Спинной мозг – как основной регулятор функционирования опорно – двигательного аппарата и вегетативных функций организма

Цель работы: изучить роль спинного мозга в регуляции физиологических функций организма.

Краткие теоретические сведения.

Спинной мозг - орган ЦНС позвоночных, расположенный в позвоночном канале. Принято считать, что граница между спинным и головным мозгом проходит на уровне перекреста пирамидных волокон (хотя эта граница весьма условна). Сегменты спинного мозга: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-3 копчиковых. Каждому сегменту спинного мозга соответствует определенный участок тела, получающий от него иннервацию. Основой работы сегментарного аппарата спинного мозга являются рефлекторные дуги (нервные дуги) - пути, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса.

Рефлекторная дуга состоит из:

· рецептора - нервное звено, воспринимающее раздражение;

· афферентного звена - центростремительное нервное волокно - отростки рецепторных нейронов, осуществляющие передачу импульсов от чувствительных нервных окончаний в центральную нервную систему;

· центрального звена - нервный центр (необязательный элемент, например для аксон-рефлекса);

· эфферентного звена - осуществляют передачу от нервного центра к эффектору;

· эффектора - исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса.

Основная схема рефлекторной дуги спинного мозга: информация от рецептора идет по чувствительному нейрону, тот переключается на вставочный нейрон, тот в свою очередь на мотонейрон, который несет информацию к эффекторному органу.

Для рефлекторной дуги характерен сенсорный вход, непроизвольность, межсегментарность, моторный выход.

Примерами спинномозговых рефлексов могут служить:

· Сгибательный рефлекс - рефлекс защитного типа, направленный на удаление повреждающего раздражителя (отдергивание руки от горячего).

· Рефлекс на растяжения (проприоцептивный) - предотвращающий чрезмерное растяжение мышцы. Особенностью этого рефлекса является то, что рефлекторная дуга содержит минимум элементов - мышечные веретена генерируют импульсы, которые проходят в спинной мозг и вызывают моносинаптическое возбуждение в α-мотонейронах той же мышцы.

· Сухожильный, разнообразные тонические и ритмические рефлексы.

Порядок выполнения работы.

1. Изучить теоретический материал.

2. Провести исследования сухожильного (коленного) и кожного (подошвенного) рефлексов человека, по описанным ниже схемам. Наблюдение рефлексов рекомендуется проводить на нескольких испытуемых, поскольку в этом случае будет заметна разница выраженности индивидуальных рефлекторных реакций.

К оленный рефлекс вызывается легким ударом по сухожи­лию четырехглавой мышцы ниже коленной чашечки. Испы­туемый сидит на стуле,расположив одну ногу возле другой, голени свободно свисают под прямым углом к бедрам, стопы не должны упираться в пол.После удара молоточком возникает сокращение четырехглавого раз­гибателя бедра и легкое разгибание голени. Рефлекторная дуга коленного рефлекса: афферентное звено – чувствительные во­локна бедренного нерва, уровень замыкания – L_III-IVсегмен­ты спинного мозга, эфферентное звено – двигательные волок­на бедренного нерва.

 

Подошвенный рефлекс – вызывается продольным штриховым раздражением кожи подошвы заостренным концом рукоятки молотка с усилием к концу раздражения. Ответная реакция в условиях нормы - сгибание пальцев нижней конечности и стопы. Рефлекторная дуга подошвенного рефлекса: афферентное звено – чувствительные волокна, уровень замыкания – S_I-IIсегменты спинного мозга, эфферентное звено – двигательные волокна.

3. В ходе данных исследований оценить выраженность рефлексов.

4. Рассмотреть и обсудить в группе кибернетические модели изученных рефлексов. Обсуждение рекомендуется провести совместно с презентациями.

Контрольные вопросы

1.Что такое спинной мозг? Сегменты спинного мозга.

2.Что такое рефлекторная дуга?

3.Из чего состоит рефлекторная дуга и ее основная схема?

4.Что такое рефлекс? Приведите примеры спинномозговых рефлексов.

 

Библиография.

1. Анохин П.К. Избранные труды: Кибернетика функциональных систем - файл n2.rtf //URL: http://gendocs.ru/v42319

2. Биологическая кибернетика. Под. ред. А.Б. Когана. Учеб. пособие для вузов.-М.:Высш.школа, 1977. – 408 с.

3. Кибернетика в биологии /URL: http://roboticslib.ru/books/item/f00/s00/z0000002/st020.shtml

3. Синельников Р. Д., Синельников Я. Р. Атлас анатомии человека в 4 томах. — М.: Медицина, 1996.

4. Судаков К.В. Физиология. Основы и функциональные системы: Курс лекций/ Медицина, 2000 – 784 с.

Практическая работа №8.

Компартментальные модели

Цель работы: ознакомиться с компартментальными моделями, их свойствами, характеристиками и физиологическими процессами, которые они моделируют.