языком и будет незаменимым помощником для тех, кто желает быстро подготовиться к экзамену и успешно его сдать.

Оглавление

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Полный курс за 3 дня. Нормальная физиология предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Тема 1. Введение в нормальную физиологию

1. Основные этапы развития физиологии

Основоположником научной физиологии считается В. Гарвей. В 1628 г. вышла в свет книга «Анатомические исследования движения крови и сердца у живых». Автором было дано описание большого круга кровообращения. Эта дата и считается датой рождения научной физиологии.

В истории развития физиологии можно выделить два больших периода:

Допавловский период продолжался до 1883 г., когда была издана диссертация И. П. Павлова «Центробежные нервы сердца».

Особенности допавловского периода развития физиологии

1. Функция изучалась на отдельных органах, не учитывалась целостность организма.

2. Не изучалось влияние нервной системы на функции организма в целом и отдельных его органов.

3. Не изучалось влияние факторов внешней среды на функциональное состояние организма человека.

4. Господствовал аналитический подход к изучению функций организма.

5. При экспериментах в физиологии применялись только наблюдения и острый опыт.

Особенности павловского периода развития физиологии

1. В физиологии господствует метод хронического эксперимента для изучения функций организма, но острый опыт продолжает существовать.

2. Изучение функций органов происходит на целостном организме.

3. Учитывается влияние нервной системы и гуморальных факторов в регуляции деятельности органов и их систем.

4. Учитывается влияние внешней среды на организм (последние 20 лет).

5. Преобладает системный подход к изучению функций организма и отдельных его органов.

Принципы павловской физиологии

1. Организм — это единое целое, которое обладает способностью к саморегуляции своих функций.

2. Принцип единства организма и внешней среды. Человек тонко приспособлен к той среде, в которой он живет. При изменении условий среды изменяется и организм, возникают болезни, дезадаптация.

3. Принцип нервизма. Нервизм — это направление в физиологии и медицине, которое стремится распространить влияние нервной системы на как можно большее количество функций организма.

Периоды развития нервизма

1. И. М. Сеченов, 1863 г., вышла работа «Рефлексы головного мозга». Основная идея монографии: вся сознательная и бессознательная деятельность человека — это рефлексы головного мозга.

2. В. М. Бехтерев — русский невропатолог и психиатр. Показал, что головной мозг человека участвует в регуляции деятельности всех внутренних органов. За счет головного мозга организм человека целесообразно уравновешен в окружающей среде.

3. В. П. Боткин — русский терапевт. Считал, что различные функции организма человека контролируются нервной системой, а при нарушении функции нервной системы развиваются нейрогенные заболевания, например гипертония, тиреотоксикоз.

4. Павлов — это имя соотносится с высшим этапом развития нервизма. Он считал, что центробежные нервы влияют на функции сердца и роль нервной системы в регуляции кровяного давления; значение нервной системы в регуляции секреторной и моторной функции желудочно-кишечного тракта неоспоримо велико. Также он показал, что нервная система принимает участие в приспособлении организма к новым условиям внешней среды за счет условных рефлексов; основоположник учений о типах нервной деятельности, доказал значение коры больших полушарий в деятельности животного и человека — распорядитель и распределитель деятельности.

2. Методы исследования в физиологии, понятия о функции, физиологической и фунциональных системах организма

Нормальная физиология — биологическая дисциплина, изучающая:

1) функции целостного организма и отдельных физиологических систем (например, сердечно-сосудистой, дыхательной);

2) функции отдельных клеток и клеточных структур, входящих в состав органов и тканей (например, роль миоцитов и миофибрилл в механизме мышечного сокращения);

3) взаимодействие между отдельными органами отдельных физиологических систем (например, образование эритроцитов в красном костном мозге);

4) регуляцию деятельности внутренних органов и физиологических систем организма (например, нервные и гуморальные).

Физиология является экспериментальной наукой. В ней выделяют два метода исследования — опыт и наблюдение. Наблюдение — изучение поведения животного в определенных условиях, как правило, в течение длительного промежутка времени. Это дает возможность описать любую функцию организма, но затрудняет объяснение механизмов ее возникновения. Опыт бывает острым и хроническим. Острый опыт проводится только на короткий момент и животное находится в состоянии наркоза. Из-за больших кровопотерь практически отсутствует объективность. Хронический эксперимент был впервые введен И. П. Павловым, который предложил оперировать животных (например, наложение фистулы на желудок собаки).

Большой раздел науки отведен изучению функциональных и физиологических систем.

Физиологическая система — это постоянная совокупность различных органов, объединенных какой-либо общей функцией. Образование таких комплексов в организме зависит от трех факторов:

3) обмена информации.

Функциональная система — временная совокупность органов, которые принадлежат разным анатомическим и физиологическим структурам, но обеспечивают выполнение особых форм физиологической деятельности и определенных функций. Она обладает рядом свойств, таких как:

2) динамичность (распадается только после достижения желаемого результата);

3) наличие обратной связи.

Благодаря присутствию в организме таких систем он может работать как единое целое.

Особое место в нормальной физиологии уделяется гомеостазу.

Гомеостаз — совокупность биологических реакций, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма. Он представляет собой жидкую среду, которую составляют кровь, лимфа, цереброспинальная жидкость, тканевая жидкость. Их средние показатели поддерживают физиологическую норму (например, pH крови, величину артериального давления, количество гемоглобина и т. д.).

Итак, нормальная физиология — это наука, определяющая жизненно важные параметры организма, которые широко используются в медицинской практике.

Источник