Практичне заняття 7

Іншим видом гальмування у нервових центрах єпресинаптичне гальмування –процес, що відбувається в нейронах, які закінчуються збуджувальними закінченнями з утворенням аксоаксонних синапсів

Механізм розвитку пресинаптичного гальмування:

1.Виділення гальмівного медіатору аксоном гальмівного нейрону звичайним способом і його взаємодія з циторецепторами постсинаптичної мембрани.

2.Мають місце три механізми пресинаптичного гальмування:

а) збільшення виходу іонів хлору назовні , що призводить до стійкої деполяризації постсинаптичної мембрани кінцевої терміналі і зменшення амплітуди ПД, які надходять до закінчення збуджувального нейрону; зменшення надходження іонів кальцію до кінцевої терміналі збуджувального нейрону і послаблення виділення збуджувального медіатору у синаптичну щілину збуджувального синапсу.

б) крім того відкриваються також потенціалозалежні калієві канали, що також зменшує надходження іонів кальцію до кінцевої терміналі збуджувального нейрону;

в) є змога прямого гальмування вивільнення збуджувального медіатору у збуджувальному аксосоматичному синапсі.

До гальмівних нейромедіаторів належать:

· ГАМК – гама-аміномасляна кислота; утворюється з глутамату під впливом глутаматдекарбоксилази; взаємодіє з двома типами ГАМК-рецепторів постсинаптичних мембран:

- ГАМК _А -рецептори - збільшується проникність іонних каналів мембрани для іонів Cl ^- що має місце в клінічній практиці при дії таких препаратів, як барбітурати;.

- ГАМК _В - рецептори - збільшується проникність іонних каналів для іонів К⁺.

· Гліцин -гальмівний медіатор, що виділяється нейронами спинного мозку та стовбуру мозку; збільшує провідність іонних каналів постсинаптичної мембрани для іонів Сl ^-, що призводить до розвитку гіперполяризації - ГПСП.

Сумація ЗПСП та ГПСП в синапсах.

- а. Просторова сумація виникає в разі, коли в двох або більше пресинаптичних нейронах одночасно виникає збудження - деполяризація пресинаптичних мембран, виділення нейромедіатору, який в постсинаптичній мембрані викликає розвиток ЗПСП. Це призводить до виникнення місцевих електричних струмів між ділянками мембрани, де виникли ЗПСП, та аксонним горбиком, де мембрана має найменший поріг деполяризації (до 15 мВ), завдяки чому генерується серія ПД більшої частоти на мембрані аксона постсинаптичного нейрона.

- Часова сумація - виникає в тому випадку, коли в тих самих синапсах виділяється медіатор через короткі інтервали часу завдяки збільшенню частоти генерації ПД на пресинаптичній мембрані. Чим більше медіатору взаємодіє з циторецепторами постсинаптичної мембрани, тим більше апмплітуда ЗПСП, чим більша різниця потенціалів між постсинаптичною мембраною та аксонним горбиком, тим більша частота генерації ПД на його мембрані.

Сумація збудження (ЗПСП) і гальмування (ГПСП) лежить в основі інтегративної функції нейронів. Якщо переважає гальмування, інформація не передається до наступної ланки; якщо переважає збудження – інформація передається далі до наступної ланки завдяки генерації ПД на мембрані аксону.

5. Матеріали для самоконтролю

5.1. Дайте відповіді на запитання

1) До мотонейрона одночасно підходять 20 збуджувальних пресинаптичних нервових імпульсів. Чи буде цей нейрон генерувати еферентні нервові імпульси, якщо амплітуда поодиноких ЗПСП, викликаних , на мембрані його аксонного горбка дорівнює 1 мВ?

2) Збільшилась сила аферентного нервового сигналу, що надходить до нервового рухового центру. Які прояви матиме збільшення сили збудження?

3) Амплітуда поодиноких ЗПСП в аксонному горбику мотонейрона становить 1 мВ, а поріг деполяризації мембрани аксонного горбика – 10 мВ. Якою реакцією відповідатиме мотонейрон, якщо до його тіла одночасно надходять: а) 5 збуджуючих; б) 20 збуджуючих нервових імпульсів?

4) Чому дорівнює час проведення збудження через центральний синапс? Як і у зв’язку з чим він відрізняється від часу передачі збудження через нервово-м’язовий синапс?

5.2.Виберіть правильну відповідь

1.У центральному синапсі відбулась активація рецепторних білків постсинаптичної мембрани, що призвело до виникнення ГПСП, це сталося завдяки одному з наступних нейромедіаторів:

A. норадреналін

B. гліцин

C. ацетилхолін

D. допамін

E. серотонін

2.В експерименті на жабі введено препарат стрихнін, який блокує розвиток процесу гальмування у ЦНС. При механічному подразненні шкіри правої задньої кінцівки жаби виникатиме рефлекторне скорочення

1. м’язів правої задньої кінцівки
2. м’язів лівої задньої кінцівки
3. м’язів передніх кінцівок
4. усіх груп м’язів тулуба і кінцівок

3.У людини, хворої на правець, у відповідь на незначне подразнення рецепторів шкіри і м’язів виникають судоми, бо під впливом правцевого токсину пригнічується у ЦНС розвиток:

1. збудження і генерації ПД
2. зворотного гальмування
3. пресинаптичного гальмування
4. постсинаптичного гальмування

4.У досліді на спінальному препараті жаби збільшення концентрації сірчаної кислоти з 0,3% до 0,5% , якою нанесено подразнення на шкіру стопи задньої кінцівки призводило до зменшення часу рефлексу і збільшенню амплітуди згинання задньої кінцівки. Механізмами зазначеного має бути один з процесів у спінальних центрах на мотонейронах:

1. іррадіація збудження
2. просторова сумація збудження
3. часова сумація збудження
4. зворотне гальмування
5. пригнічення гальмування

5.Якою має бути частота пресинаптичних нервових імпульсів (у Гц), щоб на тілі нейрона відбулася послідовна (часова) сумація ЗПСП, якщо тривалість поодинокого ЗПСП – 15 мс:

1. 30
2. 67
3. 55
4. 33
5. 44

6. У досліді на спінальному препараті жаби збільшення площі подразнення шкіри стопи задньої кінцівки призводило до зменшення часу рефлексу і збільшенню амплітуди згинання задньої кінцівки. Механізмами зазначеного має бути один з процесів у спінальних центрах на мотонейронах:

1. іррадіація збудження
2. просторова сумація збудження
3. часова сумація збудження
4. зворотне гальмування
5. пригнічення гальмування

7.У досліді сєченовського гальмування на таламічному препараті жаби збільшення часу згинального захисного рефлексу при нанесенні подразнення сірчаною кислотою на шкіру стопи задньої кінцівки і одночасній дії кришталика солі на таламус є наслідком одного з процесів у спінальних центрах:

1. зворотного гальмування
2. пресинаптичного гальмування
3. постсинаптичного гальмування
4. латерального гальмування
5. блокади збуджувальних синапсів

8.Блокада кальцієвих каналів препаратом верапамілом у ЦНС призведе до неможливості розвитку на мотонейроні:

1. пресинаптичного гальмування
2. постсинаптичного гальмування
3. зворотного гальмування
4. збуджувального постсинаптичного потенціалу
5. усього, що зазначено вище

9.Мотонейрони генерують на мембранні аксону ПД з максимальною частотою до 50 Гц, що є наслідком розвитку на мотонейронах:

1. зворотного гальмування
2. пресинаптичного гальмування
3. постсинаптичного гальмування
4. латерального гальмування
5. блокади збуджувальних синапсів

6. Протокол практичного заняття №7. “____”_____200___

Робота 1. Визначення загальної тривалості згинального захисного рефлексу у жаби по методу Тюрка.

Загальну тривалість рефлексу (час рефлексу), або його латентний період визначають від початку подразнення до початку рефлекторної реакції. Вона складається з: а) часу, потрібного для виникнення збудження в рецепторах; б) часу, проведення збудження від рецепторів до нервового центра й від нього до органа-ефектора аферентними і еферентними нервовими волокнами; в) часу, проведення збудження через нервовий центр («центральний час рефлексу») г) часу, потрібного для передачі збудження з еферентного нервового волокна на орган-ефектор і для появи його функції..

Мета роботи: визначити загальну тривалість спінального згинального рефлексу у жаби і проаналізувати роль її складових

Для роботи потрібні: штатив з гачком, метроном або секундомір, 0,1% розчин сірчаної кислоти в чашечці, банку з водою, препарувальний набір, жаба.

Хід роботи: Проводять декапітацію жаби, і спінальный препарат за нижню щелепу підвішують на гачок штатива. Через 3-5 хв. кінчик пальця задньої кінцівки жаби опускають в 0,1% розчин сірчаної кислоти і з цієї миті вимірюють час до появи рефлекторного згинання кінцівки. Після цього кислоту змивають водою, опустивши задні кінцівки жаби в банку з водою. Дослідження повторюють тричі і визначають середню тривалість рефлексу.

Результати роботи:

1)Загальна тривалість згинального рефлексу: а)____________

б)_____________

в)______________

Середня загальна тривалість згинального рефлексу __________

Висновки: (зазначити, що розуміють під загальною тривалістю рефлексу і з яких періодів вона складається)

Робота 2. Аналіз механізмів розвитку сєченовського гальмування

У ЦНС є збуджувальні й гальмівні нервові ланцюги. Збуджувальними називають нервові ланцюги, що закінчуються збуджувальними нейронами і збуджувальними синапсами.

Гальмівними називають нейроні ланцюги, що закінчуються гальмівними нейронами і гальмівними синапсами. Поширення нервових імпульсів по гальмівних ланцюгах призводить до гальмування нейронів, на тілах яких ці ланцюги закінчуються. Якщо ж гальмівний ланцюг закінчується, то блокується проведення імпульсів цим аксоном.

Наявність у ЦНС гальмівних нейронних ланцюгів можна встановити під час аналізу механізмів розвитку сєченовського гальмування.

І.М.Сєченов, відомий російський учений, в 1861 р. вперше в досвіді на таламічному препараті жаби показав можливість розвитку гальмування в ЦНС.

Мета роботи: встановити наявність в ЦНС гальмівних нейронних ланцюгів.

Для роботи потрібні: штатив із гачком, метроном або секундомір, 0,3% розчин сірчаної кислоти в чашечці, банку з водою, препарувальний набір, кристалічний натрію хлорид, фільтрувальний папір, жаба.

Хід роботи: приготувати таламічний препарат жаби. Для цього треба ввести браншу ножиць у ротову порожнину жаби і видалити її верхню щелепу по лінії, що з’єднує задні краї орбіт очей ( розріз пройде перед зоровими горбами).Препарат за нижню щелепу підвішують на гачок, закріплений у штативі, і фільтрувальним папером висушують поверхню зрізу її мозку – ділянку зорових горбів.

Визначити у таламічного препарату жаби загальну тривалість згинального спінального рефлексу за методом Тюрка, опустивши кінчик пальця задньої лапки в 0,3% розчин сірчаної кислоти, і зафіксувати від моменту занурення лапки в кислоту до початку рефлекторної реакції. Повторити це тричі й вирахувати середню загальну тривалість рефлекторної реакції.Після цього помістити кришталик натрію хлориду на поперечний зріз головного мозку – ділянку зорових горбів, перед цим висушивши фільтрувальним папером, щоб натрію хлорид не так швидко розчинявся і розтікався по мозку.

Через 3 хв. після накладання натрію хлориду визначити загальну тривалість рефлексу, якщо він ще не змінився, визначити цей показник через кілька хвилин.

Результати роботи:

1) Тривалість згинального рефлексу таламічного препарату жаби до накладання кришталика натрію хлориду на зорові горби_______________________________________

2) Тривалість згинального рефлексу таламічного препарату жаби після накладання кришталика натрію хлориду на зорові горби_______________________________________

1) Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби при подразнені кінчика пальця задньої кінцівки 0,1% розчином сірчаної кислоти ____________

1) Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби при подразнені кінчика пальця задньої кінцівки 0,3% розчином сірчаної кислоти ____________

Б) Дослідження одночасної сумації збудження

1) Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби при подразнені кінчика пальця задньої кінцівки 0,3% розчином сірчаної кислоти_____________

1) Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби при подразнені всієї стопи задньої кінцівки 0,3% розчином сірчаної кислоти_____________

Висновки:

1)Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби прибільшій силі подразнення кінчика пальця задньої лапки жаби__________________________

завдяки розвитку у нервовому центрі______________________________ сумації.

2) Загальна тривалість згинального рефлексу у спінального препарату жаби призбільшенні поверхні дії подразника______________________________________-___________завдяки____________________сумації.

Виконати завдання: