Методы исследования функций ЦНС.

Методы исследования функций ЦНС

Методы исследования функций ЦНС.

Интенсивное развитие физиологии ЦНС обусловило переход от описательных методов изучения функций различных отделов мозга к экспериментальным методам. Многие методы, используемые для изучения функции ЦНС, применяются в сочетании друг с другом.

1) Метод разрушения, используя этот метод, можно установить какие функции ЦНС, выпадают после оперативного вмешательства и какие сохраняются. Данный методический прием давно используется в экспериментальных исследованиях.

Однако разрушение и экстирпация являются грубыми вмешательствами, и они сопровождаются существенными изменениями функций ЦНС и организма в целом.

В последние десятилетия наиболее широкое распространение получил метод локального электролитического разрушения отдельных ядер и структур мозга с использованием стереотаксического принципа.

Суть последнего заключается в том, что электроды в глубинные структуры мозга водятся с использованием стереотаксических атласов. Такие атласы мозга разработаны для разных животных и для человека. По соответствующим атласам при помощи стереотаксического прибора электроды, канюли можно вживить в различные ядра мозга (а также разрушить локально).

2) Метод перерезки — дает возможность изучить значение в деятельности того или иного отдела ЦНС, влияний, поступающих от других ее отделов. Перерезка производится на различных уровнях ЦНС.

Полная перерезка, например, спинного мозга или ствола мозга разобщает вышележащие отделы ЦНС от нижележащих и позволяет изучить рефлекторные реакции, которые осуществляются нервными центрами, расположенными ниже места перерезки.

Перерезка и локальное повреждение отдельных нервных центров производится не только в условиях эксперимента, но и в нейрохирургической клинике в качестве лечебных мероприятий.

3) Метод раздражения позволяет изучить функциональное значение различных образований ЦНС. При раздражении (химическом, электрическом и т.д.

) определенных структур мозга можно наблюдать возникновение, особенности проявления и характер распространения процессов возбуждения.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили методы раздражения отдельных ядерных образований мозга, или используя микроэлектродную технику – отдельных нейронов.

4) Электрографические методы. К этим методам исследования функций ЦНС относятся:

А) электроэнцефалография — метод регистрации суммарной электрической активности различных отделов головного мозга. Впервые запись электрической активности мозга была осуществлена В.В.Правдич-Неминским с помощью электродов, погруженных в мозг. Бергер зарегистрировал потенциалы мозга с поверхности черепа и назвал запись колебаний потенциалов мозга электроэнцефалограммой (ЭЭГ-ма).

Частота и амплитуда ЭЭГколебаний может меняться, но в каждый момент времени в ЭЭГ-ме преобладают определенные ритмы, которые Бергер назвал альфа- (α), бета- (β), тета- (θ) и дельта- (δ) ритмами.

Альфа-ритм характеризуется частотой колебаний 8-13 Гц, амплитуда ~ 50 мкВ. Этот ритм лучше всего выражен в затылочной и теменной областях коры и регистрируется в условиях физического и умственного покоя при закрытых глазах. Если глаза открыть, то альфа-ритм сменяется более быстрым бета-ритмом.

Бета-ритм характеризуется частотой колебаний 14-50 Гц и амплитудой до V мкВ.

Тета-ритм представляет собой колебания с частотой 4-8 Гц и амплитудой ~ 100-150 мкВ. Этот ритм регистрируется, во время поверхностного сна, при гипоксии и легком наркозе.

Дельта-ритм характеризуется медленными колебаниями потенциалов с частотой 0,5-3,5 Гц, амплитудой 250-300 мкВ. Этот ритм регистрируется во время глубокого сна, при глубоком наркозе, при коматозном состоянии.

ЭЭГ метод используется в клинике с диагностической целью. Особенно широкое применение этот метод нашел в нейрохирургической клинике для определения локализации опухолей мозга.

В неврологической клинике этот метод находит применение при определении локализации эпилептического очага, в психиатрической клинике — для диагностики расстройств психики.

В хирургической клинике ЭЭГ используется для тестирования глубины наркоза.

Б) Метод локального отведения потенциалов, когда биотоки регистрируются с определенных ядерных образований либо в остром эксперименте, либо после предварительного вживления электродов – в хроническом опыте. Отведение потенциалов с использованием микроэлектродов, когда регистрируется активность отдельных нейронов. Отведение потенциалов может быть внутриклеточное и внеклеточное.

В) Метод вызванных потенциалов, когда регистрируется электрическая активность определенных структур мозга при стимуляции рецепторов, нервов, подкорковых структур. Различают первичные (ПО) и поздние или вторичные (ВО) вызванные потенциалы. Метод ВП находит применение в неврологии и в нейрофизиологии.

В настоящее время стереотаксический метод находит широкое применение в нейрохирургической клинике для следующих целей: разрушения структур мозга с целью ликвидации состояний гиперкинеза, фантомной боли, некоторых психических расстройств, эпилептических нарушений и др.

, выявления патологических эпилептогенных очагов; для разрушения этих опухолей; коагуляции аневризм мозговых сосудов.

5) Исследование рефлексов (например, коленный, ахиллов, брюшные и т.д).

6)Фармакологические методы с использованием нейроактивных веществ медиаторной или пептидной природы, гормонов и лекарственных веществ, обладающих специфическим влиянием на рецепторы (например, миметики — адрено-,- холино- или блокаторы этих рецепторов) ЦНС.

7) Биохимические методы.

Понятие о рефлексе

Структурно-функциональной. единицей ЦНС является нейрон. Он состоит из тела (сомы) и отростков — многочисленных дендритов и одного аксона. Дендриты обычно сильно ветвятся и образуют множество синапсов с другими клетками, что определяет ведущую роль их в восприятии нейроном информации.

В большинстве центральных нейронов ПД возникает в области мембраны аксонного холмика, возбудимость которой в два раза выше других участков и отсюда возбуждение распространяется по аксону и телу клетки. Такой способ возбуждения нейрона важен для осуществления его, интегративной функции, т.е.

способности суммировать влияния, поступающие на нейрон по разным синаптическим путям.

Степень возбудимости разных участков нейрона неодинакова, она самая высокая в области аксонного холмика, в области тела нейрона она значительно ниже и самая низкая у дендритов.

Помимо нейронов в ЦНС имеются, глиальные клетки, занимающие половину объема мозга. Периферические аксоны также окружены оболочкой из глиальных клеток — швановских клеток. Нейроны и глиальные клетки разделены межклеточными щелями, которые сообщаются друг с другом и образуют заполненное жидкостью межклеточное пространство нейронов и глии.

Через это пространство происходит обмен веществами между нервными и глиальными клетками.

Функции клеток глии многообразны: они являются для нейронов опорным, защитным и трофическим аппаратом, поддерживают определенную концентрацию ионов кальция и калия в межклеточном пространстве; активно поглощают нейромедиаторы, ограничивая, таким образом, продолжительность их действия.

Основным механизмом деятельности ЦНС является рефлекс. Рефлекс — это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС. Рефлекс в переводе с латинского языка означает «отражение».

Впервые термин «отражение» или «рефлектирование» был применен Р.Декартом (1595-1650) для характеристики реакций организма в ответ на раздражение органов чувств.

Он первым высказал мысль о том, что все проявления эффекторной активности организма вызываются вполне реальными физическими факторами. После Р.Декарта представление о рефлексе было развито чешским исследователем Г.Прохазкой, который развил учение об отражательных действиях.

В это время уже было отмечено, что у спинальных животных движения наступают в ответ на раздражение определенных участков кожи, а разрушение спинного мозга ведет к исчезновению их.

Дальнейшее развитие рефлекторной теории связано с именем И.М.Сеченова. В книге «Рефлексы головного мозга» он утверждал, что все акты бессознательной и сознательной жизни по природе происхождения являются рефлексами. Это была гениальная попытка ввести физиологический анализ в психические процессы.

Но в то время не существовало методов объективной оценки деятельности мозга, которые могли бы подтвердить это предположение И.М.Сеченова. Такой объективный метод был разработан И.П.

Павловым — метод условных рефлексов, с помощью которого он доказал, что высшая нервная деятельность организма, так же как и низшая, является рефлекторной.

Структурной основой рефлекса, его материальным субстратом (морфологической основой) является рефлекторный путь (рефлекторная дуга).

Рис. Схема структуры рефлексов.

1 — рецептор;

2 — афферентный нервный путь;

3 — нервный центр;

4 — эфферентный нервный путь;

5 — рабочий орган (эффектор);

6 — обратная афферентация

В основе современного представления о рефлекторной деятельности лежит понятие полезного приспособительного результата, ради которого совершается любой рефлекс. Информация о достижении полезного приспособительного результата поступает в ЦНС по звену обратной связи в виде обратной афферентации, которая является обязательным компонентом рефлекторной деятельности.

Принцип обратной афферентации введен в рефлекторную теорию П.К.Анохиным.

Таким образом, по современным представлениям структурной основой рефлекса является не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо, состоящее из следующих компонентов (звеньев): рецептор, афферентный нервный путь, нервный центр, эфферентный нервный путь, рабочий орган (эффектор), канал обратной афферентации.

Анализ структурной основы рефлекса проводится путем последовательного выключения отдельных звеньев рефлекторного кольца (рецептора, афферентного и эфферентного пути, нервного центра). При выключении любого звена рефлекторного кольца рефлекс исчезает. Следовательно, для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев его морфологической основы.

Классификация рефлексов:

А) по происхождению различают безусловные (врожденные) и условные (приобретенные);

Б) по рецепторам — экстероцептивные рефлексы, возникающие при раздражении экстероцепторов; интероцептивные — при раздражении интероцепторов (внутренних органов, сосудов); проприоцептивные — при раздражении мышц, сухожилий, суставов;

В) по биологическому значению — пищевые, половые, оборонительные;

Г) по эффекторам — двигательные, секреторные, сосудодвигательные;

Д) по уровню замыкания — спинномозговые, бульбарные, мезенцефалические, подкорковые корковые;

Е) аксон-рефлексы — группа рефлексов, которые осуществляются по разветвлениям аксона без участия тела. Нейрона, например, некоторые сосудистые реакции;

Ж) по функциям — антагонистические и синергические рефлексы;

З) по сложности рефлекторного пути — моносинаптические (коленный рефлекс), полисинаптические;

И) Рефлексы бывают соматические и вегетативные. Соматические рефлексы проявляются в виде фазных сокращений мышц или в виде изменения их тонуса. Вегетативные рефлексы — регулируют деятельность внутренних органов, желез внутренней секреции, сосудов, а также рефлексы, оказывающие различные адаптационно-трофические влияния. Эти рефлексы подразделяются на:

— висцеро-висцеральные — раздражение с одного внутреннего органа влияет на деятельность другого (например, рефлекс Гольца);

— висцеро-моторные — раздражение с внутреннего органа влияет на деятельность мышц (например, напряжение мышц брюшной стенки при перитоните);

— висцеро-кутанные — раздражение каких-либо внутренних органов сказывается на изменение чувствительности определённых участков кожи (зоны Захарьина-Геда).

Классификация рефлексов условна, так как любой рефлекс может относиться к различным группам.

Предыдущая1234567891011Следующая

Дата добавления: 2015-12-11; просмотров: 1811; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЁЩЕ:

Источник: https://helpiks.org/6-18351.html

Методы исследования функций ЦНС: перерезка, разрушение, раздражение, электроэнцефалография и др

Методы исследования функций ЦНС.

Метод разрушения ( экстерпации) различных отделов ЦНС. С помощью этого метода можно установить какие функции ЦНС выпадают после оперативного вмешательства и какие сохраняются. Данный методический прием давно используется в экспериментально- физиологических исследованиях.

Метод перерезки, дает возможность изучить значение в деятельности того или иного отдела ЦНС влияний, поступающих от других ее отделов. Перерезка производится на различных уровнях ЦНС.

Полная перерезка, например, спинного мозга или ствола мозга разобщает вышележащие отделы ЦНС от нижележащих и позволяет изучить рефлекторные реакции, которые осуществляются нервными центрами, расположенными ниже места перерезки.

Перерезка и локальное повреждение отдельных нервных центров производится не только в условиях эксперимента, но и в нейрохирургической клинике в качестве лечебных мероприятий.

Метод раздражения позволяет изучить функциональное значение различных образований ЦНС. При раздражении ( химическом, электрическом, механическом и т. д.) определенных структур мозга можно наблюдать возникновение, особенности проявления и характер распространения процессов возбуждения.

Электроэнцефалография — метод регистрации суммарной электрической активности различных отделов головного мозга. Впервые запись электрической активности мозга была осуществлена В. В. Правдич- Неминским с помощью электродов, погруженных в мозг. Бергер зарегистрировал потенциалы мозга с поверхности черепа и назвал запись колебаний потенциалов мозга электроэнцефалограммой (ЭЭГ-ма).

Частота и амплитуда колебаний может меняться, но в каждый момент времени в ЭЭГ-ме преобладают определенные ритмы, которые Бергер назвал альфа-, бета-, тета- и дельта- ритмами. Альфа- ритм характеризуется частотой колебаний 8-13 Гц, амплитуда 50 мкВ.

Этот ритм лучше всего выражен в затылочной и теменной областях коры и регистрируется в условиях физического и умственного покоя при закрытых глазах. Если глаза открыть, то альфа- ритм сменяется более быстрым бета- ритмом. Бета- ритм характеризуется частотой колебаний 14-50 Гц и амплитудой до 25 мкВ.

У некоторых людей альфа- ритм отсутствует и поэтому в покое регистрируется бета- ритм. 'В связи с этим различают бета- ритм 1 с частотой колебаний 16-20 Гц, он характерен для состояния покоя и регистрируется в лобной и теменной областях.

Бета- ритм 2 с частотой 20-50 Гц и характерен он для состояния интенсивной деятельности мозга. Тета- ритм представляет собой колебания с частотой 4-8 Гц и амплитудой 100-150 мкВ. Этот ритм регистрируется в височной и теменной областях при психомоторной активности, при стрессе, во время сна, при гипоксии и легком наркозе.

Дельта- ритм характеризуется медленными колебаниями потенциалов с частотой 0,5-3,5 Гц, амплитудой 250-300 мкВ. Этот ритм регистрируется во время глубокого сна, при глубоком наркозе, при гипоксии.

ЭЭГ метод используется в клинике с диагностической целью. Особенно широкое применение этот метод нашел в нейрохирургической клинике для определения локализации опухолей мозга.

В неврологической клинике этот метод находит применение при определении локализации эпилептического очага, в психиатрической клинике- для диагностики расстройств психики.

В хирургической клинике ЭЭГ используется для тестирования глубины наркоза.

Метод вызванных потенциалов — регистрация электрической активности определенных структур мозга при стимуляции рецепторов, нервов, подкорковых структур.

Вызванные потенциалы (ВП) чаще всего представляют собой трехфазные колебания ЭЭГ-мы, сменяющие друг друга: позитивное, негативное, второе ( позднее) позитивное колебание. Однако, они могут иметь и более сложную форму.

Различают первичные (ПО) и поздние или вторичные (ВО) вызванные потенциалы. ВП — это фрагмент ЭЭГ-мы, записанный в момент стимуляции мозга и имеет ту же природу, что и электроэнцефалограмма.

Метод ВП находит применение в неврологии и в нейрофизиологии. С помощью ВП можно проследить онтогенетическое развитие проводящих путей мозга, провести анализ локализации представительства сенсорных функций, провести анализ связей между структурами мозга, показать количество переключении на пути распространения возбуждения и т. д.

Микроэлектродный метод применяется для изучения физиологии отдельного нейрона, его биоэлектрический активности как в состоянии покоя, так и при различных воздействиях.

Для этих целей используются специально изготовленные стеклянные или металлические микроэлектроды, диаметр кончика которых составляет 0,5-1,0 мкм или чуть больше. Стеклянные микроэлектроды представляют собой микропипетки, заполненные раствором электролита.

В зависимости от расположения микроэлектрода различают два способа отведения биоэлектрической активности клеток- внутриклеточное и внеклеточное.

Внутриклеточное отведение позволяет регистрировать и измерять:

• мембранный потенциал покоя;

• постсинаптические потенциалы ( ВПСП и ТПСП);

• динамику перехода местного возбуждения в распространяющееся;

• потенциал действия и его компоненты.

Внеклеточное отведение дает возможность регистрировать:

• спайковую активность как отдельных нейронов, так и, в основном, их групп, расположенных вокруг электрода.

Для точного определения положения различных структур головного мозга и для введения в них различных микропредметов ( электроды, термопары, пипетки и др.) широкое применение как в электрофизиологических исследованиях, так и в нейрохирургической клинике нашел стереотаксический метод.

Его использование основано на результатах детальных анатомических исследованиях расположения различных структур головного мозга относительно костных ориентиров черепа. По данным таких исследований созданы специальные стереотаксические атласы как для различных видов животных, так и для человека.

В настоящее время стереотаксический метод находит широкое применение в нейрохирургической клинике для следующих целей:

• разрушения структур мозга с целью ликвидации состояний гиперкинеза, неукротимой боли, некоторых психических расстройств, эпилептических нарушений и др.;

• выявления патологических эпилептогенных очагов;

• введения радиоактивных веществ в опухоли мозга и для разрушения этих опухолей;

• коагуляции аневризм мозговых сосудов;

• осуществления лечебных электростимуляций или торможений структур мозга.

Физиология выделения

В процессе жизнедеятельности в организме человека и животных образуются значительные количества продуктов распада органических соединений, часть которых не используется клетками. Эти продукты распада обязательно должны быть удалены из организма.

Конечные продукты обмена веществ, выделяемые организмом, называются экскретами, а органы, выполняющие выделительные функции, экскреторными или выделительными.

К выделительным органам человека относят: легкие, желудочно-кишечный тракт, кожу, почки.

Легкие— способствуют выделению в окружающую среду углекислого газа (СО) и воды в виде паров (около 400 мл в сутки). Дыхание — это неотъемлемый признак жизни. В организме человека запасы кислороды ограничены.

Поэтому организм нуждается в непрерывном поступлении кислорода из окружающей среды. Так же постоянно и непрерывно из организма должен удаляться углекислый газ, который всегда образуется в процессе обмена веществ ив больших количествах является токсичным соединением.

Дыхание — сложный непрерывный процесс, в результате которого постоянно обновляется газовый состав крови.

Желудочно-кишечный тракт выделяет незначительное количество воды, желчных кислот, пигментов, холестерина, некоторые лекарственные вещества (при поступлении их в организм), соли тяжелых металлов (железо, кадмий, марганец) и непереваренные остатки пищи в виде каловых масс. Экскреторная функция пищеварительного аппарата обеспечивается выделением пищеварительными железами в полость желудочно — кишечного тракта продуктов обмена ( мочевины, аммиака), которые затем удаляются из организма.

Кожа выполняет экскреторную -функцию за счет наличия потовых и сальных желез. Потовые железы заложены в подкожной клетчатке и по поверхности тела распространены неравномерно. Больше всего обнаружено потовых желез на ладонях, подошвах и в подмышечных впадинах. Они имеют форму клубочков и представляют собой трубчатые железы.

Потовые железы выполняют несколько функций: выделяют конечные продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.), участвуют в процессах теплорегуляции организма (при испарении пота увеличивается теплоотдача с поверхности тела) и поддержании постоянства осмотического давления (за счет выделения воды и солей).

Пот содержит 98% воды и 2% плотного остатка. В состав пота входят

неорганические (хлорид натрия и хлорид калия) и органические (мочевина, мочевая кислота, креатинин, летучие жирные кислоты и др.) вещества. У больных сахарным диабетом с потом может выделяться глюкоза. Реакция пота кислая (рН 3,8—6,2), плотность его равна 1,001—1,006.

У человека образование пота происходит непрерывно, за сутки выделяется около 0,5—0,6 л. Человек обычно не замечает выделения пота, так как он немедленно испаряется.

Интенсивность потоотделения непостоянна и зависит от температуры

окружающей среды и характера работы. При высокой температуре окружающей среды или при физической работе потоотделение усиливается и пот, не успевая испаряться, стекает в виде капель. Усиленное потоотделение наблюдается при стрессовых ситуациях (гнев, страх), сильных болях, при употреблении горячих напитков. Если в организме мало воды, то уменьшается потоотделение.

Потовые железы до некоторой степени способны компенсировать выделительную функцию почек в тех случаях, когда уменьшается количество мочи, выделяемой больными почками. При этом потоотделение увеличивается в -2—3 раза и в составе пота повышается содержание мочевины.

Потоотделение представляет собой рефлекторный процесс и регулируется нервной системой. Секреторными нервами потовых желез являются симпатические нервы. Потовые железы каждого участка тела иннервируются от определенных сегментов спинного мозга.

Кроме спинномозговых центров потоотделения, существует центр потоотделения в продолговатом мозге, который в свою очередь регулируется высшими вегетативными центрами, расположенными в гипоталамусе. Отмечено влияние коры большого мозга на потоотделение.

Кроме рефлекторного механизма возбуждения центров потоотделения, существует

гуморальный механизм. Активность центров потоотделения зависит от

температуры крови, омывающей их нейроны.

Основным же органом выделения являются почки, которые выводят с мочой большую часть конечных продуктов обмена, главным образом содержащих азот (мочевину, аммиак, креатинин и др.). Процесс образования и выделения мочи из организма называется диурезом.

Источник: https://poisk-ru.ru/s36845t5.html

Uchebnik-free
Добавить комментарий